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1、115.1電功率與電能電功率與電能熱熱 身身引引 言言電路中的功率電路中的功率電流熱效應電流熱效應電電 費費進度評估進度評估 1?15.1 電功率與電能電功率與電能2你大概會留意到燈泡上標有你大概會留意到燈泡上標有100 W,220 V 或或60 W,220 V 的標籤的標籤。下列哪項是標籤上下列哪項是標籤上x W、y V 的意思?的意思?熱熱 身身x 或或 y的數值越大的數值越大 燈泡越光亮?燈泡越光亮?每秒鐘燈泡消耗的能量越大?每秒鐘燈泡消耗的能量越大?燈泡越熱?燈泡越熱?每庫倫電子經過燈泡時,燈泡所消耗的能量越大?每庫倫電子經過燈泡時,燈泡所消耗的能量越大?15.1 電功率與電能電功率與
2、電能3你認為哪個的功率較大?你認為哪個的功率較大?你如何判斷?你如何判斷?0引引 言言音響組合MD 放音機(相片提供:Sony HK Marketing Co.;AIWA HK Ltd)15.1 電功率與電能電功率與電能4功率功率 =能量能量時間時間單位:瓦特單位:瓦特(W)或或 J s1能量能量從一種形式從一種形式轉化轉化為為另一種形式的另一種形式的快慢程度快慢程度1電路中的功率電路中的功率15.1 電功率與電能電功率與電能5常用家用電器的額定功率:常用家用電器的額定功率:1電路中的功率電路中的功率15.1 電功率與電能電功率與電能612 V2 A24 W12 V:每庫倫每庫倫電荷電荷把把
3、12 J 的電能轉化的電能轉化2 A:1 s 內有內有 2 C(的電荷)流過的電荷)流過 1 s 內的內的 能量能量=12 2 J=24 J 燈泡的功率燈泡的功率=24 J s1=24 W每每 1 C 電量電量把把 12 J 的能量轉化為熱和光的能量轉化為熱和光能能每秒每秒 2 C每秒每秒轉化轉化 24 J 的能量的能量1電路中的功率電路中的功率15.1 電功率與電能電功率與電能7 功率功率=電壓電壓 電流電流 P=VI或或考慮電阻為考慮電阻為 R 的電阻器,的電阻器,P=VI=(IR)I=I2RRV 2P=V VR=P=VI=I2R=RV 2因此,因此,VI或或R1電路中的功率電路中的功率1
4、5.1 電功率與電能電功率與電能8例題例題 1 額定值標籤的含意額定值標籤的含意問題問題?例例 題題 115.1 電功率與電能電功率與電能9 如果我們知道電功率的額定值,就可推如果我們知道電功率的額定值,就可推算在指定時間內所轉化的電能(算在指定時間內所轉化的電能(E):):能量能量=功率功率 時間時間E=Pt=(VI)t=(I2R)t=RV 2t2電流熱效應電流熱效應 當電流經過導體時,能量通常是以當電流經過導體時,能量通常是以熱的形態轉移到導體。熱的形態轉移到導體。15.1 電功率與電能電功率與電能10例題例題 2耗掉的電能耗掉的電能問題問題?例例 題題 215.1 電功率與電能電功率與電
5、能11如何計算電費單如何計算電費單上的電費?上的電費?是根據是根據千瓦時計千瓦時計的讀數的讀數3電電 費費15.1 電功率與電能電功率與電能12千瓦時計:千瓦時計:量度所耗用的量度所耗用的電能電能量度單位:量度單位:1 kW h=1 kW 1 h=1000 W 3600 s=3.6 106 J=3.6 MJ1 kW h:功率為功率為1 kW 的電器在的電器在 1 小時小時內所內所消耗的電能消耗的電能千瓦小時千瓦小時(kW h)表示什麼?表示什麼?3電電 費費15.1 電功率與電能電功率與電能13千瓦時計千瓦時計實驗實驗 15a 用以下裝置計算電水壺的功率。用以下裝置計算電水壺的功率。錄像片段錄
6、像片段電水壺電水壺千瓦時計千瓦時計15.1 電功率與電能電功率與電能14例題例題 3五個燈泡的電費五個燈泡的電費問題問題?例例 題題 315.1 電功率與電能電功率與電能151.1兩個揚聲器,一個兩個揚聲器,一個 8 W2.2如果把一個如果把一個 60 W 的燈泡點亮的燈泡點亮3.3如果每單位電能的費用為如果每單位電能的費用為$0.9進度評估進度評估 1 15.1 電功率與電能電功率與電能16A8 W 的揚聲器的揚聲器B16 W 的揚聲器的揚聲器C兩個揚聲器發出的聲音相同兩個揚聲器發出的聲音相同兩個揚聲器,一個兩個揚聲器,一個 8 W,一個一個 16 W,哪一個能發出較大的聲音?哪一個能發出較
