电能电功率
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电功率和电能的计算电功率和电能是电学中非常重要的概念,它们在各个领域都得到广泛应用。
本文将介绍电功率和电能的概念,并解释如何进行计算。
一、电功率的计算电功率是指单位时间内电能的转化速率,用功率符号P来表示,单位是瓦特(W)。
计算电功率的公式为:P = IV其中,P代表电功率,I代表电流,V代表电压。
要计算电功率,我们需要知道电流和电压的数值。
电流可以通过电流表来测量,单位是安培(A);电压可以通过电压表来测量,单位是伏特(V)。
将电流和电压代入功率公式中,即可得到电功率的数值。
例如,如果电流为2A,电压为12V,则电功率为:P = 2A * 12V = 24W二、电能的计算电能是指电器在工作过程中所消耗的能量。
电能的计量单位是瓦时(Wh),1瓦时等于1瓦的功率在1小时内所消耗的能量。
常用的单位还有千瓦时(kWh)和千焦耳(kJ)。
计算电能的公式为:E = Pt其中,E代表电能,P代表功率,t代表时间。
要计算电能,我们需要知道功率和工作时间的数值。
将功率和时间代入电能公式中,即可得到电能的数值。
例如,如果功率为100W,工作时间为2小时,则电能为:E = 100W * 2h = 200Wh三、电功率和电能的关系电功率和电能之间有着密切的关系。
电功率是单位时间内电能的转化速率,而电能是电器在工作过程中所消耗的能量。
可以通过电功率和工作时间的乘积来计算电能,即:E = Pt同时,可以通过电能和工作时间的商来计算平均功率,即:P = E / t通过这两个公式,我们可以相互转换电功率和电能的数值。
四、实际应用电功率和电能的概念在日常生活中有着广泛的应用。
我们可以通过测量电流和电压来计算电器的功率,进而确定电器的能耗情况。
例如,在家庭中使用的电吹风上通常会标有额定功率。
我们可以根据电动机的耗电量(电流)和电源电压来计算电吹风的功率。
这样,我们就可以了解电吹风耗电的情况,合理规划用电。
另外,通过计算电能还可以帮助我们评估电费的消耗。
电能与电功率电能和电功率是电学中两个重要的概念,它们在日常生活和科学研究中具有广泛的应用。
本文将深入探讨电能和电功率的定义、计算方法以及它们在实际中的应用。
一、电能的定义与计算方法电能是指电流在电路中流动所具有的能量。
根据电能的定义,我们可以得知,电能与电流、电压以及时间有关。
电能的计算方法如下:E = P ×t,其中E表示电能,P表示电功率,t表示时间。
换句话说,电能等于电功率乘以时间。
电能的单位一般为焦耳(J)或者千瓦时(kWh)。
电能在日常生活中的应用非常广泛,例如电灯、电视、冰箱等家用电器就是利用了电能与我们的生活相联系。
我们通过计算电能的消耗,可以合理使用电力资源,实现能源的高效利用。
二、电功率的定义与计算方法电功率是指单位时间内电能的转化速率,表示电路中的能量转换效率。
电功率与电流和电压之间有着密切的关系。
电功率的计算方法如下:P = VI,其中P表示电功率,V表示电压,I表示电流。
换句话说,电功率等于电流乘以电压。
电功率的单位一般为瓦特(W)或者千瓦(kW)。
电功率在工业生产中具有重要的作用。
通过提高电路的功率因数、降低功率损耗,可以提高设备的效率,并减少资源的浪费。
同时,我们也可以根据电功率计算电路的稳定性,从而保证电子设备的正常运行。
三、电能与电功率的关系电能和电功率是密切相关的,在电学中我们常常遇到需要同时计算电能和电功率的问题。
举个例子,我们可以通过电能的计算方法来计算一个家庭在一个月内使用的电力。
假设该家庭每天使用电器2小时,电压为220V,功率为100W。
我们可以先计算电能,然后乘以30天的使用时间得到一个月的电能消耗。
E = P × t = 100W × 2h × 30 = 60000Wh = 60kWh在这个例子中,我们使用电能的计算方法得到了该家庭一个月的电消耗量,即60千瓦时。
