电能的计算及应用

1）电能及应用

电能是自然界的一种能量形式。各种用电器必须借助电能才能正常工作，用电器工作的过程就是电能转化成其他形式的能的过程。

日常生活中使用的电能主要来自其他形式的能，包括水能（水力发电）、风能（风力发电）、原子能（原子能发电）、光能（太阳能）等。电能也可以转化为其他形式的能。电能可以有线或无线的形式作远距离传输。

电能在现代社会中的广泛应用如图1.9所示。

图1.9　电能的广泛应用

2）电能的计算

在一段时间内，电场力所做的功称为电能，用符号W表示。

W=Pt

电能的单位是焦［耳］（J）。对于电能的单位，人们在日常生活中常常不用焦［耳］，而用非法定计量单位“度”。焦耳和“度”的换算关系为

1度=1kW·h=3.6×106J

即功率为1000W的供能或耗能元件在1h内所产生或消耗的电能为1度。

在生产生活中，电能通常用电能表进行计量。

例1.1　某电灯泡标有“220V，40W”的字样，则灯丝的热态电阻是多少？如果每天使用它照明4h，平均每月按30天计算，那么每月消耗的电能为多少度？

【分析】　（1）根据题意知道P和U，所以用即可计算热态电阻R。

（2）先根据公式W=Pt求出电能W，此时电能单位为kW·h，再根据单位换算关系进行换算即可。

解：（1）由题意可知U=220V，P=40W，根据公式得

（2）一天照明4h，则每月照明时间为t=4h×30=120h，故有

W=Pt=40W×120h=4800W·h=4.8kW·h=4.8度

答：灯丝的热态电阻为1210Ω，每月消耗的电能为4.8度。

【思考与练习】

一、填空题(www.xing528.com)

1.规定电流的方向为________电荷定向移动的方向。

2.电路中任意两点之间的电位差，称为该两点间的________。

3.某100W灯泡连续工作10h，消耗的电能为________J。

二、选择题

1.在电路中，与参考点选择有关的物理量是（　　）。

A.电流　　　　　　B.电压　　　　　　C.电位　　　　　　D.电动势

2.电位和电压是不同的两个概念，因此在同一电路中，下列说法正确的是（　　）。

A.电位与参考点的选择有关，但任意两点间的电压与参考点的选择无关

B.电位和电压与参考点的选择有关

C.电位和电压与参考点的选择无关

D.电位不同，电压也不同

3.两用电器相比，功率越大的用电器（　　）。

A.电流做功越多　　　　　　B.电流做功越快C.消耗的电能越多　　　　　　D.所用的时间越少

4.电力系统中，以“kW·h”作为（　　）的计量单位。

A.电压　　　　　　B.电能　　　　　　C.电功率　　　　　　D.电位

三、判断题

1.电路形成电流的条件是要自由移动的带电粒子和两端有电压。（　　）

2.金属导体中自由电子定向移动的方向为电流方向。（　　）

3.在计算电路中各点电位时，与路径的选择无关，但与参考点的选择有关。（　　）

4.在电路中，2A的电流比﹣2A的电流大。（　　）

四、问答题

1.根据实际观察，电灯在深夜要比黄昏时亮一些，这是为什么？

2.电压与电位有何联系和区别？