当一个电路的电阻为0时,知道电压,求其电功率.公式是什么?-查字典问答网
分类选择

来自司绍华的问题

  当一个电路的电阻为0时,知道电压,求其电功率.公式是什么?

  当一个电路的电阻为0时,知道电压,求其电功率.公式是什么?

1回答
2020-01-16 23:15
我要回答
请先登录
高雅利

  首先,纠正上面的回答,电功率的基本公式是P=UI

  其中发热功率才是P=RI^2不发热不代表不做功

  首先,你问的问题是不是整个环路都没有电阻?

  大家都知道,电源也是有内阻的,如果考虑这个,公式还是高中学的.

  但是超导发电机带动超导电路就是全环路没有电阻的.这时候,很多公式就都失效了,但是P=UI作为电学最基本的功率公式,仍然成立.

  那么好,超导了,电流怎么算?

  很明显,是和时间有关系的!

  超导了,在一定电压下,自由电子开始加速,并且不断加速,因为不受到阻力,理论上电子的速度可以无限大.

  那么好,这个功率就是和t有关的了.

  假设,环路里一共有n个电子,电子质量为m,环路的长度是L,

  则E=U/L

  那么电子的加速度就是

  Ee/m

  时间t后,电子的速度就是

  Eet/m,电流大小是单位面积内通过的电荷量,也就是

  nev/L,那么,电流大小就是

  I=nUte^2/L^2

  所以功率就是

  P=UI=ntU^2e^2/(mL^2)=nt(Ue/L)^2/m

  注意里面的t,是没有电流开始加U后经历的时间.

  这些功率做的功去哪里了呢?当然是增加动能了.

  我们可以验证一下是不是这样.

  在通电t时间之后,电子的加速度Ee/m下,运动了t,速度就是Eet/m,动能就是0.5(Eet/m)^2=0.5m(Uet/mL)^2=0.5(Uet/L)^2/m

  总动能还要乘以n

  画p-t图可以知道,到时间t的时候,总功率应该是P(t)*t/2(因为P-t图是三角形,类似于匀加速运动的v-t图)

  代入刚刚推得的功率公式,恰好吻合,说明我们推导的功率公式,就是电能转化为电子动能的公式.

  最终在总结一下,功率是

  P=nt(Ue/L)^2/m

  其中,n是整个环路里的电子数目,t是从电流为0开始加U后所经历的时间,e是电子电量,L是环路总长,m是电子质量.

2020-01-16 23:20:04

最新问答

推荐文章

猜你喜欢

附近的人在看

推荐阅读

拓展阅读

  • 大家都在看
  • 小编推荐
  • 猜你喜欢
  •