二：電功率與串、并聯電路

請研究下面幾個問題：

(一)用電器R1=10Ω與用電器R2=30Ω分別單獨接到接在12V的電源上工作，那么兩個用電器的電功率分別是多少?

(二)以上二者串聯接到電源上后它們的電功率分別是多少，比值是多少?總功率是多少?

(三)以上二者并聯接到電源上后它們的電功率分別是多少，比值是多少?總功率是多少?

解析：(一)如圖：

I1=U/R1=12V/10Ω=1.2AP1=UI1=12V×1.2A=14.4W

I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A P2=UI2=12V×0.4A=4.8W

看得出來，在相同的電壓下，電阻小的用電器的電功率大。我們也發現商店里賣的白熾燈100W的燈絲要比20W的粗得多，想一想為什么?

(二)如圖：

串聯后電流：I=U/(R1+R2)=12V/(10Ω+30Ω)=0.3A

R1兩端電壓：U1=IR1=0.3A×10Ω=3VR2兩端電壓：U2=IR2=0.3A×30Ω=9V

R1的實際電功率：P1=U1I=3V×0.3A=0.9W

R1的實際電功率：P2=U2I=9V×0.3A=2.7W

二者功率之比：0.9W:2.7W=1:3

串聯總功率：

P串=UI=12V×0.3A=3.6W

或P串=P1+P2=0.9W+2.7W=3.6W

以上可以看出兩電器串聯時有以下規律：

1、串聯后電路的總功率小于其中任一個單獨工作時的功率;

2、串聯后電路的總功率等于兩電器實際功率之和;

3、串聯電路中用電器的電阻越大的功率越大，二者之比等于電阻之比，這點與串聯“分壓”關系一致。

(三)如圖：

I1=U/R1=12V/10Ω=1.2A

P1=UI1=12V×1.2A=14.4W

I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A

P2=UI2=12V×0.4A=4.8W

P1:P2=14.4W:4.8W=1:3

并聯總功率：

P并=UI=12V×(1.2A+0.4A)=19.2W

或 P并=P1+P2=14.4W+4.8W=19.2W

從上面可以看到：

1、兩個不同的用電器并聯時工作，各自的功率與單獨工作時是一樣的;

2、并聯后總功率也等于二者的功率之和。

3、并聯時電阻越大的電功率越小，二者之比等于電阻的反比，這點與并聯“分流”關系一致;

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