電功和焦耳定律

2021-02-23 物理燈塔

一、電功

1、定義:電流通過某段電路所做的功叫電功。

2、公式:W=Pt=UIt(適用於所有電路)

  導出公式:(適用於純電阻電路)

          

3、實質:電能轉化其他形式的能(如內能、機械能、光能)

4、對於純電阻電路

5、單位:焦耳(J)

常用單位:度(Kw·h)  1度=1千瓦時=1Kw·h=3.6×106J

6、測量電功:

(1)電能表:是測量用戶用電器在某一段時間內所做電功(某一段時間內消耗電能)的儀器。安裝在家庭電路的幹路上,這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。

(2)如圖,電能表上「220V」「5A(10A)」「2500R/kw.h」等字樣,分別表示:電能表額定電壓220V;標定電流大小為5A,允許通過的最大電流是10A;每消耗一度電電能錶轉盤轉2500轉。

(3)讀數:

①最後一位有紅色標記的數字表示小數點後一位。

②電能表前後兩次讀數之差,就是這段時間內用電的度數。

(4)此處常出現「度」單位的計算和電能錶轉數的計算,應當注意解題技巧。

 

二、焦耳定律

1、內容:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。

2、公式:Q=I2Rt(適用於所用電路)

3、實質:電能轉化為內能(熱能)

4、單位:焦耳(J)

 

三、焦耳定律和電功的內在聯繫:

電    功:W=UIt;電能轉化為其他形式的能

焦耳定律:Q=I2Rt;電能轉化為內能(熱能)

這就是我們熟悉的歐姆定律,通過對電功和焦耳定律物理概念的分析,反向的證明了使用歐姆定律的前提條件為純電阻電路(即將電能全部轉化為內能的電路)。

四、典型例題: 

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