非纯电阻电路的电功计算

非纯电阻电路的相关计算1、非纯电阻电路就是在通电的状态下，有放热也有对外面做功，除内能外的其他形式的功。

如：发电机，电动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，这些是非纯电阻电路。

电功计算只能用W=UIt=Pt. 电功率计算只能用P=UI=W/t. 电热用Q = I2Rt。

(注:W = UIt和Q = I2Rt是有区别的，此时 W > Q)功率的计算可用P=UI=I R= U/R=W/t计算,电热可用Q=W=UIt= I R t= U/R t=Pt公式计算。

(注：此时W=Q)练习题有一台“220v 洗衣机100w”，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机由于温度升高而被烧坏，已知这台电动机的圈线电阻是2欧姆，则这台洗衣机正常工作2分钟消耗多少电能？电动机被卡死的时候，2分钟产生多少能量1．一个电动机的线圈电阻是4.4Ω，当把它接在220V电压下工作10min。

已知：通过线圈的电流是5A,这时电动机的电功率为_________，做功为________J，线圈产生的热量是_________J。

2.一个额定电压为6V的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是0.5A，工作10min，电流做功为 ___________J，在这10min内该电动机线圈产生的热量是120J，则电动机线圈的电阻是__________Ω．3．某工地的一台电动机，其额定电压U=220V，现经测量了解到：电动机线圈电阻为r=0.4Ω，在额定电压下运转时的电流I=50A，求：（1）电动机的额定电功率为多大？（2）在额定电压下运转时线圈电阻的热功率为多大？（3）在额定电压下运转时转化为机械能的功率（即电动机输出的机械功率）为多大？4．小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中。

请问：(1)这只电动机线圈的电阻为多少？(2)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？（4）电动机被突然卡住时，电流多大？实际应用中发生这一情况首先应采取什么措施？5．电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。

