作者j0958322080 (Tidus)
看板SENIORHIGH
標題Re: [問題] 高三選修物理 電功率
時間Fri Mar 3 13:08:14 2017
P = IV = I^2R = V^2/R
這三個公式都是一樣的,在任何情況下都可以用,只是好不好算的問題而已。
最基本就是從做功來,將某電量 q 從低電為移到高電位所需要的功為
W = qV ---1
而一段時間內的做功的變化量為功率,所以
W qV
--- = ---- --> P = IV ---2
△t △t
再利用電壓、電流與電阻三者的關係可得
P = IV ----- 3-1 --> 通常用於算電池或電源供應器輸出的功率
2
= I R ---- 3-2 --> 通常用於算電器或電阻的損耗功率
2
= V /R --- 3-3 --> 通常用於算電器的電阻
通常在這個時候,中學老師就會問一個問題,或是課本就會提到說:
「在輸電的時候會使用高電壓,低電流來降低損耗。」
然後就開始帶公式跟你說這樣算出來的損耗功率會比較低,
假設輸出功率 P 與電線電阻 R 是固定的,那麼從 3-2 式可知道,
當電流越低時損耗功率會越低,再從 3-1 是可知這時電壓就要升高。
但以這種教法來說,我自身經驗與我本身教過的學生來說是一個囫圇吞棗的教法,
首先這三個公式在高中任何電路的情況都適用(也就是只考慮直流電壓跟電阻),
例如我隨便給你一個電路,只有一顆 9 V 電池與一個 3 OHM 電阻,
串聯成一個迴路,你去帶那三個公式絕對會一樣。
3 ohm 9 V
A──────︿︿︿︿────────────||──────B
I = 3 A
V = 9 V
2 2
電阻消耗功率 P = IV = I R = V /R
= 27 = 27 = 27 W
但如果現再外加一個電阻串聯進去剛剛那個電路,
你就要小心注意你帶的值對不對,通常在算損耗電阻的時候會使用 3-2,
原因是因為不管是串聯或並聯,題目通常會要你算出通過每個電阻或電器的電流,
如果電阻不會變,那你用 3-2 通常沒問題。
6 ohm 3 ohm 9 V
A──────︿︿︿︿──────︿︿︿︿──────||──────B
I = 1 A I = 1 A
V = 6 V V = 3 V
但是如果是在串連的情況,你用了其他兩條,你就要注意 V 是不是正確的值,
因為在串聯的時候兩個電器左右兩端的電壓通常不會相等,
而且也不會跟電池或電源供應器給的電壓一樣。
至於 3-3 式就是你去買電器時,電器會跟你說你要使用多少 V 的電壓,
他的消耗功率是多少 W,所以通常這一條是用來算電器內電阻用的,
※注意:那三條我前面有說通常,是因為在那種情況用那一條比較好算,
不是只能在那個時候用。
Summary : 那三條在高中的情況都適用,只是數字你要確認清楚。
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Fw: [問卦] 電影:決勝21點的機率問題
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1F:→ yeebon: chx64的1/2悖論真的很經典呢07/22 16:41
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2F:推 a29022792 : 剛剛推文有人提到 有些東西不遵守歐姆定律 03/03 13:36
3F:→ teddyisgood : 我記得不遵守歐姆公式還是能用 03/03 13:52
4F:→ j0958322080 : 我內文也有說只考慮直流電壓跟電阻的情況適用 03/03 13:53
5F:→ j0958322080 : RLC適不適用不清楚,但也許基本概念也是如此 03/03 13:54
6F:→ j0958322080 : 只是形式可能會比較複雜 03/03 13:54
7F:推 kc092444 : 咳咳咳咳 03/03 14:21
8F:→ kevin77884 : RLC不是換成阻抗Z來算而已嗎 只是高中好像沒教這個 03/03 14:22
9F:推 timtdsas : 交流RLC算功率時會用到虛數的概念 電阻做實功 電容 03/03 16:39
10F:→ timtdsas : 電感做虛功 03/03 16:39
11F:→ timtdsas : 有些東西不遵守歐姆定律的元件一樣可以用p=iv來解 03/03 16:40
12F:→ timtdsas : 如bjt fet 03/03 16:40
13F:推 detestme : 感謝大大 我好好研究一下 03/03 16:56
14F:推 detestme : 可是就我早上給的那題 功率用三條不一樣的算式算出 03/03 17:02
15F:→ detestme : 來值都不一樣欸 03/03 17:02
16F:推 kuohungting : 如果是跟高中生解釋...我會建議要搞懂「點電壓」和 03/03 17:40
17F:→ kuohungting : 「電壓差」的意思之後(電流沒這個問題,所以代I平 03/03 17:40
18F:→ kuohungting : 方*R一定對),再去想到底為何另外兩條有V的為什麼 03/03 17:40
19F:→ kuohungting : 不對 03/03 17:40
20F:推 kuohungting : 然後原po的那個問題的確是歐姆定律的關係 03/03 17:51
21F:→ j0958322080 : 你是說哪個的功率? 03/03 17:52
22F:→ kuohungting : 那個馬達沒有交代清楚,所以才會有這三條為什麼代 03/03 17:52
23F:→ kuohungting : 不出來的問題 03/03 17:52
24F:推 kuohungting : 不過原po的老師回:「不一樣很正常」,還蠻扯的 03/03 17:55
25F:→ j0958322080 : 嗯也許他是說馬達,不然電阻我代三條都一樣 03/03 18:04
26F:推 kuohungting : 推這篇蠻清楚的! 03/03 18:04