功率损耗和温度的估算---英飞凌

电功 电能 电功率 焦耳定律--知识要点

专题一电功、电能、电功率和焦耳定律 【知识要点】 一、电功和电能 1．我们把电路中电流做的功叫电功。电功一般用字母W表示。 2．电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式能。 3．功和能有相同的单位：焦耳，简称焦，用字母J表示。 4．电流通过一段电路所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电时间三者的乘积。计算电功的基本公式是W=UIt。公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，时间t的单位用秒(s)，电功W 的单位就是焦(J)。 5．在实际生活中，测量电功(电能，俗称“耗电量”)的仪表叫电能表。电能表的计量单位是千瓦时(kw·h)，俗称“度”。 二、电功率 1．功率是表示做功快慢的物理量。用电流做的功跟做功所用时间的比值来表示电流做功的快慢。 2．电流在单位时间内完成的电功叫电功率。电功率一般用字母P表示。 3．电功率的单位是瓦特，简称瓦，用字母w表示。 4．功率的定义式是P=W/t计算电功率的基本公式P=UI，公式中电压U的单位用伏(V)，电流I的单位用安(A)，电功率P的单位就是瓦(w)。 5．在实际生活中，常用的电功率单位还有千瓦(kw)，千瓦和瓦的换算关系是：1kw=1×103W。 6．用电器正常工作的电压叫额定电压，在额定电压条件下，用电器的实际功率等于它的额定功率。用电器的额定值都标示在用电器上。 三、焦耳定律 1．因为导体有电阻，所以电流通过导体时会产生热量(电能转化为内能)。我们把这种现象叫电流的热效应。 2．焦耳定律说明了电流产生热量的规律：电流通过一段导体产生的热量，跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 3．如果用I表示电流，用R表示电阻，用t表示时间，用Q表示热量，则焦耳定律可以用公式表示为：Q=I2Rt。公式中的热量Q、电流I、电阻R和时间t的单位依次为焦(J)、安(A)、欧(Ω)和秒(s)。 4．电热器是根据电流热效应制成的。电热器的发热材料的特点是电阻率大、熔点高。 【解题指导】 [例题1]把一个阻值为10Ω的定值电阻接到6V的电源上，通电1min，电流做了多少功?消耗多少电能? [例题2]把一个小电热器接在电压为20V的电源上，它的功率是10W，通电5min产生多少热量?工作时它的电阻值是多少? [倒题3]1kW·h的电能可供1盏"PZ220—40"的白炽灯正常使用h。 [例题4]一把电烙铁上标有“220V 55W”的字样，如果加在它两端的电压为200V，此时电烙铁的实际功率多大? [例题5]把一个标有“8V 2W”的小灯泡接到12V的电源上，为使它能正常发光，必须联一个阻值为Ω的电阻，这个电阻消耗的功率为W。 [例题6]有一个小灯泡L，它与R=5Ω的电阻串联后接入U=15V的电路。小灯泡正常发光，此时它的功率是10W。求小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻。

损耗与散热设计

第8章 损耗与散热设计 开关电源是功率设备，功率元器件损耗大，损耗引起发热，导致元器件温度升高，为了使元器件温度不超过最高允许温度，必须将元器件的热量传输出去，需要散热器和良好的散热措施，设备的体积重量受到损耗限制。同时，输出一定功率时损耗大，也意味着效率低。 8.1热传输 电子元器件功率损耗以热的形式表现出来，热能积累增加元器件内部结构温度，元器件内部温度受最高允许温度限制，必须将内部热量散发到环境中，热量通过传导、对流和辐射传输。当损耗功率与耗散到环境的功率相等时，内部温度达到稳态。 1. 传导 传导是热能从一个质点传到下一个质点，传热的质点保持它原来 的位置的传输过程，如图8-1固体内的热传输。热量从表面温度为T 1 的一端全部传递到温度为T 2的另一端，单位时间传递的能量，即功 率表示为 T R T l T T A P ?=-= )(21λ （8-1） 式中 A l R T λ= （8-2） 称为热阻（℃/ W ）；l －热导体传输路径长度(m)；A －垂直于热传输路径的导体截面积(m 2)；λ－棒材料的热导率(W/m ℃)，含90%铝的热导率为220W/ m ℃，几种材料的热导率如表8-1所示;ΔT ＝T 1－T 2温度差(℃)。 例：氧化铝绝缘垫片厚度为0.5mm ，截面积2.5cm 2，求热阻。 解：由表8-1查得λ＝20 W/m ℃，根据式（8-2）得到 3 4 0.5100.120 2.510t R --?==??℃/ W 式（8-1）类似电路中欧姆定律：功率P 相当于电路中电流，温度差;ΔT 相当于电路中电压。 半导体结的热量传输到周围空气必然经过几种不同材料传输，每种材料有自己的热导率，截面积和长度，多层材料的热传输可以建立热电模拟的热路图。图8-2是功率器件由硅芯片的热传到环境的热通路(a)和等效热路(b)。由结到环境的总热阻为 sa cs jc js R R R R ++= （8-3） 上式右边前两个热阻可以按式（8-2）计算，最后一项的热阻在以后介绍的方法计算。如果功率器件损耗功率为P ，则结温为 a sa cs jc j T R R R P T +++=)( （8-4） 式中R jc ， R cs 及R sa 分别表示芯片结到管壳，管壳到散热器和散热 器到环境热阻。除了散热器到环境的热阻R sa 外，其余两个热阻可以按式(8-2)计算。 (a) (b) 图8-2功率器件热传输和等效热路图

