纯电阻电路和非纯电阻电路
高中物理最易错系列: 纯电阻电路和非纯电阻电路
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纯电阻电路和非纯电阻电路(选修3—1第二章:恒定电流的第五节焦耳定律)★★★○○1、纯电路电路:电流做的功都用来转化为热能的电路;即W=Q。
2、非纯电阻电路:电流做的功不都用来转化为热能的电路;即W≠Q,而是W>Q.3、两种电路的比较:1、解非纯电阻电路问题时的“四大注意”(1)无论是纯电阻还是非纯电阻,电功均为W=UIt,电热均为Q=I2Rt.(2)处理非纯电阻的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解。
(3)非纯电阻在一定条件下可当作纯电阻处理,如电动机卡住不转时即为纯电阻。
(4)若电路中,为电动机与纯电阻串联。
在求电动机电压和电流时,不能对电动机应用欧姆定律,应对其他纯电阻元件分析,间接得到电动机电压和电流。
2、易错点在于忽视非纯电阻电路的特点,把两种电路当做一种电路来分析,认为欧姆定律都是适用的。
(多选)如图4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I RB.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)【答案】CD1、(多选)(河北省石家庄市鹿泉一中2016-2017学年高二10月月考)理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动。
电热丝给空气加热,得到热风把人的头发吹干。
设电动机线圈的电阻为R1,它与电热丝电阻R2串联,接到电源上,电吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,下列关系式中正确的是()A. IU>PB. P=I2(R1+R2)C. UI=PD. P>I2(R1+R2)【答案】CD【精细解读】整个电吹风消耗的电功率P=UI,故A错误,C正确;发热的功率P热=I2(R1+R2),由能量守恒知,P〉P热=I2(R1+R2),故B错误,D正确。
纯电阻电路与非纯电阻电路的比较的改进
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纯电阻电路与非纯电阻电路的比较的改进纯电阻电路与非纯电阻电路的比较和改进一、引言在电路理论中,纯电阻电路和非纯电阻电路是两个重要的概念。
本文将探讨这两种电路的特点、区别以及改进方法。
纯电阻电路指的是电路中只有电阻元件的电路,而非纯电阻电路则包含电感、电容等其他元件。
二、纯电阻电路的特点1. 稳定性:纯电阻电路由于只包含电阻元件,其特性相对较为稳定。
在恒定电压或电流源的作用下,纯电阻电路的电流大小和电压波形都不会随时间发生变化。
2. 电阻功率:纯电阻电路的功率消耗主要集中在电阻上,能量转化效率相对较高。
三、非纯电阻电路的特点1. 非稳定性:非纯电阻电路由于包含电感、电容等元件,其特性相对较不稳定。
在电路中存在变化的电流或电压源时,非纯电阻电路的电流大小和电压波形会随时间发生变化。
2. 能量存储:非纯电阻电路中的电感和电容元件能够存储电能,这使得非纯电阻电路在一些特殊应用中更加灵活。
四、纯电阻电路和非纯电阻电路的比较1. 响应速度:由于不涉及能量存储,纯电阻电路的响应速度相对较快,适用于一些高频率应用;而非纯电阻电路的响应速度相对较慢,适用于低频率或需要能量存储的应用。
2. 对频率特性的影响:纯电阻电路对频率的影响相对较小,频率变化对其特性影响较小;非纯电阻电路对频率的影响较大,频率的变化会显著改变电路的特性。
3. 功率消耗:纯电阻电路功率消耗主要集中在电阻上,功率较大时会产生较大的热量;非纯电阻电路由于能量存储的存在,功率消耗较小,能够提高能量转化的效率。
五、改进纯电阻电路的方法1. 频率特性改进:通过引入电容或电感元件,可以改变纯电阻电路的频率特性,使其能更好地适应不同频率的应用。
2. 增加功能:纯电阻电路可以通过引入其他元件,如二极管、晶体管等,来增加电路的功能,实现更多的应用需求。
3. 节能减耗:通过优化电阻元件的选择和工作状态,可以减少纯电阻电路的功率消耗,提高能量转化的效率。
六、个人观点和理解纯电阻电路和非纯电阻电路在电路理论中都有着重要的地位。
电学易错点:纯电阻非纯电阻电路
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纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路就是在通电的状态下,只发热的电路,即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能,不对外做功。
纯电阻电路中只有电阻、电源、导线,电能不能转化为热能以外的能量形式。
例如:电灯,电烙铁,熨斗,等等,他们只是发热。
它们都是纯电阻电路。
但是,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。
电路中,如果电容为零,电感为零的电路就是纯电阻电路。
平时使用的电炉,白炽灯就认为是纯电阻电路了。
但电路中电容、电感或多或少总是存在的,例如,二条很长的平行的输电线,就有较大的分布电容,所以纯电阻电路在实际中是不存在的。
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=U² t /R②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.(2)电功率与热功率①在纯电阻电路中,电功率等于热功率,即P=UI=I²R=U²/R②在非纯电阻电路中,电功率包含热功率,P=UI为电功率,P′=I²R为热功率,有P>P′.特别提醒:不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路,当电动机不转动时,仍为纯电阻电路,欧姆定律仍适用,电能全部转化为内能.只有在电动机转动时为非纯电阻电路,U>IR,欧姆定律不再适用,大部分电能转化为机械能.非纯电阻电路,电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I²Rt计算,这两个公式是普适的。
纯电阻电路和非纯电阻电路题目
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纯电阻电路和非纯电阻电路题目电路是电子学中的基础课程之一,它描述了电子设备中电子元件的运作及其相互作用。
电路可以分为纯电阻电路和非纯电阻电路两种类型,本文将对这两种电路进行分析。
