物理學中,電功率比通常又稱電功率,用來衡量用電器在單位時間內的用電量,反應了用電器消耗電能的快慢。符號為P,單位為瓦特(簡稱瓦,符號W)。
基本介紹
- 中文名:電功率比
- 外文名:Electric power ratio
- 表達式:P=W/t
- 套用學科:物理
- 適用領域範圍:外電路的用電器的消耗
- 適用領域範圍:電源的輸出功率
電功,電功率,額定功率,有關電路的公式,推導過程,套用領域,定律影響,電功率,串聯電路,並聯電路,計算公式,
電功
電流所做的功叫做電功.
電功率
在物理學中,用電功率表示消耗電能的快慢.電功率用P表示,它的單位是瓦特,簡稱瓦,符號是W.
1KW=1000W
作為表示消耗能量寬滿的物理量,一個用電器功率的大小等於它在1秒(1S)內所消耗的電能.如果在”t”這么長的時間內消耗的電能”W”,那么這個用電器的電功率”P”就是
符號意義及單位
W—電能—焦耳(J)
t—時間—秒(s)
P—用電器的功率—瓦特(W)
有關電功率的公式還有:
額定功率
用電器在額定電壓下的功率叫額定功率
(1)串聯電路
P(電功率)U(電壓)I(電流)W(電功)R(電阻)T(時間)
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
P1:P2=R1:R2=U1:U2
總功率等於各功率之和 P=P1+P2
(2)並聯電路
總電流等於各處電流之和 I=I1+I2
各處電壓相等 U1=U1=U
總電阻等於各電阻之積除以各電阻之和 R=R1R2÷(R1+R2)
總電功等於各電功之和 W=W1+W2
I1:I2=R2:R1
W1:W2=I1:I2=R2:R1
P1:P2=R2:R1=I1:I2
總功率等於各功率之和 P=P1+P2
⑶同一用電器的電功率
額定功率比實際功率等於額定電壓比實際電壓的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方
有關電路的公式
⑴電阻 R
①電阻等於材料密度乘以(長度除以橫截面積) R=密度×(L÷S)
②電阻等於電壓除以電流 R=U÷I
③電阻等於電壓平方除以電功率 R=UU÷P
⑵電功 W
電功等於電流乘電壓乘時間 W=UIT(普式公式)
電功等於電功率乘以時間 W=PT
電功等於電荷乘電壓 W=QT
電功等於電流平方乘電阻乘時間 W=I×IRT(純電阻電路)
電功等於電壓平方除以電阻再乘以時間 W=U?U÷R×T(同上)
⑶電功率 P
①電功率等於電壓乘以電流 P=UI
②電功率等於電流平方乘以電阻 P=IIR(純電阻電路)
③電功率等於電壓平方除以電阻 P=UU÷R(同上)
④電功率等於電功除以時間 P=W:T
⑷電熱 Q
電熱等於電流平方成電阻乘時間 (普式公式)
電熱等於電流乘以電壓乘時間 (純電阻電路)
推導過程
由電功率的公式:
結合歐姆定律: I=U/R
推到出 或
套用領域
電功率公式為基礎物理試驗內容。廣泛套用於家用電器、照明設備、工業用機器等研究開發或生產線等領域中。
定律影響
電功率適用於探究電功大小與電流的大小、電壓的高低、通電時間長短的關係。
電功率
物理學名詞,電流在單位時間內做的功叫做電功率。是用來表示消耗電能的快慢的物理量,用P表示,它的單位是瓦特(Watt),簡稱"瓦",符號是W。
作為表示電流做功快慢的物理量,一個用電器功率的大小數值上等於它在1秒內所消耗的電能。如果在"t"(SI單位為s)這么長的時間內消耗的電能“W”(SI單位為J),那么這個用電器的電功率[1]就是P=W/t(定義式)電功率等於導體兩端電壓與通過導體電流的乘積。[2]
(P=U·I)。對於純電阻電路,計算電功率還可以用公式P=I^2*R和P=U^2 /R。
串聯電路
P(電功率)U(電壓)I(電流)W(電功)R(電阻)t(時間)
電流處處相等 I1=I2=I總(電流處處相等且等於總電流)
總電壓等於各用電器兩端電壓之和 U總=U1+U2(總電壓等於各部分電壓之和)
總電阻等於各電阻之和 R總=R1+R2
總電功等於各電功之和 W總=W1+W2.....+Wx
分壓原理 U1:U2=R1:R2 =P1:P2
串聯電路比例關係
W1:W2=R1:R2=U1:U2 =P1:P2=Q1:Q2
總功率等於各功率之和 P總=P1+P2.....+Px 或U^2/R1+R2.....+Rx
電流與電功率和電壓之間的關係:I=P/U
額定功率比實際功率等於額定電壓比實際電壓的平方Pe/Ps=(Ue/Us)的平方
並聯電路
總電流等於各支路電流之和 I總=I1+I2
各處電壓相等 U1=U2=U總
總電阻等於各電阻之積 :各電阻之和 R總=(R1*R2)/(R1+R2) 1/R=1/R1+1/R2
總電功等於各電功之和 W總=W1+W2+......+Wx
分流原理 I1:I2=R2:R1=W1:W2=P1:P2
