1.2.5 电能
(1)电能及应用
电能是自然界的一种能量形式。电能改变了人类社会,使人类社会进入了电气时代。各种用电器必须借助于电能才能正常工作,用电器工作的过程就是电能转化成其他形式能的过程。
日常生活中使用的电能主要来自其他形式能量的转换,包括水能(水力发电)、风能(风力发电)、原子能(原子能发电)、光能(太阳能)等。电能也可以转化为其他形式的能量。电能可以有线或无线的形式作远距离的传输。
电能在现代社会中的广泛应用如图1-24所示。
图1-24 电能的广泛应用
(2)电能的计算
在一段时间内,电场力所做功的称为电能,用符号“W”表示。
W=Pt
式中,W为电能,P为电功率,t为通电时间。
电能的单位是J(焦耳)。对于电能的单位,人们常常不用焦耳,仍用非法定计量单位“度”。 焦耳和“度”的换算关系为
1度(电)=1kW·h=3.6×106J
即功率为1000W的供能或耗能元件,在1h(小时)的时间内所发出或消耗的电能量为1度(电)。
(3)电能的测量
电能测量对了解能量转换效率及用户用电的经济核算有重要意义。测量电能的主要方法是电能表法,常用电能表如图1-25所示。
图1-25 常用电能表
想一想
1.电位与电压之间的关系是什么?
2.如何理解电位具有相对性?
3.如何理解电功率和电能?
4.电压和电动势的正方向是( )。
A.电压从高电位指向低电位,电动势从电源负极经电源内部指向电源正极
B.电压从低电位指向高电压,电动势从高电位指向低电位
C.电压和电动势都是从高电位指向低电位
D.电压和电动势都是从低电位指向高电位
5.下面是对电源电动势概念的认识,正确的是( )。
A.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化
B.1号1.5V干电池比7号1.5V干电池大,但电动势相同
C.电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领,电源把其他形式能转化为电能越多,电动势越大
D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同
6.判断正误:在电源外部,电流总是从高电位点流向低电位点。( )
7.判断正误:加在用电器上的电压改变了,但它消耗的功率是不会改变的。( )