一、纯电阻电路纯电阻电路是指由电阻器、线圈、电容器等单一电子元件组成的电路。
在纯电阻电路中,电流和电压均为正弦波形,且电流先于电压出现,即电流落后于电压90度。
此外,电路中的电流仅由电势差驱动,电势差与电路中的电流呈线性比例关系。
在纯电阻电路中,流过电阻的电流I和电阻R的关系可用欧姆定律表达:I = V/R其中,I是电流,单位为安培(A);V是电势差,单位为伏特(V);R是电阻,单位为欧姆(Ω)。
纯电阻电路不产生电磁波,因此适用于噪声敏感的应用,例如音频放大器和仪器测量电路。
二、非纯电阻电路非纯电阻电路是指由电容器和电感器等电阻以外的元件组成的电路。
在非纯电阻电路中,由于电容器和电感器的存在,电路中的电流和电压的波形与纯电阻电路不同。
此外,电感器和电容器会相互储存能量,造成电路中电压和电流之间的相位差。
由于电容器在电场中储存能量,因此电容器对电流的变化有着较为迅速的响应速度。
相比之下,电感器作为一个电场惯性的元件,会阻碍电流的变化。
因此,在电路中加入电容器可以提高电路对高频信号的传输能力,而加入电感器可以提高电路对低频信号的响应速度。
非纯电阻电路被广泛应用于通信、无线电和电源等领域,其中一种典型的应用是有源滤波器。
有源滤波器结合了有源元件(例如晶体管和运算放大器)和被动元件,可以实现滤波功能。
三、纯电阻电路和非纯电阻电路间的转换在纯电阻电路中,如果加入交流电源,则电路中的电流和电压均为正弦波,其波形和频率均为相同的。
如果在电路中加入电容器和电感器等元件,则会出现电容器和电感器较为特殊的频率响应,因此电路中的电流、电压等特性也会发生改变。
通常情况下,非纯电阻电路可以转化为纯电阻电路,然而,一些电路中的非纯电阻元件需要加上外部电源才能正常工作,这就需要引入一些控制电路来调整电路工作效果。
纯电阻电路和非纯电阻电路
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非纯电阻电路电功及电功率问题例析从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热。
例如:日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅等纯电阻电路工作时W=Q。
而非纯电阻电路是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了热能,此时电功大于电热。
例如:在电动机转动、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。
特别是涉及非纯电阻电路的有关电功、电热、电功率和发热功率的计算,学生极容易混淆。
一、公式分析1.电功由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路,所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用,即W=UIt适用于所有电路,W=I2Rt和只适用于纯电阻电路。
2.电功率同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而P=I2R和P=也只适用于纯电阻电路,即P=UI适用于所有电路,P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。
3.电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ,很明显Q=UIt和Q=·t 只对纯电阻电路适用,即Q=I2Rt适用于所有电路,Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路。
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=UIt-I2Rt。
电流做功的功率P总=UI;其发热功率P热=I2R;转化的机械能功率P机=P总-P热=UI-I2R。
二、例题解析例1.一个电动机的线圈电阻是4.4Ω,当把它接在220V电压下工作10min。
已知:通过线圈的电流是5A,这时电动机做功____J,线圈产生的热量是_____J。
纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式
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纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式随着电力技术的发展,电路技术也取得了迅猛的进步。
电路分为纯电阻电路、非纯电阻电路。
这两类电路具有很多共同点,但也有诸多不同之处,最重要的区别在于它们的电路公式。
本文将主要介绍纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式,以及其应用。
首先,让我们来看看纯电阻电路的公式。
纯电阻电路是由恒定的电阻R和变量的电压V所组成的电路。
此外,低频的纯电阻电路还包括变量的电流I。
该电路的基本公式可表示为:V=IR。
由此可见,纯电阻电路的电流和电压的大小恒定,只有电阻的大小可变。
接下来,让我们看看非纯电阻电路的公式。
非纯电阻电路是由恒定的电阻R和可变的电压V以及变量的电流I组成的电路。
该电路的基本公式可表示为:V=IR+VRC,其中VRC表示受控电压电感缩写。
此外,低频的非纯电阻电路还包括变量的电容C。
根据它们的公式,可以看出,非纯电阻电路与纯电阻电路相比,电流和电压都是可变的,而且电容和电感也可以加入到电路中。
因此,可以得出结论,非纯电阻电路的电路参数比纯电阻电路要复杂得多。
最后,我们来谈谈纯电阻电路和非纯电阻电路的应用。
纯电阻电路一般用于低频电路,通常用于照明和加热设备,如台灯、热水器和电加热毯等。
而非纯电阻电路通常用于高频电路,如太阳能电池板、无线电收发机和家用电器等。
由于高频电路的特殊性,非纯电阻电路可以更好地满足高频电路的要求。
综上所述,纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式,它们分别是V=IR和V=IR+VRC,此外,它们的应用也有所不同,纯电阻电路一般用于低频电路,而非纯电阻电路则用于高频电路。
可以说,电路中各种元器件的种类和参数的不同,是其特性及应用范围的根本所在。
正是由于有了不同的元器件,才使电路技术得以不断发展。
因此,人们要深入了解每种电路的电路公式,逐步掌握电路技术的精髓,从而更好地发挥电路的功能。
非纯电阻电路欧姆定律
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非纯电阻电路欧姆定律
