理论教育 直流电路中的电功率和电能消耗过程简析

直流电路中的电功率和电能消耗过程简析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-6 混联电路图1-7 电路化简过程3.电能与电功率电功率:负载在电路中消耗电能,一个负载在单位时间内所消耗的电能,叫做电功率。

直流电路中的电功率和电能消耗过程简析

1.欧姆定律

(1)部分电路欧姆定律:部分电路是指不含电源的一段电路,如图1-2所示。

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图1-2 部分电路

部分电路欧姆定律的数学表示式为

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也可变形为

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(2)全电路欧姆定律:全电路是指含有电源的闭合电路,如图1-3所示。

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图1-3 全电路

全电路欧姆定律的数学表示式为

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式中r0——电源的内阻。

2.电路的连接

(1)串联电路:把两个或两个以上电阻首尾相连接成一串,中间没有分支,称为电阻的串联电路,如图1-4所示。

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图1-4 串联电路

串联电路的特点:

1)串联电路中通过各电阻的电流为同一电流,即I=I1=I2

2)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即R=R1+R2;(www.daowen.com)

3)串联电路两端的总电压等于各串联电阻上各电压之和,即U=U1+U2

4)各串联电阻上的电压的大小与各电阻值的大小成正比,大电阻上的电压高,而小电阻上的电压低。

(2)并联电路:把两个或两个以上电阻的首端接在一起,尾端接在一起,然后接在电路的两个端点上,称为电阻的并联电路,如图1-5所示。

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图1-5 并联电路

并联电路的特点:

1)并联电路中各电阻上所加的电压相等,即U=U1=U2

2)并联电路中的总电流等于各电阻中电流之和,即I=I1+I2

3)并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即978-7-111-43644-7-Chapter01-9.jpg

4)各并联电阻中电流的大小,与各电阻值的大小成反比。

(3)混联电路:当几个电阻间的联结关系既有串联又有并联时,叫做混联电路,如图1-6所示。在分析和计算混联电路时,要两个两个电阻进行分析,看其是否有串、并联关系,有则进行合并化简,最后可化简为只有两个电阻的串联或并联电路。对图1-6的化简过程如图1-7所示。

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图1-6 混联电路

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图1-7 电路化简过程

3.电能与电功率

(1)电功率:负载在电路中消耗电能,一个负载在单位时间内所消耗的电能,叫做电功率。电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号为W。电功率的量符号为P。电功率可表示为

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(2)电能:负载工作一段时间所消耗的电能量叫做电能。电能的单位是kW·h(千瓦时),1kW·h电能就是平常所说的1度电。

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