电功率的公式推导

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解:U额==220V P额=60W 由题意可得
由公式P额=U额2/R 可得灯泡的电阻为 R=U额2/P额=(220V)2/60W=806.67Ω 由于是两盏相同的灯泡接在220V的电路上,所以根据串联分 压原理可知每盏灯获得的实际电压为110V。 所以通过它们的电流为I实=U实/R=110V/806.67Ω=0.14A 所以两灯泡的实际总功率为
(3)灯泡正常发光时,电阻的功率为 P串=U串2/R串=(8V)2/4Ω=16W
例3、如图所示,电源电压为12V,且保持不变, R1=4Ω,R2=8Ω,当开关S1、S2都断开时,电流 表的示数为0.5A,求:(1)当S1闭合,S2断开时, 电路消耗的功率;(2)当S1断开,S2闭合时,电 流表的示数;(3)当S1、S2都闭合时,电流表的 示数及电路消耗的功率。
U2 P= ——
R
W=Pt=UI t=—U—2 t R
R
R
几个公式只适用于纯电阻电路。所谓纯电阻电路就是指电能完全
转化为热能的电路,如电热水器、电炉、电灯等。而在非纯电阻
电路则不能用。所谓非纯电阻电路就是指电能除转化为热能外,
还转化成了其它形式的能,如电动机、电风扇电吹风、电冰箱、
空调、洗衣机等含有电动机的用电器。
注意:2、当在纯电阻电路中遇到只有电压、电阻和像“电 压保持不变”的情况时适用于公式
P总=2P实=2U实I实=110V×0.14A×2 = 30.8W
例3、有一个标有“4V 8W”的灯泡,求: (1)这个灯泡的电阻多大? (2)若手边只有12V的电源,应串联一个多大的电阻? (3)当灯泡正常发光时,电阻的功率多大?
解:U1=4V U2=12V P1=8W 由题意可得
(1)灯泡的电阻为 R1=U12/P1=(4V)2/8W=2Ω (2)串联的电阻分得的电压为U串=U2-U1=12V-4V=8V, 由分压原理得 U1/U串=R1/R串,所以R串=4Ω
P=UI U=I R
P=I2 R
所以W=Pt=UI t=I2Rt
P=UI
U I=——
R
P=
U2 ——
R
所以W=Pt=UI t=—U—2 t R
综合上面的结论,可得电功率和电功的公式为:
W P=——=UI=I2
R=—U—2
t
R
W =U It =P t=I2 R t=—U—2 t R
U2
U2
注意:1、在上述公式中P=I2R=—— 及W=I2Rt=—— t ,这
U2 P=——
和W=—U—2 t
R
R
3、当在纯电阻电路中遇到只有电流、电阻和像“电流保持 不变”的情况时适用于公式
P=I2R 和 W=I2Rt
例1、一个标有“PZ220 — 40”的灯泡,接在110V的电路上, 求它的实际电功率是多少瓦?
解:U额=220V P额=40W U实=110V 由题意可得
解法2:U额=220V P额=40W U实=110V 由题意可得
由公式可得P额=U额2/R ①; P实=U实2/R ② 用①÷②得 P额/P实=U额2/U实2=(U额/U实)2
=(220V/110V)2=4/1 即P实=P额/4=40W/4=10W 答:灯泡的实际电功率是10W。
例2、将两盏“220V 60W”的灯泡串联在220V的电路中,它 们的总功率是多少?
1、电路中的总功率
电路中的总功率等于各用电器功 率只和。
例如百度文库图所示的电路中,其电路的总功 率为
P总=P1+P2+P3
S
P1
P2
R1
R2
R3 P3
2、推导公式
我们知道,电功的计算公式W=Pt=UIt和电功率的 公式P=UI,那么结合以前学过的欧姆定律I=U/R 再经过一些变形就可以得出以下公式(推导式):
(3)当S1、S2都闭合时,R1、R3短路,此时电路中电流表的示数为 I3=U/R2=12V/8Ω=1.5A
电路消耗的电功率为 P2=U2/R2=(12V)2/8Ω=18W
1、电路中的总功率 电路中的总功率等于各用电器功率只和。
P总=P1+P2+P3+…
2、推导公式
P=I2 R W=Pt=UI t=I2Rt
解法1:由公式P额=U额2/R 可得灯泡的电阻为 R=U额2/P额=(220V)2/40W=1210Ω 灯泡接在110V的电路上的电流为 I实=U实/R=110V/1210Ω=0.09A 所以灯泡的实际功率为 P实=U实I实=110V×0.09A≈10W (或P实=U实2/R)
例1、一个标有“PZ220 — 40”的灯泡,接在110V的电路上, 求它的实际电功率是多少瓦?
R1 S1
S2 R2
R3
A
解:U=12V R1=4Ω R2=8Ω I1=0.5A 当开关都断开时,R1、R2、R3串联,由 I1(R1+R2+R3)=U 得R3=12Ω
(1)当S1闭合、S2断开时,R1、R2短路,所以电路消耗的电功率为 P1=U2/R3=(12V)2/12Ω=12W
(2)当S2断开,S1闭合时,R2、R3短路,所以电流表的示数为 I2=U/R1=12V/4Ω=3A
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