摘要:
1.纯电阻电路和非纯电阻电路的定义与区别
2.欧姆定律的适用范围
3.非纯电阻电路中欧姆定律不适用的原因
4.非纯电阻电路的计算方法
5.结论
正文:
一、纯电阻电路和非纯电阻电路的定义与区别
纯电阻电路是指电路中只有电阻元件,或者虽然有电感和电容元件,但它们对电路的影响可以忽略不计的电路。
在纯电阻电路中,电能只转化为内能,没有其他形式的能量转化。
而非纯电阻电路则包含有电感、电容等元件,能量可以转化为机械能、化学能等其他形式的能量。
二、欧姆定律的适用范围
欧姆定律是描述电阻性电路中电流与电压关系的基本定律,即U=IR。
然而,欧姆定律只适用于纯电阻电路,因为在纯电阻电路中,电能只转化为内能,没有其他形式的能量转化。
三、非纯电阻电路中欧姆定律不适用的原因
在非纯电阻电路中,由于电路中包含有电感、电容等元件,能量可以转化为机械能、化学能等其他形式的能量。
因此,在非纯电阻电路中,欧姆定律不再适用。
例如,在电动机、电解槽等电路中,电流做功时,电能大部分转化为机械能或化学能,只有一部分转化为内能,此时电功与电热必须分别计算,欧
姆定律不再成立。
四、非纯电阻电路的计算方法
对于非纯电阻电路,不能直接应用欧姆定律,而需要采用其他方法进行计算。
常见的方法有功率守恒法、能量守恒法等。
例如,在计算电动机电路时,需要考虑电动机的机械功率和热功率,从而计算出电流和电压之间的关系。
五、结论
总之,欧姆定律只适用于纯电阻电路,对于非纯电阻电路,需要采用其他方法进行计算。
纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式
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纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式现代电子技术已经成为实现多种技术应用的重要基础。
它是基于电路元件的成分和连接方式,由不同的电路元件组合而成的各种电路,有不同的功能和用途。
其中,纯电阻电路和非纯电阻电路是复杂的电路中较为常见的,受到广泛关注的两类电路。
本文主要就纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式进行论述,探讨它们在使用过程中的不同。
首先,让我们介绍一下什么是纯电阻电路和非纯电阻电路。
纯电阻电路是指电路中仅含有阻抗元件,即由电阻、电容、电感等各种电路元件组成的电路。
此类电路具有较为简单的结构,既不包括复杂的电子元件也不具有复杂的功能。
一般情况下,电阻的变化会影响电路的运行,它可以用来调整电流、电压等,以改变电路的运行特性。
而非纯电阻电路则是电子设备中复杂的、含有多种电子元件的电路,如放大器、变送器等。
它们具有较为复杂的结构,可以实现许多复杂的功能,如放大、信号滤波等。
接下来,我们一起来看一下纯电阻电路和非纯电阻电路之间的区别公式。
在纯电阻电路中,首先可以对电路的各个阻抗元件进行求和后的公式为:Z = R1 + R2 +… + Rn其中,Z是电路的总阻抗,R1、R2、…、Rn分别代表电路中各个阻抗元件的阻抗值。
而在非纯电阻电路中,可以将复杂电路元件简化为等效电路,其中等效电路的等效阻抗公式可表示为:Z = R1 + (1/jωC1) + (jωL1) +… + (1/jωCn) + (jωLn) 其中,R1、C1、L1等分别代表电路中各个阻抗元件的阻抗值。
从以上两种电路的区别公式可以看出,由于纯电阻电路中只含有阻抗元件,它的阻抗公式比较简单;而非纯电阻电路中含有多种复杂电子元件,因此,阻抗公式也相对复杂。
此外,在使用过程中,纯电阻电路和非纯电阻电路也有不少的不同。
纯电阻电路具有低成本、结构简单以及操作灵活等优点,因此,它主要用于量化电流信号,设计滤波器、变压器等等。
而非纯电阻电路是一种复杂的电路,它具有复杂的结构和功能,因此,它主要用于复杂的电子设备中,如放大器、变送器等,可以实现放大、滤波等电子功能。
纯电阻电路和非纯电阻电路
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W=UIt=220V×5A×600s=6.6×105;求电流产生 的热量只能用Q=I2Rt=(5A)2×4.4Ω×600s=6.6×104J
。 【点评】电动机是将电能转化为机械能的机器,其中只有部分能量消耗 在线圈发热上,是一个非纯电阻电路,计算电流做功只能用W=UIt, 计算电热只能用Q=I2Rt。
2.电功率 同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而 P=I2R和P=U2/R也只适用于纯电阻电路,即P=UI适用 于所有电路,P=I2R和P=U2/R只适用于纯电阻电路。 3.电热 由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=U/R可推导得到Q=UIt和 Q=U2t /R,很明显Q=UIt和Q= U2t /R只对纯电阻电路适用, 即Q=I2Rt适用于所有电路,Q=UIt和Q= U2t /R只适用于纯 电阻电路。 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。
从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化 为热能,即电功等于电热。例如:日常生活中的白炽灯、 电炉子、电饭锅等纯电阻电路工作时W=Q。 而非纯电阻电路是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了热能,此时电功大 于电热。例如:在电动机转动、电铃、蓄电池(充电)等.这 些非纯电阻的电路中W>Q。 一、公式分析 1.电功 由W=UIt和欧姆定律I=U/R,可推导得到W=I2Rt和W= U2I/t,但欧姆定律公式I=U/R只适用于纯电阻电路,所以 W=I2Rt和W=UIt只对纯电阻电路适用,即W=UIt适用于 所有电路,W=I2Rt和W=UIt只适用于纯电阻电路。
例2.某电动机线圈电阻为1Ω,接在220V的直流电压下,工 作电流为1A,则电动机消耗的电功率为_____W;发热损 耗的电功率为____ W ;转化为机械能的功率为____ W。 解析: 电动机消耗的电功率为总功率P总=UI=220V×1A= 220W; 发热损耗的电功率 P热= I2 R=(1A)2×1Ω=1W ; 转化为机械能的功率为 P机 = P总 – P热 =220W - 1W = 219W 【点评】在非纯电阻电路中计算电功率的三个公式P = UI 、 P = I2 R、P=U2/R不能等效互换,其中公式P = UI可计算 电动机消耗的总功率;P = I2 R只能计算发热损耗的电功 率;转化为机械能的功率可用电动机消耗的总功率减去发 热损耗的电功率即可。