通过这个计算,我们可以清晰地了解到电能的概念在实际中的应用,并合理使用电力资源。
电能与电功率的计算在电路中,电能和电功率是非常重要的概念,它们在电力工程和日常生活中扮演着不可或缺的角色。
准确计算电能和电功率的能力对于我们理解电路的运行和使用电器设备非常重要。
本文将介绍电能和电功率的概念以及它们的计算方法。
一、电能的概念及计算电能是指电路中电流流动所产生的能量。
通常用单位时间内电功率的总和表示。
在直流电路中,电能的计算公式为:电能 = 电压 ×电流 ×时间其中,电压以伏特(V)为单位,电流以安培(A)为单位,时间以秒(s)为单位。
通过乘法计算得到的电能单位为焦耳(J)。
在交流电路中,由于电压和电流随时间的变化而变化,因此需要使用积分来计算电能。
即需要将瞬时电功率函数与时间进行积分来得到电能。
二、电功率的概念及计算电功率是指单位时间内电能的转化速率,也可以理解为电路中的能量流动速度。
在直流电路中,电功率的计算公式为:电功率 = 电压 ×电流其中,电压以伏特(V)为单位,电流以安培(A)为单位。
通过乘法计算得到的功率单位为瓦特(W)。
在交流电路中,由于电压和电流随时间的变化而变化,因此电功率也是随时间变化的。
为了能够计算交流电路中的电功率,通常使用有效值来表示电压和电流,并采用复数运算。
通过利用瞬时电压和电流的乘积以及积分操作,可以得到交流电路中某一时刻的功率值。
三、示例与应用为了更好地理解电能和电功率的计算方法,下面以一个示例进行说明。
假设我们有一个电路,电压为12V,电流为2A。
我们想计算这个电路中的电能和电功率。
根据电能的计算公式,我们可以得到:电能 = 12V × 2A ×时间假设时间为5秒,代入计算可以得到电能为:电能 = 12V × 2A × 5s = 120焦耳接下来,根据电功率的计算公式,我们可以得到:电功率 = 12V × 2A = 24瓦特通过这个示例,我们可以看到电能和电功率之间的关系。
电功率和电能的关系电功率和电能是电学中重要的概念,二者之间存在着紧密的关系。
本文将着重探讨电功率和电能之间的联系以及它们在实际应用中的应用。
电功率是指单位时间内消耗或提供的电能大小,它是一个描述电路或电设备工作状态的物理量。
电功率通常用字母P表示,其单位是瓦特(W)。
在电学中,功率的计算公式是P=UI,其中U表示电压,I 表示电流。
电能是指单位时间内消耗或提供的电功率累积值,它是描述电流通过一个电路或电设备时所做的功的物理量。
电能通常用字母E表示,其单位是焦耳(J)。
电能的计算公式是E=P×t,其中P表示电功率,t 表示时间。
从电功率和电能的定义可以看出,二者之间存在着紧密的关系。
根据功率的计算公式P=UI,我们可以推导出电能的计算公式E=UI×t。
这个公式告诉我们,在一个电路中,电能的大小取决于功率、电压和时间的乘积。
换句话说,如果我们想要提高电路中的电能,可以通过增加功率、电压或时间来实现。
电能的概念在实际生活中有着广泛的应用。
例如,家庭用电中的电表就是用来测量电能消耗的工具。
通过监测电能的使用情况,家庭可以了解自己的用电情况,并根据实际情况进行合理安排。
另外,电能计量的概念也在工业生产中得到了广泛应用。
一些生产设备的运行需要大量的电能支持,通过对电能的计量,可以实现对生产成本的控制和管理。
此外,电功率和电能的关系还可以引申出许多实际应用。
例如,电力公司根据用户的用电需求来提供不同的电源容量,计划和分配电能的使用。
同时,对于电路设计者来说,了解电功率和电能的关系也是至关重要的。
他们可以通过合理设计电路的功率和能量消耗,以提高电路的效率和稳定性。
总结一下,电功率和电能是电学中重要的概念,它们之间存在着紧密的关系。
电功率描述了单位时间内消耗或提供的电能大小,而电能描述了单位时间内消耗或提供的电功率累积值。
在实际应用中,正确理解和计量电功率和电能对于合理使用电能和提高电路效率至关重要。
电能和电功率电能和电功率是电学中两个重要的概念。
