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1 # 紫橙和小胖
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2 # 礦山電氣小東
一、電功和電功率
1、電功
W=P·t 因 P=UI 所以 W=UIt
公式中的W為電功,單位為焦耳(瓦特·秒);P為功率,單位瓦;t為時間,單位秒;
在我們日常生產生活中,常說的1度電,就是電功,1度電=KW·h(千瓦·時)。
2、電功率
上式中 P=UI 即為電功率公式, 可以根據公式換形為以下二種 P=I*IR 和P=U*U/R (這個公式是怎麼變換的,可以網上查詢),U為電壓,P為功率,單位瓦;單位伏;I為電流,單位安。
二、歐姆定律
歐姆定律是表示電壓、電流、電阻三者之間的關係。公式如下:
U=IR
示中U為電壓,單位V(伏特);I為電流,單位A(安培);R為電阻,單位歐姆(Ω)。
兩個或兩個以上的電阻首尾相聯,如下圖1所示:
圖1
三、串聯電電路有如下的關係:
1、串聯電路中的電流都是相等的即 I=I1=I2 ;
2、串聯電路的總電壓等於各電阻上電壓降之和,即U=U1+U2 ;
3、串聯電路的總電阻等於各電阻之各,即R=R1+R2;
4、各電阻的電壓降與本電阻的電阻值為正比關係,即電阻大,它上面所分得的電壓就大。
公式:R1電阻上所分得的電壓U1=R1/(R1+R2)*U R2電阻上所分得的電壓U2=R2/(R1+R2)*U
上面羅列了一大堆公式,看著是不是有點懵,但是要講清楚這個問題,必須涉及到以上的幾個公式,現在就根據以上的公式來講一下“電爐絲是直流電,再串一組線圈,其功率會降低嗎?為什麼?”這個問題。
圖2
圖3
先明確題中的條件與電路形式,可以看出題中電壓是直流電,又因為電爐絲為純電阻電路,在直流電路中,不必考慮功率因數的問題,所以直接適用於P=UI這個功率公式。電路形式為串聯形式,電路中串一個線圈,因在直流電路中只考慮電阻成分,所以線圈可視為一個電阻器件,(在交流電路中比較複雜,線圈的感抗與直流電流都要考慮在內,在此不做贅述)。那麼這個電路就是兩個電阻串聯電路,可根據圖1所示做分析,圖中R1可視為電爐絲,R2可視為線圈電阻。
問題分析:
一、電路中R1(電爐絲)上面的壓降的二種況的對比
1、第一種情況是沒有線圈在電路,這時電路中R2的阻值為0,
根據U1=R1/(R1+R2)*U 這個公式,可計算出電阻R1上面的電壓降為電源電壓U。
2、第二種情況有線圈在串聯電路中,這時電路中的電阻R2的阻值為線圈的直流電阻。
根據U1=R1/(R1+R2)*U 這個公式,可計算出電阻R1上面的電壓降U1會根據R2的加入而變小。R2的阻值越大,R1所分得的電壓會越小。
二、電路中電流值I二種情況的對比
1、第一種情況是沒有線圈在電路時,因R1電阻值不變,電流等於電源電壓除以電阻R1 .
公式為I1=U/R1
2、第二種情況有線圈在串聯電路中,因電阻R1上面電壓降U1小於U,
公式為I2=(U-U2)/R1
電路中的第一種情況電流I1大於第二種情況的電流I2.