纯电阻电路和非纯电阻电路公式
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纯电阻电路和非纯电阻电路公式1. 什么是电路?大家好,今天我们要聊聊电路,特别是纯电阻电路和非纯电阻电路。
这听起来可能有点儿复杂,但其实就像说吃饭一样,简单又实用。
首先呢,我们得明白,电路就是电流走的路。
电流就像咱们在街上走来走去的人,而电路里的电阻就像是路上的各种障碍物,有的挡路,有的让人走得轻松。
1.1 纯电阻电路的基本概念在纯电阻电路里,所有的电阻都是简单的电阻,没有其他复杂的东西。
这就像你在马路上走,只有平坦的道路,没有坑坑洼洼的地方。
这种电路的好处是,电流流动非常顺畅。
咱们通常用欧姆定律来描述它,公式就是 ( I = frac{U{R )。
这里的 ( I ) 是电流,( U ) 是电压,( R ) 是电阻。
听起来是不是很简单?就像买东西时知道价格,直接拿出钱来就行了。
1.2 纯电阻电路的应用这种电路在生活中无处不在,比如你家的灯泡。
灯泡亮起来,就是电流通过了电阻,发出光来。
想想看,冬天的时候,暖气就是个好例子,电流通过电阻器,变成热量,暖和了我们的身体。
不过呢,纯电阻电路并不总是适用,因为很多设备不光需要电阻,还有其他的电子元件,比如电容和电感,这就引出了我们的下一个话题。
2. 非纯电阻电路的魅力非纯电阻电路,就是说里面有电阻,还有电容和电感。
就像一个热闹的市场,不光有卖水果的,还有卖衣服的和理发的。
电容器能存储电能,而电感器则能产生磁场。
它们一起工作,让电路更复杂,但也更有趣。
这种电路常常用于交流电中,比如咱们家里的冰箱和空调。
就像一场精彩的表演,每个演员都有自己的角色。
2.1 非纯电阻电路的公式对于非纯电阻电路,咱们的公式就得多花点心思了。
这里常用的一个公式是基尔霍夫定律。
简单说,就是“电压相加等于零,电流相加也等于零”。
这就像我们的人生,无论如何都得平衡。
再加上交流电的频率、相位等因素,这些都让电路的表现变得更复杂。
哎,有点像我们生活中的种种挑战,得有耐心才能搞定。
2.2 非纯电阻电路的应用那么,这些非纯电阻电路在生活中有什么用呢?想象一下你正在看电视,里面有各种复杂的电子元件在运作。
纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式
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纯电阻电路和非纯电阻电路的区别公式什么是纯电阻电路和非纯电阻电路?纯电阻电路和非纯电阻电路是电工技术领域中电路划分的两个主要类别。
纯电阻电路是由电阻器组成的电路,它可以通过声学频率或者暂态电路来进行测量和操作。
非纯电阻电路则是由电容器或者变压器组成的电路,它们可以用来改变电压或者电流的大小,从而将电能转换成功率输出。
究竟纯电阻电路和非纯电阻电路之间有何本质的区别?纯电阻电路是一种电路,它由一个或多个电阻器组成,这些电阻器可以用来抵抗电流的流动或阻碍电流的流动。
它们用来抵抗电流和控制其大小,从而改变单位时间内流过电路的电流大小。
它们可以用来限流,控制电压,减少热损耗,保护电路,稳定电路,增加电路的响应速度等。
这样的电路经常用来应对突发的电压脉冲输入,以防止电路的损坏或由于电流过大而损坏的元器件。
与电阻器不同,非纯电阻电路由电容器和变压器等非纯电阻元件组成,它们可以通过改变电压和电流的大小来将电能转换成功率输出。
它们可以用来储存电能、在电路中控制输入和输出功率、改变频率、滤波和调节等。
纯电阻电路和非纯电阻电路之间的区别主要有以下几点:1.路组成:纯电阻电路仅有电阻器组成,而非纯电阻电路则包括电容器和变压器等非纯电阻元件。
2.能:纯电阻电路用来抵抗电流和控制电压,非纯电阻电路可以将电能转换成功率输出。
3.行特性:纯电阻电路常常会产生较大的热损耗,而非纯电阻电路则可以有效地控制热损耗。
4.途:纯电阻电路常常用于低电压开关电源、检测仪表、功率测量技术等领域,而非纯电阻电路则通常用于电源供应器、模拟信号的处理等。
总的来说,纯电阻电路和非纯电阻电路都是电工技术领域中重要的电路类别,它们在电路设计中都扮演着重要的角色。
纯电阻电路可以用来限流、控制电压,抑制热损耗,保护和稳定电路;而非纯电阻电路则可以用来将电能转换成功率输出,改变频率、滤波和调节等。
因此,在电路设计中,应充分考虑纯电阻电路和非纯电阻电路的不同性质,以便选择出最合适的电路组合,从而实现最佳的电路性能。
纯电阻与非纯电阻区分(建议收藏)
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补充知识很重要奥!纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路:在通电的状态下,只发热的电路.从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热。
(例如:日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q.非纯电阻电路:在通电的状态下,除了发热以外,还对外做功的电路。
从能量转化的角度看,是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了热能,此时电功大于电热。
(例如:电风扇,洗衣机,电冰箱,电磁炉,电动机转动时,日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。
康老师提醒同学们:纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别,(因为电能转化的方向不同),学生极容易混淆。
下面先简单理解一下,后面看具体公式分析纯电阻电路(W=Q)电功:W=Q=UIt=I2Rt=Pt=·t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(W>Q)电功:W=UIt=Pt电热:Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t公式分析1.电功由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路,所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用,即W=UIt适用于所有电路,W=I2Rt和只适用于纯电阻电路.2.电功率同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而P=I2R 和P=也只适用于纯电阻电路,即P=UI适用于所有电路,P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。
