纯电阻非纯电阻电路的计算公式
非纯电阻电路
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非纯电阻电路的相关计算1、非纯电阻电路就是在通电的状态下,有放热也有对外面做功,除内能外的其他形式的功。
如:发电机,电动机,电风扇等,除了发热以外,还对外做功,这些是非纯电阻电路。
电功计算只能用W=UIt=Pt. 电功率计算只能用P=UI=W/t. 电热用Q = I2Rt。
(注:W = UIt和Q = I2Rt是有区别的,此时 W > Q)功率的计算可用P=UI=I R= U/R=W/t计算,电热可用Q=W=UIt= I R t= U/R t=Pt公式计算。
(注:此时W=Q)练习题有一台“220v 洗衣机100w”,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏,已知这台电动机的圈线电阻是2欧姆,则这台洗衣机正常工作2分钟消耗多少电能?电动机被卡死的时候,2分钟产生多少能量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,这时电动机的电功率为_________,做功为________J,线圈产生的热量是_________J。
2.一个额定电压为6V的小型电动机正常工作时,测得通过电动机的电流是0.5A,工作10min,电流做功为 ___________J,在这10min内该电动机线圈产生的热量是120J,则电动机线圈的电阻是__________Ω.3.某工地的一台电动机,其额定电压U=220V,现经测量了解到:电动机线圈电阻为r=0.4Ω,在额定电压下运转时的电流I=50A,求:(1)电动机的额定电功率为多大?(2)在额定电压下运转时线圈电阻的热功率为多大?(3)在额定电压下运转时转化为机械能的功率(即电动机输出的机械功率)为多大?4.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?(4)电动机被突然卡住时,电流多大?实际应用中发生这一情况首先应采取什么措施?5.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。
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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初中电学公式在纯电阻电路和非纯电阻电路的应用首先,我们来看纯电阻电路。
纯电阻电路是由电阻组成的电路,没有电容和电感元件。
在纯电阻电路中,我们可以应用以下几个重要公式:1.欧姆定律:I=V/R,其中I表示电流,V表示电压,R表示电阻。
欧姆定律是最基本的电路定律,可以用来计算电流和电压之间的关系。
2.电功率公式:P=VI,其中P表示功率,V表示电压,I表示电流。
电功率公式可以用来计算电路中的功率消耗。
3.串联电阻的电压分配:对于串联电路中的多个电阻,电压按照电阻值的比例进行分配。
例如,对于两个串联电阻,电压分配公式为V1/V2=R1/R24.并联电阻的电流分配:对于并联电路中的多个电阻,电流按照电阻值的倒数的比例进行分配。
例如,对于两个并联电阻,电流分配公式为I1/I2=R2/R1接下来,我们来看非纯电阻电路,这包括有电容和电感元件的电路。
1.电容式能量公式:E=1/2CV^2,其中E表示电容器中储存的电能,C 表示电容量,V表示电压。
电容式能量公式可以用来计算电容器储存的电能。
2.电感式能量公式:E=1/2LI^2,其中E表示电感器中储存的电能,L 表示电感值,I表示电流。
电感式能量公式可以用来计算电感器储存的电能。
3.电容充放电公式:等效电路RC电路的电压变化过程可以通过以下公式来描述:充电过程:V=V0(1-e^(-t/RC)),其中V为电容器电压,V0为初始电压,R为电阻,C为电容量,t为时间。
放电过程:V=V0e^(-t/RC)。
4.电感充放电公式:等效电路RL电路的电流变化过程可以通过以下公式来描述:充电过程:I=I0(1-e^(-t/RL)),其中I为电感器电流,I0为初始电流,R为电阻,L为电感值,t为时间。
放电过程:I=I0e^(-t/RL)。
以上是初中电学公式在纯电阻电路和非纯电阻电路的一些应用。
这些公式帮助我们理解和分析电路中的电流、电压和功率的关系,以及电容和电感元件的充放电过程。
物理重点突破第16讲 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
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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.。
5 焦耳定律5
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GL=30√3.
代入GLsinα=3×30cosα得α=60°
α G
α
