基本介紹
- 中文名：電功
- 外文名：electric work
- 別稱：電能
- 表達式：W=UIt
- 提出者：貝爾
- 套用學科：物理
- 適用領域範圍：物理電學
- 適用領域範圍：電力電子
簡介,相關因素,物理單位,國際計量單位,非國際計量單位,電能表,電功率,電功計算,W=UQ,W=UIt,W=Pt,
簡介
水流可以做功，例如水流可以推動水輪機做功，電流也可以做功嗎？給小電動機通電，電動機轉起來，可以把砝碼提起。這個實驗表明：電流是可以做功的。電動機消耗電能的同時，砝碼的機械能增加。所以，在電流通過電動機做功的過程中，電能轉化為機械能。
電流不僅通過電動機時做功，通過電燈、電爐等用電器時都要做功。
電流將電能轉換成其他形式能量的過程所做的功即為電功。
電流通過電爐時發熱，電能轉化為內能。電流通過電燈時，燈絲灼熱發光，電能轉化為內能(俗稱熱能)和光能。電流給蓄電池充電的過程是將電能轉化為化學能。電功的實質是電能轉化為其他形式能量的過程。電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能，但能的總量不變。
相關因素
大量試驗結果證明：在通電時間相同的情況下，電壓越大，電流越大，砝碼被提升得越高，表示電流做的功越多。如果保持電壓和電流不變，通電時間越長，砝碼被提升得越高，電流做的功就越多。
研究表明：電流所做的功跟電壓、電流和通電時間成正比。電流所做的功叫做電功，如果電壓U的單位用伏特（V），電流I的單位用安培（A），時間t的單位用秒（S）。電功W的單位用焦耳（J），那么，計算電功的公式是：
W=Pt=UIt=UQ（Q為電荷。P是電功率）
這就是說，電流在某段電路上所做的功，等於這段電路兩端的電壓、電路中流過的電流和通電時間的乘積。
在純電阻電路（無電動機）中的公式：
（1）W=Q=IR×It=I2Rt（Q為電熱,一般在串聯電路中使用）
（2）W=Q=（U×U/R）t=（U2/R）t （一般在並聯電路中使用）
幾種常見物體的電功
①通過手電筒燈泡的電流，每秒鐘所做的功大約是1J；
②通過普通電燈泡的電流，每秒鐘做的功一般是幾十焦；
③通過洗衣機中電動機的電流，每秒鐘做的功是200J左右。
物理單位
國際計量單位
焦耳為1牛頓力的作用點在力的方向上移動1米距離所作的功，該單位可用於電功的測定。
非國際計量單位
焦耳這個單位很小，用起來不方便，生活中常用“度”（kwh)做電功的單位，就是平常說的用了幾度電的“度”。“度”在技術中叫作千瓦時，符號是kW·h
1kW·h=3.6×10^6J
1kW·h=1度
不要小看一度電，一度電可以
電爐煉鋼1.6kg，
採掘原煤105kg，
電車行駛0.85km，
灌溉農田330平方米，
洗衣機工作2.7小時，
電腦工作5小時，
所以我們要節約每一度電。
電能表
電功通常用電能表（俗稱電度表）來測定，把電能表接在電路中，電能表的計數器上前後兩次讀數之差，就是這段時間內用電的度數。
現如今有一種IC卡電能表，用戶買來IC卡後插入電能表讀取卡中的金額。一旦金額用完，電能表切斷電路，這時需要到銀行為IC卡儲值，重新插入電能表。
通常實驗室用伏安法測電能。
電功率
在相同時間內，電流通過不同用電器所做的功，一般並不相同。例如，在相同的時間內，電流通過電動機車的電動機所做的功，要顯著地大於通過電扇的電動機所做的功。為了表示電流做功的快慢，物理學中引入了電功率的概念。
電流在單位時間內所做的功叫做電功率。電功率用P來表示，P=W/t，而W=U×I×t（即電壓乘以電流乘以時間），所以P=UI。
上式表明，電功率等於電壓與電流的乘積。
在上式中，電壓U的單位要用伏特，電流I的單位要用安培，這樣，電功率P的單位就是瓦特。
電功率的單位還有千瓦，符號是kW。
1kW=1000W 1W=1000mW
把公式P=W/t變形後可得W=Pt,由此可以定義“千瓦時”，電流在1h內所做的功，就是1kW·h。
1kW·h=1000W×3600s
=3.6×10^6J
串聯電路與並聯電路中的電功率
P（電功率）單位：kW 千瓦 / W 瓦特
U（電壓）單位：V 伏特
I（電流）單位：A 安培
W（電功）單位：kW·h 千瓦時 / J 焦耳
R（電阻）單位：Ω 歐姆
t（時間）單位：s 秒 / h小時
電流處處相等 I1=I2=I
總電壓等於各用電器兩端電壓之和 U=U1+U2
總電阻等於各電阻之和 R=R1+R2
U1：U2=R1：R2
總電功等於各電功之和 W=W1+W2
W1：W2=R1：R2=U1：U2
總功率等於各功率之和 P=P1+P2
P1：P2=R1：R2=U1：U2
電壓相同時電流與電阻成反比；電流相同時電壓與電阻成正比
總電流等於各處電流之和 I=I1+I2
各處電壓相等 U1=U2=U
並聯電路中，等效電阻的倒數等於各並聯電阻的倒數之和 1/R=1/R1+1/R2
總電阻等於各電阻之積除以各電阻之和 R=R1×R2÷（R1+R2）
總電功等於各電功之和 W=W1+W2
當電壓不變時，電流與電阻成反比。
當電流不變時，電壓與電阻成正比。
I1：I2=R2：R1
W1：W2=I1：I2=R2：R1
總功率等於各功率之和 P=P1+P2
P1：P2=R2：R1=l1：l2
額定功率
實驗表明，用電器實際消耗的功率隨著加在它兩端的電壓而改變，既然如此，我們就不能泛泛地說一個用電器的功率是多大，而要指明電壓。用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓，用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率。
我們使用各種用電器一定要注意它的額定電壓，只有在額定電壓下用電器才能正常工作，實際電壓偏低，用電器消耗的功率低，不能正常工作。實際電壓偏高，長期使用會影響用電器的壽命，還可能燒壞用電器。
電功計算
W=UQ
電能也是一種能量，而這種能量的實施者就是電荷，電荷量就是這種能量在一般的時間內所有參與作功從A點到B點的實行者，每個電荷從A點到B點做的功就是電功，兩者相乘就是AB的電功，就是消耗的電能。
W=UIt
我們來看一下電功的含義，電功通俗的講就是AB之間的一段時間A點到B點所消耗的電能（A點到B點可以是一個用電器，也可以是一部分電路）電壓的實質是一個單位的電荷從A點到B點所做的功，電流提供的是在一個單位時間內AB之間的電荷量，時間也有了，那么AB之間的電荷量在一定時間內從A點到B點所做的功也就是消耗的電能就是
。
W=Pt
W電功P電功率t時間。
W=Pt
像功的計算方法一樣就是功率乘以時間，在生活中可以理解為工作總量=工作效率×工作時間，同樣道理電所做的功當就等於電做功的效率乘以時間。即
（注意：是純電阻電路）