在日常生活和工业应用中,我们经常会接触到这两个概念。
本文将详细介绍电能和电功率的定义、计算方法以及它们在实际应用中的重要性。
一、电能的定义和计算方法电能是指电路中电荷移动所具有的能量。
它与电压、电流以及电阻之间的关系可以通过下面的公式来表示:电能(E)= 电压(U)×电荷量(Q)其中,电压以伏特(V)为单位,电荷量以库仑(C)为单位。
在实际应用中,我们经常使用的电能单位是千瓦时(kWh)。
千瓦时表示电器在工作一个小时所消耗的电能。
计算电能的方法如下:电能(kWh)= 功率(kW)×使用时间(h)二、电功率的定义和计算方法电功率是指单位时间内电路中传输的能量。
它与电压和电流之间的关系可以通过下面的公式来表示:电功率(P)= 电压(U)×电流(I)其中,电压以伏特(V)为单位,电流以安培(A)为单位。
电功率的计算可以通过直接测量电压和电流来进行,也可以通过已知电压和电阻来计算。
对于直流电路,电功率可以表示为:电功率(P)= 电流(I)×电压(U)对于交流电路,由于电流和电压存在相位差,电功率的计算稍有不同,需要考虑功率因数的影响。
三、电能和电功率在实际应用中的重要性1. 能源消耗计量电能作为能源的一种形式,对于家庭和工业来说都是非常重要的。
通过计量电能的使用量,可以控制和管理能源消耗,实现节能减排的目标。
2. 设备选型和运行安全在设计和选购电气设备时,需要了解设备的功率要求和能耗情况,以确保设备能够正常运行并满足需求。
同时,合理控制电器的功率和能耗,可以保证设备的长期运行安全。
3. 电网调度和供电质量电力系统中的电能输入与输出需要保持平衡,调度人员需要根据电能的供需情况进行合理调配。
同时,电能的传输和变换过程中会存在电能损耗和功率损耗,这些损耗也会影响电网的供电质量。
4. 排除故障和检修维护在电路故障排除和设备维护过程中,了解电路的电能和电功率情况可以帮助工程师快速定位问题和解决故障。
电能与电功率电能和电功率是电学中的两个基本概念。
它们在电路分析、电力传输和能源管理中扮演着重要角色。
本文将介绍电能和电功率的定义、计算方法以及它们在实际应用中的意义。
一、电能的定义与计算电能是指电流通过电路或器件时所具有的能量。
它的单位是焦耳(J)。
电能可以通过以下公式来计算:电能(E)= 电压(V) ×电流(I) ×时间(t)其中,电压表示电路的电压,电流表示电流的大小,时间表示电流通过电路的时间。
电能的计算方法可以帮助我们了解电路中消耗的能量大小。
二、电功率的定义与计算电功率是指单位时间内所消耗或提供的电能。
它的单位是瓦特(W)。
电功率可以通过以下公式计算:电功率(P)= 电能(E)/ 时间(t)电功率也可以表示为电压和电流的乘积:电功率(P)= 电压(V) ×电流(I)根据电功率的计算方法,我们可以了解电路或电器在单位时间内所消耗或提供的能量大小。
三、电能和电功率的应用1. 电网输电在电力传输中,电能和电功率是非常重要的概念。
电网输电过程中,通过控制电功率可以调节电网的负荷,确保电力的合理分配和供应稳定。
2. 能源管理在工业生产和生活中,合理管理能源对于节约资源和保护环境至关重要。
通过监测电功率的变化,可以判断电器的能效,进而优化能源使用。
同时,了解不同设备的电功率,可以选择合适的能源供应方式,提高能源利用效率。
3. 电路分析电能和电功率在电路分析中起着重要作用。
通过计算电能和电功率,可以判断电路的负荷情况,诊断电路故障,并设计出满足实际需求的电路。
四、结论电能和电功率是电学中重要的概念。
了解它们的定义和计算方法,以及它们在实际应用中的意义,有助于我们更好地理解电路和电器的运行原理。
通过合理管理电能和电功率,可以提高能源利用效率,节约能源资源。
因此,在电力传输、能源管理和电路分析等领域,电能和电功率的理解和应用是必不可少的。
电功率与电能的转化电功率和电能是电学中两个重要的概念,它们在电力系统中起着至关重要的作用。
