电功和电热

电功和电热

1、电功和电热在定义上的区别

电流通过某段电路（或某用电器）做功时，都要消耗电能，获得其他形式的能量。电功就是电流通过一段电路时电能转化为其他形式能（例如机械能、化学能或内能）的量度。电流通过任何导体（超导体除外）时，都要产生热量。电热就是电流通过导体时电能转化为内能的量度。

2、区别两类用电器和两类电路

用电器有两大类型。一类是纯电阻性用电器，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等。电流通过这类用电器以发热为目的。另一类是非纯电阻性用电器，例如电吹风、电动机、蓄电池等。电流通过这类用电器是以转化为热能以外形式的能为主要目的，发热并不是主要目的，而是难以避免的热损失。如果电路中连接的用电器都是纯电阻性用电器，则该电路称为纯电阻电路；如果电路中连结有非纯电阻性用电器，则该电路称为非纯电阻电路。

3、电能在两类电路中的转化

（1）在纯电阻电路中，电能全部转化为内能。这时电功等于电热，则有

W UIt I Rt U R t Q ====2

2

。 （2）在非纯电阻电路中，电路消耗的电能的表达式为W UIt =。它分为两部分，一部分转化机械能或化学能等（例如，电流通过电动机后电动机转动，电能主要转化为机械能；电流通过电解池，电能主要转化为化学能）；同时一部分不可避免地转化为电热能Q I Rt =2（电流通过电枢的电阻发热）。这里电功W UIt =不再等于电热Q I Rt =2，而是W>Q ，亦即W E Q =+其他。因此，在非纯电阻电路中，电功只能用W UIt =来计算，而电热只能用Q I Rt =2来计算。

［例题］直流电动机内阻一定，当加上0.3V 的电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机不转动；当加上2.0V 的电压时，通过的电流为0.8A ，此时电动机正常工作。问1分钟内有多少电能转化为机械能？

解析：当加上0.3V 的电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机不转动，说明电动机无机械能输出，电能全部转化为内能，此时电动机可以看成纯电阻性用电器，即R U I ==/1Ω。当加上2.0V 的电压时，通过的电流为0.8A ，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机应为非纯电阻性用电器，消耗电能等于转化的机械能和内能之和。

因为W UIt V A s J Q I Rt A s J ==⨯⨯===⨯⨯=2008

60960816038422....，Ω 所以E W Q J J J =-=-=96384576..