最后更新: 2024-12-15 15:23 ● 参与者查看: 122 次纠错分享参与项目词条搜索

电功、电功率　电热、热功率

1. 电功
（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功.
(2)公式: $W=q U=\underline{I U t}$ (适用于任何电路).
（3）电流做功的实质：电能 转化成其他形式能的过程.
2. 电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢.
(2)公式: $P=\frac{W}{t}=I U$ (适用于任何电路).

3.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
(2)公式: $Q=\underline{I^2 R t}$ (适用于任何电路).

## 判断
1. 公式 $W=U I t=\frac{U^2}{R} t=I^2 R$ 适用于所有电路. $(\times)$
2.在非纯电阻电路中 $P=U I=I^2 R+P_{\text {其他， }}(\sqrt{ }$ ）
3.焦耳定律只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路（×）

`例`　如图所示，当AB间加上电压时，R1、R2、R3三个电阻上消耗的功率相等，则三电阻的阻值之比R1∶R2∶R3为
 ![图片](/uploads/2024-12/48117a.jpg)
A.1∶1∶4  			B.1∶1∶1
C.1∶1∶2  			D.2∶2∶1
解：因 $R_1$ 与 $R_2$ 串联，电流相等，且消耗的功率相等，根据 $P=I^2 R$ 可知 $R_1$ $=R_2$ ；因 $R_1$ 和 $R_2$ 与 $R_3$ 并联，支路电压相等，上面支路的功率等于 $R_3$功率的 2 倍，根据 $P=\frac{U^2}{R}$ 可知， $R_3=2\left(R_1+R_2\right)=4 R_1$ ，即 $R_1: R_2: R_3=$ $1: 1: 4$, 选项A正确.

## 电功率P＝IU和热功率P＝I2R的比较
1. 不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为 $P_{\text {电 }}$ $=I U$ ，热功率均为 $P_{\text {热 }}=I^2 R$ 。只有在纯电阻电路中 $P_{\text {电 }}=P_{\text {热 }}, I U=$ $r^2 R=\frac{U^2}{R}$ 才成立. (欧姆定律不适用).

2.对于非纯电阻电路：P电＝P热＋P其他，即IU＝I2R＋P其他，I≠　
(欧姆定律不适用).

`例` 一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A，在30 s内可使该物体被匀速提升3 m.若不计一切摩擦和阻力，求：
(1)电动机的输入功率；
(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；
(3)电动机线圈的电阻.

解：（1）电动机的输入功率为
P入＝UI＝3×0.2 W＝0.6 W
（2）物体被匀速提升的速度

$$
v=\frac{x}{t}=\frac{3}{30} m / s=0.1 m / s
$$

电动机提升物体的机械功率

$$
P_{\text {机 }}=F v=G v=0.4 W
$$

根据能量关系有 $P_入=P_{\text {机 }}+P_Q$
产生的热功率

$$
P_Q=0.2 W
$$

电动机线圈在 30 s 内产生的热量 $Q=P_Q t=0.2 \times 30 J=6 J$

（3）由焦耳定律得Q＝I2Rt
电动机线圈电阻R＝5 Ω.

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