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第十八章 电功率
第一节 电能 电功
各种各样的发电厂和电池,把不同形式的能转化为电能,供人们使用。
电能转化为光能
电能转化为机械能
电能转化为内能
电灯为我们照明
电动机使电风扇旋转
电动机使电力机车飞驰
电热孵化器中的小鸡破壳而出
电热器烧水
2.电能的单位:
能量的国际单位:焦耳(J)
生活中的电能单位:度,千瓦时(kW·h)
1 度=1 kW·h = 1×103 W×3 600 s
= 3.6×106 J
1.用电器工作的过程就是消耗电能的过程。
即:使电能转化为其他形式能量的过程。
一、电能
电能表(电度表)是测量用电器在一段时间内消耗多少电能的仪表。
二、电能的计量
●“220 V” 表示 这个电能表应该在 220 伏的电路中使 用。
电能表有几个重要的参数应该注意:
●“10(20)A” 表示这个电能表的 标定电流为 10 A, 额定最大电流为 20 A。电能表工作 时的电流不应超过 额定最大电流。
●“50 ~”表示 这个电能表在频 率为50 Hz的交流 电路中使用。
●“600 revs/ (kW · h)”表示 接在这个电能表上 的用电器,每消耗 1 kW · h的电能, 电能表上的转盘转 过 600 转。
各式各样的家用电能表
小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示,小明家所在地区每度电的电费是0.60元,请估算他家 2 月份需要付多少电费。
3 2 8 7 5
3 3 9 4 5
2 月底
1 月底
2 月份消耗的电能为:
3 394.5 kW·h -3 287.5 kW·h = 107 kW·h
应支付的电费为:
107 kW·h×0.60 元/(kW·h) = 64.2 元
解析:
练一练
1 kW · h 的作用
采掘原煤 约100 kg
电炉炼钢约1.6 kg
电车行驶 约0.85 km
发1度电要消耗0.35 kg标准煤,排放0.872 kg二氧化碳,要关注能源消耗造成的环境破坏。
灌溉农田约 330 m2
洗衣机工作约 2.7 h
电脑工作约 5 h
1 kW · h 的作用
电能是人们生活的重要资源,为节约每一度电,我们要从点滴做起。
1.电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。
有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。
2.计算电流做的功:
W=UIt
W —— 焦(J)
t —— 秒(s)
I ——安(A)
U ——伏 (V)
公式:
三、电功
电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。
有一只节能灯接在220 V的家庭电路中,通过它的电流为90 mA,计算这只灯使用5 h消耗多少度电?
已知:U=220V I= 90 mA=0.09 A t=5h=18000s
求 :W=?
解 : W=UIt =220 V×0.09 A×18000s
=356400J =0.099 kW·h
答:这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kW·h,即0.099 度。
例1
例2.一电能表表盘上标明1200r/(KW · h),将某用电器单独接在该电能表上.当用电器工作5min后,电能表的转盘转过60r.若用电器正常工作电压为220V,求通过用电器的电流.
分析:
W=
60r
1200r/(KW · h)
=
20
1
KW · h
=
20
1
×3.6×106J
=1.8×105J
由W=UIt可得:
I=
W
Ut
=
1.8×105J
220V×300s
=2.73A
t=5min=300s
答:通过用电器的电流为2.73A
延伸: 有关电功计算的导出公式
W = UIt
I =
U
R
W = I2Rt
W =
U2
R
t
定义:
影响因素:
测量工具
电能表
技术参数的含义
导体两端的电压、通过导体的电流及通电时间
电流所做的功
W=UIt
计算公式:
电能
电功
作用
单位:
J
kW·h
1
3.6×106J
=
小结: 学 到 了 什 么