3.电功和电热

(1)在纯电阻电路中:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅,电烙铁、白炽灯泡等。这时电能全部转化为内能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.

(2)在非纯电阻电路中:电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.这时电路消耗的电能,即W=UIt分为两部分,一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动,电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t(电枢的电阻生热).这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,应该是W=E其他+Q.

(3)电功和电热是两个不同的物理量,只有在纯电阻电路中,电功才等于电热,W=Q=UIt=I 2R t=;在非纯电阻电路中,电功大于电热,W>Q,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用。

例1 一台电风扇,内阻为20 Ω,接上220 V电压后,消耗功率66 W,问:

(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?

(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?

(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流,以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?

解答 (1)因为P=IU

所以I= A=0.3 A

(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率

P=I2R=0.32×20 W=1.8 W

电风扇正常工作时转化为机械能的功率

P=P-P=66 W-1.8 W=64.2 W

电风扇正常工作时的效率

η=×100%=97.3%

(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻,通过电风扇的电流

I= A=11 A

电动机消耗的电功率

P=IU=11×220 W=2420 W

电动机发热功率

P=I2R=112×20 W=2420 W

当堂达标

 0  436186  436194  436200  436204  436210  436212  436216  436222  436224  436230  436236  436240  436242  436246  436252  436254  436260  436264  436266  436270  436272  436276  436278  436280  436281  436282  436284  436285  436286  436288  436290  436294  436296  436300  436302  436306  436312  436314  436320  436324  436326  436330  436336  436342  436344  436350  436354  436356  436362  436366  436372  436380  447090 

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