高等学院高等教育电气工程及其自动化电力电子技术教学电路课件第一章《电功率和能量》.ppt
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1-3 电功率和能量,例：白炽灯泡变得烫手，由于灯丝具有电阻，因而电流通过灯丝产生光的同时还产生不必要的热量在给定是时间内，电气元件必须能消耗一定的能量当有电流通过电阻时，电能将转化为热能或其他形式的能，如光能能量就是做功的能力，而功率就是使用能量做功的速率数学表达式为P=W/t功率的单位：W (瓦) (Watt，瓦特),能量的单位： J (焦) (Joule，焦耳),支付电费时以所使用的能量收费，由于电力公司需处理的能量很大，最实用的单位是千瓦时功率为1000瓦的电器工作1小时相当于使用了一千瓦时的即一度电的电量电能的单位还常用度: 1度=1千瓦时,解：空调机：0.860kW×15h=12.9kWh；热水器：2.5kW×8h=20kWh； 电视机：0.25kW×2h=0.5kWh；冰箱：0.5kW×12h=6kWh 总电量 = 12.9+20+0.5+6=39.4kWh=39.4度电,电流流过电路中的电阻，将电能转换为热能，这在电路里通常是不希望发生的然而，在某些时候，产生热确是电路的主要目的，例如，电阻加热器在任何情况下都必须经常处理电气和电子电路功率当有电流通过一个电阻时，电子通过电阻的运动发生碰撞而放出热，导致电能转化为热能，如图所示。
其中，电路的功耗被视为电阻的发热，功耗与电压源提供的功率相等电路中的功率,瓦特定律： P = I2R P = VI P = V2/R,功率的计算和判断,1. u, i 关联参考方向,p = ui 表示元件吸收的功率,P0 吸收正功率 (吸收) 即消耗电能,P0 吸收负功率(发出) 即产生电能,p = ui 表示元件发出的功率,P0 发出正功率 (发出) 即产生电能,P0 发出负功率 (吸收) 即消耗电能,2. u, i 非关联参考方向,例 U1=10V， U2=5V 分别求电源、电阻的功率I=UR/5=(U1–U2)/5=(10–5)/5=1 A,PR吸收= URI = 51 = 5 W0 (关联),PU1吸收= -U1I = -101 = -10 W0(非关联) (实为发出功率10W),PU2吸收= U2I = 51 = 5 W0(关联）,P发= 10 W， P吸= 5+5=10 W PR+PU1+PU2=0 即P发=P吸 (功率守恒),仔细读懂下面例题,右下图电路，若已知元件吸收功率为－20W，电压U=5V，求电流I由图可知UI为关联参考方向，因此:,右下图电路，若已知元件中电流为I=－100A，电压U=10V，求电功率P，并说明元件是电源还是负载。
由图可知UI为非关联参考方向，因此:,元件吸收正功率，说明元件是负载例 在下图电路中，已知U1=1V, U2=-6V, U3=-4V, U4=5V, U5=-10V, I1=1A, I2=-3A , I3=4A, I4=-1A, I5=-3A 试求：(1) 各二端元件吸收的功率； (2) 整个电路吸收的功率。
