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电功率功率.PPT

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第 4 冊 單元 3.1 電功率與電能 3.1 電功率與電能 哪個較光亮? 1 電功率 1 電功率 1 電功率 例題 1 1 電功率 1 電功率 1 電功率 例題 2 1 電功率 例題 3 2 額定功率 2 額定功率 2 額定功率 例題 4 例題 4 例題 4 例題 4 進度評估 1 – Q1 進度評估 1 – Q2 進度評估 1 – Q3 進度評估 1 – Q4 3 電 能 例題 5 3 電 能 a 量度電能 實驗 3a 實驗 3a 3 電 能 例題 6 例題 6 進度評估 2 – Q1 進度評估 2 – Q2 進度評估 2 – Q3 點亮五個燈泡的電費 = Pt = 5 ? 0.02 ? 8 = 0.8 kW h 設每千瓦小時的電費是 $0.9。求以下情況所需的電費︰ (b) 5 個額定功率為 20 W 的緊湊型螢光燈並聯連接到市電,亮着 8 小時。 所消耗的電能 每單位電費 $0.9 ? 總電費 = 0.8 ? 0.9 = $0.72 A 0.1 J B 100 J C 48.4 kJ D 360 kJ 電阻值為 484 ? 的燈泡接上 220 V 市電,一小時內會消耗多少能量? * P.* 哪個較光亮? 電功率 額定功率 進度評估 1 電 能 進度評估 2 把兩個額定值為「220 V,60 W」及「220 V,100 W」的燈泡串聯起來。 出乎意料,那個 60 W 的燈泡居然比較光亮! 電器把電能轉換成其他形式的能量。 把手放近亮着的燈泡, 會感受到燈泡的熱力。 電流通過任何導體時, 都會令導體發熱。 ? 電流的熱效應 在燈泡中,燈絲的內能不是我們想要的能量。 不過,對電熱器、熨斗和水煲等電器來說, 內能正是我們想要的有用能量。 功率︰能量從一種形式轉換為另一種形式的快慢程度 1 W = 1 J s–1 單位︰瓦特 (W) 電池組的功率 例題 1 功率 = 能量 時間 P = E t 電池組的功率 1.5 V 的電池組持續供應 1 A 的電流。電池的功率 = ? 1 A 的電流 ? 每秒有 1 C 的電荷通過電池組。 1.5 V 的電動勢 ? 每庫倫的電荷會得到 1.5 J 的電能。 電池組每秒輸送到電路的能量 = 1 ? 1.5 J ? 電池組的功率是 1.5 W。 電源的功率 = 電動勢 ? 電流 P = e.m.f. ? I 同樣地,負荷或電阻器的功率︰ 負荷的功率 = 電勢差 ? 電流 P = VI 考慮電阻值為 R 的負荷或電阻器: P = VI = IR ? I = I 2R 或 P = VI = V ? = V R V 2 R P = =VI =I 2R E t = V 2 R ? 功率可以V、I 和 R 三個量表示出來。 串聯電阻器 例題 2 ? 一旦知道V、I 和 R 其中兩個的量值,便能計算功率 P 的量值。 串聯電阻器 兩個電阻器串聯至電池組。 (a) 通過每個電阻器的電流 = ? I = V R 4.5 3 + 6 = = 0.5 A (b) (i) 3 ? 電阻器的功率 = ? P = I 2R = 0.52 ? 3 = 0.75 W (ii) 6 ? 電阻器的功率 = ? P = I 2R = 0.52 ? 6 = 1.5 W 並聯電阻器 例題 3 並聯電阻器 兩個電阻器並聯至電池組︰ (a) 橫跨每個電阻器的電壓 = ? (b) 每個電阻器的功率 = ? 橫跨每個電阻器的電壓 = 電池組的電壓 = 6 V 3 ? 電阻器的功率 6 ? 電阻器的功率 = V 2 R = 62 3 = 12 W = V 2 R = 62 6 = 6 W ? 額定值 電風筒以 220 V 操作時, 每秒鐘會把 1200 J 的電能 轉換為熱和動能。 電器上寫着兩個數值︰ 額定電壓 和 額定功率 一般家用電器以 220 V 操作時的額定功率︰ 燈泡的光亮度 例題 4 燈泡的光亮度 國明把兩個相同的燈泡 L1 和 L2 串聯,它們的額定值為「220 V,100 W」。 他認為電流通過電路時會逐漸減弱,所以 L1 會比 L2 光亮。 燈泡的光亮度 (a) 國明的想法正確嗎? 為甚麼? 不正確。 在串聯電路中,通過電路的電流處處相同。 ∵ 兩個燈泡相同, ∴ 燈泡獲得相同的能量。 ? 兩個燈泡的亮度相同。 燈泡的光亮度 (b) 國明以額定值為「220 V,60 W」的 L3 取代 L2。 (i) 求 L1 和 L3 的功率。 = 807 ? = 484 ? 根據 R = , V 2 P R1 = 2202 100 R3 = 2202 60 V R1 + R3 I = 220 484 + 807 = =
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