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12.1电路中的能量转化

物理还可以这样学 142

前言:

此时各位老铁们对“电路中能量的计算”都比较注意,看官们都想要分析一些“电路中能量的计算”的相关资讯。那么小编在网络上搜集了一些关于“电路中能量的计算””的相关知识,希望大家能喜欢,各位老铁们一起来了解一下吧!

电路中的能量转化可以理解为是:能量从电能转化成了其他形式的能,比如机械能,比如发热产生热量等。

电能的变化是由于什么引起的呢?

这里所说的电能指的就是电荷的电势能。

从功能关系的角度来看,电势能的变化量是由于电场力的做功引起的,电场力做了多少功,电势能就变化多少。

假设在恒定电流I的电路中,时间内t,通过某一横截面积的电量q,那么q=It。

如果这段电路的两端的电势差为U,那么,根据静电力做功的公式,我们可以计算出来,静电力做功为:

W=Uq=UIt

上述公式表示,在一段电路中,电流所做的功的大小等于这段电路的电势差、通过电路的电流以及通电时间t的三者的乘积。

我们顺便给出电流做功的功率公式:

P=W/t=UI,也就是电流的做功功率等于电路两端的电压与电路中的电流的乘积。

我们在提到电路中的能量转化时,我们需要提到两种电路:

一种是纯电阻电路,在纯电阻电路中,电流的做功全部转化为内能也就是全部用来发热,没有其他的形式的能的产生。

另一种是非纯电阻电路,在非纯电阻电路中,电流做功除了转化为内能(也就是除了发热)外,还伴随有其他形式的能的产生,比如产生了机械能。

在纯电阻电路中,电路产生的热量Q=W,又根据欧姆定律,U=IR,

我们就可以得到焦耳定律的表达公式:Q=I^2*R*t

焦耳定律的文字表述如下:电流通过导体所产生的热量与通过电路的电流的平方成正比,与导体的电阻及通电时间成正比。

由焦耳定律,我们引出来电流的发热功率的定义:

P热=I^2*R

电流的发热功率与之前定义的电流的做功的功率的区别在于:

在纯电阻电路中,二者是相等的,在非纯电阻电路中,电流的发热功率是小于电流的做功功率的。

大家可以想一下生活中的纯电阻电路以及非纯电阻电路的例子。

比如,我们生活中常用的热得快,我们就可以认为电能全部转化为了内能,它属于纯电阻电路。而电路中有电风扇时,大部分的电能转化为了动能,少部分的电能转化为了内能,它就属于非纯电阻电路。

以上就是关于电路中的能量转化的相关介绍,供大家学习和参考。

标签: #电路中能量的计算