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為什么電能不全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能用Q=UⅠt?

焦耳定律Q=I2Rt適用于電路,而Q=U2t/R只適用于純電阻電路是不是?

是的。Q=I2Rt適用于所有電路,后者只適用于純電阻電路---------即只適用于將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。 例如電動機(jī)電路就不是純電阻電路,給電動機(jī)通電時,電能主要轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能,轉(zhuǎn)化成內(nèi)能只是一小部分,不能用Q=U2t/R來計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量,只能用Q=I2Rt來計(jì)算電流在電動機(jī)線圈中產(chǎn)生的熱量。其中R就是電動機(jī)線圈的電阻(很小)。

為什么物理公式(如圖1)適用所有電路,而推導(dǎo)式(如圖2)只適用電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的公式

從一到二,其實(shí)只需要代入歐姆定律就可以了。但你還記得歐姆定律的適用條件嗎?歐姆定律只對純電阻電路適用。如果電路里面有一個向外做功的電動機(jī)(比如馬達(dá)),那么歐姆定律是不適用的。一般我們會把這個電動機(jī)等效分為兩部分(以等效串聯(lián)為例說明),一部分是其內(nèi)阻,一部分是向外做功的部分。那在計(jì)算電功和電功率的時候,內(nèi)阻部分既可以用一式U'I也可以用二式I2R(但要注意這個一式的U'是內(nèi)阻部分分得的電壓,這個電壓小于電動機(jī)的總電壓U),做功部分只能用一式,因?yàn)殡娮鑼ζ錈o意義(這個電壓就是做功部分分得的電壓=總電壓U-內(nèi)阻電壓U')。 因此對于整個電動機(jī)而言,一式代表的是電動機(jī)的輸入功率(總功率),如果我們知道

為什么純電阻電路能用Q=I2Rt=IUt=U2/Rt=W=Pt 而非純電阻電路只能用I2Rt呢?

首先要知道能量的轉(zhuǎn)換 對于純電阻電路: 電路中的能量就是電能完全轉(zhuǎn)化為熱能。 比如:電爐子,電燈泡,都是純電阻用電器。所以熱,有用功,都是一樣的結(jié)果。 對于非純電阻電路: 電路中能量是電能的一部分應(yīng)為本身用電器的電阻轉(zhuǎn)化為熱量散失,絕大部分轉(zhuǎn)為其他形式的能。 比如:電風(fēng)扇,電動機(jī),就是非純電阻用電器。 電風(fēng)扇主要作用是扇葉的動能,而電機(jī)的熱只是其中的一部分。 所以,非純電阻電路的熱功率只能用Q=I2Rt 總功W=IUt,有用功:W-I2Rt

為什么w=u方比r乘t只適用于純電阻電路,原因1,由歐姆定律推導(dǎo),原因2,電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是嗎?

理解是正確的。 原因2是定性分析。三種性質(zhì)的負(fù)載中,只有電阻是消耗電能的,電感和電容不消耗電能。 原因1是定量計(jì)算。因?yàn)閃=Pt=UIt=(U2/r)·t

焦耳定律定量說明電能向熱能轉(zhuǎn)化的規(guī)律,為什么Q=I2RT可以適用任何電路而 Q=U2/RT

Q=I2RT 是焦耳定律的數(shù)學(xué)形式式, 正如你所說“焦耳定律定量說明電能向熱能轉(zhuǎn)化的規(guī)律”,所以焦耳定律適用于任何電熱情形,而Q=U2/RT是, 把I =U/R代入到Q=I2RT得到的,而I =U/R只適用于純電阻,因此,Q=U2/RT就只適用于純電阻了。 你一定要理解正確, 只有Q=I2RT叫做焦耳定律, 其他的Q =...... 都不是焦耳定律
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