本文将探讨电功率与电能的概念、计算方法以及它们之间的转化关系。
一、电功率的定义和计算方法电功率是指单位时间内电能的消耗速率,通常用符号P表示,单位为瓦特(W)。
在电路中,电功率可以通过电流和电压的乘积来计算。
根据欧姆定律,电流I与电压U之间有以下关系:P = UI其中,P表示功率,U表示电压,I表示电流。
电功率的计算方法也可以根据电阻的情况进行推导。
在电路中,电阻R定义为电压U与电流I之间的比例关系:R = U/I将电压与电阻的关系代入功率的计算公式,可以得到另一种表示电功率的等式:P = U^2/R或者P = I^2R二、电能的定义和计算方法电能是指电路中储存或消耗的能量,通常用符号E表示,单位为焦耳(J)。
电能的计算公式可以通过电压、电流和时间的乘积来表示。
根据电功率的定义,电功率P可以表示为单位时间内电能E的变化量:P = dE/dt通过对上述等式两边同时积分,可以得到电能的计算公式:E = ∫ Pdt这个公式表示电能是电功率关于时间的积分。
对于稳定电功率情况下的电能计算,可以通过电功率乘以时间来得到电能的数值。
三、电功率与电能的转化关系在电路中,电功率和电能之间存在着紧密的联系。
电功率表示单位时间内的能量转化速率,而电能则表示在整个过程中储存或消耗的能量总量。
通过电能的计算公式,可以将电功率与电能进行转化。
当给定电功率和时间时,可以通过计算电功率乘以时间来得到电能的大小。
反之,如果已知电能和时间,可以通过电能除以时间来计算出平均的电功率。
除此之外,电功率和电能也可以通过其他物理量进行转化。
例如,在直流电路中,电流和电压是两个重要的物理量,可以用来计算电功率和电能。
根据电功率的计算公式,可以推导出以下等式:P = UI = I^2R = U^2/R这些等式表示了电流、电压和电阻之间的转化关系,从而实现了电功率和电能的转化。
什么是电功率和电能?电功率和电能是电学中重要的概念,用于描述电路中能量转换和电力消耗。
首先,让我们来解释电功率。
电功率是指单位时间内转化或消耗的电能的速率。
它是描述电路中能量转换的指标,通常用字母P表示。
电功率的单位是瓦特(W)。
电功率可以通过以下公式计算:P = VI其中,P表示电功率,V表示电压,I表示电流。
这个公式说明了电功率与电流和电压之间的关系。
根据这个公式,我们可以得出以下结论:1. 当电压不变时,电流的增加将导致电功率的增加。
换句话说,电流越大,电功率越大。
2. 当电流不变时,电压的增加将导致电功率的增加。
换句话说,电压越大,电功率越大。
3. 当电压和电流同时变化时,电功率的变化取决于它们之间的关系。
电功率的概念在实际应用中非常重要。
例如,我们可以使用电功率来评估电子设备的能量消耗,选择合适的电源和电线,以及设计电路中的功率放大器和功率控制电路。
接下来,我们来解释电能。
电能是指电流通过电路元件时所转化或消耗的电功率的累积。
它是描述电路中能量存储和传输的指标,通常用字母E表示。
电能的单位是瓦特·小时(Wh)或焦耳(J)。
电能可以通过以下公式计算:E = Pt其中,E表示电能,P表示电功率,t表示时间。
这个公式说明了电能与电功率和时间之间的关系。
根据这个公式,我们可以得出以下结论:1. 当电功率恒定时,电能的大小与时间成正比。
换句话说,电功率越大,电能越快积累或消耗。
2. 当时间恒定时,电能的大小与电功率成正比。
换句话说,电功率越大,电能越多。
电能的概念在实际应用中也非常重要。
例如,我们可以使用电能来计量家庭、工业和商业用电,评估电费,以及优化能源使用和管理。
总结起来,电功率和电能是电学中描述能量转换和消耗的重要概念。
通过理解电功率和电能的关系,我们可以分析电路中的能量流动和功耗,并应用于电子设备的设计、能源管理和电费计量等方面。
电能与电功率如何计算在电力领域,电能和电功率是两个重要的概念。
电能表示电力系统中储存的能量总量,而电功率则是描述电流发生改变的速率。
了解如何计算电能和电功率对于正确评估电力系统的效率和稳定性至关重要。
