帮 你 学 科 学 BangNiXueKeXue BangNiXueKeXue 帮 你 学 科 学 第四章 电能 【概念与规律】 一、电能的获得和转化 1．发电机：是一种把机械能转化为电能的装置。 发电机的原理：根据电磁感应原理设计制造的。在外力带动下，让发电机的转子在磁场中连续做切割磁感线运动，由于电磁感应，发电机的转子线圈中就能产生感应电流。 2．安培力：通电导体在磁场中受到的作用力。 安培力的大小：既跟磁场强弱、电流大小以及在磁场中的导体长度都成正比，还与磁场方向和电流方向的夹角大小有关。 安培力的方向：与磁场方向、电流方向有关，可用左手定则来判断。 3．直流电动机（DC electric motor）：使用直流电源供电，把电能转化为机械能的装置。 直流电动机的原理：直流电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理设计制造的。 换向器作用：每当线圈转到平衡位置时，切断通入线圈的电流，线圈利用惯性转过平衡位置后，立即改变通入线圈的电流方向，使线圈向同一个方向连续转动。 直流电动机的特点：结构简单（主要部件：电枢线圈——— 转子，换向器、电刷、产生磁场的定子），起动快（只要用开关接通电源），倒转、变速方便（利用倒顺开关改变电流方向就能改变转动方向，改变通入的电流大小就能改变转动速度，切断电源，就停止转动）。 4．电流热效应及其应用： 电流的热效应：电流通过导体时，导体会发热的现象叫做电流的热效应。这是电能转化为内能的过程。 电流热效应的应用：照明用的白炽灯、炼钢用的高温电炉、家用的电烤箱、电饭煲、电热毯、电熨斗、电热水器、电热取暖器等各种电热设备。 5．电流的化学效应： 电流的化学效应：当电流通过导电溶液时，在两个电极发生化学反应，这种现象叫做电流的化学效应，又叫做电解。电流的化学效应中，存在着电能和化学能的转化。 电流化学效应的应用：蓄电池的充电，电解炼铜、炼铝，电镀等。 二、电能的量度 1．电功： （1）电功的概念：电流所做的功，简称电功。电流做功的过程就是电能和其他形式能的转化过程，电流做了多少功，就有多少电能发生了转化。电功就是用来量度转化的电能的多少。 （2）电功的计算：电流在某段电路上做的功等于该电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。公式为：W =UIt （3）公式中，电压U的单位是伏（V），电流强度I 的单位是安（A），时间t 的单位是秒（s），电功W的单位是焦（J）。 （4）焦（J）这个单位很小，在工业生产和家庭用电中常用“千瓦时”（KW h）作为单位，俗称“度”，1度=1千瓦时（KW h）=1000瓦（W）× 3600（s）=3.6 ×106焦（J） 2．电功率（electric power）： （1）意义：用来描述电流做功的快慢，即表示电能转化的快慢。 （2）定义：电流在单位时间内所做的功，叫做电功。 （3）计算公式：P = UI （4）公式中，电压U的单位是伏（V），电流强度I 的单位是安（A），电功率P的单位是瓦（W）。常用的电功率单位还有千瓦（KW），兆瓦（MW）。1兆瓦（MW）=103千瓦（KW）=106瓦（W）。 3．用电器的额定功率（rated power）： （1）额定电压：用电器能够正常工作的电压。 （2）额定功率：用电器在额定电压下工作时消耗的电功率，叫做额定功率。当用电器两端的实际电压高于或低于额定电压时，则用电器的实际功率也将高于或低于其额定功率。 4．电能表：用来测量在一段时间里电流所做的功，它能累计记录在一段时间内该电路中电流所做的功，即用来测量所转化的电能的多少。电能表上月初和月底显示的两次读数之差，就是这个月该家庭电路所消耗的电能。所用的单位是千瓦时（KWh），俗称“度”。 5．家庭电路： （1）家庭电路的基本组成：进户线和连接导线电能表，闸刀开关和熔丝盒，插座，灯座和开关。如图4.1所示。 （2）相线和零线 ... ...
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