电功、电功率
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电功
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1.电功的概念电流通过用电器所做的功叫做电功.事实上,电流通过一段电路时,自由电荷在电场力的作用下发生了定向移动,是电场力对自由电荷做了功,通常说成电流做的功.根据能量转化守恒定律,电能也可以转化为其他形式的能,具体情况是电流通过各种不同的导体,导体会产生不同的效应.如:热效应、磁效应、化学效应,在这些过程中,电能多数会转化为内能、磁场能、化学能,电能的这些转化是通过电场力做功而实现的.理论和实践证明,电流做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.若用电器是“纯电阻型”的,如电炉、电热器、白炽灯等,电能就全部转化为内能,由电炉丝、灯丝及导线释放出来;若是“非纯电阻型”的用电器,如电动机、蓄电池、电解槽等,电能就分别转化为机械能、化学能等,只有一小部分转化为内能,由导体释放出来.2.电功的计算对于一般情况下,电功的计算式为WUIt;从式中可以看出,电功的大小与电压、电流的Q大小以及通电时间有关.根据电流的定义式I,可以得WUQ,对于纯电阻电路,利用欧t2UU姆定律I,代入WUIt可以得Wt,若将UIR代入WUIt可以得WI2Rt.RR(1)WUIt:这是适用于计算一切电流做功的公式,它是由实验得出,但在具体计算中用得不太多.(2)WUQ:在(1)式中,将QIt代入即可得到该式.凡涉及由电量求电功的问题,由它直接求解较为方便.(3)WI2Rt:这个公式仅适用于纯电阻电路,反映了在电流相同的情况下,电功与电阻成正比.因此在串联电路中,电流流经电阻大的那个用电器做功多.该公式常用于串联电路电功大小比较和计算.U2(4)Wt:这个公式与上式类似,也只适用于纯电阻电路,反映了在电压相同的情况R下电功与电阻成反比.即在电压相同的情况下,电流流经电阻小的那个用电器做功多.这个公式常用于并联电路或不同电阻接入同一个电路中的比较或计算.对以上公式,尤其是(3)(4)的应用,首先注意电路中隐含的条件,是电流相同还是电压相同,然后再选用适当公式进行计算.此外,关于如何判断某一公式是否适用纯电阻电路,除了记忆以外,还可看其是否由欧姆定律推导而来.由于欧姆定律本身仅适用于纯电阻电路,所以凡由欧姆定律推出的公式也只适用于纯电阻电路.3.电功的单位电功的单位为焦耳,简称焦,用J表示.在实际应用过程中还经常用到千焦(kJ),度即千6瓦时r