本文将介绍电能和电功率的计算方法,以帮助读者更好地理解这些概念。
一、电能的计算电能是电力系统中储存的能量总量,通常用单位千瓦时(kWh)来表示。
电能的计算公式为:电能(kWh)= 电功率(kW) ×使用时间(小时)其中,电功率表示电流通过一个电阻或负载时的功率消耗,常用单位是千瓦(kW)。
举例来说,如果一个负载的电功率为2千瓦,使用时间为5小时,那么计算电能的方法是:电能(kWh)= 2 kW × 5小时 = 10 kWh这意味着在这个负载上花费了10千瓦时的电能。
二、电功率的计算电功率是描述电流发生改变的速率,通常用单位千瓦(kW)来表示。
电功率的计算公式为:电功率(kW)= 电流(A) ×电压(V) ×功率因数电流是电子在电路中流动的电荷量,单位为安培(A);电压是电力系统中提供的电压,单位为伏特(V);功率因数则表示电流与电压之间的相位关系。
举例来说,如果一个电路中的电流为10安培,电压为220伏特,功率因数为0.9,那么计算电功率的方法是:电功率(kW)= 10 A × 220 V × 0.9 = 1980 W = 1.98 kW这意味着这个电路的功率消耗为1.98千瓦。
三、电能和电功率的关系电能和电功率是密切相关的概念。
电能表示储存在电力系统中的能量总量,而电功率表示单位时间内的能量消耗速率。
可以使用电功率来计算在特定时间范围内的电能消耗。
举例来说,如果一个负载的电功率为2千瓦,使用时间为5小时,那么根据电能的计算公式:电能(kWh)= 2 kW × 5小时 = 10 kWh可以得出在这个负载上花费了10千瓦时的电能。
总结:电能和电功率在电力系统中扮演着重要的角色。
电功率与电能的计算电力作为一种重要的能源形式,在现代社会中扮演着至关重要的角色。
为了更好地理解和应用电力,我们需要熟悉电功率和电能的计算方法。
本文将介绍电功率和电能的定义、计算公式以及实际应用。
一、电功率的定义与计算电功率是指在单位时间内电能转化的速度,通常用符号P表示,单位为瓦特(W)。
电功率的计算公式如下:P = VI其中,P表示功率,V表示电压,I表示电流。
以一个简单的电路为例,假设它的电压为10伏特,电流为2安培,那么该电路的功率可以通过如下计算得到:P = 10V × 2A = 20W因此,该电路的功率为20瓦特。
二、电能的定义与计算电能是指单位时间内电功率所转化的能量,通常用符号E表示,单位为瓦时(Wh)或千瓦时(kWh)。
电能的计算公式如下:E = Pt其中,E表示能量,P表示功率,t表示时间。
举个例子,如果一个电器功率为100瓦特,运行了5小时,那么它消耗的电能可以通过如下计算得到:E = 100W × 5h = 500Wh = 0.5kWh因此,该电器消耗了0.5千瓦时的电能。
三、电功率与电能的应用1. 家庭用电计费在家庭用电计费中,通常使用电能作为计费依据。
供电公司按照用户使用的电能数量来计算电费,也就是根据电表所记录的总电能消耗来确定费用。
2. 家用电器的选择和使用不同家用电器的功率不同,因此在购买和使用家用电器时,了解和比较各种电器的功率是很重要的。
一些高功率的电器可能会耗费大量的电能,从而增加家庭用电支出。
3. 可再生能源的应用对于可再生能源(如太阳能和风能),了解电功率和电能的计算可以帮助我们更好地利用和管理这些能源。
通过测量和计算,可以了解可再生能源的产出和使用情况,从而更好地规划和优化能源利用。
4. 工业生产中的电力需求在工业领域,电力需求通常较大。
了解电功率和电能的计算方法可以帮助工程师和技术人员评估和规划电力系统,确保系统能够满足工业生产的需求。
一、电能和电功率(1)电能和电功率所描述的物理概念不同:电能是描述电流做功多少的物理量,而电功率是描述电流做功快慢的物理量。
电功率不仅跟电流做功的多少有关,还跟做功的时间有关。
(2)电能和电功率的计算公式不同:电能的基本计算公式是W=UIt,由此可以看出,电流做功多少跟电压、电流强度和通电时间三个因素有关,是由它们三者的乘积来决定大小的。
