電路中的能量轉化

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電功和電功率

如圖一段電路兩端的電壓為U,通過的電流為I,在時間t內通過這段電路任一橫截的電荷量q=It,則電場力做功? =,即:=

1.電功

(1)定義:在一段電路中電場力所做的功,也就是通常所說的電流所做的功,簡稱為電功。

(2)表達式:W=UIt(電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流 I 和通電時間 t 三者的乘積)
(3)國際單位:焦 耳( J ),常用單位:千瓦時(kW·h),1kW·h=3.6×106J

2.電功率

(1)定義:單位時間內電流所做的功。

(2)表達式:P=W/t=UI(電流在一段電路上做功的功率P等于電流I與這段電路兩端的電壓U的乘積)

(3)物理意義:表示電流做功的快慢。

(4)單位:國際單位瓦(W),常用單位還有毫瓦(mW),千瓦(kW),1kW=103W=106mW=10-3MW

(5)額定功率和實際功率:用電器銘牌上所標稱的功率是額定功率,用電器在實際電壓下工作的功率是實際功率,用電器在額定電壓下,實際功率才等于額定功率。

焦耳定律

(1)內容:電流通過導體時產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻及通電時間 t 成反比。

(2)表達式:Q=I2Rt

(3)適用范圍:一切電路均適用。

熱功率

(1)定義:單位時間內導體的發熱量叫做熱功率。

(2)表達式:P=Q/t=I2R

純電阻電路和非純電阻電路

1.純電阻電路:電能全部轉化成熱能(W=Q),即UIt=I2Rt。此時I=U/R成立。

2.非純電阻電路:電能部分轉化成熱能,一部分轉化成其他形式的能(W不等于Q),即UIt>I2Rt。此時I=U/R不成立,歐姆定律不適用于非純電阻電路。

純電阻電路和非純電阻電路對比

電功率與熱功率對比

(1)區別:電功率是指某段電路的全部電功率,或這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強度的乘積。

熱功率是指在這段電路上因發熱而消耗的功率.決定于通過這段電路電流強度的平方和這段電路電阻的乘積。

(2)聯系:對純電阻電路,電功率等于熱功率。

對非純電阻電路,電功率等于熱功率與轉化為除熱能外其他形式的功率之和。

本節幾個公式

1.電功 W=UIt

2.焦耳熱Q=I2Rt

3.電功率P=W/t=UI

4.熱功率P=Q/Qt=I2R

焦耳定律

高中物理知識點總結

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