《高中物理實(shí)用辭典：電功 知識(shí)點(diǎn)分析》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理實(shí)用辭典：電功 知識(shí)點(diǎn)分析（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、【電功】電流通過(guò)電路時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電荷作的功叫做電功。在國(guó)際單位制中，電功的單位是焦耳。有時(shí)用千瓦小時(shí)（即通常所說(shuō)的“度”）。 式子，只有當(dāng)電路是純電阻電路，并沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì)存在時(shí)才成立。如果電路負(fù)載中存在反電動(dòng)勢(shì)，要分清三種形式公式的適用范圍以及它們的物理意義。當(dāng)電路負(fù)載中有反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，則W=It為整個(gè)負(fù)載的總功，而W=I2Rt則僅表示負(fù)載所消耗熱的那部分功?！倦姽β省棵繂挝粫r(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力所作的功叫做電功率。在國(guó)際單位制中，電功率的單位是瓦特（常用的單位還有馬力、千克力米/秒）。電阻，沒(méi)有反電動(dòng)勢(shì)存在時(shí)上列各式都成立。如果電路負(fù)載中存在反電動(dòng)勢(shì)，則要分清此三公式的適用范圍及其物理意義。若電路負(fù)載中

2、存在反電動(dòng)勢(shì)，則P=I為整個(gè)負(fù)載的總功率，而P=I2R則僅表示負(fù)載所消耗熱的那部分功率。例如，當(dāng)電路中接有直流電機(jī)時(shí)，如果加在電機(jī)兩端電壓為，正常工作時(shí)通過(guò)電流為I。則當(dāng)電樞線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)作切割磁力線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，這一感生電動(dòng)勢(shì)和外加電壓方向相反，因（輸入功率），I正反為克眼反電動(dòng)勢(shì)所消耗的功率，即轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，只有在純電阻電路中，三個(gè)公式可以通用，而在有反電動(dòng)勢(shì)的電路中（含源電路）三者不能混淆。【焦耳定律】導(dǎo)體在通過(guò)電流時(shí)會(huì)有熱量發(fā)出。英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出如下的規(guī)律：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)放出的熱量Q與電流I的平方、導(dǎo)體的電阻R以及通電時(shí)間t成正比，即Q=KI2Rt，這就是焦耳定律。電

3、流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)按這一規(guī)律所放出的熱量叫做焦耳熱。若分別以焦耳、安培、歐姆及秒等為國(guó)際制單位測(cè)量熱量、電流、電阻及時(shí)間，實(shí)驗(yàn)測(cè)得K=1焦耳/歐姆安培2秒。故上式變?yōu)楫?dāng)n個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)，由于通過(guò)所有導(dǎo)體的電流都相等，用前式來(lái)比較個(gè)別導(dǎo)體所放出的熱量較為方便。當(dāng)n個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)時(shí)，在各個(gè)導(dǎo)體上的電流各不相同，但它們兩端的電壓都相等，在這種情況下用后式較為方便。必須再次強(qiáng)調(diào)說(shuō)明的是，當(dāng)電路上有電流通過(guò)時(shí)，不但產(chǎn)生熱的效應(yīng)，而且還可以產(chǎn)生其他不同的效應(yīng)。例如，在一般的電路中，除有純電阻外還有電動(dòng)機(jī)，電解槽等用電器，那么電能除部分轉(zhuǎn)化為熱（內(nèi)能）外，還要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等。因此，只有當(dāng)電路為純電阻，而且整個(gè)電

4、路不能運(yùn)行時(shí)，電流所做的功才全部變?yōu)闊?，否則W=It總要大于電流的純電阻上產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt。【串聯(lián)電路】多個(gè)電阻按圖35所示方式的聯(lián)接叫做串聯(lián)。串聯(lián)電路的基本特征是只有一條支路，由此出發(fā)可以推出串聯(lián)電路有如下五個(gè)特點(diǎn)：（1）流過(guò)每個(gè)電阻的電流相等。因?yàn)橹绷麟娐分型恢返母鱾€(gè)截面有相同的電流強(qiáng)度。（2）總電壓（串聯(lián)電路兩端的電壓）等于分電壓（每個(gè)電阻兩端的電壓）之和，即=12+n。這可由電壓的定義直接得出。（3）總電阻等于分電阻之和。把歐姆定律分別用于每個(gè)電阻可得1=IR1，2=IR2，n=IRn代入=1+2n并注意到每個(gè)電阻上的電流相等，得=I（R1R2Rn）。此式說(shuō)明，若用一個(gè)阻值為