3.电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ,很明显Q=UIt和Q=·t 只对纯电阻电路适用,即Q=I2Rt适用于所有电路,Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路.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。
纯电阻与非纯电阻区分
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弥补常识很次要奥!之杨若古兰创作纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路:在通电的形态下,只发热的电路.从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热.(例如:日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q.非纯电阻电路:在通电的形态下,除了发热之外,还对外做功的电路.从能量转化的角度看,是电流做功将电能次要转化为其他方式的能量,但还有一部分电能转化为了热能,此时电功大于电热.(例如:电风扇,洗衣机,电冰箱,电磁炉,电动机动弹时,日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q.康老师提醒同学们:纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式利用中有区别,(由于电能转化的方向分歧),先生极容易混淆.上面先简单理解一下,后面看具体公式分析纯电阻电路(W=Q)电功:W=Q=UIt=I2Rt=Pt=·t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(W>Q)电功:W=UIt=Pt电热:Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t公式分析1.电功由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路,所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用,即W=UIt适用于所有电路,W=I2Rt和只适用于纯电阻电路.2.电功率同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而P=I2R和P=也只适用于纯电阻电路,即P=UI适用于所有电路,P=I2R和P=只适用于纯电阻电路.3.电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ,很明显Q=UIt和Q=·t 只对纯电阻电路适用,即Q=I2Rt适用于所有电路,Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路.以电动机为例,同学们在碰到非纯电阻电路时,可牢记以下公式,解答所耗费的电能和发生的热能.电动机工作时所耗费的电能大部分转化为机械能,一小部分才转化为热能.是以,在计算电动机电路可用以下公式.电流做功是所耗费的总能量W总=UIt;工作时所发生的热能Q=W热=I2Rt;所转化的机械能W机=W总-W热=UIt-I2Rt.电流做功的功率P总=UI;其发热功率P热=I2R;转化的机械能功率P机=P总-P热=UI-I2R.例题解析例1.一个电动机的线圈电阻是,当把它接在220V电压下工作10min.已知:通过线圈的电流是5A,这时候电动机做功____J,线圈发生的热量是_____J.解析:电动机为非纯电阻电路,求电流所做的功只能用W=UIt=220V×5A×600s=6.6×105;求电流发生的热量只能用Q=I2Rt=(5A)2×4.4Ω×600s=6.6×104J.【点评】电动机是将电能转化为机械能的机器,其中只要部分能量耗费在线圈发热上,是一个非纯电阻电路,计算电流做功只能用W=UIt,计算电热只能用Q=I2Rt.例2.某电动机线圈电阻为1Ω,接在220V的直流电压下,工作电流为1A,则电动机耗费的电功率为_____W;发热损耗的电功率为____ W ;转化为机械能的功率为____ W.解析:电动机耗费的电功率为总功率P总=UI=220V×1A=220W;发热损耗的电功率 P热= I2 R=1A)2×1Ω=1W ;转化为机械能的功率为 P机 = P总– P热 =220W - 1W = 219W【点评】在非纯电阻电路入彀算电功率的三个公式P = UI 、 P = I2 R、P=不克不及等效互换,其中公式P = UI可计算电动机耗费的总功率;P = I2 R只能计算发热损耗的电功率;P=已不克不及再用.转化为机械能的功率可用电动机耗费的总功率减去发热损耗的电功率即可.例3.小华筹办介入玩具赛车角逐,她想通过实验挑选一只能量转换效力较高的电动机,实验时她先用手捏住电动机的转轴,使其不动弹,然后放手,让电动机正常动弹,分别将2次实验的有关数据记录在表格中.请问:(1)这只电动机线圈的电阻为多少?(2)当电动机正常工作时,转化为机械能的功率是多少?(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效力是多少?电动机的电压/V 电动机工作形态通过电动机的电流/A不动弹正常动弹解析:(1)根据线圈不动弹时是纯电阻电路可求出线圈电阻:R==0.5Ω(2)电动机正常工作时耗费的总的电功率:P总=U2I2=2V×1A=2W,正常工作时发热的功率:P热=I2R=0.5 W,转化为机械能的功率:P机= P总-P热=1.5 W(3)转化为机械能的效力:η==75%.【点评】本题是典型的纯电阻电路和非纯电阻电路的结合,很多先生对电动机动弹和不动弹形态时的电路不知如何分析,再加上题中各有2个电压值和电流值,先生在解题时更是莫衷一是.电动机不动弹时,此时电路可看作是纯电阻电路,电动机正常动弹时是非纯电阻电路.不管电动机转与不转,它的线圈电阻我们认为是不改变的.例4.电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主如果把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的方式散失掉.现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A.问:(1)每分钟该电动机耗费的电能是多少?(2)已知电流通过导体时发生的热量Q= I2 R t (其中I、R和t分别暗示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是,则线圈每分钟发生的热量是多少?(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?解析:(1)耗费的电能W总=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J(2)发生的热量Q热= I2 R t=(50A)2×0.4Ω×60s=6×104J(3)所做的机械功W机=W总-Q热=6.6×105J-6×104J=6×105J.【点评】对于此题的第1问直接用公式W总=UIt解答,第2问用公式Q热= I2 R t即可,但必定不克不及用其它公式解答,第3问中的机械能利用耗费的总的电能减去电能转化为内能的部分,即W机=W总-Q热.。
