《電能和電功》課件2

電能和電功導(dǎo)言電能和電功日常生活中不可或缺的能量形式。電能的本質(zhì)電荷移動(dòng)產(chǎn)生的能量，以焦耳為單位。電功的概念電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程，以焦耳為單位。電能的概念電能的概念電能是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種形式,是一種能量。它指的是帶電粒子定向移動(dòng)所具有的能量。電能的特征電能是一種高品質(zhì)、易于轉(zhuǎn)換和利用的能源形式。電能的計(jì)算公式W電能W=U*I*tU電壓電壓?jiǎn)挝环兀╒）I電流電流單位安培（A）t時(shí)間時(shí)間單位秒（s）電功率的概念電功率的定義電功率是指用電器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能。電功率的單位電功率的單位是瓦特（W），簡(jiǎn)稱(chēng)瓦。1瓦特等于1焦耳/秒。電功率的大小電功率的大小反映了用電器消耗電能的快慢。電功率的計(jì)算公式公式含義P=W/t功率等于電功與時(shí)間的比值P=UI功率等于電壓與電流的乘積P=I^2R功率等于電流的平方與電阻的乘積P=U^2/R功率等于電壓的平方與電阻的比值電能與電功率的聯(lián)系能量轉(zhuǎn)換電能是能量的一種形式，可以通過(guò)電功率進(jìn)行轉(zhuǎn)化，例如，電能轉(zhuǎn)化為熱能、光能或機(jī)械能。消耗和使用電功率表示電能消耗的速率，即單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能，因此，電能是電功率的累積。測(cè)量和計(jì)量電能表用來(lái)測(cè)量電能的消耗量，而電功率表則用來(lái)測(cè)量電器在某時(shí)刻的功率。電源和負(fù)載電源是提供電能的裝置，例如電池、發(fā)電機(jī)等。負(fù)載是消耗電能的裝置，例如燈泡、電風(fēng)扇等。串聯(lián)電路中的電能和電功率電能串聯(lián)電路中，各用電器消耗的電能之和等于電源提供的總電能。電功率串聯(lián)電路中，各用電器消耗的電功率之和等于電源提供的總電功率。并聯(lián)電路中的電能和電功率1電能計(jì)算在并聯(lián)電路中，總電能等于各支路電能之和。2電功率計(jì)算總電功率等于各支路電功率之和。3電壓關(guān)系并聯(lián)電路中各支路的電壓相等，等于電源電壓。4電流關(guān)系總電流等于各支路電流之和。串并聯(lián)電路中的電能和電功率1串聯(lián)電路總電阻等于各電阻之和2并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和3串并聯(lián)電路先將串聯(lián)部分計(jì)算總電阻，再與并聯(lián)部分計(jì)算總電阻電能的測(cè)量電能表測(cè)量電能消耗的儀表單位千瓦時(shí)（kWh）電功率的測(cè)量1電流表測(cè)量電路中的電流2電壓表測(cè)量電路兩端的電壓3功率表直接測(cè)量電路的功率電壓和電流表的使用方法1選擇量程先估計(jì)被測(cè)電壓或電流的大小，選擇合適的量程。2連接電路將電壓表并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端，電流表串聯(lián)在電路中。3觀察指針接通電源，觀察指針的偏轉(zhuǎn)，讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)要與指針平行。電能表的使用方法1識(shí)別表盤(pán)電能表上的數(shù)字指示已消耗的電能，單位是千瓦時(shí)(kWh).2觀察指針電能表指針的旋轉(zhuǎn)速度反映了用電量的多少.3記錄數(shù)據(jù)定期記錄電能表的讀數(shù)，以便計(jì)算電能消耗量.電功率表的使用方法1連接電源將電功率表正確連接到電源電路中，確保接線(xiàn)牢固可靠。2選擇量程根據(jù)所測(cè)電路的功率大小，選擇合適的量程。3觀察指針觀察指針指向的刻度，即可讀取當(dāng)前電路的功率值。4安全使用使用電功率表時(shí)，要注意安全操作，避免觸電。電能的利用照明電能可用來(lái)點(diǎn)亮燈泡，提供照明，照亮夜晚。供暖和制冷電能可用來(lái)驅(qū)動(dòng)空調(diào)，電暖氣等，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。動(dòng)力電能可用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，為各種機(jī)器提供動(dòng)力。信息技術(shù)電能可用來(lái)為電腦，手機(jī)等電子設(shè)備供電，驅(qū)動(dòng)信息技術(shù)發(fā)展。電能的浪費(fèi)及原因長(zhǎng)時(shí)間照明忘記關(guān)燈，白白浪費(fèi)電能。待機(jī)狀態(tài)耗電電子設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，仍然會(huì)消耗少量電能。水龍頭漏水漏水會(huì)導(dǎo)致電能消耗增加，因?yàn)樾枰~外的能量來(lái)加熱水。降低電能浪費(fèi)的措施選擇節(jié)能電器使用節(jié)能燈泡、高效電機(jī)等節(jié)能型電器，降低能耗。