电功率的基本公式是P=UI,它表明电功率跟电压、电流两个因素有关,其大小由它们的乘积决定。
(3)电能和电功率的单位不同:电能的单位是J和kW·h,而电功率的单位是W和kW。
(4)电能和电功率的测量方法不同:电能用电能表来直接测量的,而电功率有两种测量方法,第一种方法是用伏安法间接进行测量,即测出用电器两端的电压及通过的电流,然后根据P=UI求出电功率。
第二种方法是用电能表和秒表间接测量,即测出某一段时间用电器所做的功,然后根据P=W/t可得用电器电功率。
(5)电功和电功率的联系密切,利用公式可得出W=Pt。
二、额定功率和实际功率一个用电器的电功率是随着它两端电压的改变而改变的,一个用电器不是随便接入任何一个电路都能正常工作。
设计用电器时,需要确定它在正常工作时的条件(如电压、电流、电功率)。
通常在用电器的铭牌上标出。
正常工作时的电压叫额定电压,在额定电压下的电功率叫额定功率。
一个用电器一但生产出来,其额定电压和额定功率是确定的。
实际功率是用电器在实际工作时的电功率,是不确定的,如果用电器两端的实际电压等于它的额定电压,那么实际功率就等于额定功率,这是用电器正常工作;如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压,那么实际功率就小于它的额定功率,这时用电器不能正常工作;如果用电器两端的电压大于额定电压,那么实际功率就大于额定功率,用电器不仅不能正常工作,严重时还会烧坏用电器。
为此,在使用用电器时,应保证用电器两端的电压等于它的额定电压,这样才能使用电器更好地发挥作用。
三、理解焦耳定律焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的,它定量地描述了电能向内能转化的规律。
用公式Q=I2Rt表示,它适用于任何电路。
【典型例题透视】例1.关于电热和电功,以下说法正确的是()A. 电流在电路中所做的功一定等于电热B. 电流在电路中所做的功一定大于电热C. 在电路中包含有电动机时,电流做的功将转化为机械能、内能,此时,电功必大于电热D. 在电路中仅有电阻时,电功等于电热答案:C、D透视:电流通过电路做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式的能的过程。
电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
这种能的转化同样遵循能的转化和守恒定律。
若电流通过电动机做功时,则电能转化为机械能和内能;若电流通过的电路只有电阻(即纯电阻电路),电流做的功就全部转化为内能(如电炉等)。
例2.照明电路的电压是220V,如果在某电灯并联接入一个大电炉,发现灯的亮度变暗,其原因是()A. 干路上的电流减小了B. 电炉从灯那里分出了部分电流C. 干路中的电流变大,干路上导线分担电压增多D. 干路上消耗的电压不变,但电灯两端的电压变小了答案:C例3.有两个定值电阻R1和R2,将它们并联到电源上,它们消耗的电功率分别为P1和P2,如果把它们串联起来再接到同一电源上,它们消耗的总功率应为多大?例4.如图1所示电路,灯L上标有“12V 9W”字样,当开关S和S1都闭合,变阻器的滑片P移到a端时,灯恰好正常发光,电流表示数是1.25A,求:(1)变阻器的最大阻值是多少?(2)当开关S闭合,S1断开,变阻器的滑片P移到b端时,灯消耗的功率是多少?答案:(1)变阻器的最大阻24Ω;(2)当S闭合S1断开P在b端时,灯消耗的功率1.44W。
例5.某同学利用电源、电流表、电压表、开关,标有“50Ω 2A”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。
其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见,电压表0~15V 挡损坏,小灯泡的额定功率估计为1.5W左右。
