非纯电阻电路功率计算
电路中总功率的计算公式

电路中总功率的计算公式1. 纯电阻电路(电能全部转化为内能的电路)- 对于串联电路,根据I = I_1=I_2=·s = I_n(串联电路电流处处相等),U = U_1 + U_2+·s+U_n(串联电路总电压等于各部分电压之和)以及P = UI,U = IR。
- P = UI,I=(U)/(R)(R = R_1+R_2+·s+R_n为串联电路总电阻),则P=(U^2)/(R)(U为总电压)。
- 也可以根据P = I^2R(I为电路中的电流),因为I=(U)/(R),所以P=(U^2)/(R)=I^2R。
- 对于并联电路,根据U = U_1=U_2=·s = U_n(并联电路各支路电压相等),I = I_1 + I_2+·s+I_n(并联电路总电流等于各支路电流之和)以及P = UI,I=(U)/(R)。
- 由P = UI,I=(U)/(R)可得P=(U^2)/(R)(这里R为并联电路的总电阻,R=(1)/(frac{1){R_1}+(1)/(R_2)+·s+(1)/(R_n)}),因为U为支路电压(等于电源电压)。
- 又因为P = UI,I=(U)/(R),还可以得到P = I^2R,对于并联电路I=(U)/(R),P=(U^2)/(R),总功率P = P_1+P_2+·s+P_n(P_n = U× I_n=(U^2)/(R_n))。
2. 非纯电阻电路(电能除了转化为内能还转化为其他形式能量的电路,如电动机电路)- 总功率P = UI(U为电路两端电压,I为电路中的电流),这里不能使用P = I^2R或P=(U^2)/(R)来计算总功率,因为UI计算的是电路的总输入功率,而I^2R计算的是电路中电阻部分的发热功率,在非纯电阻电路中UI> I^2R。
物理重点突破第16讲 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较

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.。
【高中物理】非纯电阻电路及其电功率的简便转化方法

r
R
热能
机械功 (其他形式能量)
转化后,非纯电阻电路问题就完全变成了纯电阻电路问题。 设总电压为U总,电阻r、R两端的电压分别为Ur、UR,因 此有
• 总功 • 焦耳热
• 机械功
2 U W总 U 总 It I 2 R总t 总 t R总
Ur2 Q=U r It I rt t r
2
实际应用
人教版《高中物理选修3-1》第54页 例题1
例题1 一个电动机,线圈电阻是0.4Ω,当它两端所加的电压
为220V,通过的电流为5A,这台电动机每分钟所做的机械
功有多少?
解析:将非纯电阻电路转化为纯电阻电路:
M
内阻r
r
R
(a)非纯电阻电路
(b)纯电阻电路
已知:U总=220V、I=5A、r=0.4Ω
2 U Q=U r It I 2 rt r t r
因为电阻r两端的电压Ur未知,因此只用Q=I2rt适用。
(3)机械功W机械:
W机械 U R2 U R It I Rt t R
2
因为电阻R以及两端的电压UR未知,因此上面公式均不
适用,只能应用公式 W机械 W总 Q 计算。
W机械
2 U U R It I 2 Rt R t R
公式适用性的理解
(1)总功率P总和总功W总:
U总2 P 总 U 总 I I R总 R总
2
U总2 W总 U总It I R总t t R总
2
因为R未知,R总未知,因此只用P总=U总I、W总=U总It适用。
(2)焦耳热Q:
高中物理板块
非纯电阻电路问题的转化方法
——将非纯电阻电路转化为纯电阻电路
电功公式一览表

《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?

