实训任务1.5电功率的测试和分析课案.ppt

主 编：徐超明 副主编：李 珍、姚华青、陈建新 王平康、刘 强 工作任务： 电流和电压的测量。 电阻器的认识及测量。 电阻元件伏安特性的测试。 电源外特性的测试与分析。 电位的测定与计算。 用伏安法测量电功率。 * * 1.5.1 电功和电功率 1.5.2 用伏安法测量电功率 实训1-10：用伏安法测量电功率 1.5.3 电功率的计算和分析 * * * * 1.电功 电功就是电场力所做的功。 电功的正负与u、i的方向有关。 u和i为关联参考方向时，若dw为正，说明u和i同时为正或同时为负，即电压与电流的实际方向总是相同，电场力做正功，二端元件吸收电能；若dw为负，说明u和i的实际方向相反，电场力做负功，二端元件输出电能。 表达式：dw = udq = uidt 直流：W= UIt SI单位:焦耳（J） 工程上也常用千瓦时（kW·h）,千瓦时俗称“度” 1kW·h=3600000J。 * * 1.电功 家用电度表就是用来测量电功的装置。只要用电器工作，电度表就会转动并且显示电场力作功的多少。电功的大小不仅与电压、电流的大小有关，还取决于用电时间的长短。 三相电度表 单相电度表 * * 2.电功率 电功率就是单位时间内电场力所做的功 表达式： 直流：W= UI SI单位是瓦特（W）。 其他常用的单位还有：千瓦（kW）、毫瓦（mW）等。 1kW =1000W，1W=1000mW 当电压和电流的参考方向是非关联时，功率计算式为： p= -ui 或 P= -UI。 * * 2.电功率 用电器铭牌数据上的电压、电流值称额定值 额定值：用电器长期、安全工作条件下的最高限值，一般在出厂时标定。 额定电功率反映了用电器在额定条件下能量转换的本领。 如：额定值为“220V、1000W”的电动机，是指该电动机运行在220V电压时、1秒钟内可将1000焦耳的电能转换成机械能和热能；“220V、40W”的电灯，说明在它两端加220V电压时，1秒钟内它可将40焦耳的电能转换成光能和热能。 * * 实训1-10：用伏安法测量电功率 实训流程： （1）根据图所示的灯泡照明电路接线。电源电压选择为＋12V，R0模拟实际电压源的内阻，取51Ω。R为灯泡（12V/0.1A），RP为阻值为470Ω的可变电阻器。 （2）闭合开关，调节电阻器RP，观察照明电路中灯泡的亮度。 （3）用数字万用表的电压挡或数字电压表，测量照明电路中电源、灯泡两端的电压，并将所测数据记录在表中。 注：假定电流的参考方向如图所示，则电流表极性接法如图所示。采用关联参考方向时，电压表极性接法如图所示。 * * 实训1-10：用伏安法测量电功率 实训流程： （4）用数字万用表的电流挡或数字电流表，测量照明电路中的电流，并将所测数据记录在表中。连接时，注意电流表的极性。 （5）改变电阻器RP的阻值，重复步骤（3）和（4），记录所测数据。 （6）利用电功率公式分别计算电源和负载的电功率值。 * * 实训1-10：用伏安法测量电功率 实训流程： 结论： （1）可变电阻器阻值增大，照明电路中的灯泡的亮度是 （增大/降低），说明灯泡上实际消耗的功率是 （增大/降低）。 （2）电源电压的方向与流过电源的电流方向是 （关联/非关联）方向。 （3）电源的电功率是 （大于零/小于零），说明是 （发出/吸收）能量；负载的电功率是 （大于零/小于零），说明是 （发出/吸收）能量。 * * u i参考方向关联 p=u×i u i参考方向非关联 p= - u×i 1、计算公式讨论 2、 规定：（无论参考方向是否关联） p＞0 消耗功率（吸收功率）是负载 p＜0 发出功率（释放功率）是电源 直流功率：P=±UI 交流功率：p=±ui ∑P消耗= ∑P发出 3、电路中遵循能量守恒定律： * * 4、电阻元件 在关联参考方向下，电阻的功率为 在非关联参考方向下，电阻的功率为 因此，电阻元件的功率与通过该元件的电流的平方或电压的平方成正比，且恒大于零。说明电阻元件是一个只消耗电能的元件，又称为耗能元件。 直流电路中