第十五讲 电功率 第一节 电能 电功率 焦耳定律

第十五讲 电功率 第一节 电能电功率焦耳定律 知识回顾考点梳理 考点一电能电功 1. 电能的单位 国际单位：①______，符号是J ； 常用单位：②_______，也叫做度，符号是kW ·h ； 单位换算：1度＝1 kW ·h ＝③_________J 。 2. 电能的计量 (1)用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过④________计量出来。 (2)电能表参数如下： 3. 利用电能表计算电路 (1)计量方法：电能表结束和起始时的示数之⑤____即为这段时间内用电的度数。 (2)转盘式电能表：电能表转盘转n 转，电流做的功为W ＝N n ×3.6×106 J ；用电器的实际功率为t W P =×3.6 ×106 W 。n 是电能表的实际转数，N 为电能表常数，如：3000 r/(kW ·h)。 (3)频闪式电能表：电能表指示灯闪烁n 次，电流做的功为W ＝N n ×3.6×106 J ；用电器的实际功率为t W P =×3.6×106 W 。n 是电能表的实际闪烁次数，N 为电能表常数。 4. 电功 (1)定义：电流通过某段导体所做的功叫做电功，电流做功的过程就是将电能转化成为其他形式的能的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少⑥____，即电功是多少，用符号⑦____表示。 (2)单位：焦耳(J)。

(3)计算公式：??? ?? ??=。表示电功，单位是或表示时间，单位是 表示电流，单位是 表示电压，单位是 J h;s A;V;W t I U UIt W 推导式：①Rt I It IR UIt W 2 =?==；②t R U t R U U UIt W 2 = ??==。 (4)做功多少的影响因素：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。加在用 电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。 考点二电功率 1. 电功率 (1)意义：表示电流做功的⑧______，用符号P 表示。 (2)定义：电流在某段时间内的⑨_____与⑩_____的比值。单位是瓦特，符号是W 。比瓦更大的单位是千瓦(kW)，比瓦更小的单位是毫瓦(mW)。 (3)定义式：? ?? ??=。表示功率，单位是 ；位是表示做功所用时间，单 ；表示功，单位是 W s J P t W t W P 变形公式：①求功：Pt W =；②求时间：P W t = 。 推导式：①UI t UIt t W P ===;②;2 R I I IR UI P =?==③R U R U U UI P 2=?==。 (4)电功率的单位 国际单位：瓦特(W)； 常用单位：千瓦(kW)； 单位换算：1 kW ＝103W 。 常考的电功率：1.家用空调的电功率约为1000 W ，电吹风机的电功率约为500 W ，洗衣机的电功率约为300 W ，台式电脑的电功率约为200 W ，液晶电视机的电功率约为100 W ，日光灯的电功率约为40 W 。 2. “千瓦时”的来历：P 和t 的单位分别用千瓦、小时，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位—千瓦时(度)。1千瓦时可以看作电功率为1 kW 的用电器使用1 h 所消耗的电能。 3. 额定电压 额定功率 (1)在不同的电压下，同一个用电器的电功率不一样大；用电器实际的电功率随着它两端的电压的改变而改变。 (2)定义 额定电压:用电器?______________的电压。 额定电功率:用电器?___________________的电功率。 实际电功率:用电器?__________________的电功率。 知识拓展：额定功率与实际功率： (1)灯的亮度是由实际功率决定的，只有在正常发光下，灯的实际功率才会与额定功率相等，实际功率越大，

电气设备发热量的估算及计算方法

电气设备发热量的估算及计算 方法 高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电 容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。 一条n芯电缆损耗功率为：Pr=（nl2r）/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Q mm2/m，铜芯为0.0193，铝芯为0.0316 ） , S为电缆芯截面（mm2 ）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标，平方。 一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1?1.5%左右估算； 二、高、低压屏的单台损耗取值200?300W，指标稍高（尤其是高压柜）； 三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器0.2?1W 中型继电器1?3W励磁线圈工作时8?16W 功率继电器8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数，约300W