该同学实验步骤正确。
当闭合开关时,电压表和电流表的示数分别为2V和0.2A,接着他边思考边实验,直至灯正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为25Ω)。
(1)画出灯正常发光的电路图,并简述判定灯正常发光的理由;(2)求出灯的额定功率。
答案:(1)由灯的额定功率大约是1.5W左右,额定电流0.3A,可估算出灯的额定电压大约是5V左右,而题目中已知电压表0~15V挡损坏,只能用0~3V挡,据此判断,灯正常发光时,其两端不应接有电压表,只能依据电流表示数为0.3A时,确定正常发光,此时电路图如图所示。
(2)1.35w例6.如图3所示是一个电热毯的示意电路图,是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯电阻丝串联的电阻,电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。
(1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值是多大?答案:S断开时,电热毯处于保温状态。
4356欧例7.某课外活动小组,找出了“10Ω1A”的滑动变阻器、“6V 3.6W”的灯泡、电压恒为12V的电源、开关、导线以及电阻为1Ω/cm的足够长的电阻丝(用“”表示),准备自制一个亮度可调的玩具台灯,要求开关闭合以后,将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时,电灯逐渐变亮直至正常发光,他们利用上述器材,设计出如图所示的电路图,请你解决下列问题:(1)这样设计存在的问题是,当滑片移近a端时,发生_____________现象;(2)画出符合要求的电路图,并计算此电路中灯泡有耗的最小动率。
(假定灯丝电阻不变)答案:烧坏灯泡,1.6w例8.在如图6所示的电路中,电源电压和灯泡电阻不变,电阻R1=12Ω,灯L标有“6V 12W”的字样,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R2上标有“2.5A”的字样。
(1)只闭合S1,电流表的示数为0.6A,求电源电压;(2)当闭合S1、S2和S3,并将滑片P移到b端时,电流表的示数为1.2A,求滑动变阻器R2的最大阻值;(3)只闭合S2时,求电路总功率的最大值。
答案:(1)电源电压是9V;(2)滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω;(3)电路总功率的最大值是18W。
例9.图7是SD—600全自动豆浆机的结构示意图,下表是铭牌。
制浆过程:先将90g泡好的黄豆装入滤杯内,再往制浆杯内加入1000 mL的水。
第一步:加热,接通电源,加热管开始加热,加热6 min杯内水温升至80℃;第二步:打浆,加热停止,电机开始打浆,按工作10s停8s方式循环,经1.2min停止;第三步:再加热,打浆结束后,加热管继续加热,加热3min豆浆由80℃升温至100℃。
根据以上信息计算:(1)在“第三步,再加热”的过程中,豆浆吸收的热量(设豆浆与水的比热容相等);(2)豆浆机在“加热——打浆——再加热”的全过程中,共消耗的电能。
答案:91560J 334400J例10.如图8所示,家庭用电是通过设立在附近的“变电站”提供的。
为了保证居民用户所有用电器都能在220V的电压下正常工作,变电站的输出电压一般都高于220V。
(1)居民楼用电器的总功率为44kW,当这些用电器全部正常使用时,通往居民楼的输电线路中的电流是多少?(2)若输电线的总电阻为,“变电站”输出的电压是多少?(3)居民楼由于家电增加,向供电部门申请“增容”,即增加功率。
