二:電功率與串、并聯電路
請研究下邊幾個問題:
(一)用家電R1=10Ω與用家電R2=30Ω分別單獨接到接在12V的電源上工作,這么兩個用家電的電功率分別是多少?
(二)以上兩者串連接到電源上后它們的電功率分別是多少電功率與什么有關電路圖,比值是多少?總功率是多少?
(三)以上兩者并連接到電源上后它們的電功率分別是多少,比值是多少?總功率是多少?
解析:(一)如圖:
I1=U/R1=12V/10Ω=1.2AP1=UI1=12V×1.2A=14.4W
I2=U/R2=12V/30Ω=0.4AP2=UI2=12V×0.4A=4.8W
看得下來,在相同的電流下,內阻小的用家電的電功率大。我們也發覺商店里賣的白熾燈100W的鎢絲要比20W的粗得多,想一想為何?
(二)如圖:
串聯后電壓:I=U/(R1+R2)=12V/(10Ω+30Ω)=0.3A
R1兩端電流:U1=IR1=0.3A×10Ω=3VR2兩端電流:U2=IR2=0.3A×30Ω=9V
R1的實際電功率:P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
R1的實際電功率:P2=U2I=9V×0.3A=2.7W
兩者功率之比:0.9W:2.7W=1:3
串聯總功率:
P串=UI=12V×0.3A=3.6W
或P串=P1+P2=0.9W+2.7W=3.6W
以上可以看出兩家電串聯時有以下規律:
1、串聯后電路的總功率大于其中任一個單獨工作時的功率;
2、串聯后電路的總功率等于兩家電實際功率之和;
3、串聯電路中用家電的內阻越大的功率越大,兩者之比等于內阻之比,這點與串聯“分壓”關系一致。
(三)如圖:
I1=U/R1=12V/10Ω=1.2A
P1=UI1=12V×1.2A=14.4W
I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A
P2=UI2=12V×0.4A=4.8W
P1:P2=14.4W:4.8W=1:3
并聯總功率:
P并=UI=12V×(1.2A+0.4A)=19.2W
或P并=P1+P2=14.4W+4.8W=19.2W
從里面可以看見:
1、兩個不同的用家電并聯時工作,各自的功率與單獨工作時是一樣的;
2、并聯后總功率也等于兩者的功率之和。
3、并聯時內阻越大的電功率越小,兩者之比等于內阻的正比,這點與并聯“分流”關系一致;
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