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。
专题提升Ⅲ非纯电阻(电动机)的计算(原卷版)
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专题提升Ⅲ非纯电阻(电动机)的计算目录模块一、知识掌握 (1)知识点、非纯电阻电路做功与发热分析 (1)模块二巩固提高 (3)模块一、知识掌握知识点、非纯电阻电路做功与发热分析(一)常见的纯电阻电路:白炽灯、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电热毯、电炉等常见的非纯电阻电路:电动机、电风扇、电冰箱、洗衣机等(二)所谓纯电阻电路指的是工作时将电能全部转化为内能的电路。
电动机属于典型的非纯电阻电路,电动机工作时将电能主要转化为机械能,少量转化为内能。
任何电机都相当于串联着一个内阻,内阻发热为无用功,电机转动为有用功(三)电动机的耗电功率即为总功,计算公式:P总=UI。
发热功率指电动机在工作时将电能转化为内能的功率,计算公式:P热=I2R(此处的R指电动学习目录知识重点机的纯电阻)。
电动机的机械功率不能直接求得,只能通过前两者相减:P有=P总-P热=UI-I2R。
(四)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。
因此,在计算电动机电路可用以下公式。
电流做功是所消耗的总能量W总=UIt;工作时所产生的热能Q=W热=I2Rt;所转化的机械能W机=W总W热UIt12Rt【能力拓展】若机械能做功,如电机将物体升高,电动机的机械功率P有=Gh/t=Fs/t=Fv[例题1](2020秋•柯桥区期末)如图所示,当开关闭合时,电路中的电流为1A,电压表V2的示数是10V,定值电阻R的阻值为4Ω,电动机的线圈电阻为1Ω,不计摩擦,下列说法正确的是()A.电压表V1的示数为10VB.电路消耗的总功率是6WC.通电1分钟电流通过电动机产生的热量是240JD.通电1分钟电动机产生的机械能是300J[例题2](2021秋•衢州期末)破壁机集合了榨汁机、豆浆机、冰激凌机、料理机、研磨机等产品功能,完全达到一机多用功能。
某品牌破壁机技术参数如表:产品类型破壁机适用范围家用额定电压220V产品容量 1.7L(1)图为破壁机的简易电路图,电热丝正常工作时电流为4A,电热丝的电阻值为多大?(2)小衢用破壁机为家人做热豆浆,他观察到开关打到“B档位”工作时间为15分钟,此时电动机正常工作时电流为5A,当开关打到“A档位”时工作了10分钟,请问整个热豆浆制作过程,破壁机共消耗了多少电能?(3)若豆浆的初温为20℃,豆浆的密度为1.0克/毫升,豆浆的比热为4200焦/(千克•℃),假设在装满的情况下,加热10分钟恰好煮沸(100℃),此过程中豆浆吸收了焦的热量。
非纯电阻电路功和功率的计算

5.如图所示利用小型发电机给工厂中的电动机和灯 泡供电,发电机的输出功率为1Kw,输电电压为 250V,发电机与工厂之间距离为400m,发电机与工 厂之间两根输电导线总电阻为7.5欧,其他导线电阻 忽略不计,在该电路中灯泡的实际功率为110W,电 动机线圈电阻4欧.求: (1)输电效率为多少? (2)电动机的电功率及输出功率.
中考专题复习
非纯电阻电路功和功率的计算
——以电动机类的非纯电阻电路为例
思考:一台“220V,220W”的电风扇,其 电动机线圈的内阻为2欧,那么它正常工 作时,通过线圈的电流为多少?
I
2欧
M
220V
欧姆定律的适用范围 I=U/R
欧姆定律仅在纯电阻电路(电能仅 仅转化为内能)中适用。 对于转化成机械能的电路的 非纯电阻电路(如电动机),
欧姆定律不适用。
电动机工作时相当于串连着一个内阻R
I
Rห้องสมุดไป่ตู้
热能
M 机械能
总电能 U
任何元件都相当于串连着一个内阻
I
R
U
M
机械功
2 Q=I Rt
热功
W机
2 =UIt-I Rt
W=UIt
总功
M
(1)小杰正确,小施不正确,因为 ( 2 )这台电动机在时间 t内,电 1.P=I2R ( 2011· 杭州)在计算电动机工作时所消耗的电功 只是线圈的发热功率,而电动 ( 3 )电动机在时间 t内所做的机 率时,小杰和小施产生了不同意见。小杰利用公 2Rt. 动机线圈产生的热量 Q=I2Rt . 机正常工作时消耗的电能没有全部转 式 P=U W I计算电动机所消耗的电功率,小施利用 械功 机 =W 电 -Q=UIt-I P=I2R 来计算电动机所消耗的电功率。(已知:电 化为机械能,有一部分转化成了内能, 动机线圈电阻为 R ,电动机工作时两端的电压为 U ,通过电动机的电流强度为 I) 所以利用 P=I2R来计算电动机所消耗 ( 1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功 的电功率是错误的. 率的方法是否正确,并说明理由。
非纯电阻电路功和功率计算