7、大的聲音?Q1 兩個揚聲器,一個兩個揚聲器,一個 8 W15.1 電功率與電能電功率與電能17A120 JB120 kW hC432 kJ如果把一個如果把一個 60 W 的燈泡點亮的燈泡點亮 2 小時,小時,所消耗的電能是多少?所消耗的電能是多少?Q2 如果把一個如果把一個 60 W 的燈泡點亮的燈泡點亮15.1 電功率與電能電功率與電能18消耗的電能消耗的電能如果每單位電能的費用為如果每單位電能的費用為$0.9,開啟一部,開啟一部150 W 的電視機的電視機 2 小時所需的電費是多少小時所需的電費是多少?Q3 如果每單位電能的費用為如果每單位電能的費用為=功率(千瓦功率(千瓦 kW)時間(小
8、時時間(小時 h)=_ _=_ 千瓦小時千瓦小時(kW h)總電費總電費=電能電能 每單位電能的收費每單位電能的收費=_ 0.9=$_0.1520.30.30.2715.1 電功率與電能電功率與電能19完完 結結15.1 電功率與電能電功率與電能20例題例題 1電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為220 V,1000 W。(a)正常操作時,這個電熨斗消耗電的正常操作時,這個電熨斗消耗電的功率是多少?功率是多少?根據電熨斗的標籤,正常操作時的根據電熨斗的標籤,正常操作時的功率為功率為1000 W。額定值標籤的含意額定值標籤的含意15.1 電功率與電能電功率
9、與電能21例題例題 1電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為220 V,1000 W。(b)正常操作時,通過電熨斗的電流是多少?正常操作時,通過電熨斗的電流是多少?由於由於 P=IV,電流電流=P/V=1000/220=4.55 A額定值標籤的含意額定值標籤的含意15.1 電功率與電能電功率與電能22例題例題 1電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為220 V,1000 W。(c)正常操作時,這個電熨斗的電阻是多少?正常操作時,這個電熨斗的電阻是多少?由於由於 P=V 2/R電阻電阻=V 2/P=2202/1000=4
10、8.4 額定值標籤的含意額定值標籤的含意15.1 電功率與電能電功率與電能23額定值標籤的含意額定值標籤的含意例題例題 1電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為電熨斗上的標籤注明正常操作時的額定值為220 V,1000 W。(d)如果把熨斗拿到電壓為如果把熨斗拿到電壓為110 V(減半)的減半)的地方使用,地方使用,熨斗的電阻和功率是否也減半?熨斗的電阻和功率是否也減半?電熨斗的電阻會不變。電熨斗的電阻會不變。由於功率由於功率P=V 2/R,熨斗的功率只有熨斗的功率只有原來的四分一。原來的四分一。15.1 電功率與電能電功率與電能24返返 回回15.1 電功率與電能電功率與電能25電水壺電水壺
11、220 V20 試計算這電水壺試計算這電水壺 5 分鐘內耗掉多少電能。分鐘內耗掉多少電能。V=220 V,R=20 t=5 60 s=180 sE=RV 2t=2202 18020=726 000 J=726 kJ例題例題 2耗掉的電能耗掉的電能15.1 電功率與電能電功率與電能26返返 回回15.1 電功率與電能電功率與電能27每千瓦小時的電費是每千瓦小時的電費是$0.9。把把 5 個並聯的燈泡點亮個並聯的燈泡點亮 8 小時,小時,所需的電費是多少?所需的電費是多少?220 V 市電市電100 W100 W100 W100 W100 W例題例題 3五個燈泡的電費五個燈泡的電費電能電能=P t=(5 100 W)8 h=4 kW h每千瓦小時的電費為每千瓦小時的電費為$0.9 總電費總電費=4$0.9=$3.615.1 電功率與電能電功率與電能28返返 回回15.1 電功率與電能電功率與電能
限制150内