純電阻電路和非純電阻電路

深圳博龍教育培訓(xùn)中心4/6純電阻電路和非純電阻點(diǎn)路純電阻電路就是在通電的狀態(tài)下，只發(fā)熱的電路，即通電狀態(tài)下電能全部轉(zhuǎn)化為電路電阻的內(nèi)能，不對(duì)外做功。例如：電燈，電烙鐵，熨斗，等等，他們只是發(fā)熱。它們都是純電阻電路。非純電阻電路像電動(dòng)機(jī)，電風(fēng)扇等，除了發(fā)熱以外，還對(duì)外做功，所以這些是非純電阻電路。非純電阻電路中電能一部分轉(zhuǎn)化為電阻的內(nèi)能，一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，如電動(dòng)機(jī)，電扇等，一部分電能就要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。①在純電阻電路(如白熾燈、電爐、電飯鍋、電烙鐵、電熱毯、電熨斗、轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等電路)中，電功等于電熱，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝U2t/R②在非純電阻電路(含有電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、電磁爐等)中消耗的電能除轉(zhuǎn)化成內(nèi)能外，還有一部分轉(zhuǎn)化成機(jī)械能(如電動(dòng)機(jī))，此時(shí)：W>Q(UIt>I2Rt)在非純電阻電路中，U2t/R既不能表示電功，也不能表示電熱，因?yàn)闅W姆定律不再成立．（2）電功率與熱功率①在純電阻電路中，電功率等于熱功率，即P＝UI＝I2R＝U2/R②在非純電阻電路中，電功率包含熱功率，P＝UI為電功率，P′＝I2R為熱功率，有P>P′特別提醒：不要認(rèn)為有電動(dòng)機(jī)的電路一定是非純電阻電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，仍為純電阻電路，歐姆定律仍適用，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．只有在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為非純電阻電路，U>IR，歐姆定律不再適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．含電動(dòng)機(jī)的電路部分必須利用能量守恒求解，對(duì)于電動(dòng)機(jī)必須注意公式要運(yùn)用的正確。純電阻電路部分的一些公式的變形都不能使用，所以要求正常工作功率，必須求出電動(dòng)機(jī)兩端電壓和工作電流（P＝UI）；要求電動(dòng)機(jī)消耗的電熱功率，必須求出電動(dòng)機(jī)的工作電流和線圈電阻(P=I2R)。例題解析例1．一個(gè)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻是4.4Ω，當(dāng)把它接在220V電壓下工作10min。已知：通過(guò)線圈的電流是5A,這時(shí)電動(dòng)機(jī)做功____J，線圈產(chǎn)生的熱量是_____J。例2．某電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1Ω，接在220V的直流電壓下，工作電流為1A，則電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為_(kāi)____W；發(fā)熱損耗的電功率為_(kāi)___W；轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為_(kāi)___W。解析：電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為總功率P總=UI=220V×1A=220W；發(fā)熱損耗的電功率P熱=I2R=（1A）2×1Ω=1W；轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為P機(jī)=P總–P熱=220W-1W=219W例3．小華準(zhǔn)備參加玩具賽車比賽，她想通過(guò)實(shí)驗(yàn)挑選一只能量轉(zhuǎn)換效率較高的電動(dòng)機(jī)，實(shí)驗(yàn)時(shí)她先用手捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動(dòng)，然后放手，讓電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，分別將2次實(shí)驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表格中。請(qǐng)問(wèn)：(1)這只電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為多少？(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作10分鐘時(shí)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量是多少？電動(dòng)機(jī)的電壓/V電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流/A0.2不轉(zhuǎn)動(dòng)0.42.0正常轉(zhuǎn)動(dòng)1.0例4．電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看．它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉?，F(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A。問(wèn)：（1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？（2）已知電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt（其中I、R和t分別表示通過(guò)導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間），若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?5、飲水機(jī)是一種常見(jiàn)的家用電器，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖17所示的電路，其中S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān)，為發(fā)熱板，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到另一檔，飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)。（1）試確定溫控開(kāi)關(guān)S接a或b時(shí)，飲水機(jī)分別對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。（2）若飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板的功率為550W，而保溫時(shí)發(fā)熱板的功率為88W，求電阻R2的阻值（不考慮溫度對(duì)阻值的影響）。6、某同學(xué)家的電爐銘牌模糊不清了，為了測(cè)出電爐的額定功率，他讓家里的所有用電器都停止工作，只接入電爐讓其正常工作，然后觀察家里正在運(yùn)行的電能表，電能表上標(biāo)有“3000R/kWh”，利用手表計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)1min轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，那么：(1)這段時(shí)間內(nèi)電爐消耗了多少焦耳的電能？(2)電爐的額定功率是多少？(3)如果把這只電爐接到110V的電源上，它消耗的實(shí)際功率是多大？鞏固練習(xí)小波的媽媽為了改善早餐的營(yíng)養(yǎng)，買了一臺(tái)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)．下表是這個(gè)豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)．如圖甲所示是豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部位是一個(gè)帶動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī)，用來(lái)將原料進(jìn)行粉碎打漿；外部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱管，用來(lái)對(duì)液體加熱煮沸．圖乙是豆?jié){