实例解析
实例1:电动机电 路功的计算
实例2:电解槽电 路功的计算
实例3:电炉电路 功的计算
实例4:日光灯电 路功的计算
Part Two
非纯电阻电路功率 的计算
能量转化效率的计算
能量转化效率的定义:能量转化效率是指非纯电阻电路中电能转化为其他形式能量的效 率。
能量转化效率的公式:能量转化效率=输出能量/输入能量×100%。
能量转化效率的影响因素:非纯电阻电路中的电阻、电流、电压等因素都会影响能量转 化效率。
能量转化效率的应用:能量转化效率可以用于评估非纯电阻电路的性能,指导电路设计 和优化。
其他应用领域
电机驱动:非纯电阻电 路可以用于电机驱动, 通过控制电流和电压来 调节电机的转速和转矩。
电子镇流器:非纯电阻 电路可以用于电子镇流 器,通过调节电流的频 率和幅度来控制荧光灯 的亮度和寿命。
开关电源:非纯电阻电 路可以用于开关电源, 通过控制开关的通断时 间来调节输出电压和电 流。
逆变器:非纯电阻电路 可以用于逆变器,将直 流电转换为交流电,用 于驱动电机、照明等设 备。
功率的基本概念
功率定义:单位时间内完成的功或消耗的能量的速率 功率单位:瓦特(W) 功率与电压和电流的关系:P=UI 功率与电阻和电流的关系:P=I^2R
非纯电阻电路的功率计算公式
非纯电阻电路功 率计算公式:P = UI - P热
公式中P为非纯电 阻电路功率,U 为电压,I为电流, P热为电阻电路功 率
公式适用于非纯 电阻电路,如电 动机、电解槽等
计算时需注意区 分非纯电阻电路 和纯电阻电路的 区别
非纯电阻电路功和功率的计算

欧姆定律不适用。
纯电阻 非纯电阻
• (2011·杭州)在计算电动机工作时所消耗 的电功率时,小杰和小施产生了不同意见 。小杰利用公式 P=IU 计算电动机所消耗 的电功率,小施利用 P=I2R 来计算电动机 所消耗的电功率。(已知:电动机线圈电 阻为 R ,电动机工作时两端的电压为 U ,通过电动机的电流强度为 I )
(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功 率的方法是否正确,并说明理由。
(2)求这台电动机在时间t内,电动机线圈产生的 热量。
(3)求电动机在时间t内所做的机械功。
• 某电动机的额定电压是220V,它正常工作时 的电流为1.5A,电动机线圈电阻为4Ω,若此 电动机工作300s,那么它所消耗的电能及产 生的热量分别是?
(2)当V示数为3V时,电动机正常转动,此时A示数 为1A。求电动机的发热功率及对外做功的机械功 率。
• 用手按住玩具电动机的转子,不让它转动 ,这时与电动机并联的电压表读数为3V, 与电动机串联的电流表读数为6A.松手后 ,电动机正常转动,此时电流表读数为1A .这台电动机正常转动时,每秒钟有____J 的电能转变为机械能.
• 电功,电功率的定义式 • W=UIt P=UI • 焦耳定律(计算热量/内能/热功/热功率) • Q=I2Rt P热=I2R • 机械功/功率(根据能量转化) • W机械=UIt-I2Rt P机械=UI-I2R
中考命题方向
• 题型:填空题 小计算题
• 考点: 公式的选择和计算 公式的变形及解方程 “电动机不转”类问题 电路中的综合分析类问题
• 电动机工作时两端电压为U,电流为I,电 动机线圈的电阻为R,则该电动机工作时输
出的最大机械功率为( c )
电功率的计算公式

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8×1=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1×1×2=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)t——测量N转时所需的时间SCT——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(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=8l kVar④由有功功率和现在功率代入公式(4),得功率因数cosφ= 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)。
非纯电阻电路的计算

