第一章电动势电能和电功率

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1、1.21.2.3 .3 电动势主讲：张 传 玺 我们已经知道，形成电流的条件是导体两端必须有电压。发电机、电池等电源，都能够在电路中产生和保持电压，把它们连接到闭合电路中，就能在电路中形成电流。 电压的产生可以有多种方式，但其本质是一样的，都是使不同极性的电荷分离。电荷分离（搬运）是非静电力对电荷做功的表现。而非静电力做功的“能力”是以消耗其他形式的能来实现的，如电池是以消耗化学能，发电机是以消耗机械能，热电偶原件是消耗热能。非静电力做的功越多，电源把其他形式的能转化成电能越多，电源的这种能力，用电动势来描述。电动势的定义电动势的定义1、定义：在电源内部，非静电力将正电荷从电源负在电源内部，非

2、静电力将正电荷从电源负极移到正极所做的功极移到正极所做的功 W与其电量与其电量 q 之比称为电动势，之比称为电动势，用用 E 表示。表示。 2、公式：3、单位：功的单位为J（焦耳），电荷的单位为C（库伦），电动势的单位为V（伏特）。即 1V=1J/CqWEF非4、电动势的方向：电动势的方向规定从电源负极（低电位）经电源内部指向正极（高电位）的方向-电位升电位、电动势和电压的区别与联系电位、电动势和电压的区别与联系1.2.4 1.2.4 电能和电功率电能和电功率1电能 我们选用电气设备时都会考虑到其消耗电量的情况，在符合使用要求的情况下，尽量选择耗电少的电器。那么，什么是电能？电能跟哪些因素有关

3、呢？（1）定义：当电流通过负载将电能转化为其它形式的能时，我们就说电流做了功（称为电功）。若导体两端电压为U，通过导体横截面积的电荷量为q，电流做的功就是电路所消耗的电能。 W = q U = U I t W = q U = U I t（2）公式适用于纯电阻负载tRURtIW22(3)单位单位：电能的单位为焦（J）。但在实际应用中常以千瓦小时（kWh）（俗称度）作为电能的单位。1千瓦时在数值上等于功率为1千瓦的用电器工作1小时所消耗的电能。 1度 = 1 kWh = 1000W3600s = 3.6106Ws = 3.6106 J（4）电能的测量：）电能的测量：电流做功的过程实际是电能转换为其

4、他形式能的过程。电能可以直接测量，图1-6所示为家用电能表及接线（俗称电度表），它是记录电路（用电设备）消耗电能的仪表。 图图1-5 电度表及接线电度表及接线 由图1-5可见，电度表面板上计数器是用来记录电能多少的。计数量显示5个数字，最后一位是小数，其它分别是个位、十位、百位、千位。表面板上标有“2500r/ kWh”字样，是表示用电设备每消耗1kWh（1度）电能时，电度表的转盘转过2500转。利用这一点，记录下转盘转数和时间，也可粗略测出用电设备的功率。 2电功率电功率 在实际应用中，考虑更多的是设备在一定时间内所消耗的电能。（1）定义：用电设备单位时间里所消耗的电能叫做电功率，用字母P表

5、示。tWP （2）公式 或 P= U I (3)单位：在SI制中，电功率的单位是W（瓦特），常用单位有KW（千瓦） 换算关系：1KW=1000WRURIUItWP22 -适用于纯电阻负载(4)电源的输出功率：若在电源内部，外力做功，使正电荷由低电位移向高电位，电流逆着电场方向流动，将其他能量转换为电能，其电功率为 P= E I （5）关于耗能原件与功能元件的判断 若P0，元件是耗能，吸收能量（负载），若P0，元件是供能，发出能量（电源）。（6）额定功率和额定电压 通常用电设备上都标明它的电功率和电压（称为额定功率和额定电压），以便正确使用。例如照明灯泡上就标有“PZ220 - 60”的字样，表

6、明这只普通照明灯泡使用在220V电压下，其电功率为60W（其中的P和Z是“普”、“照”汉语拼音的第一个字母）。【例1.1】一台微波灶额定功率是900W，每度电的电费 为0.56元，共计工作0.5小时，电费为多少？ 解：彩电消耗的电能为 W = U I t= P t = 90010-30.5 kWh = 4.5 kWh 电费 = 4.50.56元 = 2.52元思思 考考电压和电动势的含义（参考方向）电压和电位的区别（电位是相对值 电压是绝对值）电路中电位的计算（从某点出发，沿任选一条路径“走”到参考点所经过的全部电位降的代数和）电源和负载的判别（应用公式P=UI 若P0，元件是耗能，吸收能量（负载），若P0，元件是供能，发出能量（电源）。 注意应用P=EI 计算是 若P0，发出能量（电源）。P0，吸收能量（负载）。） 关联方向 如果选定的电流参考方向与电压参考方向一致，即选定电流从电压+极流向-极，则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向，简称参考方向。应用公式计算时若是非关联方向，在应用公式是要在前加负号。李良河江蒙生屈祥俊张章潘聪聪游欣圆付圆圆赵炜付旺李春生黄毅李锐熊绪杰黄泰宝宋祖亮詹亿强李辉姜碧超杜方旭孙振陈欣熊伟杰陈俊峰王洋张涛黄鑫赵威朱永鸿沈厚勇江伟沈卫东易林煜胡溢鲁明吴鸿飞杜方宾吴卫松郑涛金克田周霁座位表1495数控（1）