一、电功定义与单位
电流所做的功被称为电功,其符号为W。这是电能转化为其他形式能的过程的度量。
基本单位为焦耳(焦,J),而常用单位则是千瓦时(kW·h),也就是我们常说的“度”。其中,1千瓦时等于3.6乘以10的6次方焦耳。
电流做功的过程,简单来说就是电能的消耗过程,两者在数值上是相等的。
电功计算公式:
在理解和应用时,请注意公式的适用范围。
W等于Pt(功率乘以时间)。
W也等于UIt(电压乘以电流乘以时间),这是一个适用于计算电能的公式。
还需注意,W也等于I²Rt和U²t/R,这些公式在特定情况下是有效的。
公式中涉及的物理量包括:
W代表电能,U代表电压,I代表电流,t代表时间,R代表电阻。这些物理量在电学中有着重要的地位。
二、电能表的作用与参数
电能表是一种用于测量电功(即电能消耗)的仪表。其表盘上的数字表示电能消耗的多少,单位为千瓦时,计数器的小数点后数字表示的是电能的具体值。
月底与月初电能表读数的差值,代表了这个月所消耗的电能。
解读电能表上的重要参数:
“220 V”表明此电能表的额定电压为220V,电路应在此电压下使用。
“15(45A)”指的是电能表的标定电流和额定最大电流。
“50 Hz”表示此电能表适用于50Hz的交流电。
特别地,“400 revs/kW·h”意味着接在此电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能,表盘将转过400转。
根据转盘转数计算电能:
我们可以通过电能表转的圈数和电能表上的参数来计算消耗的电能。具体公式为W=n/N(kW·h),其中n表示转的圈数,N为电能表上的参数。
三、串并联电路中的电功特点
① 在串联电路和并联电路中,总电功是各个用电器的电功之和。
② 在串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比。这意味着电阻越大,用电器消耗的电功越多。
③ 在并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比。这表示在相同的时间内,电阻越小的用电器消耗的电功越多。
理解这些电功特点,有助于我们更好地掌握电路中电能的分配与消耗。