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  • 純電阻電路與非純電阻電路的區別
    • 發布時間:2021-05-21 12:00:20
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    純電阻電路與非純電阻電路的區別
    電能完全轉化為內能的電路是純電阻電路;否則就是非純電阻電路。
    純電阻電路:理論上從電源獲得的能量能夠全部轉變成內能的電路,實際上絕大部分轉換的都可以是純電阻電路。呵呵,有點不好理解哈。通俗一點:在電路上以電阻器件為主要負載,而電路上的電容電感的作用對電路影響不大,那么這種電路就是純電阻電路。內能則一般指熱能。例如,白熾燈和LED燈,白熾燈90%以上的電能轉變成熱能(也就是內能),僅有10%的電能轉換成了光能,而這點光能還是從熱能轉換的,并不是從電能直接轉換而來,所以白熾燈電路是純電阻電路。LED燈將電能幾乎全部轉換為光能,所以是非純電阻電路。
    非純電阻電路:就是將從電源獲得的能量除了小部分轉換成內能(熱能)外,大部分轉換成了其它能量形式。;例如電動機,除了線圈電阻發熱外,電能基本上轉換成機械能輸出。其它還有節能燈、電風扇等等。
    一、從元器件角度識別
    日常生活中的電熱毯、電烙鐵、白熾燈、電爐子、電飯鍋、電熨斗、轉子被卡住的
    電動機等元器件都屬于純電阻,含這些元件的電路稱純電阻電路。電動機、電風扇、電吹風、電冰箱、電視機、電解槽、電腦、電磁爐、蓄電池(充電)等元器件在工作時都屬于非純電阻,含這些元件的電路稱非純電阻電路。它們在電路中的符號如下:
    純電阻電路和非純電阻電路的區別
    二、從能量轉化角度識別
    (1)純電阻電路:電能全部轉化為內能
    (2)非純電阻電路:電能轉化為內能和其它形式能。其中:內能應只占少部分。 對于含電動機的電路,其它形式能為機械能;對于含電解槽的電路,其它形式能為化學能。
    三、從歐姆定律角度識別
    不包含電阻的公式在純電阻和非純電阻電路中都適用。如P=UI,W=UIt。 包含電阻的公式只適用在純電阻電路中。如P=I2R,W=I2Rt,R=U÷I, R=UU÷P,Q=IIRt。 W=UIt ,W=Pt,P=W/t 適用于純電阻電路和非純電阻電路。
    純電阻電路:U=IR W=UIt=Q=I2Rt=U2/Rt P電=P熱=UI=I2R=U2/R 電能全部轉化成熱能。
    非純電阻電路:U<IR W=UIt Q=I2Rt P電=UI P熱=I2R P電=P熱+P其(電能轉化成熱能和其他形式的能量)
    電動機,電風扇等,除了發熱以外,還對外做功,所以這些是非純電阻電路。白熾燈把90%以上的電能都轉化為熱能,只有很少轉化為光能。所以,在中學電學計算中,白熾燈也近似看做純電阻。而節能燈則大部分能量轉換成了光能所以節能燈屬于非純電阻電路。這也是為什么白熾燈遠比節能燈耗電的原因(節能燈幾乎將電能全部轉化為了光能)
    只要符合歐姆定律的不管它將能量轉化成什么能,動能也好,化學能也好,光能也好。只要電流相位和電源一致,符合歐姆定律就可以看做是純電阻電路。因為在計算和分析上可以這么去做。當然,在有電動機存在的電路,部分電能被轉化成動能,經電容補償后可以使相位平衡,功率因數可以為1,但是在分析的時候卻不能把他們看成純電阻電路,電壓電流和電阻的關系不對。凡是存在其他能量轉化的,基本上都不是只有電阻性負載存在,計算阻值和電壓電流關系的時候就不能看做純電阻電路。
    說明
    準確來說,歐姆定律全部式子在焦耳定律中的所有變形式(如Q=I²Rt=U²/R*t Q=W=Pt=UIt等)都能在純電阻電路中使用。
    純電阻電路是指電路中只含有電阻元件的電路。
    在純電阻電路中,歐姆定律和焦耳定律均成立。
    注: 焦耳定律原式Q=I²R*t可在幾乎任何電路中使用。
    相關介紹
    高中會學到電路中的幾種基本元件:電阻,電感,電容。
    在高中范圍內接觸的電路定量計算的問題中,典型的非純電阻電路:發電機,變壓器。他們都是利用電磁感應工作的,雖然也有電阻,但同時也有電感,所以不是純電阻電路,不能用歐姆定律計算。
    至于說自由電荷在導體中定向移動的阻力,可以這樣理解:
    金屬導體是由電子和相應正粒子點陣組成的,其中電子大多可以自由移動,故被稱作自由電子;而正粒子幾乎不動,成晶體點陣排列而組成晶格。自由電子在導體中定向移動的時候與正粒子晶格頻繁碰撞,從而減速,其作用相當于受到與運動方向相反的阻力,這也就是電阻率的微觀解釋。
    由上述分析不難看出,當自由電子定向移動的速度增大時,和正粒子晶格碰撞將更加頻繁,也就是宏觀上表現為阻力更大。
    線性元件,是指I~U曲線為直線的元件,即所謂線性。而I~U曲線為直線意味著什么,其實就是電阻R不隨電壓U變化,即電阻恒值。所以只要電阻變的都是非線性元件。不光是純金屬,半導體,乃至一般的導體,它們的電阻都會隨電壓U變化,所以都是非線性元件。只不過在一般情況下,導體電阻在我們所考慮的問題中變化不大時,大家習慣上把它當作線性元件來處理,即近似看作電阻為恒值,并且在很多情況下這樣的近似是非常好用又非常合理的。
    純電阻電路,非純電阻電路
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