鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:7869次 | 2019年08月22日
純電阻電路電功率公式
交流電路的負(fù)載一般用電阻R、電感L及電容C三個(gè)基本元件表示。如果忽略電感L、電容C兩個(gè)因素,只考慮電阻R的作用,這樣的電路稱為純電阻電路,如圖1所示。
在純電阻電路中,當(dāng)電壓一定時(shí),影響電流大小的主要因素是電阻R。假設(shè)加在電阻R上的正弦交流電壓的瞬時(shí)值為u=Umsinωf,式中的Um為電壓的最大值(V)。根據(jù)歐姆定律,則電路中電流的瞬時(shí)值為
i=u/R=(Um/R)sinωt
電流的最大值為
Im=Um/R
將等式兩邊除以√2,則得有效值為
I=U/R
純電阻電路中的瞬時(shí)功率p是個(gè)不斷變化的值,不便計(jì)算。通常用有功功率(平均功率)p表示純電阻負(fù)載在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際消耗的電能,其表達(dá)式為
p=UI=I2R=U2/R
式中,p為有功功率(平均功率)(W);R為負(fù)載電阻值(Ω);U為負(fù)載電阻兩端的有效電壓(V);I為流過負(fù)載的有效電流(A)。
純電阻電路的功率
(1)瞬時(shí)功率:
可見,純電阻電路的功率是不斷變化的,最大值為:,最小值為:。所以,線電阻電路的瞬時(shí)功率大于或等于0,即
即電阻要不就是消耗功率,要不就是沒有消耗功率。由于在電阻元件的交流電路中與同相,它們同時(shí)為正,同時(shí)為負(fù),所以瞬時(shí)功率為正時(shí),這表明外電路從電源取用能量;瞬時(shí)功率為零時(shí),表示沒有消耗功率。
(2)有功功率:
瞬時(shí)功率的平均值叫電阻的有功功率,也叫平均功率,用表示。我們通常這樣計(jì)算電能:,是一個(gè)周期內(nèi)電路消耗電能的平均功率,即瞬時(shí)功率的平均值,稱為平均功率。在電阻元件電路中,平均功率為經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得
因此,用有效值表示電壓和電流后,正弦交流純電阻電路中電壓、電流、電阻、功率的計(jì)算與直流電路中的電壓、電流、功率的計(jì)算相同。
電阻元件從電源取用能量后轉(zhuǎn)換成了熱能,這是一種不可逆的能量轉(zhuǎn)換過程。
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