电流流过导体(电阻)时,都将消耗一定的能量,这时,电能就转换成了其他形式的能量,如:光能、热能等。对这部分能量的分析计算,是电学的基本内容之一,在电器故障诊断中也常常要用到这方面的知识。
在分析上述电能量的问题时,我们往往更关心的是“某一特定时间内”消耗了多少能量,即单位时间内消耗的能量,比如:每秒、每分钟、每小时等。在物理学中,将单位时间内消耗(或产生)的能量称为功率,应用到电学中就有了电功率的概念。
一个最基本的电功率计算公式(推导略)是:
(1-14)
当电流I流过电阻R时,式(1-14)给出了计算电阻所吸收的功率的方法,该功率(电能)在电阻上全部转换成了热能,并向外辐射,式中V是电阻两端的电压(端电压),功率P的单位是瓦特或表示为“W”。
例(1-06):A、B两只电灯,已知标称值分别为60W/220V; 30W/220V,但灯泡上的标识不清。将两盏灯串联后接在220V的电源上,请根据灯的明暗情况区分这两只灯泡。
解:根据电灯的标称值60W/220V,我们就可以知道该灯的额定工作电压是220V,在额定电压下的功率是60瓦,通过式(2-14)就可以算出该灯的电阻值为:
同样可以求得R2=1613.3 Ω,请注意!瓦数大的电灯电阻值小。
当两盏灯串联时,流过电灯的电流是相同的,都为I,但端电压V1、V2不同,
由式(1-06)得:
由式(1-14)可得两灯的实际功率比为:
请注意!P2的实际发光功率大于P1,即:电灯串联时,瓦数大的电灯实际发光功率更小(更暗)。