非纯电阻电路功和功率的计算电功计算公式:W=UIt=Pt=I2Rt=U2t/R电功率计算公式:P=UI=W/t=I2R=U2/R焦耳定律:Q=I2Rt欧姆定律:I=U/R欧姆定律仅在纯电阻电路(电能仅仅转化为内能)中适用。
对于转化成机械能的电路,欧姆定律不适用例1、在计算电动机工作时所消耗的电功率时,小杰和小施产生了不同意见。
小杰利用公式P=IU 计算电动机所消耗的电功率,小施利用P=I2R 来计算电动机所消耗的电功率。
(已知:电动机线圈电阻为R ,电动机工作时两端的电压为U ,通过电动机的电流强度为I )(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确,并说明理由。
(2)求这台电动机在时间t内,电动机线圈产生的热量。
(3)求电动机在时间t内所做的机械功。
任何元件都相当于串连着一个内阻在非纯电阻电路哪些公式可以用?电功,电功率的定义式W=UIt P=UI焦耳定律(计算热量/内能/热功/热功率)Q=I2Rt P热=I2R机械功/功率(根据能量转化)W机械=UIt-I2Rt P机械=UI-I2R1把一台电动机接入电压为220V的电路中,通过电动机的电流为5A,电动机线圈的电阻为2Ω,1min通过线圈的电流产生的热量为()A.1452JB.3000JC.6600JD.50J2某电动机的额定电压是220V,它正常工作时的电流为1.5A,电动机线圈电阻为4Ω,若此电动机工作300s,那么它所消耗的电能及产生的热量分别是?3电动机工作时两端电压为U,电流为I,电动机线圈的电阻为R,则该电动机工作时输出的最大机械功率为()A.UI B.I2R C.UI-I2R D.UI+I2R“电动机不转”1、某同学对录音机中的小电动机用如图电路进行实验研究。
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.40 V 时,电流表的示数为0.20 A ,此时电动机未转动。
当电压的示数为 2.0 V 时,电流表的示数为0.30 A ,此时电动机匀速转动,求:(1 )电动机线圈的电阻;(2 )电动机转动时消耗的电功率;(3 )电动机转动时产生的机械功率。
非纯电阻电路的功率问题
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.非纯电阻电路的功率问题————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:闭合电路中的功率(1)电源的输出功率:电源的总功率P=EI,对于纯电阻电路P=E2/(R+r)=I2/(R+r)输出功率为外电阻的功率P出=IU外,P出=I2R= RE2/(R+r)电源消耗的功率P=I2r非纯电阻用电器的功率为P=UI(2)P出-R图像(3)关于输出功率的4个结论(对上图的分析结果):当R=r时,电源输出功率最大,当R>r时,随着R的增大输出功率在增大;当R<r时,随着R的增大输出功率在增大;当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1,R2,且R1×R2=r2(4)闭合电路中电功的分配关系:P=P出+P内即EI=UI+I2r(适合非纯电阻电路) P=I2(R+r)(只适合纯电阻电路) 闭合电路上的功率分配,反映了能量转化的守恒关系,即电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出给外电路,并转化为其他形式的能量。
(5)闭合电路电源效率:电源效率η= R/(R+r) (只适合纯电阻电路)η=U/E所以外电阻越大,电源效率越高。
但是,电源效率越大,电源的输出功率不一定也越大(二者没有必然联系)。
(6)电流通过用电器时把电能能全部转化为内能,这样的电路叫做纯电阻电路。
1.如图所示,电源电动势为30V,内电阻不计,一个“6V,12W"的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机M串联接入电路.已知电路中电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为A.40WB.44WC.48WD.60W2. 如图所示,电源电动势为E=30V,内阻为r=1Ω,电灯上标有“6V、12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω。
若电灯恰能正常发光,求电动机输出的机械功率为()。
36w 44w 48w 60w3.如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r.当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作.已知指示灯L的电阻为R0,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法中正确的是()A.电动机的额定电压为IRB.电动机的输出功率为IE-I2RC.电源的输出功率为IE-I2rD.整个电路的热功率为I2(R0+R+r)4. 某直流电动机两端所加电压为U=110V,流过电动机的电流为I=2A,在1s内将m=4kg的物体缓慢提升h=5.0m(取g=10m/s2),下列说法正确的是()A电动机的绕线内阻为55ΩB直流电动机电流的最大值为 AC电动机绕线两端的电压为5 VD电动机绕线产生的电热功率为20W5.如图所示,用输出电压为1.4V,输出电流为100mA的充电器对内阻为2Ω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0.12W B.充电器消耗的电功率为0.12WC.充电时,电池消耗的热功率为0.02W D.充电器把0.14W的功率储存在电池内6.如图所示为电动机与定值电阻R1并联的电路,电路两端加的电压恒为U,开始S断开电流表的示数为I1,S闭合后电动机正常运转,电流表的示数为I2电流表为理想电表,电动机的内阻为R2,则下列关系式正确的是()A.=R2 B。
电功率的计算公式

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8×1=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1×1×2=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)t——测量N转时所需的时间SCT——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(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=8l kVar④由有功功率和现在功率代入公式(4),得功率因数cosφ= 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)。
初中电学公式在纯电阻电路和非纯电阻电路的应用
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一 纯电阻电路:电能全部转化为热能,即电功等于电热W=Q 。
例如:日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅等纯电阻电路。
二 非纯电阻电路: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 转化为热能,此时电功大于电热W>Q 。
例如:电动机转动、电铃、蓄电池(充电)等这些是非纯电阻电路。
三 公式在两种电路中的应用
(1)在纯电阻电路中W=Q 、P 总=P 发热欧姆定律及其导出式都能应用。
(2)在非纯电阻电路中W>Q 。
W=Pt=UIt 用于求某段电路的总功,P=
t W =UI 用于求总功率。
而P=I 2R 只用于求发热功率,Q=I 2Rt 只用于求电热。
非纯电阻电路电能计算公式