初中物理纯电阻电路和非纯电阻电路
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初中物理纯电阻电路和非纯电阻电路嘿,大家好!今天咱们来聊聊电路,特别是纯电阻电路和非纯电阻电路的那些事儿。
哎呀,听起来好像挺无聊的对吧?但是你要知道,这可是一门神奇的学问,就像做菜一样,火候掌握得好,味道就赞到飞起!先说说纯电阻电路。
想象一下,你在厨房里,锅里就放了水,水的流动是顺畅的。
电流在纯电阻电路里也是一样,电流一路畅通无阻。
电阻就像是锅底的那层厚厚的黑油,电流经过它的时候,就会遇到阻力,产生热量。
这就好比你在厨房里煮水,时间长了水就热起来了,电流也是一样,遇到电阻,热量就增加了。
这种电路的特点就是简单明了,电压和电流的关系非常清晰,遵循欧姆定律。
简单说就是电流等于电压除以电阻,听起来是不是像小学的数学题?哈哈,没错!然后,再来聊聊非纯电阻电路。
哎呀,这个可有意思多了。
非纯电阻电路就像你去餐厅点了一道复杂的菜,里面有好多调料和配料,味道丰富多彩。
电路里除了电阻,还有电感和电容,简直就是电流的“调味料”。
电感就像是大海里的波浪,电流在其中起伏不定;而电容就像一个小水库,存储着能量,有时给电流“加点油”,有时又把能量“放生”。
这时候电压和电流的关系就不那么简单了,有时就像调皮的小孩,不按照规矩来,有些时候还会反复无常,真是让人哭笑不得。
你要知道,纯电阻电路像是个老实人,一板一眼,不会给你带来太多惊喜。
而非纯电阻电路就像是个热情的朋友,时不时来个惊喜,给你讲个笑话,甚至带你去冒险。
这两者的区别,简直就像白开水和饮料,虽然都是水,但喝起来的感觉可不一样。
再说说实际应用。
纯电阻电路常常用在一些简单的电器上,比如台灯、加热器,没什么花样,就是要让电流稳定流动,做个老实人。
而非纯电阻电路则应用在音响、无线电这些复杂的设备上,正是因为电感和电容的存在,才让这些设备发出美妙的声音,嘿,这可是很有趣的事情呢!说到这里,咱们再聊聊电路中的安全问题。
纯电阻电路由于比较简单,出故障的几率相对较小,但也不代表就可以掉以轻心。
纯电阻电路和非纯电阻电路
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纯电阻电路和非纯电阻电路电阻是电路中常见的元件之一,它对电流的流动起到了阻碍作用。
根据电路中是否只包含电阻元件,我们可以将电路分为纯电阻电路和非纯电阻电路两种类型。
纯电阻电路是指电路中只包含电阻元件,没有电容和电感等其他元件。
在纯电阻电路中,电流和电压的关系遵循欧姆定律,即电流等于电压与电阻值的比值。
纯电阻电路的特点是稳定,不会出现频率响应等非线性现象。
在纯电阻电路中,电阻对电流的影响主要体现在电阻值的大小上,电阻值越大,电流越小。
非纯电阻电路是指电路中除了电阻元件外,还包含了电容、电感等元件。
在非纯电阻电路中,电流和电压的关系会受到电容和电感的影响,无法简单地使用欧姆定律进行描述。
非纯电阻电路的特点是复杂,会出现频率响应等非线性现象。
在非纯电阻电路中,电容和电感对电流的影响主要体现在频率上,频率越高,电容对电流的影响越大;频率越低,电感对电流的影响越大。
纯电阻电路和非纯电阻电路在实际应用中都有各自的特点和用途。
纯电阻电路常用于稳定电流、电压的场合,例如电阻器、电炉等。
非纯电阻电路则常用于需要对信号进行处理、滤波等场合,例如放大器、滤波器等。
在电路设计和分析中,我们经常需要根据电路的特性来选择合适的电阻元件。
对于纯电阻电路,我们可以根据所需的电流和电压来计算电阻值;对于非纯电阻电路,我们还需要考虑电容和电感的特性,来确定合适的元件数值和连接方式。
纯电阻电路和非纯电阻电路是电路中常见的两种类型。
纯电阻电路稳定,电流和电压的关系遵循欧姆定律;非纯电阻电路复杂,电流和电压的关系受到电容和电感的影响。
根据具体的应用需求,我们可以选择合适的电路类型和元件。
电路设计和分析中,对电路的特性和元件的选择要有清晰的认识和理解,以确保电路的正常工作和性能的满足。
纯电阻与非纯电阻区分
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补充知识很重要奥!纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路:在通电的状态下,只发热的电路。
从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热。
(例如:日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q。
非纯电阻电路:在通电的状态下,除了发热以外,还对外做功的电路。
从能量转化的角度看,是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了热能,此时电功大于电热。
(例如:电风扇,洗衣机,电冰箱,电磁炉,电动机转动时,日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。
康老师提醒同学们:纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功率的公式应用中有区别,(因为电能转化的方向不同),学生极容易混淆。
纯电阻电路(W=Q)电功:W=Q=UIt=I2Rt=Pt=·t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(W>Q)电功:W=UIt=Pt电热:Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t公式分析1.电功由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路,所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用,即W=UIt适用于所有电路,W=I2Rt和只适用于纯电阻电路。
