发布时间:2020-11-25 阅读量:2674 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网
交流电路的负载一般用电阻R、电感L及电容C三个基本元件表示。如果忽略电感L、电容C两个因素,只考虑电阻R的作用,这样的电路称为纯电阻电路,在纯电阻电路中,当电压一定时,影响电流大小的主要因素是电阻R。

假设加在电阻R上的正弦交流电压的瞬时值为u=Umsinωf,式中的Um为电压的最大值(V)。根据欧姆定律,则电路中电流的瞬时值为i=u/R=(Um/R)sinωt电流的最大值为Im = Um/R将等式两边除以√2,则得有效值为I=U/R 纯电阻电路中的瞬时功率p是个不断变化的值,不便计算。通常用有功功率(平均功率)P表示纯电阻负载在单位时间内实际消耗的电能,其表达式为P=UI=I2R=U2/R式中,P为有功功率(平均功率)(W);R为负载电阻值(Ω);U为负载电阻两端的有效电压(V);I为流过负载的有效电流(A)。
瞬时功率:PR=iR*UR=I RM sin wt*URM sin wt可见,纯电阻电路的功率是不断变化的,最大值为:P Rmax=U Rm*I Rm,最小值为:P Rmin=0。所以,线电阻电路的瞬时功率大于或等于0,即p≥0即电阻要不就是消耗功率,要不就是没有消耗功率。由于在电阻元件的交流电路中与同相,它们同时为正,同时为负,所以瞬时功率为正时,这表明外电路从电源取用能量;瞬时功率为零时,表示没有消耗功率。
有功功率瞬时功率的平均值叫电阻的有功功率,也叫平均功率,用PR表示。我们通常这样计算电能:W=Pt,PR是一个周期内电路消耗电能的平均功率,即瞬时功率的平均值,称为平均功率。在电阻元件电路中,平均功率为经数学推导得PR=1/2 I RM*URM。因此,用有效值表示电压和电流后,正弦交流纯电阻电路中电压、电流、电阻、功率的计算与直流电路中的电压、电流、功率的计算相同。电阻元件从电源取用能量后转换成了热能,这是一种不可逆的能量转换过程。
非纯电阻电路就是在通电的状态下,有放热也有对外面做除内能外的其他形式的功的电路。常见的非纯电阻电路有远距离输电塔、电动机等等。它们的功率的计算可用P=UI=W/t计算,电热可用Q=I²Rt计算。非纯电阻电路电功及电功率问题。从能量转化的角度看,纯电阻电路是将电能全部转化为热能,即电功等于电热。纯电阻电路工作时W=Q。而非纯电阻电路是电流做功将电能主要转化为其他形式的能量,但还有一部分电能转化为了热能,此时电功大于电热。例如:在电动机转动、电铃、蓄电池(充电)等这些非纯电阻的电路中W〉Q。

P=UI (经验式,适合于任何电路)P=W/t (定义式,适合于任何电路),Q=I2Rt (焦耳定律,适合于任何电路),P=P1+P2+…+Pn (适合于任何电路),W=UIt (经验式,适合于任何电路),P=I2R (复合公式,只适合于纯电阻电路),P=U2/R (复合公式,只适合于纯电阻电路),W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热),W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路),W=U2t/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)。
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