程序盘 主回路盘低压控制中心100~500W 高压控制中心100~500W 高压配电盘100~500W 变压器变压器输出kW（1 /效率-1）（KW） 电力变换装置半导体盘输出kW（1 /效率-1）（KW） 照明灯白炽灯灯W数 放电灯1.1X灯W数 假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=0.8，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680* （1/0.8-1）=170KW!!! 变压器的热损失计算公式： APb=Pbk+0.8Pbd APb-变压器的热损失（kW） Pbk-变压器的空载损耗（kW） Pbd-变压器的短路损耗（kW）

测量小灯泡电功率及焦耳定律

第八章电功率 第三节测量小灯泡的电功率第四节电与热 一、填空题 1.小华通过学习得到以下结论，你能帮他填写完整吗？ （1）电流通过导线时，导线发热是_______ 能转化为_________ 能。这种现象叫______________ 。 （2）常见的电热器有________ 、________ 、______ 等。 此通过的 ____________ 相等。在通电时间相同的情况下，_____________ 产生热量更多，从而得出结论。 （4）在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会，但如果长期停止使用，隔一 段时间要通电一次。这是因为 _________ 在起作用，前者是为了 _________ ，后者是为了________ 。 （5）标有“ 220V 40W ”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是J ，通过电热器的电流是 A ，产生的热量是J 。 2 ?大量实验证明，电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟通电的时间成比。这个规律叫定律，可用公式表示 3. 有一段110 Q的电阻丝，通过它的电流是2A，要产生44000J的热量，所需的时间是

灯的电流比为，两灯在相同时间内产生的热量之比为。 14. 一条电阻丝先后接在两个电路里，通过的电流11=312,当两种情况放出的热量相等时， 两次通电时间之比t l : t2为__________ 。 15 ?白炽灯的灯丝断了，将它搭接起来，灯还可以发光，但往往在不长的时间里，灯丝容易从处烧断，这是因为该处的电阻 ________________________ ，产生的热量 _________ 。 16. 电炉丝通过导线连接到电路中，电炉丝热得发红，而导线却不怎么热，是因为电炉丝 和导线联，通过它们的相等，但电炉丝的电阻比导线的电阻，由公式 ____________ 可以知道，在相同时间内电炉丝产生的热量比导线产生的热量____________ ，所以电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。 17. 将阻值分别为10Q和30Q的甲、乙两电阻串联后接在电源上，相同时间内，甲、乙 两电阻产生的热量之比为 __________ ;若将甲、乙两电阻并联后接在电源上，相同时间内，电流 通过甲、乙两电阻消耗的电能之比为_____________ 。 18 .暑期持续的“桑拿天”，居民家里的空调、电扇都闲不住，导致电路火灾时有发生，火警电话不断，消防车拉着警笛呼啸而出，赶往火灾现场，调查发现，起火原因如出一辙：电线超负荷使电线内的金属导线发热引燃了外面的绝缘皮。根据学过的物理知识回答： (1)“超负荷”是指如图所示( 选填“①”或“②”)中所示情况； (2)_____________________________________________________________________使火灾发生的理论依据是 ___________________________________________________________________ ; (3)_____________________________________________________________________请你提出一条预防这种火灾发生应采取什么措施________________________________________________ 。 19 ?如图所示，电源电压为6 V , R阻值为10Q , R2阻值为20 Q。闭合开关，电流表的示 数为 A ，通电30 s电阻R产生的热量为J 、选择题 20 .小明家中接有两只灯泡，L1上标有“ PZ220-40”，L2上标有“ PZ220-25”，当它们 正常发光时，下列说法正确的是( ) A. 通过L1的电流小于通过L2的电流 B. L1的电阻小于L2的电阻 C. L1的电功率小于L2的电功率 D. L1消耗的电能一定多于L2消耗的电能 21 .两个灯泡，L1上标有“ 6V 3W”，L2上没有标记，测得它的电阻是 4 Q，把它们串联 在某一电路时，两灯均能正常发光，则这个电路两端的电压和灯L2的电功率分别是( )

