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精品文档-下载后可编辑有关电功率的二个关系式一、额定功率和实际功率的关系式
例1一个标有“220V100W”的灯泡,如果把它接在电压分别为220V、110V和55V的电源上,它的实际功率分别为多少?
解灯泡上标着的“220V100W”是该灯泡的额定电压和额定功率,当它接在220V电源上时,U实=U额,则P实=P额=100W.如果电灯两端的电压高于额定电压,它的实际功率就高于额定功率,灯丝容易烧坏.如果低于额定电压,它的实际功率就低于额定电压,灯泡不能正常发光.实际功率越小,灯泡亮度越低.
当灯泡接在110V电源上时,可认为灯泡电阻不变,根据P额=U2额R得
R=U2额P额=(220V)2100W=484Ω,
则P实=U2实R=U2实R=(110V)2484Ω
=25W,
是额定功率的14倍.
可以得到这样的关系式,
当U实=12U额时,P实=(12)2·P额.
当灯泡接在55V电源上时,电阻484Ω不变,
P实=U2实R=(55V)2484Ω=6.25W,
是额定功率的116倍,
又可以得到这样的关系式,
当U实=14U额时,
P实=(14)2P额.
由此我们可以推导出以下关系式,
当U实=1nU额时,P实=(1n)2U额.
例2某电热水器的铭牌上标有“220V1500W”,某次使用时,实际电压只有200V,那么它的实际功率是多少?
解P实=(220220)2P额=1011×1500W
=1240W.
二、电路总功率与各用电器功率的关系式
例3电阻值为10Ω与20Ω的两电阻串联在电路中,通过的电流0.5A,求两电阻各自的功率和电路总功率.
解P1=I21R1=(0.5A)2×10Ω
=2.5W,
P2=I22R2=(0.5A)2×20Ω=5W,
P总=I2R总=I2(R1+R2)
=(0.5A)2×(10Ω+20Ω)
=7.5W,
从这里可以得到关系式
P总=P1+P2.
还可以推导出n个电阻串联时
P总=P1+P2+…+Pn.
例4阻值为10Ω与20Ω的两电阻并联在电路中,电阻两端的电压为10V,求两电阻各自的功率和电路总功率.
解P1=U21R1=(10V)210Ω=10W.
P2=U22R2=(10V)220Ω=5W.
1R总=1R1+1R2=110Ω+120Ω=320Ω,
R总=203Ω.
P总=U22R总=(10V)2203Ω=15W.
这里可得到关系式
P总=P1+P2.
同样可以推导出n个电阻并联时的关系式
P总=P1+P2+…Pn.
以上的两个推导可以说明,不管电路中用电器是串联还是并联,电路消耗的总功率都等于各自消耗的功率之和.
例5一家用电表标有“220V5A”字样,在正常电压下已打开60W电灯3只,140W彩电一台,180W冰箱一台,此时能否将1000W的电饭锅与上述用电器同时使用?
解P最大=UI=220V×5A
=1100W.
P总=60W×3+140W+18
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