F
力矩盘由于偏心,静止 在 所示位置。现在于轴 同一水平面,距转轴10 cm P点挂100克的钩码。 力矩盘转过30°后保持 平衡.求如在P点挂300克 的钩码,力矩盘将转过几 度角后保持平衡.
思路2:
设:重心距转轴L,力矩盘重G,根据转动平衡条件可得: 挂300克时转过α角,得GLsinα=3×30cosα. 挂100克时转过30°,得GLsin30°=1×30cos30° 求:α和GL. α=60° GL=30√3.
12.3焦耳定律
一。电流流过电阻时电能转化为热能。 二。焦耳定律和电热公式。 三。纯电阻电路和非纯电阻电路的计算
当电流流过电动机时有何现象? 转动和发热
一。电流克服电阻做功电能转化为热能。
磁场力做功,电 能转化为机械能
电动机是
B
电枢——线圈(有电阻) 磁场——磁场力。
当电流流过纯电阻用电器时有何现象? 只有发热 电流I流过电阻R,时间为t,消耗多少电能? W=IUt 电流I流过电阻R,时间为t,产生多少热能? Q=I2Rt
α G
α
F
力矩盘由于偏心,静止 在 所示位置。现在于轴 同一水平面,距转轴10 cm P点挂100克的钩码。 力矩盘转过30°后保持 平衡.求如在P点挂300克 的钩码,力矩盘将转过几 度角后保持平衡.
思路3:
设:重心距转轴L,力矩盘重G,P距轴D,挂物重F 根据转动平衡条件可得:GLsinα=F×Dcosα. 讨论.当GLD一定时,tgα于F成正比. ∴tgα: tg30°=3:1
实验证明
Q=I2Rt=CMΔT
A
二。焦耳定律和电热公式
非纯电阻电路
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非纯电阻电路电功及电功率一、公式分析欧姆定律公式只适用于纯电阻电路1.电功由W=UIt根据欧姆定律,可推导得到和W=UIt适用于所有电路,和只适用于纯电阻电路。
2.电功率同样道理,由P=UI和欧姆定律,可推导得到和P=UI适用于所有电路,和只适用于纯电阻电路。
3.电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和欧姆定律,可推导得到和Q=I2Rt适用于所有电路,和只适用于纯电阻电路。
以电动机为例,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。
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。
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/A0.2 不转动0.42.0 正常转动 1.0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。
【高中物理】非纯电阻电路的计算方法
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(3)机械功W机械:
W机械
URIt
I 2Rt
UR2 R
t
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。
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?
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
问题背景
问题背景
在中学物理中,电功、电功率、焦耳热有以下几个公式:
W=UIt I 2Rt U 2 t R
Q=UIt I 2Rt U 2 t R
P=UI I 2R U 2 R
在中学物理中,非纯电阻电路问题一直是一个难点。
r
R
电动机所做的机械功等同于电阻R所做的功,应用公式得:
W机械 URIt 218V 5A 60s 65400J
W机械
UR2 R
t
(218V )2 43.6
60s
65400J
W机械 I 2Rt 5A2 43.6 60s 65400J
问题背景
本课将介绍一种非纯电阻电路问题的简化方法:
将 非纯电阻电路 转化为 纯电阻电路
转化方法
转化方法
将非纯电阻电路假想为两个电阻(r与R)串联的纯电阻电 路,电阻r与原内阻r阻值相同,电阻R阻值未知,总电阻 R总 R r ,下图所示。
M 内阻r
(a)非纯电阻电路
r
R
(b)纯电阻电路
从能量转化的角度看,电能转化为热能和机械功(其它形 式能量),其中电阻r产生热能,电阻R产生机械功(其它 形式能量)。
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。
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。
非纯电阻电路功和功率计算
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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 )
物理人教版九年级全册非纯电阻电路的计算