MOSFET功率损耗的计算

MOSFET功率损耗的计算 摘要：本文介绍了电动自行车无刷电机控制器的热设计。其中包括控制器工作原理的介绍、MOSFET功率损耗的计算、热模型的分析、稳态温升的计算、导热材料的选择、热仿真等。关键词：电动自行车控制器MOSFET热设计 1. 引言 由于功率MOSFET具有驱动电流小、开关速度快等优点，已经被广泛地应用在电动车的控制器里。但是如果设计和使用不当，会经常损坏MOSFET，而且一旦损坏后MOSFET的漏源极短路，晶圆通常会被烧得很严重，大部分用户无法准确分析造成MOSFET损坏的原因。所以在设计阶段，有关MOSFET的可靠性设计是致关重要的。 MOSFET通常的损坏模式包括：过流、过压、雪崩击穿、超出安全工作区等。但这些原因导致的损坏最终都是因为晶圆温度过高而损坏，所以在设计控制器时，热设计是非常重要的。MOSFET的结点温度必须经过计算，确保在使用过程中MOSFET结点温度不会超过其最大允许值。 2. 无刷电机控制器简介 由于无刷电机具有高扭矩、长寿命、低噪声等优点，已在各领域中得到了广泛应用，其工作原理也已被大家广为熟知，这里不再详述。国内电动车电机控制器通常工作方式为三相六步，功率级原理图如图1所示，其中Q1, Q2为A相上管及下管；Q3, Q4为B相上管及下管；Q5, Q6为C相上管及下管。MOSFET全部使用AOT430。MOSFET工作在两两导通方式，导通顺序为Q1Q4→Q1Q6→Q3Q6→Q3Q2→Q5Q2→Q5Q4→Q1Q4，控制器的输出通过调整上桥PWM脉宽实现，PWM频率一般设置为18KHz以上。

当电机及控制器工作在某一相时（假设B相上管Q3和C相下管Q6），在每一个PWM周期内，有两种工作状态： 状态1: Q3和Q6导通, 电流I1经Q3、电机线圈L、Q6、电流检测电阻Rs流入地。 状态2: Q3关断, Q6导通, 电流I2流经电机线圈L、Q6、Q4， 此状态称为续流状态。在状态2中，如果Q4导通，则称控制器为同步整流方式。如果Q4关断，I2靠Q4体二极管流通，则称为非同步整流工作方式。 流经电机线圈L的电流I1和I2之和称为控制器相电流，流经电流检测电阻Rs的平均电流I1称为控制器的线电流，所以控制器的相电流要比控制器的线电流要大。 3. 功耗计算 控制器MOSFET的功率损耗随着电机负载的加大而增加，当电机堵转时，控制器的MOSF ET损耗达到最大（假设控制器为全输出时）。为了分析方便，我们假设电机堵转时B相上管工作在PWM模式下，C相下管一直导通，B相下管为同步整流工作方式（见图1）。电机堵转时的波形如图2-图5所示。

电功、电功率和焦耳定律

电功、电功率和焦耳定律 电能和电功 1、电功及其单位：电流所做的功叫电功，用W表示。电功的国际单位是J， 常用单位kW·h（俗称度），IkW·h=3.6×106J。 2、运用电功的公式解决有关问题：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等 于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。 误区提醒 正确使用电功公式W=UIt：电功公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用。而结合欧姆定律可推出电功公式 的变换式：或，这两个式子不适用电动机以及蓄电池电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路。 【典型例题】 加在导体两端的电压为6V，30s内电流通过导体做功72J，则通过导体的电流多大？ 洗衣机工作0.5小时，电流做功3.6×106焦，这样工作3小时，消耗的电能是_______度 有一只灯泡接在220 伏的家庭电路中，工作50小时，用了1.98度电，这只灯泡工作的电流是_______。 电功率 1、电功率及电功率的单位：电功率是表示电流做功快慢的物理量。 单位为：瓦特，符号为W，常用单位还有kW，1kW=1000W。 2、运用电功率的公式解决有关问题：电功率的定义式推导出计算式 ，公式中P、U、I是指同一段电路（或同一个用电器）。由于初中研究的 都是纯电阻电路，所以结合欧姆定律，电功率公式还可以写作P=UI和。 3、用电器正常工作时的电压是额定电压和用电器额定电压下的功率是额定功率。用电器在电路中工作时，两端所加的电压叫实际电压，此时的功率叫实际功率。 4、测量小灯泡的电功率。

误区提醒 1、比较串连电路中两电阻的电功率时，因电流处处相等，一般使用P=UI 计算 2、在并联电路中，由于各支路两端电压相等，运用计算。 【典型例题】 现有两个小灯泡，上面分别标有“6V，1. 2W”和“12V，6W”字样，如果把这两个灯泡串联起来，为了使其中一个灯泡持续正常发光，那么加在串联电路两端的电压是（ ） A. 9.4V B. 10.8V C. 18V D. 27V 一只电灯上标着“220V, 100W ”,若把它接入110伏的电源两端, 下面说法中正确的是： ( ) A 、它的额定功率变为原来的一半； B 、通过它的电流强度变为原来的一半； C 、它的电阻变为原来的1/4； D 、它的实际功率变为原来的1/2。 下列判断中正确的是（ ） A ．根据P=I 2R 可知，电阻越大，电功率也越大 B ．根据P=UI 可知，同一导体两端的电压越小，电功率也越小 C ．根据P=R U 2 可知，电阻越大，电功率反而越小 D ．根据P=t W 可知，电流做功越多，电功率也越大 两只灯泡串联在电路中，其中一只灯亮，另一只不亮，原因可能是（ ） A ．两只灯泡相比较，流过不亮的灯泡的电流较小 B ．不亮的灯泡的灯丝断了 C ．两只灯泡相比较，亮的灯泡电阻太小 D ．两只灯泡相比较，不亮的灯泡电阻太小 额定电压相同的甲、乙两盏电灯，其额定功率之比为5：3，如果将它们串联接入电压与额定电压相同的电路中，下列叙述正确的是（ ） A ．两灯实际消耗功率之比为5:3 B ．两灯都能正常发光 C ．两灯实际通过电流之比为3:5 D ．两灯实际电压之比为3:5 R1、R2两个电阻并联后接入电路中，它们的电功率之比P1:P2=9:4，则R1、R2两个电阻阻值之比是( ) A.9:4 B.4:9 C.3:2 D.2:3 一个标有“4V ，2W ”字样的灯泡，给它两端加2V 电压时，不考虑温度对它电阻的影响，则( ) A.此时灯泡中电流为0.5A B.此时灯泡中电流为1A C.此时灯泡的实际功率为0.5W D.此时灯泡的实际功率为1W

