电路中的能量转化

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电功和电功率

如图一段电路两端的电压为U,通过的电流为I,在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量q=It,则电场力做功  =,即:=

1.电功

(1)定义:在一段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称为电功。

(2)表达式:W=UIt(电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积)
(3)国际单位:焦 耳( J ),常用单位:千瓦时(kW·h),1kW·h=3.6×106J

2.电功率

(1)定义:单位时间内电流所做的功。

(2)表达式:P=W/t=UI(电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积)

(3)物理意义:表示电流做功的快慢。

(4)单位:国际单位瓦(W),常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW),1kW=10³W=106mW=10-3MW

(5)额定功率和实际功率:用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,用电器在实际电压下工作的功率是实际功率,用电器在额定电压下,实际功率才等于额定功率。

焦耳定律

(1)内容:电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间 t 成反比。

(2)表达式:Q=I²Rt

(3)适用范围:一切电路均适用。

热功率

(1)定义:单位时间内导体的发热量叫做热功率。

(2)表达式:P=Q/t=I²R

纯电阻电路和非纯电阻电路

1.纯电阻电路:电能全部转化成热能(W=Q),即UIt=I²Rt。此时I=U/R成立。

2.非纯电阻电路:电能部分转化成热能,一部分转化成其他形式的能(W不等于Q),即UIt>I²Rt。此时I=U/R不成立,欧姆定律不适用于非纯电阻电路。

纯电阻电路和非纯电阻电路对比

电功率与热功率对比

(1)区别:电功率是指某段电路的全部电功率,或这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积。

热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积。

(2)联系:对纯电阻电路,电功率等于热功率。

对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。

本节几个公式

1.电功 W=UIt

2.焦耳热Q=I²Rt

3.电功率P=W/t=UI

4.热功率P=Q/Qt=I²R

焦耳定律

高中物理知识点总结

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