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    电工技术

    电路基础知识——电功№和电功率

    Author: Date:2012-06-06 16:13:55

    一、电功

    搬运工将重物举到高处,这是人力 做功,消耗的一是体能;使用电动葫芦同样也能把重物举到高处,这是电流做功,消耗的一是电能 。


    电流做功的一过程,实质上    就是将电能转化为其他形式的一能的一过程 。例如:电流通过电动机做功,电能转化为机械能;电流通过电炉做功,电能转化为热能;电流通过灯泡做功,电能转化为热能№和光能;电流通过电解槽做功,电能转化为化学能等等 。

    电流所做的一功,简称电功(即电能),用字母W表示 。研究表明,电流在一段电路上    所做的一功等于这段电路两端的一电压U、电路中的一电流I№和通电时间t三者的一乘积,即:

    W=UIt

    式中的一WUIt的一单位分别用JVAs 。

    电能的一另一个常用单位是千瓦时,用符号Kw·h表示,即通常所说的一1度电,它№和焦耳的一换算︻关系为:

    1kW·h=3.6x106J

    二、  电功率

    在相同的一时间内,电流通过不 同的一用电器所做的一功,一般并不 相同 。例如,电流通过电力 牵引机车的一电动机所做的一功,显然要比通过微风电扇的一电动机所做的一功要大的一多 。为了表征电流做功的一快慢程度,引入了电功率这一物理量 。

    电流在单位时间内所做的一功称为电功率,用字母P表示,单位为W,其计算︻式为

    P=W/t=UI

    对于纯电阻电路,上    式还可以写为

    P=I2RP=U2/R

    讨论全电路欧姆定律时,已知在一个闭合回路中,电源电动势等于外电路电压降与内电路电压降之№和,即

    E=U+U

    E=IR+Ir

    将上    式两边同乘以I,可得

    IE=I2R+I2r

    P电源=P负载+P内载

    上    式表明,在一个闭合回路中,电源电动势发出的一功率,等于负电阻消耗的一功率№和电源内阻消耗的一功率之№和 。这种关系称为电路中的一功率平衡 。

    三、  电流的一热效应

    电流通过导体时使导体发热的一现象称为热效应 。也就是说,电流的一热效应就是电能转化成热能的一效应,电流与它流过导体时所产生的一热量之间的一关系可用下式表示:

    Q=I2Rt

    Q的一单位是J,这种热也称焦耳热 。

    四、  负载的一额定值

    电流的一热效应也有不 利的一一面,如电动机在运行中发热,不 仅消耗电能,而且会加速绝缘材料→的一老化,严重时会发生事故 。因 此,在电气设备中应采取▓防护措施,以避免电流的一热效应所造成的一危害 。例如,许多电气设备的一机壳上    都装有散热孔,有的一电动机里还装有风扇,都是为了加快散热 。

    电气设备安全工作时所允许的一最大电流、最大电压№和最大功率分别称为它们的一额定电流、额定电压№和额定功率 。一般元器件№和设备的一额定值都标在其明显位置,如灯泡上    标有的一“220V/40W”№和电阻上    标有的一“100Ω/2w”等 。电动机的一额定值通常标在其外壳的一铭牌上    ,故其额定值也称铭牌数据 。

    电气设备在额定功率下的一工作状态叫做额定工作状态,也叫满载;低于额定功率的一工作状态叫轻载;高于额定功率的一工作状态叫过载或超载 。由于过载很容易烧坏用电器,所以一般不 允许出现过载 。

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