纯电阻与非纯电阻区分.doc
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1、补充知识 很重要奥! 纯电阻电路与非纯电阻电路纯电阻电路:在通电的状态下,只发热的电路。从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热。(例如:日常生活中的白炽灯、电炉子、电饭锅、电烙铁、电热毯、卡住的电动机等纯电阻电路工作时W=Q。 非纯电阻电路:在通电的状态下,除了发热以外,还对外做功的电路。从能量转化的角度看,是电流做功将电能主要转化为其他形式的能量,但还有一部分电能转化为了热能,此时电功大于电热。(例如:电风扇,洗衣机,电冰箱,电磁炉,电动机转动时,日光灯、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中WQ。康老师提醒同学们:纯电阻电路与非纯电阻电路在电功、电热、电功
2、率的公式应用中有区别,(因为电能转化的方向不同),学生极容易混淆。下面先简单理解一下,后面看具体公式分析纯电阻电路(W=Q)电功:W=Q=UIt=I2Rt=Pt=t电功率:P=UI=I2R=W/t=非纯电阻电路(WQ)电功:W=UIt=Pt电热:Q=I2Rt电功率:P=UI=W/t 公式分析1电功由W=UIt根据欧姆定律I=可推导得到W=I2Rt和,但欧姆定律公式I=只适用于纯电阻电路,所以W=I2Rt和W=t只对纯电阻电路适用,即W=UIt适用于所有电路,W=I2Rt和只适用于纯电阻电路。2电功率同样道理,由P=UI和I=可推导得到P=I2R和P=,而P=I2R和P=也只适用于纯电阻电路,即
3、P=UI适用于所有电路,P=I2R和P=只适用于纯电阻电路。3电热由焦耳定律公式Q=I2Rt和I=可推导得到Q=UIt和Q=t ,很明显Q=UIt和Q=t 只对纯电阻电路适用,即Q=I2Rt适用于所有电路,Q=UIt和Q=t 只适用于纯电阻电路。以电动机为例,同学们在遇到非纯电阻电路时,可牢记以下公式,解答所消耗的电能和产生的热能。电动机工作时所消耗的电能大部分转化为机械能,一小部分才转化为热能。因此,在计算电动机电路可用以下公式。电流做功是所消耗的总能量W总=UIt;工作时所产生的热能Q=W热=I2Rt;所转化的机械能W机W总-W热UIt-I2Rt。电流做功的功率P总=UI;其发热功率P热=
4、I2R;转化的机械能功率P机=P总-P热UI-I2R。 例题解析例1 一个电动机的线圈电阻是4.4,当把它接在220V电压下工作10min。已知:通过线圈的电流是5A,这时电动机做功_J, 线圈产生的热量是_J。解析:电动机为非纯电阻电路,求电流所做的功只能用W=UIt=220V5A600s=6.6105;求电流产生的热量只能用Q=I2Rt=(5A)24.4600s=6.6104J。【点评】电动机是将电能转化为机械能的机器,其中只有部分能量消耗在线圈发热上,是一个非纯电阻电路,计算电流做功只能用W=UIt,计算电热只能用Q=I2Rt。例2某电动机线圈电阻为1,接在220V的直流电压下,工作电流
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