逍遥右脑 2018-09-20 12:28
在计算电热问题的过程中，通常会遇到这种情况，需要我们判断电路是否是纯电阻电路，那么我们首先必须对纯电阻电路和非纯电阻电路区分开来。今天物理君就是来告诉大家这一点的。
纯电阻电路
纯电阻电路，就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。它们都是纯电阻电路。
非纯电阻电路
但是，发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。
①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I?2;Rt＝U?2; t /R
②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即：
电动机：W＝E机械＋Q (UIt＝E机械＋I?2;Rt)
电解槽：W＝E化学＋Q (UIt＝E化学＋I?2;Rt)
此时：W>Q (UIt>I?2;Rt)
在非纯电阻电路中，U?2;t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立．
电功率与热功率
①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I?2;R＝U?2;/R
②在非纯电阻电路中，电功率就只能按照P=UI来算了，因为在非纯电阻电路中，电流和电压并不满足欧姆定律，那么产生的热功率也只是总功率P=UI的一部分，记住，电流产生的热只能是P=I2R来计算。
举个例子，一个内阻为2Ω的电动机，工作电压为15V，电流为5A，那么：
它正常工作时功率为P1=UI=15V×5A=75W
它正常工作时发热功率为P2=I2R=(5A)2×2Ω=50W
转化为机械能的功率为P3=P1-P2=25W
特别提醒：
不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能．
同样的例子：
一个内阻为2Ω的电动机，工作电压为15V，电流为5A，那么：
它正常工作时功率为P1=UI=15V×5A=75W
它正常工作时发热功率为P2=I2R=(5A)2×2Ω=50W
转化为机械能的功率为P3=P1-P2=25W
假如此时将正常工作的电动机卡死，则此时的电动机就不再转动了，成为一个纯电阻电路，(?，这就满足欧姆定律啦！)
那么此时的电流也会随之改变：
I1=U/R=15V/2Ω=7.5A
发热功率为P4=(I1)2R=U2/R=112.5W