一、电功与电热
1.在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中,电功等于电热,即W=Q=Pt=UIt=I²Rt=U² t /R
2.在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外,还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽),即:
电动机:W=E机械+Q (UIt=E机械+I²Rt)
电解槽:W=E化学+Q (UIt=E化学+I²Rt)
此时:W>Q (UIt>I²Rt) ,在非纯电阻电路中,U²t/R既不能表示电功,也不能表示电热,因为欧姆定律不再成立.
二、电功率与热功率
1.在纯电阻电路中,电功率等于热功率,即P=UI=I²R=U²/R
2.在非纯电阻电路中,电功率包含热功率,P=UI为电功率,P′=I²R为热功率,有P>P′
特别提醒:
不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路,当电动机不转动时,仍为纯电阻电路,欧姆定律仍适用,电能全部转化为内能.只有在电动机转动时为非纯电阻电路,U>IR,欧姆定律不再适用,大部分电能转化为机械能.
含电动机的电路部分必须利用能量守恒求解,对于电动机必须注意公式要运用的正确。纯电阻电路部分的一些公式的变形都不能使用,所以要求输入功率,必须求出电动机两端电压和工作电流;要求电动机消耗的电热功率,必须求出电动机的工作电流和内阻。
电动机正常工作时的输入功率(即电动机消耗的总功率)一部分转化为电热,一部分转化为机械能输出。根据能量守恒:
P输入=P热+P输出