当用电器的总功率由44kW增加到88kW,用电器两端电压仍保持在220V时,输电线路的功率损失比“增容”前增加了多少?(4)若想在不减小功率的前提下减小输电线路的损失,应采取什么措施?答案:220A 240V 12000W例11.在一次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了下列器材:额定电压为的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线。
实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化。
(1)小张同学设计的实验电路图如下,请你根据电路图用笔画线连接未完成的实物连线。
(2)实验中所需要的物理量__________________________。
(3)本实验中,小灯泡额定功率的表达式___________。
(4)若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表,请你重新设计一个实验电路图,测量小灯泡的额定功率,不需要说明实验步骤。
答案:(1)电路连接如图10所示:2、3略4、例12.学校淋浴用的简易太阳能热水箱中的水在冬天往往温度不够高,同学们在水箱中加装了一个“220V 2000W”的电热器,并利用一个“6V 1W”的小灯泡和一段10Ω/m的电阻丝为电热管安装了一个指示灯。
(1)画出电热管及指示灯的电原理图。
(2)在同学们的方案中,小灯泡两端的电压是按5V设计的,对于有指示灯来说,这样设计有什么好处?(3)按上述设计,电阻丝需截用多长一段?(4)安装指示灯后,电热管的实际功率是额定功率的百分之几?答案:(1)电热管及指示灯的原理图如图12所示。
(2)指示灯两端的电压按5V设计,则实际工作时通过小灯泡的电流略小于小灯泡的额定电流,这样可以延长指示灯的使用寿命。
3、0.0572m4、96%练习:1.输电线电阻是0.5Ω,输送的电功率为100kW,用1kV的电压输电时,输电线路上的电流和消耗的电功率为()A. 2000A,100kWB. 100A;5kWC. 100A,100kWD. 2000A,2000kW答案:B正确。
2.关于电功和电功率,下述说法正确的是()A. 电功率的大小决定于电流做功的多少B. 电功与电功率都表示了电能转化为其他形式的能的多少C. 电功与电功率都表示了电能转化为其他形式的能的快慢D. 电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能答案:D3.电炉的电阻丝热得发红,而与它串联的铜导线却不发烫,这是因为铜导线()A. 电阻较大B. 电阻较小C. 通过的电流较大D. 通过的电流较小答案:B4.标有“6V 6W”和“6V 3W”的灯泡L1和L2串联接在某电源上,设灯丝电阻不变,则()A. 通过灯L1、L2的电流之比为2:1B. 灯L1、L2的实际功率之比为1:2C. 电源电压为12V时,L1、L2均正常发光D. 电源电压为9V时,L2正常发光答案:B、D5.现有L1为“12V 8W”和L2为“6V 2W”的两盏电灯,把它们与“20Ω 1A”的滑动变阻器串联后,接在18V的电源上,如图1所示,开关闭合后,当滑动变阻器R'的滑片P 从a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是()A. 两灯都变亮,且L2首先正常发光B. 两灯灯丝电阻不同C. 因为L1的额定功率大,所以L1比L2更亮D. 两灯都变亮,且L2可能先烧毁答案:AD6.如图2所示,已知电源电压保持4.5V不变,电压表的量程为0—3V,滑动变阻器R的最大阻值是20Ω,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样,闭合开关后,当小灯泡下正常发光时,它的阻值为____________Ω,滑动变阻器接入电路的阻值为____________Ω。