總功率等於各功率之和 P總=P1+P2 或U^2/R總
並聯電路比例關係
I1:I2=P1:P2=R2:R1
總功率等於各功率之和 P總=P1+P2 或U^2/R
總電流的求法:I=P/U
⑶同一用電器的電功率
W1:W2=R2:R1=I1:I2 =P1:P2=Q1:Q2
電壓相同時,越串聯總功率越小,越並聯總功率越大
推導:①當電路中只有一個電阻時,總功率為 P總=U^2/R
②當電路中有兩電阻並聯或串聯時,設電阻相等。則兩電路總功率分別為
並聯時 P總=U^2(R1+R2)/R1*R2
串聯時 P總=U^2/R總(串聯R總=各電阻阻值之和)
③當電路中電壓相同時,
因為 R1+R2(串聯總電阻)>R(單個電阻)>R總(並聯總電阻)
所以 P並>P單個電阻>P串這時,還有另一個結論。電壓相同,串聯時功率小的燈泡亮,並聯時功率大的燈泡亮
計算公式
1. P=W/t 主要適用於已知電能和時間求功率
2. P=UI 主要適用於已知電壓和電流求功率
3. P=U^2/R =I^2R主要適用於純電阻電路
一般用於並聯電路或電壓和電阻中有一個變數求解電功率
4.P=I^2R 主要用於純電阻電路
一般用於串聯電路或電流和電阻中有一個變數求解電功率
5.P=n/Nt 主要適用於有電能表和鐘錶求解電功率
t-----用電器單獨工作的時間,單位為小時
n----用電器單獨工作 t 時間內電能錶轉盤轉過的轉數
N----電能表銘牌上每消耗 1 千瓦時電能錶轉盤轉過的轉數
6.功率的比例關係
串聯電路:P/P'=R/R' P總=P'*P''/P'+P"並聯電路:P/P'=R'/R P總=P'+P"
計算
⑴電阻 R
①電阻等於材料電阻率乘以(長度除以橫截面積) R=ρ×(L/S)
②電阻等於電壓除以電流 R=U/I
③電阻等於電壓平方除以電功率 R=U^2;/P
電阻:R=U^2/P
⑵電功是 W
電功等於電流乘電壓乘時間 W=UIt(普通公式)
電功等於電功率乘以時間 W=Pt
電功等於電荷乘電壓 W=UQ
電功等於電流平方乘電阻乘時間 W=I^2Rt(純電阻電路)
電功等於電壓平方除以電阻再乘以時間 W=(U^2/R)×t(同上)
電功率P[3]
①電功率等於電壓乘以電流 P=UI
②電功率等於電流平方乘以電阻 P=I^2*R(純電阻電路,多用於串聯電路)
③電功率等於電壓平方除以電阻 P=U^2/R(純電阻電路,多用於並聯電路)
④電功率等於電功除以時間 P=W/t
5.電功率P=UI
註:當相同的電阻在同一電路中時,功率會變成之前的四分之一。
⑷電熱Q
電熱等於電流平方乘電阻乘時間 Q=I^2Rt(普通公式)
電熱等於電流乘以電壓乘時間 Q=UIt=W(純電阻電路)
電熱等於電壓平方除以電阻再乘以時間Q=(U^2/R)t(純電阻電路)
電熱在一般情況下是等於消耗的電能的,前提條件是在純電阻的用電器中。
所有公式
計算公式
⑴串聯電路P(電功率)U(電壓)I(電流)W(電功)R(電阻)T(時間)
電流處處相等 I1=I2=I 總
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
分壓公式: U1:U2=R1:R2
總電功等於各電功之和 W=W1+W2 W1:W2=R1:R2=U1:U2 P1:P2=R1:R2=U1:U2
總功率等於各功率之和 P=P1+P2
⑵並聯電路 總電流等於各處電流之和 I=I1+I2
各處電壓相等 U=U1=U2
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
分流公式 I1:I2=R2:R1 W1:W2=I1:I2=R2:R1 P1:P2=R2:R1=I1:I2
總功率等於各功率之和 P=P1+P2
⑶同一用電器的電功率
有關電路的公式
⑴電阻R
公式R=ρl÷S(橫截面積)
ρ材料 l長度 S面積 有時還與溫度有關
①電阻等於材料電阻率乘以(長度除以橫截面積) R=電阻率×(L÷S)
②電阻等於電壓除以電流 R=U/I
③電阻等於電壓平方除以電功率 R=U^2/P
⑵電功
W 電功等於電流乘電壓乘時間
W=U·I·T(普式公式,可用於非純電阻電路)
電功等於電功率乘以時間
W=P·T 電功等於電荷乘電壓;電功等於電流平方乘電阻乘時間
W=I×I·R·T(純電阻電路)
電功等於電壓平方除以電阻再乘以時間 W=U^2/R×T(同上)
⑶電功率P
①電功率等於電壓乘以電流 P=U·I
②電功率等於電流平方乘以電阻 P=I^2·R(純電阻電路)
③電功率等於電壓平方除以電阻 P=U^2/R(同上)
④電功率等於電功除以時間 P=W/T
⑷電熱Q
電熱等於電流平方乘電阻乘時間 Q=I^2R·t(通用公式,可用於非純電阻電路)
電熱等於電流乘以電壓乘時間 Q=U·I·T=W(純電阻電路)