输电线路损耗

输电线路损耗 1．输电线路损耗 当负荷电流通过线路时，在线路电阻上会产生功率损耗。 (1) 单一线路 有功功率损失计算公式为 △P＝I2R 式中△P--损失功率，W； I--负荷电流，A； R--导线电阻，Ù (2)三相电力线路 线路有功损失为 △P＝△PA十△PB十△PC＝3I2R (3)温度对导线电阻的影响： 导线电阻R不是恒定的，在电源频率一定的情况下，其阻值随导线温度的变化而变化。 铜铝导线电阻温度系数为a＝0.004。 在有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的；另外；负载电流通过导线电阻时发热又使导线温度升高，所以导线中的实际电阻值，随环境、温度和负荷电流的变化而变化。为了减化计算，通常把导线电阴分为三个分量考虑： 1）基本电阻20℃时的导线电阻值R20为 R20=RL 式中R--电线电阻率，/km，; L--导线长度，km。 2）温度附加电阻Rt为 Rt=a（tP－20）R20 式中a--导线温度系数，铜、铝导线a=0．004； tP--平均环境温度，℃。 3）负载电流附加电阻Rl为 Rl= R20 4）线路实际电阻为 R=R20+Rt+Rl （4）线路电压降△U为 △U=U1－U2=LZ 2．配电变压器损耗(简称变损)功率△PB 配电变压器分为铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两部分。铁损对某一型号变压器来说是固定的，与负载电流无关。铜损与变压器负载率的平方成正比。 配电网电能损失理论计算方法 配电网的电能损失，包括配电线路和配电变压器损失。由于配电网点多面广，结构复杂，客户用电性质不同，负载变化波动大，要起模拟真实情况，计算出某一各线路在某一时刻或某一段时间内的电能损失是很困难的。因为不仅要有详细的电网资料，还在有大量的运行资料。有些运行资料是很难取得的。另外，某一段时间的损失情况，不能真实反映长时间的损失变化，因为每个负载点的负载随时间、随季节发生变化。而且这样计算的结果只能用于事后的管理，而不能用于事前预测，所以在进行理论计算时，都要对计算方法和步骤进行简化。

初三物理综合复习电功 电功率 焦耳定律附答案

初三物理综合复习电功 电功率 焦耳定律 一. 选择题； 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是（ ） A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ） A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是（ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为Ω6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是（ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则（ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用 D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用 6. 下列情况中，能判定电路两端电压为220V 的是（ ） A. 每通过1C 的电量，电流做功220J B. 通电时间为1s 时，通过电量220C C. 通电时间为1s 时，电流做功为220J D. 每通过220C 电量，电流做功为1J 7. 把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比并串t t :为（ ） A. 1:1 B. 1:2 C. 1:4 D. 4:1 8. 两根阻值比为2:1:21=R R 的电阻丝通过的电流之比1:2:21=I I ，在相同的时间内，它们所放出的热量之比21:Q Q 为（ ） A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 1:4 9. 两只灯泡串联在电路中，其中一只亮，另一只不亮，这原因可能是（ ） A. 不亮的灯泡灯丝断了或接触不良 B. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太小

功率型二极管能力损耗估算

AN604 Application note Calculation of conduction losses in a power rectifier Introduction This application note explains how to calculate conduction losses in a power diode by taking into account the forward voltage dependence on temperature and the current waveform. The ideal current and voltage waveforms of an ultrafast diode in a power supply system during a switching cycle are shown in Figure 1. Figure 1.Ideal current and voltage waveforms of a diode in a switch mode power The conduction losses in a diode appear when the diode is in forward conduction mode due to the on-state voltage drop (V F). Most of the time the conduction losses are the main contributor to the total diode power losses and the junction temperature rising. This is the reason why it is important to accurately estimate them. August 2011Doc ID 3607 Rev 31/12 https://www.sodocs.net/doc/a917770784.html,