5、R=R1R2+Rn的電阻元件代替原來(lái)n個(gè)電阻的串聯(lián)電路，這個(gè)元件的電流將與原串聯(lián)電路的電流相同。因此電阻R叫原串聯(lián)電阻的等效電阻（或總電阻）。故總電阻等于分電阻之和。（4）各電阻分得的電壓與其阻值成正比，因?yàn)閕=IRi。（5）各電阻分得的功率與其阻值成正比，因?yàn)镻i=I2Ri。【并聯(lián)電路】多個(gè)電阻按圖36所示方式的聯(lián)接叫并聯(lián)。由n個(gè)電阻并聯(lián)而成的那部分電路有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，n條支路。并聯(lián)電路有如下五個(gè)主要特點(diǎn)：（1）每個(gè)電阻兩端電壓相等。因?yàn)槊總€(gè)電阻兩端都是A點(diǎn)和B點(diǎn)。（2）總電流等于各分電流之和，即I=I1+I2+In。因?yàn)閺墓?jié)點(diǎn)A流入的電流一定等于從節(jié)點(diǎn)B流出的電流。（3）總電阻的倒數(shù)滿足上式的

6、R叫做并聯(lián)電路的等效電阻（或總電阻），可見(jiàn)總電阻的倒數(shù)等于分電阻的倒數(shù)和。對(duì)兩個(gè)電阻并聯(lián)的簡(jiǎn)單情況，總電阻可以寫(xiě)成多個(gè)電阻則可依此類(lèi)推。圖37所示是一個(gè)電阻R等效代替兩個(gè)并聯(lián)電阻的情況。（4）各電阻分得的電流與其阻值成反比。這一點(diǎn)可由Ii=上的幾個(gè)特點(diǎn)，不難得出結(jié)論：（1）并聯(lián)電阻必小于每個(gè)參與并聯(lián)的電阻的阻值。（2）當(dāng)兩個(gè)并聯(lián)電阻的阻值R1和R2懸殊時(shí)（R1R2），并聯(lián)總電阻R近似等于小電阻的阻值（RR1）。特別是，如果用一條導(dǎo)線（R10）與一個(gè)電阻R2并聯(lián)，總電阻就近似為零。這種情況稱為“R2被短路”或“R2被短接”。（3）當(dāng)兩個(gè)電阻相等時(shí)，并聯(lián)總電阻等于其中一個(gè)電阻的一半。圖38所示是一

7、個(gè)混聯(lián)電路。計(jì)算總電阻時(shí)，關(guān)鍵是正確判斷兩個(gè)電阻是串聯(lián)、并聯(lián)，還是既非串聯(lián)又非并聯(lián)。每個(gè)電阻都有兩個(gè)端點(diǎn)。如果兩個(gè)電阻各有一端相聯(lián)，而且聯(lián)接點(diǎn)上不再引出導(dǎo)線接其他元件，這兩個(gè)電阻就是串聯(lián)。串聯(lián)時(shí)兩電阻通過(guò)的電流必相等。如果一個(gè)電阻的兩端分別與另一電阻的兩端相聯(lián)，而且聯(lián)接點(diǎn)上還引出導(dǎo)線聯(lián)接其他元件，這兩個(gè)電阻就是并聯(lián)。并聯(lián)時(shí)兩電阻上的電壓必相等。例如圖38中的R1與R4的聯(lián)接方式既不保證它們的電流相等又不保證它們的電壓相等，所以它們既非串聯(lián)又非并聯(lián)。而R3和R5的接法卻滿足并聯(lián)定義，故可把它們的并聯(lián)總電阻求出（30歐姆），以一個(gè)30歐姆的電阻代替R3和R5畫(huà)成圖b，依次一步步簡(jiǎn)化，最后便可求得RAB=30歐姆。