第16讲 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较【方法技巧】1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较（1）电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度． 计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt .（2）从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt .①纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2Rt ＝UIt ＝U 2Rt .②非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用． 2.电功和电热问题的处理方法(1)P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ，UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt .(2)在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝UI不再成立．(3)处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．【对点题组】1.下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 B ．W ＝UIt 适用于任何电路，而W ＝I 2Rt ＝U 2Rt 只适用于纯电阻电路C ．在非纯电阻电路中，UI >I 2RD ．焦耳热Q ＝I 2Rt 适用于任何电路2．电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的灯泡两盏，若接在电压为220 V 的电路上，使两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是( )3.如图所示为一未知电路，现测得两个端点a 、b 之间的电阻为R ，若在a 、b 之间加上电压U ，测得通过电路的电流为I ，则该未知电路的电功率一定为( )A ．I 2R B.U2RC ．UID ．UI －I 2R4．有一内阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端，灯泡正常发光，则( ) A ．电解槽消耗的电功率为120 W B ．电解槽消耗的电功率为60 W C ．电解槽的发热功率为60 W D ．电路消耗的总功率为60 W5．在如图所示的电路中，输入电压U 恒为8 V ，灯泡L 标有“3 V ,6 W”字样，电动机线圈的电阻R M ＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )A ．电动机的输入电压是5 VB ．流过电动机的电流是2 AC ．电动机的效率是80%D ．整个电路消耗的电功率是10 W6．如图所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是( )A ．电能转化为化学能的功率为0.14 WB ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内7．如图所示，一直流电动机与阻值R ＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E ＝30 V ，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈电阻R M＝1 Ω，则下列说法中正确的是()A．通过电动机的电流为10 AB．电动机的输入功率为20 WC．电动机的热功率为4 WD．电动机的输出功率为24 W【高考题组】8.（2012·上海）当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J.为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（）A.3V，1.8JB.3V，3.6JC.6V，l.8JD.6V，3.6J答案精析【对点题组】1.【答案】BCD【解析】电功率公式P ＝Wt ，表示电功率越大，电流做功越快．对于一段电路，有P ＝IU ，I ＝P U ，焦耳热Q ＝(PU )2Rt ，可见Q 与P 、U 、t 都有关，所以P 越大，Q 不一定越大，A 错． W ＝UIt 是电功的定义式，适用于任何电路，而I ＝UR 只适用于纯电阻电路，B 对．在非纯电阻电路中，电流做的功＝焦耳热＋其他形式的能，所以W >Q ，即UI >I 2R ，C 对． Q ＝I 2Rt 是焦耳热的定义式，适用于任何电路，D 对． 2．【答案】C【解析】判断灯泡能否正常发光，就要判断电压是否是额定电压，或电流是否是额定电流，对灯泡有P ＝UI ＝U 2R，可知R A ＜R B .对于A 电路，由于R A ＜R B ，所以U B ＞U A ，且有U B ＞110 V ，B 灯被烧毁，U A ＜110 V ，A 灯不能正常发光．对于B 电路，由于R B ＞R A ，A 灯又并联变阻器，并联电阻更小于R B ，所以U B ＞U 并，B 灯烧毁．对于C 电路，B 灯与变阻器并联电阻可能等于R A ，所以可能U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．对于D 电路，若变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻，则U A ＝U B ＝110 V ，两灯可以正常发光．比较C 、D 两个电路，由于C 电路中变阻器功率为(I A －I B )×110 V ，而D 电路中变阻器功率为(I A ＋I B )×110 V ，所以C 电路消耗电功率最小． 3.【答案】C【解析】不管电路是否为纯电阻电路，电路的电功率一定为P ＝UI ，选项C 正确；只有电路为纯电阻电路时，才有P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R，故A 、B 错误；而UI －I 2R 为电能转化为除热能外其他形式能的功率，故D 错误． 4．【答案】B【解析】灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且流过电解槽的电流I ＝I灯＝60110 A ＝611A ，则电解槽消耗的电功率P ＝IU ＝P 灯＝60 W ，A 选项错误，B 选项正确；电解槽的发热功率P 热＝I 2r ＝1.3 W ，C 选项错误；电路消耗的总功率P 总＝IU 总＝611×220 W＝120 W ，D 选项错误． 5．【答案】AB【解析】根据灯泡恰能正常发光可知电路电流I ＝PU ＝2 A ．电动机的输入电压是5 V ，流过电动机的电流是2 A ，电动机输入功率P ＝UI ＝10 W ，整个电路消耗的电功率是8×2 W ＝16 W ，选项A 、B 正确，D 错误．电动机线圈的电阻发热消耗功率I 2R M ＝4 W ，电动机输出机械功率为10 W －4 W ＝6 W ，电动机的效率是η＝60%，选项C 错误． 6．【答案】BC【解析】充电器对电池的充电功率为P 总＝UI ＝0.14 W ，电池充电时的热功率为P 热＝I 2r ＝0.02 W ，所以转化为化学能的功率为P 化＝P 总－P 热＝0.12 W ，因此充电器把0.12 W 的功率储存在电池内，故B 、C 正确，A 、D 错误． 7．【答案】BC【解析】由E ＝30 V ，电动机两端电压为10 V 可得R 和电源内阻上分担的电压为20 V ，则I ＝209＋1A ＝2 A ，故A 错误；电动机输入功率P ＝UI ＝10 V×2 A ＝20 W ，故B 正确；P 热＝I 2R M ＝4×1 W ＝4 W ，故C 正确；P 输出＝P －P 热＝20 W －4 W ＝16 W ，故D 错误．【高考题组】8.【答案】D【解析】消耗的电能2Q I Rt qU ===0.9J ，则电阻两端的电压为0.9V 3V 0.3Q U q ===，当相同时间内使0.6C 的电荷量通过该电阻时，由q=It 可知，'2I I =，又U=IR ，则有'2236U U V V ==⨯=，所以2''440.9 3.6Q I Rt Q J J ===⨯=，故选项D 正确.。

纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。

纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。

例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。

它们都是纯电阻电路。

但是，发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。

非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。

电路中,如果电容为零,电感为零的电路就是纯电阻电路。

平时使用的电炉，白炽灯就认为是纯电阻电路了。

但电路中电容、电感或多或少总是存在的，例如，二条很长的平行的输电线，就有较大的分布电容，所以纯电阻电路在实际中是不存在的。

①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I²Rt＝U² t /R②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即：电动机：W＝E机械＋Q(UIt＝E机械＋I²Rt)电解槽：W＝E化学＋Q (UIt＝E化学＋I²Rt)此时：W>Q (UIt>I²Rt)在非纯电阻电路中，U²t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．（2）电功率与热功率①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I²R＝U²/R②在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P＝UI为电功率，P′＝I²R为热功率，有P>P′.特别提醒：不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．非纯电阻电路，电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I²Rt计算，这两个公式是普适的。