高二物理典型例、易错题：电功和电功率 焦耳定律·典型例题解析

电功和电功率焦耳定律·典型例题解析 【例1】不考虑温度对电阻的影响，一个“220V 40W”的灯泡，下列说法正确的是 [ ] A．接在110V的线路上的功率为20W B．接在110V的线路上的功率为10W C．接在440V的线路上的功率为160W D．接在55V的线路上的功率为2.5W 解析：P＝U2/R可知，对R一定的用电器P与U2成正比，所以BD正确． 点拨：利用比例法解答实际功率的习题是一种常用的方法． 【例2】对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 [ ] A．P＝I2R B．P＝U2/R C．P＝UI D．P＝W/t 解析：D是定义式，C是通过定义式推导而得，而A、B都是通过欧姆定律推导，所以A、B只适用于纯电阻电路．选CD． 点拨：通过该道题理解电流做功的过程，即是电能转化成其他形式能的过程．要区分电功率和热功率以及电功和电热． 【例3】一台电动机额定电压为220V，线圈电阻R＝0.5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流强度为1A．当电动机正常工作10min，求：(1)消耗的电能？(2)产生的热量？(3)输出的机械能？ 点拨：区分电功和电热的求法，以及二者的关系． 参考答案：(1)1．32×105J (2)300J (3)1.29×105 【例4】一个电阻为20Ω的导体，当它每通过3C电量时，电流做功18J，那么此导体所加的电压为________V，通过3C电量的时间为________s．点拨：可利用公式W＝qU和欧姆定律U＝IR及I＝q/t求解． 参考答案：6V 10s 跟踪反馈 1．用户保险丝允许通过的最大的电流一般都不大，(几个安培)如果电路中接入1KW以上的用电器，通过计算说明为什么保险丝会被烧断？ 2．一台电动机，电枢电阻为0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时电流强度为20A，则每分钟有多少焦耳的机械能输出？ 3．白炽灯的灯丝断了以后，轻摇灯泡将断了的灯丝搭上后，其亮度比原来________，(填亮、暗)是什么原因？________． 4．一个标有“110V 10W”的灯泡，求：(1)它的电阻(2)如果接在110V的

功率器件损耗计算(附件)

功率器件应用时所受到的热应力可能来源于两个方面：器件内部和器件外部。器件工作时所耗散的功率要通过发热形式耗散出去。若器件的散热能力有限，则功率的耗散就会造成器件内部芯片有源区温度上升及结温升高，使得器件可靠性降低，无法安全正常工作。在实际应用中，为了保证某些重要功率器件，在这些器件上使用散热器来控制其的工作温升。 功率器件常用的散热方式是使用散热器。散热器设计的选用主要依靠功率器件的损耗发热量。在计算出损耗量的前提下，对散热器的各个参数进行设计。在开关电源系统中功率器件有7个IGBT和2个整流桥，其损耗量计算如下： IGBT的散热器有两组： 其中U 1、U 2、U 3 为一组，U 4、U 5、U 6、U 7 为一组。U 1、U 2、U 3 损耗： 流过电流Io=228A 工作电压Vcc=620V

工作频率fc=3kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=389.51W Po=3x P 1=3 X 389.5仁1168.53WU 4、U 5、U 6、U 7 损耗： 流过电流Io=114A 工作电压Vcc=620V 工作频率fc=20kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=476.82W Po=4X P 1=4X 476.82=1907.28W 整流桥D IGBT模块的损耗量, IGBT模块的损耗量,

1、D 2 损耗计算 整流桥是由四个二极管构成，主要的损耗来自二极管PN 结。二极管的损耗包括正向导通损耗、反向恢复损耗和断态损耗。肖特级二极管的反向时间很短，反向损耗可以忽略不计。 一般来说，二极管的截止损耗在总功耗中所占的比例很小，可以忽略不计。在实际应用中，只考虑其的正向导通损耗。 二极管的正向导通损耗可由下式求出： Pdiode.F=V FI Fd 式中V F ――二极管正向导通压降；IF ――二极管的正向导通电流； d——二极管工作的占空比 根据查SKKE 310参数可知： VF = 2.1 VI F=400 Ad = 0.25 由此可得单个二极管的损耗P diode.F Pdiode.F=V FI Fd=2.1V X 400A X 0.25=210W 整流桥中的四个上二极管是交替工作的,每次工作是只有两个,所以整流桥的损耗为二极管的两倍，则：