合理用電習(xí)慣養(yǎng)成隨手關(guān)燈、拔掉插頭、減少待機(jī)功率等良好用電習(xí)慣。改進(jìn)生產(chǎn)工藝采用節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，減少能源消耗。節(jié)約用電的意義1保護(hù)環(huán)境減少能源消耗，降低污染排放，保護(hù)環(huán)境，為子孫后代留下美好的家園。2節(jié)約資源電能來(lái)源于有限的能源資源，節(jié)約用電就是珍惜寶貴的資源。3降低成本減少電能浪費(fèi)，降低家庭或企業(yè)用電支出，提高經(jīng)濟(jì)效益。電能和電功率的應(yīng)用舉例家用電器電燈、空調(diào)、冰箱等家用電器都需要消耗電能來(lái)運(yùn)行。工業(yè)生產(chǎn)工廠(chǎng)使用電力驅(qū)動(dòng)機(jī)器，生產(chǎn)各種產(chǎn)品。交通運(yùn)輸電動(dòng)汽車(chē)、高鐵等交通工具使用電能作為動(dòng)力來(lái)源。電能轉(zhuǎn)換的效率燃煤發(fā)電燃?xì)獍l(fā)電水力發(fā)電核能發(fā)電太陽(yáng)能發(fā)電電能轉(zhuǎn)換效率是指電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中能量利用率。不同的能量來(lái)源，轉(zhuǎn)換效率不同。例如，水力發(fā)電效率較高，而太陽(yáng)能發(fā)電效率相對(duì)較低。電功率與能源利用效率的關(guān)系電功率電功率是指電能轉(zhuǎn)換的速度，表示單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能。功率越大，電能轉(zhuǎn)換的速度越快。能源利用效率能源利用效率是指有用能量占總能量的比例，反映了能源利用的經(jīng)濟(jì)性。效率越高，能源浪費(fèi)越少。功率因數(shù)及其重要性定義功率因數(shù)表示電路中有效功率與視在功率之比，反映了電路中能量利用率的高低。影響因素功率因數(shù)受負(fù)載類(lèi)型、電路參數(shù)、頻率等因素影響。重要性功率因數(shù)低會(huì)導(dǎo)致能量損耗增加，影響設(shè)備運(yùn)行效率，增加電力成本。功率因數(shù)的提高措施無(wú)功補(bǔ)償使用電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，可以提高功率因數(shù)，減少無(wú)功功率的損耗。提高設(shè)備效率選用高效電機(jī)、變壓器等設(shè)備，減少無(wú)功功率的產(chǎn)生。優(yōu)化配電系統(tǒng)合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)，減少線(xiàn)路損耗。電能計(jì)量的意義精確地計(jì)算電能消耗，確保用戶(hù)公平地支付電費(fèi)。為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)提供數(shù)據(jù)支持，有效管理電能資源。監(jiān)測(cè)用電情況，識(shí)別和控制電能浪費(fèi)，提高能源利用效率。電能計(jì)量的方法1電能表計(jì)量使用電能表直接測(cè)量用電量，通常采用電子式電能表，可以記錄和顯示用電量，并提供多種功能，例如峰谷電價(jià)計(jì)量、用電負(fù)荷監(jiān)測(cè)等。2電功率計(jì)量通過(guò)測(cè)量電路中的電流和電壓，計(jì)算出用電設(shè)備的功率，從而間接推算出用電量。3負(fù)荷監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)用電負(fù)荷的變化，例如，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，分析用電模式，以便優(yōu)化用電管理。電能計(jì)費(fèi)的原則1實(shí)際用電量計(jì)費(fèi)應(yīng)以用戶(hù)實(shí)際消耗的電能為依據(jù).2公平合理計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)公平合理，避免不必要的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān).3準(zhǔn)確計(jì)量電能計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確可靠，確保計(jì)費(fèi)的準(zhǔn)確性.電能計(jì)費(fèi)的方式階梯電價(jià)根據(jù)用電量分段定價(jià)，鼓勵(lì)節(jié)約用電。峰谷電價(jià)在用電高峰期和低谷期分別采用不同的電價(jià)，引導(dǎo)用戶(hù)錯(cuò)峰用電。分時(shí)電價(jià)根據(jù)不同時(shí)間段制定不同的電價(jià)，鼓勵(lì)用戶(hù)在電價(jià)低廉時(shí)段使用電器。電能計(jì)費(fèi)的影響因素用電量用電量是電能計(jì)費(fèi)的關(guān)鍵因素，用電量越高，電費(fèi)越高。電價(jià)電價(jià)是電力公司制定的每度電的價(jià)格，電價(jià)上漲會(huì)直接導(dǎo)致電費(fèi)增加。階梯電價(jià)階梯