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【变电小课堂】电工基础之电功、电功率

   日期:2023-08-13 20:44:52     来源:网络整理    作者:本站编辑    浏览:22    评论:0    

现实生活中,我们经常听到或说起很多有关电方面的名词、术语,也经常有很多用电方面的困惑。这些名词、术语究竟是怎样定义的?它们之间有什么关系?是什么因素导致电压的高低、电流的大小?为什么会发生由用电引发的火灾?为什么家里几个月没人住,还会产生电费?很多经常听到的,看似简单,又不容易说清的问题,通过我们基础知识系列学习都会有明确的答案。

今天我们进行第三讲,电功、电功率

电流通过用电器时,用电器就将电能转换成其他形式的能,如热能、光能和机械能等。我们把电能转换成其他形式的能叫做电流做功,简称电功,用字母W表示。电流通过用电器所做的功与用电器的端电压、流过的电流、所用的时间和电阻有以下的关系:

▲ 公示(1-3)

如果公式(1-3)中,电压单位为伏,电流单位为安,电阻单位为欧,时间单位为秒,则电功单位就是焦耳,简称焦,用字母J表示。
电流在单位时间内通过用电器所做的功称为电功率,用字母P表示。其数学表达式为: 

▲ 公示(1-4)

将公式(1-3)代入公式(1-4)后得到:

▲ 公示(1-5)

若在公式(1-4)中,电功单位为焦耳,时间单位为秒,则电功率的单位就是焦耳/秒。焦耳/秒又叫瓦特,简称瓦,用字母W表示。在实际工作中,常用的电功率单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等。它们之间的关系为:

从公式(1-5)中可以得出如下结论:
1.当用电器的电阻一定时,电功率与电流平方或电压平方成正比。若通过用电器的电流是原来电流的2倍,则电功率就是原功率的4倍;若加在用电器两端电压是原电压的2倍,则电功率就是原功率的4倍。
2.当流过用电器的电流一定时,电功率与电阻值成正比。对于串联电阻电路,流经各个电阻的电流是相同的,则串联电阻的总功率与各个电阻的电阻值的和成正比。
3.当加在用电器两端的电压一定时,电功率与电阻值成反比。对于并联电阻电路,各个电阻两端电压相等,则各个电阻的电功率与各电阻的阻值成反比。
在实际工作中,电功的单位常用千瓦小时(kW·h),也叫“度”。1千瓦小时是1度,它表示功率为1千瓦的用电器1小时所消耗的电能,即:

【例题】  一台42英寸(1英寸=2.54厘米)等离子电视机的功率约为300W,平均每天开机3小时,若每度电费为人民币0.48元,问一年(以365天计算)要交纳多少电费?

解:

电视机的功率P=300 W=0.3 kW

电视机一年开机的时间t=3×365=1095 h

电视机一年消耗的电能W=Pt=0.3×1095=328.5 kW·h

一年的电费为328.5×0.48=157.68元

小思考:现在的电气在不工作时经常是通电的,(待机状态),此时的功耗很低,一般不超过10 W(计算时可以估算为5 W),假定家中有空调、电视机、DVD播放器、家庭影院功放、计算机主机、计算机显示器,如果这些电气长期处在待机状态,它们一年要消耗多少电费?有没有其他问题?   

本期知识分享,我们就讲到这里,了解更多知识,我们下期见。



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