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2.5焦耳定律


第5节 焦耳定律

一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的 恒定电场对自由电荷的静电力做功. 静电力对电荷做功,电荷的电势能 减少,电势能转化为其他形式的能.

q=It W=qU

W=UIt

电功:

W=UIt

单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh)
6J 1kW· h=3.6×10

这是计算电功普遍适用的公式.

2.电功率:单位时间内电流做的功.

W = UI P= t
单位:瓦(W) 千瓦kW

这是计算电功率普遍适用的公式.

? 纯电阻电路: 只含有电阻的电路,如电炉、白炽灯、 电烙铁、电熨斗、电饭锅等. ? 非纯电阻电路: 电路中含有电动机、电解槽等.

二、焦耳定律

1.内容:电流通过导体产生的热量跟 电流的二次方成正比,跟导体的电阻 及通电时间成正比

Q = I Rt
2
这是计算电热普遍适用的公式。

2.热功率:单位时间内导体的发 热功率.

Q = 2 I R P= t
这是计算热功率普遍适用的公式。

三、电功是否等于电热?
1、在纯电阻电路中 电能全部转化为热能:电功等于电热
电能 W 内能 Q

U=IR

W=UIt =

2Rt I

=Q

在纯电阻电路中

W U 2 = UI = I R = P电 = P热 = t R

2

2、在非纯电阻电路中, 电路消耗的电能:大部分转化为其他形 式的能,另一小部分不可避免地转化为 电热. M W E其他

Q

U>IR
W=UIt >
2Rt I

=Q

2、在非纯电阻电路中, 电路消耗的电能:大部分转化为其他形 式的能,另一小部分不可避免地转化为 电热. M

W
Q

E其他

W =E其它

2Rt +I

在非纯电阻电路中

P电 > P热
W = UI P电 = t
Q 2 =I R P热 = t

说明: 转子被卡住的电动机也是 纯电阻器件,满足欧姆定律。

例题:
对计算任何用电器的电功率 都适用的公式是( CD )

A.P = I R
2

U B.P = R
W D.P = t

2

C.P = UI

例. 一台电动机,线圈电阻是0.5 ?,当电动机两端加220V电压时, 通过电动机的电流是4A。这台电 动机每分钟所做的机械功有多少?

例.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 ) 2/r A.P B.U

P r C. 2 U

2

P r D. P 2 U

2

例、有一个直流电动机,把它接入0.2V电压 的电路时,电动机不转,测得流过电动机的 电流是0.4A;若把它接入2V电压的电路中, 电动机正常工作,工作电流是1A.求: 1)电动机正常工作时的输出功率. 2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时 电动机的发热功率多大?


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