非纯电阻电路电能计算公式
非纯电阻电功率的计算
电功率计算公式:P=UI=W/t=I2R=U2/R;电能:W=I2Rt;由于发动机,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。
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=U²t /R;
②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。
在非纯电阻电路中,电功率就只能按照P=UI来算了,因为在非纯电阻电路中,电流和电压并不满足欧姆定律,那么产生的热功率也只是总功率P=UI的一部分,记住,电流产生的热只能是P=I2R来计算。
损失的功率计算公式

损失的功率计算公式
1. 损失功率的基本概念。
- 在电路中,功率的损失通常与电阻有关。
根据焦耳定律,电流通过导体会产生热量,这部分能量的损耗就对应着功率的损失。
2. 纯电阻电路中损失功率的计算公式。
- 根据P = I^2R(其中P表示功率损失,I表示通过电阻的电流,R表示电阻)。
这个公式的推导是基于焦耳定律Q = I^2Rt(Q是热量,在纯电阻电路中Q = W,W是电功),而功率P=(W)/(t),所以P = I^2R。
- 另外,根据I=(U)/(R)(U为电阻两端的电压),还可以得到P=frac{U^2}{R}(这里的U是电阻两端的电压)。
这是因为将I=(U)/(R)代入P = I^2R中,可得P
=((U)/(R))^2R=frac{U^2}{R}。
3. 非纯电阻电路中的功率损失。
- 在非纯电阻电路中,例如含有电动机的电路,电能除了转化为热能外,还转化为机械能等其他形式的能。
此时,P = I^2R仍然表示电路中的热功率损失(也就是
电阻上消耗的功率),但总功率P_总=UI(U为电路两端电压,I为电路中的电流),而有用功率P_有用=P_总-P(这里的P就是损失功率I^2R)。
电路功率公式的适用条件ui适用条件

电路功率公式的适用条件ui适用条件
P=UI的适用条件:当已知或已测出用电器的电压和电流时,可以使用这个
公式来求电功率。
这个公式适用于各种电路类型,包括纯电阻电路和非纯电阻电路。
P=U^2/R和P=I^2R的适用条件:这两个公式主要用于纯电阻电路,如并联电路。
具体来说,P=U^2/R适用于已知该用电器电压和电阻时使用,而
P=I^2R适用于已知或已测出通过该用电器的电流和该用电器的电阻时使用。
需要注意的是,电路功率存在额定功率和实际功率之分。
串联电路的比例关系为:W1:W2=R1:R2=U1:U2 =P1:P2=Q1:Q2。
总功率等于各功率之和,即P总=P1+P2.....+Px 或U^2/R1+R2.....+Rx。
电流与电功率和电
压之间的关系为:I=P/U。
额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方,即Pe/Ps=(Ue/Us)的平方。
以上信息仅供参考,如果仍有疑问,可以查阅相关的电路教材或者咨询专业的物理教师。
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一.知识点
1.计算非纯电阻电路(如电动机)时,既要考虑其热功率,同时也要考虑其他功率(如机械功率)
2.对于非纯电阻电路,计算总功率可用两种方法:(1)各功率相加;(2)P=UI
课堂练习
1.“220V 100W”的电热杯和“220V 100W”的电风扇各自在额定电压下正常工作相同的时间,它们放出的热量是()
A、电热杯多
B、电风扇多
C、两者一样多
D、条件不足,无法判断
2、甲乙两个用电器,并联后接在某一电路上,在相同时间内,电流通过甲用电器做的功比通过乙用电器做的功多,则甲乙用电器电阻相比较是()
A、R甲<R乙
B、R甲>R乙
C、R甲=R乙
D、无法判断
3.如图所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为r=1Ω,电动机两端电压为5V,电路中的电流为1A,物体A重20N.忽略一切摩擦,求:
(1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少?
(2)电动机输入功率和输出功率各是多少?
(3)10s内电动机可以把重物匀速提升多高?
(4)这台电动机的机械效率是多少?
3、如图10所示,建筑工地上的吊车是靠电动机来提升
货物,货物重103N,电动机的额定电流为4A,电阻为20Ω;电动机正常工作时,作用在绳子上的拉力为500N,l分钟内将货物匀速提升了6m。
求:(1)滑轮组的机械效率是多少?(2)电动机的额定功率是多少?
4.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.下表是某型号电动自行车主要技术参数.
整车整车质量50kg
最高车速≤30km/h 最大噪声≤62dB
蓄电池电压48V 容量12A•h
电动机额定电压48V 额定功率240W
(1)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?
(3)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦?
(4)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为30N,蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远?。