2.电功率同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而P=I2R和P=也只适用于纯电阻电路,即P=UI适用于所有电路,P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。
3.电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ,很明显Q=UIt和Q=·t 只对纯电阻电路适用,即Q=I2Rt适用于所有电路,Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路。
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。
纯电阻电路和非纯电阻电路
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非纯电阻电路电功及电功率问题例析从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全体转化为热能,即电功等于电热.例如:日常生涯中的白炽灯.电炉子.电饭锅等纯电阻电路工作时W=Q.而非纯电阻电路是电流做功将电能重要转化为其他情势的能量,但还有一部分电能转化为了热能,此时电功大于电热.例如:在电念头迁移转变.电铃.蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q.特殊是涉及非纯电阻电路的有关电功.电热.电功率和发烧功率的盘算,学生极轻易混杂.一.公式剖析1.电功由W=UIt依据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式I=只实用于纯电阻电路,所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路实用,即W=UIt实用于所有电路,W=I2Rt 和只实用于纯电阻电路.2.电功率同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而P=I2R 和P=也只实用于纯电阻电路,即P=UI实用于所有电路,P=I2R和P=只实用于纯电阻电路.3.电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ,很显著Q=UIt和Q=·t 只对纯电阻电路实用,即Q=I2Rt实用于所有电路,Q=UIt和Q=·t 只实用于纯电阻电路.以电念头为例,同窗们在碰到非纯电阻电路时,可切记以下公式,解答所消费的电能和产生的热能.电念头工作时所消费的电能大部分转化为机械能,一小部分才转化为热能.是以,在盘算电念头电路可用以下公式.电流做功是所消费的总能量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=UIt-I2Rt.电流做功的功率P总=UI;其发烧功率P热=I2R;转化的机械能功率P机=P总-P热=UI-I2R.二.例题解析例1.一个电念头的线圈电阻是4.4Ω,当把它接在220V电压下工作10min.已知:经由过程线圈的电流是5A,这时电念头做功____J,线圈产生的热量是_____J.解析:电念头为非纯电阻电路,求电流所做的功只能用W=UIt=220V×5A×600s=6.6×105;求电流产生的热量只能用Q=I2Rt=(5A)2×4.4Ω×600s=6.6×104J.【点评】电念头是将电能转化为机械能的机械,个中只有部分能量消费在线圈发烧上,是一个非纯电阻电路,盘算电流做功只能用W=UIt,盘算电热只能用Q=I2Rt.例2.某电念头线圈电阻为1Ω,接在220V的直流电压下,工作电流为1A,则电念头消费的电功率为_____W;发烧损耗的电功率为____ W ;转化为机械能的功率为____ W.解析:电念头消费的电功率为总功率P总=UI=220V×1A= 220W;发烧损耗的电功率 P热= I2 R=1A)2×1Ω=1W ;转化为机械能的功率为 P机= P总– P热 =220W - 1W = 219W 【点评】在非纯电阻电路中盘算电功率的三个公式P = UI . P = I2 R.P=不克不及等效交换,个中公式P = UI可盘算电念头消费的总功率;P = I2 R只能盘算发烧损耗的电功率;P=已不克不及再用.转化为机械能的功率可用电念头消费的总功率减去发烧损耗的电功率即可.例3.小华预备介入玩具赛车比赛,她想经由过程试验遴选一只能量转换效力较高的电念头,试验时她先用手捏住电念头的转轴,使其不迁移转变,然后撒手,让电念头正常迁移转变,分离将2次试验的有关数据记载在表格中.请问:(1)这只电念头线圈的电阻为若干?(2)当电念头正常工作时,转化为机械能的功率是若干?(3)该玩具电念头正常工作时电能转化为机械能的效力是若干?电念头的电压/V电念头工作状况经由过程电念头的电流/A不迁移转变正常迁移转变解析:(1)依据线圈不迁移转变时是纯电阻电路可求出线圈电阻:R==0.5Ω(2)电念头正常工作时消费的总的电功率:P总=U2I2=2V×1A=2W,正常工作时发烧的功率:P热=I2R=0.5 W,转化为机械能的功率:P机= P总-P热=1.5 W(3)转化为机械能的效力:η==75%.【点评】本题是典范的纯电阻电路和非纯电阻电路的联合,很多学生对电念头迁移转变和不迁移转变状况时的电路不知若何剖析,再加上题中各有2个电压值和电流值,学生在解题时更是无所适从.电念头不迁移转变时,此时电路可看作是纯电阻电路,电念头正常迁移转变时长短纯电阻电路.不管电念头转与不转,它的线圈电阻我们以为是不转变的.例4.电念头是一种运用普遍的动力机械,从能量转化的角度看.它主如果把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的情势散掉掉落.现有一台电念头,当电念头两头加220V电压时,经由过程电念头线圈的电流为50A.问:(1)每分钟该电念头消费的电能是若干?(2)已知电流畅过导体时产生的热量Q= I2 R t (个中I.R和t分离暗示经由过程导体的电流.导体的电阻和通电时光),若该电念头线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是若干?(3)这台电念头每分钟所做的机械功是若干?解析:(1)消费的电能W总=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J (2)产生的热量Q热= I2 R t=(50A)2×0.4Ω×60s=6×104J (3)所做的机械功W机=W总-Q热=6.6×105J-6×104J=6×105J.【点评】对于此题的第1问直接用公式W总=UIt解答,第2问用公式Q热= I2 R t即可,但必定不克不及用其它公式解答,第3问中的机械能运用消费的总的电能减去电能转化为内能的部分,即W 机=W总-Q热.。