三、電阻R1(電爐絲)所消耗功率在二種情況對比
根據功率公式變換式 P=U*UR可以計算出,第一種情況沒有線圈在電路時,電阻R1(電爐絲)所消耗的功率要大於第二種情況加入線圈時的功率。
結論
透過以上看似繁瑣的計算公式,一步一步的分析和計算,我們得出了,電路中加入線圈,電爐絲的功率是變小的,變小的值因線圈的直流電阻的大小所決定的。
總結
有的人可能會認為這麼簡單的結果,直接說出就那麼幾句話,何必要說得那麼複雜呢。這個是一個很典型的電阻串聯電路,看似簡單,卻包涵多種電工公式在裡面,如果不知道以上的公式計算,那麼只能是霧裡看花水中望月,只知其然不知其所以然。做為一名電工是必須要掌握這些基礎知識的,高樓大廈都是一磚一瓦一粒粒砂組合而成的,不跬步無以千里,這就是搞技術每一個人所要經歷的過程,需要一點一滴的知識的積累,需要長時間的堅持努力,才能夠成為一名拿得起放得下的成熟的技術人員。
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3 # 四重奏6028217
不知題主咋想起來在直流電路里串線圈?可能是想利用線圈的感抗來起到限流和降壓作用。那我們就看一下感抗ⅩL的大小和那些因素有關。
XL=2πfL,式中的π是常數3.1416,f是交流電的頻率,單位Hz。提問中講的是直流電所以頻率為0。L是線圈的電感量單位是亨利簡寫H,它是在交流狀態下才能測到的引數,而在直流電路里它也是0。那麼現在情況就清楚了,這4個引數連乘其中兩個為0,結果當然還是0。這就是說作為電感線圈在直流電路里起不到任何作用。
只是因為電感是由銅線製成,銅是有電阻的。所以在直流電路里只有銅的電阻還能有些作用。顯然把電感用在這裡是多餘的。
提問中的電爐絲屬於大功率電器,一般需要數安培電流。而能透過安培級電流的電感用線都很粗電阻較小,所以串在直流電路里對降壓沒什麼作用,反倒會產生大量的熱,甚至還有可能線上圈通電的瞬間冒煙燒燬。所以最簡單有效的降功率辦法是串接一個大功率電阻或燈泡用來給爐絲降低功率。比如電爐絲是48v300W,
那麼它的電阻值就是7.68Ω。若想把功率降為260W,那麼電爐絲上的電壓應降為44.68V、電流5.82A、所串電阻0.57Ω,功率為5.82A²x0.57Ω=19.3W。結論是串聯一個0.57Ω20W的電阻就可把300W電爐絲降為260W。若需其它功率可按上述方法自己計萛既可。不要再想用電感來降功率了。當然計萛結果可能不是標準阻值,選接近的引數就可以了。以上是我的回答。
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4 # 瀚墨尋夢
電爐絲就是個電阻絲,怎麼電爐絲是直流電?估計題目的意思是在供給的電壓是直流電情況下,電爐絲再串聯一個線圈,電爐絲上產生的功率會不會降低。舉個例子就清楚了,假設這個電爐絲阻值為80Ω,加上220Ⅴ直流電(只是假設,實際上可能沒有220的直流供電),那電阻絲產生的功率可作以下計算:電流=電壓÷電阻=220v÷80Ω=2.75A,功率=電壓x電流=220vX2.75A≈600w。如果在電路中串聯一個線圈,線圈的電阻很小,小到可忽略不計,那對電爐絲的工作不構成影響,仍是600w,但若線圈電阻比較大,不能忽略,比如說線圈電阻20Ω,那電路的電流=220Ⅴ÷(80Ω十20Ω)=2.2A,那麼電爐絲此時電壓為2.2AⅩ80Ω=176Ⅴ,電爐絲工作功率為176VX2.2A≈387w,而線圈消耗的功幸為(220v一176v)x2.2A≈97w,兩者功率之和為484w。
如果是市電即220v交流電呢?要視線圈的情況,若圈數足夠多,有一定的電感量,對交流電來說有一定感抗,加上電爐絲的電阻,電路中阻抗增大,電流就減小,電爐絲上的工作功率自然也就減小了。
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5 # 生在河北
電爐絲在電路中起一個電阻的作用,電流透過時因電阻而產生熱量,這個過程對於電流是直流電還是交流電區別不大。增加或減少電爐絲只是改變了其整體阻值,在電壓恆定的基礎上,阻值改變會影響到電爐絲透過電流的大小,也就是說改變它的總功率。
回覆列表
功率會降低,電爐絲工作是電能轉化為熱能的過程,是電阻發熱,功率=電壓的平方÷電阻,串聯後電阻變大,功率降低。如果串聯的電爐絲和原先的一個規格和長度,則理論功率是原先的一半。如果要增大功率可以考慮並聯,但要注意電路中其他原件的負荷。