电流与电压和电阻的关系(6)
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电流、电压、功率的关系及公式1、电流I,电压V,电阻R,功率W,频率FW=I²乘以RV=IRW=V²/R电流=电压/电阻功率=电压*电流*时间2、电压V(伏特),电阻R(欧姆),电流强度I(安培),功率N(瓦特)之间的关系是:V=IR,N=IV=I*I*R,或也可变形为:I=V/R,I=N/V等等.但是必须注意,以上均是在直流(更准确的说,是直流稳态)电路情况下推导出来的!其它情况不适用.如交流电路,那要对其作补充和修正求电压、电阻、电流与功率的换算关系电流=I,电压=U,电阻=R,功率=PU=IR,I=U/R,R=U/I,P=UI,I=P/U,U=P/IP=U²/R,R=U²/P还有P=I²R P=IU R=U/I 最好用这两个;3、如电动机电能转化为热能和机械能:电流符号: I符号名称: 安培(安)单位: A公式:电流=电压/电阻I=U/R单位换算: 1MA(兆安)=1000kA(千安)=1000000A(安)1A(安)=1000mA(毫安)=1000000μA(微安)单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I(星形接法)= 3*相电压U*相电I(角形接法)三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ星形电流=I,电压=U,电阻=R,功率=PU=IR,I=U/R,R=U/I,P=UI,I=P/U,U=P/IP=U²/R,R=U²/PP=I²R4、串联电路P(电功率),U(电压),I(电流),W(电功),R(电阻),T(时间)电流处处相等:I1=I2=I总电压等于各用电器两端电压之和:U=U1+U2总电阻等于各电阻之和:R=R1+R2U1:U2=R1:R2总电功等于各电功之和“W=W1+W2W1:W2=R1:R2=U1:U2P1:P2=R1:R2=U1:U2总功率等于各功率之和:P=P1+P25、并联电路总电流等于各处电流之和:I=I1+I2各处电压相等:U1=U1=U总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和:R=R1*R2÷(R1+R2)总电功等于各电功之和:W=W1+W2I1:I2=R2:R1W1:W2=I1:I2=R2:R1P1:P2=R2:R1=I1:I2总功率等于各功率之和:P=P1+P26、同一用电器的电功率6.1、额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方:Pe/Ps=(Ue/Us) ²6.2、有关电路的公式⑴电阻 Ra、电阻等于材料密度乘以(长度除以横截面积)R=密度×(L÷S)b、电阻等于电压除以电流R=U÷Ic、电阻等于电压平方除以电功率R=UU÷P⑵电功W电功等于电流乘电压乘时间W=UIT(普式公式)电功等于电功率乘以时间W=PT电功等于电荷乘电压W=QT电功等于电流平方乘电阻乘时间W=I×IRT(纯电阻电路)电功等于电压平方除以电阻再乘以时间W=U•U÷R×T(同上)⑶电功率P①电功率等于电压乘以电流P=UI②电功率等于电流平方乘以电阻P=IIR(纯电阻电路)③电功率等于电压平方除以电阻P=UU÷R(同上)④电功率等于电功除以时间P=W:T⑷电热Q电热等于电流平方成电阻乘时间Q=IIRt(普式公式)电热等于电流乘以电压乘时间Q=UIT=W(纯电阻电路)三相电路中星型接法的纯阻性负载功率计算公式:功率=1.732*额定电压*电流单相电路中纯阻性负载功率计算公式:功率=额定电压*电流三相电路中星型接法的感性负载功率计算公式:P=1.732×(380×I×COSΦ)单相电阻类电功率的计算公式= 电压U*电流I单相电机类电功率的计算公式= 电压U*电流I*功率因数COSΦ三相电阻类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I(星形接法)= 3*相电压U*相电流I(角形接法)三相电机类电功率的计算公式= 1.732*线电压U*线电流I*功率因数COSΦ(星形接法)= 3*相电压U*相电流I*功率因数COSΦ(角形接法)三相交流电路中星接和角接两个功率计算公式可互换使用,但相电压、线电压和相电流、线电流一定要分清。
实验06 探究电流与电压、电阻的关系典例1 (2011年中考·内蒙古包头卷)在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中,电阻R=10Ω,电源电压U=3V。
(1)小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路,小军检查后发现有一根导线连接有误,请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(2)电路改正后,小刚闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数为电源电压值,取下电阻,两表的示数仍然不变,出现故障的原因可能是。
(3)故障排除后,开始进行实验,小刚根据测出的数据,画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像,如图乙所示,由图像可以得出结论:。
为了使结论更具有普遍性,小刚还应。
解析:(1)电压表测量定值电阻的电压,应并联在定值电阻两端,图中电压表与定值电阻和滑动变阻器并联了,如下图所示。
(2)①电流表无示数,说明有断路;②电压表的示数为电源电压值,说明电压表测量的是电源电压,电压表→电流表→电源→开关→滑动变阻器这个部分没有断路;③取下电阻,两表的示数仍然不变,说明电阻不起作用,没有连入电路;因此故障是电阻断路了.(3)这是一个正比例函数图象,反应的信息是“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”,为了寻找普遍规律,应更换电阻进行多次测量。
答案:(1)如上图所示(2)电阻断路(3)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;更换电阻,继续实验.点评:电压表和电流表判断电路故障的方法:(1)电压表无示数说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路,再由电路中有无电流来判断是断路还是短路.有电流,则电路为短路;无电流,则电路为断路。
(2)电压表有示数说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路,再由电路中有无电流来判断是断路还是短路.有电流,则电路为短路;无电流,则电路为断路。
典例2 (2011年中考·云南玉溪卷)在学习了电路和欧姆定律的知识后,同学们按照老师的要求到实验室进行“欧姆定律”的验证性实验。