电路中的能量转化

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

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