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电能与电压电流的关系及计算公式详解

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-08-14 10:32:01

什么是电能,电能与电路两端电压、电路中电流和通电时间的关系,成正比关系,电能的计算公式为:,并介绍了电能与焦的换算关系,供大家参考。

电能与电压电流的关系

在日常生活中,提水、推车、向上搬重物都是在做功。

电流在通过负载时,将电能转变为另一种能量(如光能、热能、机械能等),这些能量的传递和转换现象都是电流做功的表现。

在电场力的作用下,电荷的定向移动形成的电流所做的电功即称为该段电路所消耗的电能。某段电路(或元件)消耗的电能与这段电路两端电压、电路中电流和通电时间成正比。

用公式表示为

式中:W=QIT

U——电路两端电压,国际单位制单位V(伏)

I——电路中电流,国际单位制单位A(安)

W——电能,国际单位制单位J(焦)

生活中,电能常用另一个单位:KW.h(千瓦时),曾称度,它和焦的换算关系为:

电能的计算公式

附,电能的计算公式:

电功率计算公式:

在纯直流电路中:P=ui  P=I2R  P=U2/R 式中:P---电功率(W),U---电压(V),I----电流(A),  R---电阻(Ω)。

在单相交流电路中:P=uicosφ  式中:cosφ---功率因数,   如白炽灯、电炉、电烙铁等可视为电阻性负载,其  cos φ=1 则   P=ui U、I---分别为相电压、电流。

在对称三相交流电路中,不论负载的连接是哪种形式,对称三相负载的平均功率都是:P=√3uicosφ 

式中:U、I---分别为线电压、线电流。

cosφ ---功率因数,若为三相阻性负载,如三相电炉, cosφ=1

则P=√3ui。

串联电路 P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)T(时间)

电流处处相等 I1=I2=I

总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2

总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2

U1:U2=R1:R2

总电功等于各电功之和 W=W1+W2

W1:W2=R1:R2=U1:U2

P1:P2=R1:R2=U1:U2

总功率等于各功率之和 P=P1+P2

并联电路

总电流等于各处电流之和 I=I1+I2

各处电压相等 U1=U1=U

总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=R1R2÷(R1+R2)

总电功等于各电功之和 W=W1+W2

I1:I2=R2:R1

W1:W2=I1:I2=R2:R1

P1:P2=R2:R1=I1:I2

总功率等于各功率之和 P=P1+P2

⑶同一用电器的电功率

①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方

二、有关电路的公式

⑴电阻 R

①电阻等于材料密度乘以(长度除以横截面积) R=密度×(L÷S)

②电阻等于电压除以电流 R=U÷I

③电阻等于电压平方除以电功率 R=UU÷P

⑵电功 W

电功等于电流乘电压乘时间 W=uiT(普式公式)

电功等于电功率乘以时间 W=pt

电功等于电荷乘电压 W=qt

电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I×IRT(纯电阻电路)

电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U?U÷R×T(同上)

⑶电功率 P

①电功率等于电压乘以电流 P=ui

②电功率等于电流平方乘以电阻 P=iir(纯电阻电路)

③电功率等于电压平方除以电阻 P=UU÷R(同上)

④电功率等于电功除以时间 P=W:T

⑷电热 Q

电热等于电流平方成电阻乘时间 Q=iirt(普式公式)

电热等于电流乘以电压乘时间 Q=UIT=W(纯电阻电路)

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