第一节电功

水流可以做功,例如水流可以推动水轮机做功.电流也可以做功吗?如图9-1所示.给小电动机通电,电动机转动起来,可以把砝码提起.这个实验表明电流是可以做功的.这时,一方面电动机消耗电能,同时砝码的机械能增加.所以,在电流通过电动机做功的过程中,电能转化为机械能。

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电流不仅通过电动机时做功,通过电灯、电炉等用电器时都要做功(图9-2).电流通过电炉时发热,电能转化为内能.电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能科光能.

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电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。

电流做功的多少跟什么因素有关系呢?

图9-1所示的实验中,砝码被提起得越高,表示电流做的功越多.保持相同的通电时间,用变阻器改变电压和电流,先后做两次实验.两次实验中分别用电压表和电流表测出电压和电流,并比较砝码被提升的高度。

从大量实验结果知道:在通电时间相同的情况下电压越大,电流越大,砝妈被提升得越高,表示电流做的动越多.如果保持电压利电流不变,通电时间越长,砝码被提升得越高电流做的功就越多。

研究表明:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比.电流所做的功叫做电功.如果电压U的单位用代用伏特,电流I的单位用安培,时间t的单位用秒,电功W的单位用我们在前面学过的焦耳,那么计算电功的公式是:

W=UIt

这就是说,电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通过时间和乘积.

通过手电筒灯泡的电流,每秒做的功大约是1焦,通过普通电灯的电流,每秒钟的功一般是几十焦,通过洗衣机中电动机的电流,每秒钟做的功是200焦左右。

焦耳这个单位很小,用起来不方便,生活中常用"度"作电功的单位,就是平常说的用邮几度电的"度"I度=3.6x106焦。

电能表电功通常用电能表(俗称电度表,图9-3)来测定,把电能表接在电路中,电能表的计数上前后两次读数之差,就是这段时间内用的度数,例如,家中电能表在月初的读数是3246.8度,月底的读数是3264.4度,这个月家用电就是18.6度。

我们不能小看1度电的作用,图9-4大致表示出了1度电在国民经济中的作用。看了这个图,你会对节约用电有进一步认识。我国1993年的发电量是8200亿度,按11.8亿人口计,平均每人每年695度,我国电力还不充裕,节约用电不仅是节省个人开支,更是支缓国家建设。

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