电功率和焦耳定律

第二节电功率 第一课时电功率的理解和简单应用 【重要知识点及考点】 1.电功率 （1）定义：在单位时间内消耗的电能叫做电功率，用P表示。 （2）意义：用来表示电流做功的__________。 （3）单位：a.国际单位：_________，简称_________，符号W。 b.常用单位：_________，符号kw，1kw=_______W。 （4）计算式：P=_______=_______。 2.千瓦时的来历 （1）千瓦时是电能单位，而千瓦是电功率的单位，二者的意义完全不同。 （2）1千瓦时是功率为1千瓦的用电器正常工作一小时消耗的电能。 【课后作业】 1、有几位同学对电功率这个概念，有以下几种理解，你认为正确的是（） A．电功率是表示电流通过用电器时做功多少的物理量 B．电功率是表示电流通过用电器时做功快慢的物理量 C．电功率大的用电器工作时消耗的电能一定多 D．电功率大的用电器工作时所用的时间一定少 2、在如图所示的物理学家中，以其名字命名为电功率单位的是（） 3、下列单位中，哪个不是电功率单位（） A．J/s B．W C．kW?h D．V?A 4、甲乙两个电扇，甲的电功率比乙的大，则说明（） A．甲做的功一定比乙多 B．甲做功用的时间一定比乙短 C．甲做功比乙做功快 D．甲做功用的时间一定比乙长 5、对如图电能表表盘提供的信息解读错误的是（） A．接在这个电能表上的用电器总功率不能超过2200W B．该电能表应该在220V的电路中使用 C．该电能表转盘转过600转，接在这个电能表上的用电器消耗的电 能是3.6×106J D．该电能表的额定最大电流为20A 6、小明的新家中有150W的电视机一台，300W的洗衣机一台，100W的电冰箱一台，2200W 的柜式空调机一台，250W的电脑一台，800W的电饭锅一只，40W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适（） A．220V 5A B．220V 15A C．220V 20A D．220V 10A 7、电功率是表示电流做功__________的物理量；某用电器工作时的实际功率为10W，10W 的意义是电流通过该用电器每秒做功__________． 8、某台机器的铭牌上标有5kW，合__________W，表示的物理意义是____________________，这台机器在1h内做的功是__________J． 9、商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见．售货员说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”．他们是从不同角度来说的，其中顾客所说的角度是指微波炉加热食品时__________（填“电能”或“电功率”）比较大． 10、小羽发现家里电能表的示数在3h内的变化如图所示，则他家在这 段时间内用电为_______kW?h，用电器消耗的实际功率是_______W． 12、活中的作用越来越重要，频繁的使用会导致它的电能消耗很快，当 手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以

电气设备发热量的估算及计算方法

电气设备发热量的估算 及计算方法 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

高压柜、低压柜、变压器的发热量计算方法 变压器损耗可以在生产厂家技术资料上查到（铜耗加铁耗）；高压开关柜损耗按每台200W估算；高压电容器柜损耗按3W/kvar估算；低压开关柜损耗按每台300W估算；低压电容器柜损耗按4W/kvar估算。一条n芯电缆损耗功率为：Pr=(nI2r)/s，其中I为一条电缆的计算负荷电流（A），r为电缆运行时平均温度为摄氏50度时电缆芯电阻率（Ωmm2/m，铜芯为，铝芯为），S为电缆芯截面（mm2）；计算多根电缆损耗功率和时，电流I要考虑同期系数。 上面公式中的"2"均为上标，平方。 一、如果变压器无资料可查，可按变压器容量的1~%左右估算； 二、高、低压屏的单台损耗取值200~300W，指标稍高（尤其是高压柜）； 三、除设备散热外，还应考虑通过围护结构传入的太阳辐射热。 主要电气设备发热量 电气设备发热量 继电器小型继电器 ~1W 中型继电器 1~3W励磁线圈工作时8~16W 功率继电器 8~16W 灯全电压式带变压器灯的W数 带电阻器灯的W数+约10W 控制盘电磁控制盘依据继电器的台数,约300W 程序盘 主回路盘低压控制中心 100~500W 高压控制中心 100~500W 高压配电盘 100~500W 变压器变压器输出kW(1／效率-1) (KW) 电力变换装置半导体盘输出kW(1／效率-1) (KW) 照明灯白炽灯灯W数 放电灯灯W数 假设变压器为1000KVA，其有功输出为680KW，则其效率大致为680/850=，根据上述计算损耗的公式，该变压器的损耗为680*（1/=170KW!!! 变压器的热损失计算公式: △Pb=Pbk+

