电功与电热的比较 电功实质是静电力移动电荷做的功,W=qU=UIt 电热是由于电流的热效应,电流通过导体发热,Q=I2Rt 电功与电热
的联系与区别 纯电阻电路中,
U=IR,UIt=I2Rt=U2t/R
电功等于电热 非纯电阻电路中电流通过导体时,不仅发热,而且还能做功、电解、形成磁场等等.在非纯电阻电路中电功大于电热,即W>Q,UIt>I2Rt 电功率与电热
功率的关系 纯电阻电路中,
P=UI=I2R= 非纯电阻电路中UI>I2R,t既不能表示电功,也不能表示电热
一、电功的计算
【例1】 一根电阻丝,通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J.若在相同的时间内通过4 C的电荷量,该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( )
A.4 V,16 J B.8 V,16 J
C.4 V,32 J D.8 V,32 J
答案 D
解析 利用W=qU可求出电压U1,再由I==可以求出U2,然后利用W=qU求W2.
设电阻丝电阻为R,开始所加电压U1,则W1=q1U1
即8=2U1,故U1=4 V.
设后来所加电压为U2,产生的热量为W2,则
I2==①
又I1==②
由①②得U2=U1=×4 V=8 V
W2=q2U2=4×8 J=32 J
二、电功和电热的区别
【例2】 一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3 V,电流为0.3 A.松开转轴,在线圈两端加电压为2 V时,电流为0.8 A,电动机正常工作.求该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?
答案 1.6 W 0.96 W
解析 电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻:
r== Ω=1 Ω
电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,
其输入的电功率为:P入=I1U1=0.8×2 W=1.6 W
电动机的机械功率
P机=P入-Ir=1.6 W-0.82×1 W=0.96 W