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非纯电阻电路电功及电功率问题例析
从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热。
例如:日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅等纯电阻电路工作时W=Q。
而非纯电阻电路是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了热能,此时电功大于电热。
例如:在电动机转动、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W>Q。
特别是涉及非纯电阻电路的有关电功、电热、电功率和发热功率的计算,学生极容易混淆。
一、公式分析
1.电功
由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式
I=只适用于纯电阻电路,所以W=I2Rt和W=·t只对纯电阻电路适用,即W=UIt适用于所有电路,W=I2Rt和只适用于纯电阻电路。
2.电功率
同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而P=I2R和P=也只适用于纯电阻电路,即P=UI适用于所有电路,P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。
3.电热
由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=·t ,很明显Q=UIt和
Q=·t 只对纯电阻电路适用,即Q=I2Rt适用于所有电路,Q=UIt和Q=·t 只适用于纯电阻电路。
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=UIt-I2Rt。
电流做功的功率P总=UI;其发热功率P热=I2R;转化的机械能功率P机=P总-P热=UI-I2R。
二、例题解析
例1.一个电动机的线圈电阻是4.4Ω,当把它接在220V电压下工作10min。
已知:通过线圈的电流是5A,这时电动机做功____J,线圈产生的热量是_____J。
解析:电动机为非纯电阻电路,求电流所做的功只能用W=UIt=220V×5A×600s=6.6×105;求电流产生的热量只能用Q=I2Rt=(5A)2×4.4Ω×600s=6.6×104J。
【点评】电动机是将电能转化为机械能的机器,其中只有部分能量消耗在线圈发热上,是一个非纯电阻电路,计算电流做功只能用W=UIt,计算电热只能用Q=I2Rt。
例2.某电动机线圈电阻为1Ω,接在220V的直流电压下,工作电流为1A,则电动机消耗的电功率为_____W;发热损耗的电功率为____ W ;转化为机械能的功率为____ W。
解析:电动机消耗的电功率为总功率P总=UI=220V×1A= 220W;
发热损耗的电功率P热= I2 R=1A)2×1Ω=1W ;
转化为机械能的功率为P机= P总– P热=220W - 1W = 219W
【点评】在非纯电阻电路中计算电功率的三个公式P = UI 、P = I2 R、P=不能等效互换,其中公式P = UI可计算电动机消耗的总功率;P = I2 R只能计算发热损耗的电功率;
P=已不能再用。
转化为机械能的功率可用电动机消耗的总功率减去发热损耗的电功率即可。
例3.小华准备参加玩具赛车比赛,她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机,实验时她先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,然后放手,让电动机正常转动,分别将2
次实验的有关数据记录在表格中。
请问:(1)这只电动机线圈的电阻为多少?(2)当电动机正常工作时,转化为机械能的功率是多少?(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少?
电动机的电压/V 电动机工作状态通过电动机的电流/A
0.2 不转动0.4
2.0 正常转动 1.0
解析:(1)根据线圈不转动时是纯电阻电路可求出线圈电阻:R==0.5Ω (2)电动机正常工作时消耗的总的电功率:P总=U2I2=2V×1A=2W,正常工作时发热的功率:P热=I2R=0.5 W,转化为机械能的功率:P机= P总-P热=1.5 W
(3)转化为机械能的效率:η==75%。
【点评】本题是典型的纯电阻电路和非纯电阻电路的结合,许多学生对电动机转动和不转动状态时的电路不知如何分析,再加上题中各有2个电压值和电流值,学生在解题时更是无所适从。
电动机不转动时,此时电路可看作是纯电阻电路,电动机正常转动时是非纯电阻电路。
不管电动机转与不转,它的线圈电阻我们认为是不改变的。
例4.电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。
现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。
问:(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少?(2)已知电流通过导体时产生的热量Q= I2 R t(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少?(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
解析:(1)消耗的电能W总=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J
(2)产生的热量Q热= I2 R t=(50A)2×0.4Ω×60s=6×104J
(3)所做的机械功W机=W总-Q热=6.6×105J-6×104J=6×105J。
【点评】对于此题的第1问直接用公式W总=UIt解答,第2问用公式Q热= I2 R t即可,但一定不能用其它公式解答,第3问中的机械能应用消耗的总的电能减去电能转化为内能的部分,即W机=W总-Q热。
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