九年级物理综合复习电功 电功率 焦耳定律

九年级物理综合复习电功 电功率 焦耳定律 一. 选择题； 1. 把标有“220V ，40W ”和“220V ，15W ”的甲、乙两盏灯串联接在220V 电压下，则下面分析正确的是（ ） A. 两盏灯的总功率等于55W B. 两盏灯的总功率小于15W C. 甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率 D. 乙灯的实际功率大于甲灯的 实际功率 2. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（ ） A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 3. 一个电热器电阻为R ，当它两端电压为U ，通过时间t 消耗电能为W ，若使它消耗的电能为4W ，下列方法正确的是（ ） A. 电阻R 不变，电压U 不变，通电时间t 变为原来的2倍 B. 电阻R 减半，电压U 增大1倍，通电时间t 不变 C. 电阻R 不变，电压U 增大1倍，通过时间t 不变 D. 电阻R 减半，电压U 不变，通电时间t 不变 4. 有两个灯泡，1L 标有“6V ，3W ”的字样，2L 没有标记测得2L 电阻为 6，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和2L 的电功率分别是（ ） A. 12V ，3W B. 12V ，1.5W C. 9V ，3W D. 9V ，1.5W 5. 小红家的电表允许通过的最大电流是10A ，她家有4个标有“220V ，60W ”的灯泡，1个标“220V ，1000W ”的热水器1台，制冷时耗电140W 的电冰箱和一台耗电80W 的电视机，则（ ） A. 所有用电器可以同时使用 B. 除热水器外其他用电器可以同时使用 C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用

损耗公式

1、变压器损耗计算公式 (1)有功损耗：ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) (2)无功损耗：ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) (3)综合功率损耗：ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3) Q0≈I0%SN，QK≈UK%SN 式中：Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK——额定负载损耗(kW) SN——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β ——均匀负载系数 KT——负载波动损耗系数 QK——额定负载漏磁功率(kvar) KQ——无功经济当量(kW/kvar) 2.上式计算时各参数的选择前提： (1)取KT=1.05; (2)对城市电网和产业企业电网的6kV～10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量KQ=0.1kW/kvar; (3)变压器均匀负载系数，对于农用变压器可取β=20%;对于产业企业，实行三班制，可取β=75%; (4)变压器运行小时数T=8760h，最大负载损耗小时数：t=5500h; (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%。 线路电能损耗计算方法 A1 线路电能损耗计算的基本方法是均方根电流法，其代表日的损耗电量计算为： ΔA=3 Rt10-3 (kW?h) (Al-1) Ijf = (A) (Al-2) 式中ΔA——代表日损耗电量，kW?h； t——运行时间(对于代表日t＝24)，h； Ijf——均方根电流，A； R——线路电阻，n； It——各正点时通过元件的负荷电流，A。 当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时： Ijf= = (A) (Al-3) 式中Pt ——t时刻通过元件的三相有功功率，kW； Qt——t时刻通过元件的三相无功功率，kvar； Ut——t时刻同端电压，kV。 A2 当具备平均电流的资料时，可以利用均方根电流与平均电流的等效关系进行电能损耗计算，令均方根电流Ijf与平均电流Ipj(代表日负荷电流平均值)的等效关系为K(亦称负荷曲线形状系数)，Ijf=KIpj，则代表日线路损耗电量为： ΔA=3K2 Rt10-3 (kW?h) (A2-1) 系数K2应根据负荷曲线、平均负荷率f及最小负荷率α确定。 当f >0.5时，按直线变化的持续负荷曲线计算K2： K2=[α+1/3(1－α)2]/ [1/2(1+α)]2 (A2-2) 当f <0.5，且f >α时，按二阶梯持续负荷曲线计算K2：

电能损耗计算

例3-6 图3-26所示网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW ，8.0cos =?， T max =4500h 。试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参数如下： 线路（每回）：S/km 1082.2b ,km /409.0 x ,km /17.06000?×=Ω=Ω=r 变压器（每台）：5.10%V ,7.2%I ,kW 200 ,kW 86s 0s 0===Δ=ΔP P 图3-26 输电系统及其等值电路 解：最大负荷时变压器的绕组功率损耗为 kVA 4166j 252 kVA 5.3128.0/40315001005.1020022100%222+=?? ????×??????×+=??????????????+Δ=Δ+Δ=Δj S S S V j P Q j P S N N s s T T T 变压器的铁芯功率损耗为 kVA 1701172kVA 315001007.2862100%2000j j S I j P S N +=?? ????×+=?? ????+Δ=Δ 线路末端充电功率 Mvar 412.3Mvar 1101001082.22226202?=×××?=?=?V l b Q B 等值电路中流过线路等值阻抗的功率为 j32.455MVA 40.424 MVA 412.3701.1172.0166.4252.030402 01+=?+++++=+Δ+Δ+=j j j j jQ S S S S B T 线路上的有功功率损耗

MW 8879.1MW 10017.021110455.32424.402 22221=×××+==ΔL L R V S P 已知T max =4500h 和8.0cos =?， 从表3-1中查得h 3150=τ，假定变压器全年投入运行，则变压器全年的电能损耗 h kW 2300520h kW 315025287601723150876020?=?×+×=×Δ+×Δ=ΔT T P P A 线路全年的电能损耗 h kW 5946885h kW 31509.18873150?=?×=×Δ=ΔL L P A 输电系统全年的总电能损耗 h kW 8247405h kW 59468852300520?=?+=Δ+ΔL T A A