非纯电阻电路中的计算W 电 = W 机械 + QUIt = Fs + I 2Rt总功 = 有用 + 无用输入 = 输出 + 废物在非纯电阻电路中可以用的公式•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=I 2Rt P 热=I 2R • 机械功/功率(根据能量转化) W 机械=UIt-I 2Rt P 机械=UI-I 2R 电动机卡住问题纯电阻电路:R=U/IQ=I 2RtP 热=I 2R W 机械=UIt-I 2Rt P 机械=UI-I 2R 中考考点:•题型:填空题 小计算题 • 考点:公式的选择和计算 ;“电动机不转”类问题 ;电路中的综合分析类问题 。
例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 例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、无法判断例3 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例4 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?。
电热的计算

热功率 1、定义:单位时间内的发热量
2、公式: P热=Q /t=I2R
3、单位:瓦(W) 千瓦(kW)
电动机:
W电=w热+w机
P电=P热+P机
纯电阻电路: Q=W电
Q=W电=UIt=U2/Rt= I2Rt =Pt
P电=P热 =UI=U2/R= I2R=W/t =Q/t
非纯电阻电路: W电﹥Q
练习3:加在某台电动机上的电压是U,电动机消
耗的电功率为P,电动机线圈的电阻为r,则电动
机线圈上消耗的热功率为( C )
A.P
B.U2/r
C.P2r/U2
D.P-P2r/U2
4.两电热丝电阻之比R1 : R2=2 : 3, 通过的电流之比I1 : I2=3 : 2, 在相同的时间内它们放出的
热量之比Q1 : Q2是 A. 3 : 2 B. 1 : 1
链接中考
1、CFXB型电饭锅有两档,其原理如图所 示.R0是发热电阻,R是串联限流电 阻.“2”是高温烧煮档,“1”是焖饭、保温 档.当开关S与接线柱2相连时,电饭锅的 总功率为1100W;当开关S与接线柱1相连 时,电饭锅的总功率为22W.求:
(1)R0的阻值;
(2)串联电阻R的阻值;
(3)开关S在“1”档时,
的总功率为560W,则电热 丝R的阻值应为多大?
的总功率为50W,若R的阻
S
值为888Ω,求该饮水机高温
R
加热时发热板R0的电功率。 220V
R0
2.饮水机是一种常见的家用电器,其工作 电路可简化为如图所示的电路,其中S是 一 个温控开关,当开关S接a时,饮水机正 常工作,将水迅速加热;当水达到一定温 度时, 开关S自动换到b,饮水机处于保 温状态,若饮水机正常工作时发热板的电 功率为550 W ,而保温时的发热板的功率 是正常工作时电热
纯电阻电路和非纯电阻电路

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.。
纯电阻非纯电阻电路的计算公式

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。
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。
纯电阻和非纯电阻的计算公式

纯电阻和非纯电阻的计算公式
电阻是一种电子电路组件,是电子电路中使用最多的部件,其作用是限制电路中电流的流量,或者以把电路变为高阻型,从而把电路隔离,主要起到调节作用。
电阻分为纯电阻和
非纯电阻两种,下面就两者的计算公式做一个详细介绍。
一、纯电阻
纯电阻是由纯导电物质制成的一种特殊电阻,它的阻值可用其额定电流(IE= 定电压)和
额定电压(VE)的乘积求出:R=VE/IE 。
因此纯电阻的阻值要求是准确的,而其电阻变化
也是有很小的范围,一般不超过1%左右。
二、非纯电阻
非纯电阻是由非导电物质制成的一种电阻,它的阻值是可变的。
非纯电阻的阻值可用其温
度系数α、温度维持时间(t)和等效电阻R25c的乘积求出:∆Rt=αtRT25c。
即在温度为25℃时其电阻值(R25℃),其与温度的变化率(α),以及在一定温度下的存在时间(t)的乘积,可以表示电阻的变化率。
一般来说,它的电阻变化可以达到10-100倍左右。
综上所述,纯电阻和非纯电阻分别使用不同的计算公式,这种不同的计算公式将会带来不
同的电阻变化范围,以及电阻阻值的准确性,是电子元件的一大区别点。
正因为有了这种
不同,才使得各类电阻可以满足不同电子电路设计需求,来达到不同的调节效果。
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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。
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 /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.
(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/R
②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.。