《家庭电路与安全用电》知识总结
一、家庭电路的组成及作用
1.进户线——由火线、零线组成，之间有220V的电压，给家庭电路提供电能，
是家庭电路的电源线
2.电能表——测量家庭电路在一段时间内消耗的电能
3.闸刀开关——控制整个家庭电路的通断，便于检测与维修
4.熔断器——当家庭电路的总电流过大时，根据焦耳定律Q=I2Rt，熔丝上产生
的热量过多，使它的温度达到熔点，首先熔断，自动切断电路，
起到保险作用
5.用电器——将电能转化为人们需要的其它形式的能
6.开关——控制支路用电器的工作
7.插座——给可能移动的用电器供电
二、元件的正确安装
1.电能表——1、3进，2、4出；1、2火，3、4零
2.闸刀开关——静触头在上边
3.保险丝——串接在干路的火线上
4.螺丝口灯座（灯泡）——螺丝套接零线
5.开关——与所控制的用电器串联在同一支路中，接在火线与用电器之间
6.两线插座——左零右火
7.三线插座——左零右火上接地
8.金属外壳用电器——使用三线插头使金属外壳接地
9.三线插头——上接金属外壳下接电路部分
三、识记
1.火线与零线之间的电压为220V，火线与地之间的电压为220V，零线与地之间的电压为
2.保险丝是由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成的
3.所有家用电器（包括插座）都是并联的。

对非纯电阻电路而言，功率间的关系？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。

以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。

过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。

收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。

【问：对非纯电阻电路而言，功率间的关系？】答：用电动机来举例子做说明。

电动机消耗的功率是电功率，p总=ui；输出的功率有两部分，一部分是机械功率，p机；其余就是机器自身发热耗损，热功率p热=i2*r；功率之间关系为p总=p机+p 热；电压要用p总=ui计算，i不能用欧姆定律计算。

【问：地球同步卫星有何特点？】答：围绕地球做匀速圆周运动的地球同步卫星轨迹与赤道同面，与地心的距离r为是一个固定值，运行周期是24小时，与地球自转同步，从地球上来看，某个人造地球同步卫星永远在赤道上某个点的上方。

【问：平抛运动怎幺分解？】答：平抛运动可视为以下两个运动的合运动：（1）物体在水平方向上不受外力，由于惯性而做初速度不变的匀速直线运动；（2）物体在竖直方向上初速度为零，只在重力作用而做自由落体运动。

这两个分运动各自独立，一般都是将平抛分解为这两种运动进行分析。

【问：什幺是电容？】答：电容器指的是其容纳电荷的本领，常用字母c表示。

相关的公式有两个，计算公式c=q/u；决定式c=es/4πkd；任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都能够构成一个电容器。

【问：考前如何突击复习物理？】答：物理试卷的难度主要是命题综合，建议同学们考前把知识点梳理清晰，打开教材，翻到目录页，根据目录的提示，把所有知识默默过一遍。

这样，你就立刻清楚哪些知识没有掌握牢了。

此外，就是要把彼此能够联系命题的。

电功率的计算公式电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用 于任何情况。

对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“ 电流的平方乘以电阻” “电压的平方 除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。

但对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“ 电压乘以电流”这一公式，因为对于电 动机等，欧姆定律并不适用，也就是说，电压和电流不成正比。

这是因为电动机在运转 时会产生“反电动势”。

例如，外电压为8伏，电阻为2欧，反电动势为6伏，此时的电流是（8-6）/2 = 1 （安）， 而不是4安。

因此功率是8X 1= 8 （瓦）。

另外说一句焦耳定律，就是电阻发热的那个公式，发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。

还拿上面的例子来说，电动机发热的功率是 1X 1X 2= 2 （瓦），也就是说，电动机的 总功率为8瓦，发热功率为2瓦，剩下的6瓦用于做机械功了。

电工常用计算公式一、利用低压配电盘上的三根有功电度表，电流互感器、电压表、电流表计算一段时间 内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。

