作者j0958322080 (Tidus)
看板SENIORHIGH
标题Re: [问题] 高三选修物理 电功率
时间Fri Mar 3 13:08:14 2017
P = IV = I^2R = V^2/R
这三个公式都是一样的,在任何情况下都可以用,只是好不好算的问题而已。
最基本就是从做功来,将某电量 q 从低电为移到高电位所需要的功为
W = qV ---1
而一段时间内的做功的变化量为功率,所以
W qV
--- = ---- --> P = IV ---2
△t △t
再利用电压、电流与电阻三者的关系可得
P = IV ----- 3-1 --> 通常用於算电池或电源供应器输出的功率
2
= I R ---- 3-2 --> 通常用於算电器或电阻的损耗功率
2
= V /R --- 3-3 --> 通常用於算电器的电阻
通常在这个时候,中学老师就会问一个问题,或是课本就会提到说:
「在输电的时候会使用高电压,低电流来降低损耗。」
然後就开始带公式跟你说这样算出来的损耗功率会比较低,
假设输出功率 P 与电线电阻 R 是固定的,那麽从 3-2 式可知道,
当电流越低时损耗功率会越低,再从 3-1 是可知这时电压就要升高。
但以这种教法来说,我自身经验与我本身教过的学生来说是一个囫囵吞枣的教法,
首先这三个公式在高中任何电路的情况都适用(也就是只考虑直流电压跟电阻),
例如我随便给你一个电路,只有一颗 9 V 电池与一个 3 OHM 电阻,
串联成一个回路,你去带那三个公式绝对会一样。
3 ohm 9 V
A──────︿︿︿︿────────────||──────B
I = 3 A
V = 9 V
2 2
电阻消耗功率 P = IV = I R = V /R
= 27 = 27 = 27 W
但如果现再外加一个电阻串联进去刚刚那个电路,
你就要小心注意你带的值对不对,通常在算损耗电阻的时候会使用 3-2,
原因是因为不管是串联或并联,题目通常会要你算出通过每个电阻或电器的电流,
如果电阻不会变,那你用 3-2 通常没问题。
6 ohm 3 ohm 9 V
A──────︿︿︿︿──────︿︿︿︿──────||──────B
I = 1 A I = 1 A
V = 6 V V = 3 V
但是如果是在串连的情况,你用了其他两条,你就要注意 V 是不是正确的值,
因为在串联的时候两个电器左右两端的电压通常不会相等,
而且也不会跟电池或电源供应器给的电压一样。
至於 3-3 式就是你去买电器时,电器会跟你说你要使用多少 V 的电压,
他的消耗功率是多少 W,所以通常这一条是用来算电器内电阻用的,
※注意:那三条我前面有说通常,是因为在那种情况用那一条比较好算,
不是只能在那个时候用。
Summary : 那三条在高中的情况都适用,只是数字你要确认清楚。
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1F:→ yeebon: chx64的1/2悖论真的很经典呢07/22 16:41
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2F:推 a29022792 : 刚刚推文有人提到 有些东西不遵守欧姆定律 03/03 13:36
3F:→ teddyisgood : 我记得不遵守欧姆公式还是能用 03/03 13:52
4F:→ j0958322080 : 我内文也有说只考虑直流电压跟电阻的情况适用 03/03 13:53
5F:→ j0958322080 : RLC适不适用不清楚,但也许基本概念也是如此 03/03 13:54
6F:→ j0958322080 : 只是形式可能会比较复杂 03/03 13:54
7F:推 kc092444 : 咳咳咳咳 03/03 14:21
8F:→ kevin77884 : RLC不是换成阻抗Z来算而已吗 只是高中好像没教这个 03/03 14:22
9F:推 timtdsas : 交流RLC算功率时会用到虚数的概念 电阻做实功 电容 03/03 16:39
10F:→ timtdsas : 电感做虚功 03/03 16:39
11F:→ timtdsas : 有些东西不遵守欧姆定律的元件一样可以用p=iv来解 03/03 16:40
12F:→ timtdsas : 如bjt fet 03/03 16:40
13F:推 detestme : 感谢大大 我好好研究一下 03/03 16:56
14F:推 detestme : 可是就我早上给的那题 功率用三条不一样的算式算出 03/03 17:02
15F:→ detestme : 来值都不一样欸 03/03 17:02
16F:推 kuohungting : 如果是跟高中生解释...我会建议要搞懂「点电压」和 03/03 17:40
17F:→ kuohungting : 「电压差」的意思之後(电流没这个问题,所以代I平 03/03 17:40
18F:→ kuohungting : 方*R一定对),再去想到底为何另外两条有V的为什麽 03/03 17:40
19F:→ kuohungting : 不对 03/03 17:40
20F:推 kuohungting : 然後原po的那个问题的确是欧姆定律的关系 03/03 17:51
21F:→ j0958322080 : 你是说哪个的功率? 03/03 17:52
22F:→ kuohungting : 那个马达没有交代清楚,所以才会有这三条为什麽代 03/03 17:52
23F:→ kuohungting : 不出来的问题 03/03 17:52
24F:推 kuohungting : 不过原po的老师回:「不一样很正常」,还蛮扯的 03/03 17:55
25F:→ j0958322080 : 嗯也许他是说马达,不然电阻我代三条都一样 03/03 18:04
26F:推 kuohungting : 推这篇蛮清楚的! 03/03 18:04