電工技術(shù)項目教程-徐超明課件 實訓任務(wù)1.5電功率的測試和分析

電工技術(shù)項目教程主編：徐超明副主編：李珍、姚華青、陳建新王平康、劉強工作任務(wù)：電流和電壓的測量。電阻器的認識及測量。電阻元件伏安特性的測試。電源外特性的測試與分析。電位的測定與計算。用伏安法測量電功率。項目1基本電參量的測量和分析2023/2/2221.5.1電功和電功率1.5.2用伏安法測量電功率實訓1-10：用伏安法測量電功率1.5.3電功率的計算和分析實訓任務(wù)1.5電功率的測試和分析2023/2/2231.5.1電功和電功率2023/2/2241.電功電功就是電場力所做的功。電功的正負與u、i的方向有關(guān)。u和i為關(guān)聯(lián)參考方向時，若dw為正，說明u和i同時為正或同時為負，即電壓與電流的實際方向總是相同，電場力做正功，二端元件吸收電能；若dw為負，說明u和i的實際方向相反，電場力做負功，二端元件輸出電能。表達式：dw=udq=uidt直流：W=UItSI單位:焦耳（J）工程上也常用千瓦時（kW·h）,千瓦時俗稱“度”1kW·h=3600000J。1.5.1電功和電功率2023/2/2251.電功

家用電度表就是用來測量電功的裝置。只要用電器工作，電度表就會轉(zhuǎn)動并且顯示電場力作功的多少。電功的大小不僅與電壓、電流的大小有關(guān)，還取決于用電時間的長短。三相電度表單相電度表1.5.1電功和電功率2023/2/2262.電功率電功率就是單位時間內(nèi)電場力所做的功表達式：直流：W=UISI單位是瓦特（W）。其他常用的單位還有：千瓦（kW）、毫瓦（mW）等。1kW=1000W，1W=1000mW當電壓和電流的參考方向是非關(guān)聯(lián)時，功率計算式為：

p=-ui或

P=-UI。1.5.1電功和電功率2023/2/2272.電功率

用電器銘牌數(shù)據(jù)上的電壓、電流值稱額定值

額定值：用電器長期、安全工作條件下的最高限值，一般在出廠時標定。

額定電功率反映了用電器在額定條件下能量轉(zhuǎn)換的本領(lǐng)。

如：額定值為“220V、1000W”的電動機，是指該電動機運行在220V電壓時、1秒鐘內(nèi)可將1000焦耳的電能轉(zhuǎn)換成機械能和熱能；“220V、40W”的電燈，說明在它兩端加220V電壓時，1秒鐘內(nèi)它可將40焦耳的電能轉(zhuǎn)換成光能和熱能。1.5.2用伏安法測量電功率2023/2/228實訓1-10：用伏安法測量電功率實訓流程：（1）根據(jù)圖所示的燈泡照明電路接線。電源電壓選擇為＋12V，R0模擬實際電壓源的內(nèi)阻，取51Ω。R為燈泡（12V/0.1A），RP為阻值為470Ω的可變電阻器。（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻器RP，觀察照明電路中燈泡的亮度。（3）用數(shù)字萬用表的電壓擋或數(shù)字電壓表，測量照明電路中電源、燈泡兩端的電壓，并將所測數(shù)據(jù)記錄在表中。注：假定電流的參考方向如圖所示，則電流表極性接法如圖所示。采用關(guān)聯(lián)參考方向時，電壓表極性接法如圖所示。1.5.2用伏安法測量電功率2023/2/229實訓1-10：用伏安法測量電功率實訓流程：（4）用數(shù)字萬用表的電流擋或數(shù)字電流表，測量照明電路中的電流，并將所測數(shù)據(jù)記錄在表中。連接時，注意電流表的極性。（5）改變電阻器RP的阻值，重復步驟（3）和（4），記錄所測數(shù)據(jù)。（6）利用電功率公式分別計算電源和負載的電功率值。1.5.2用伏安法測量電功率2023/2/2210實訓1-10：用伏安法測量電功率實訓流程：結(jié)論：（1）可變電阻器阻值增大，照明電路中的燈泡的亮度是

（增大/降低），說明燈泡上實際消耗的功率是

（增大/降低）。（2）電源電壓的方向與流過電源的電流方向是

（關(guān)聯(lián)/非關(guān)聯(lián)）方向。（3）電源的電功率是

（大于零/小于零），說明是

（發(fā)出/吸收）能量；負載的電功率是

（大于零/小于零），說明是

（發(fā)出/吸收）能量。1.5.3電功率的計算和分析2023/2/2211ui參考方向關(guān)聯(lián)p=u×iui參考方向非關(guān)聯(lián)p=-u×i1、計算公式討論2、

規(guī)定：（無論參考方向是否關(guān)聯(lián)）

p＞0消耗功率（吸收功率）是負載

p＜0發(fā)出功率（釋放功率）是電源直流功率：P=±UI交流功率：p=±ui∑P消耗=∑P發(fā)出3、電路中遵循能量守恒定律：1.5.3電功率的計算和分析2023/2/22124、電阻元件在關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻的功率為在非關(guān)聯(lián)參考方向下，電阻的功率為因此，電阻元件的功率與通過該元件的電流的平方或電壓的平方成正比，且恒大于零。說明電阻元件是一個只消耗電能的元件，又稱為耗能元件。直流電路中注意：電源元件在電路中，卻不一定都是供能元件，有可能是耗能元件。1.5.3電功率的計算和分析2023/2/2213例：求下圖元件的功率，并說明該元件實際上是吸收還是發(fā)出功率，該元件是耗能元件還是供能元件。解：（a）電壓和電流為關(guān)聯(lián)參考方向，元件計算功率為P=UI=5×2=10（W）>0

元件實際是吸收功率，是耗能元件。（b）電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，元件計算功率為P=?UI=?5×2=?10（W）<0

元件實際是發(fā)出功率，是供能元件。1.5.3電功率的計算和分析2023/2/2214例：求下圖元件的功率，并說明該元件實際上是吸收還是發(fā)出功率，該元件是耗能元件還是供能元件。解：（c）電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，元件計算功率為P=?UI=-5×（-2）=10（W）>0