（一）利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率式中 N ――测量的电度表圆盘转数K 电度表常数（即每kW-h 转数）测量N 转时所需的时间S3600・ N~Kt~・ CT^ (kW) ( 1 )CT --- 电流互感器的变交流比（二）在三相负荷基本平衡和稳定的情况下，利用电压表、电流表的指示数计算视在功率（三）求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率Q = ° 歹二（kvar）（ 3 ）（四）根据有功功率和现在功率，可计算出功率因数例1某单位配电盘上装有一块500转/ kW・h电度表，三支100/5电流互感器，电压表指示在400V,电流表指示在22A,在三相电压、电流平衡稳定的情况下，测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。

求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少？［解］①将数值代入公式（1），得有功功率P= 12kW②将数值代入公式（2）;得视在功率S=15kVA③由有功功率和视在功率代入公式（3），得无功功率Q=8I kVar④由有功功率和现在功率代入公式（4），得功率因数cos© = 0 . 8二、利用秒表现场测试电度表误差的方法（一）首先选定圆盘转数，按下式计算出电度表有N转内的标准时间T = -^p^-CT<s）（ 1式中N——选定转数P――实际功率kWK --- 电度表常数（即每kW-h转数）CT——电流互感器交流比（二）根据实际测试的时间（S）。

非纯电阻电路欧姆定律
摘要：
1.纯电阻电路和非纯电阻电路的定义与区别
2.欧姆定律的适用范围
3.非纯电阻电路中欧姆定律不适用的原因
4.非纯电阻电路的计算方法
5.结论
正文：
一、纯电阻电路和非纯电阻电路的定义与区别
纯电阻电路是指电路中只有电阻元件，或者虽然有电感和电容元件，但它们对电路的影响可以忽略不计的电路。

在纯电阻电路中，电能只转化为内能，没有其他形式的能量转化。

而非纯电阻电路则包含有电感、电容等元件，能量可以转化为机械能、化学能等其他形式的能量。

二、欧姆定律的适用范围
欧姆定律是描述电阻性电路中电流与电压关系的基本定律，即U=IR。

然而，欧姆定律只适用于纯电阻电路，因为在纯电阻电路中，电能只转化为内能，没有其他形式的能量转化。

三、非纯电阻电路中欧姆定律不适用的原因
在非纯电阻电路中，由于电路中包含有电感、电容等元件，能量可以转化为机械能、化学能等其他形式的能量。

因此，在非纯电阻电路中，欧姆定律不再适用。

例如，在电动机、电解槽等电路中，电流做功时，电能大部分转化为机械能或化学能，只有一部分转化为内能，此时电功与电热必须分别计算，欧
姆定律不再成立。

四、非纯电阻电路的计算方法
对于非纯电阻电路，不能直接应用欧姆定律，而需要采用其他方法进行计算。

常见的方法有功率守恒法、能量守恒法等。

例如，在计算电动机电路时，需要考虑电动机的机械功率和热功率，从而计算出电流和电压之间的关系。

五、结论
总之，欧姆定律只适用于纯电阻电路，对于非纯电阻电路，需要采用其他方法进行计算。

补充知识很重要奥!纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路：在通电的状态下，只发热的电路.从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热。

(例如：日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q.非纯电阻电路：在通电的状态下，除了发热以外，还对外做功的电路。

从能量转化的角度看，是电流做功将电能主要转化为其他形式的能量,但还有一部分电能转化为了热能，此时电功大于电热。

（例如：电风扇,洗衣机,电冰箱,电磁炉，电动机转动时，日光灯、电铃、蓄电池(充电）等这些非纯电阻的电路中W>Q。

康老师提醒同学们：纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别，（因为电能转化的方向不同），学生极容易混淆。

下面先简单理解一下,后面看具体公式分析纯电阻电路(W=Q)电功：W=Q=UIt=I2Rt=Pt=·t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(W>Q)电功：W=UIt=Pt电热：Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t公式分析1．电功由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路，所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用，即W=UIt适用于所有电路,W=I2Rt和只适用于纯电阻电路.2．电功率同样道理，由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=，而P=I2R 和P=也只适用于纯电阻电路，即P=UI适用于所有电路，P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。

3．电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ,很明显Q=UIt和Q=·t 只对纯电阻电路适用,即Q=I2Rt适用于所有电路，Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路.以电动机为例，同学们在遇到非纯电阻电路时，可牢记以下公式,解答所消耗的电能和产生的热能。

电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能,一小部分才转化为热能。