在介绍电功和电功率的概念以前,我们先通过一个简单的例子谈谈什么叫“功”和“功率”。
假如我们把水从地面送到水塔上去,那么,十分明显,我们的工作量就要用水的重量和水塔高度的乘积来表示。只考虑水量的一面或塔高一面都是不够的。因为当塔高固定时,要送上去的水越多,工作量就越大;或者当送上去的水量固定时,塔越高,工作量也越大。在这里,这个“工作量”就是我们所要做的“功”。这个功叫做机械功。
仅仅知道了功还不够,还应该知道这些功是在多长时间内完成的。用得时间短,说明做功做得快;用得时间长,说明做功做得慢。做功的快慢,就用“功率”来表示。“功率”就是在单位时间里所做的功。也就是功率等于功被做功所用的时间来除。功率大,就是在单位时间里做的功多,也就是做功做得快。
什么叫电功呢?电功就是电流所做的功。从电流通过导体时所产生的各种现象来看,电流是能够做功的。例如,电流通过电动机,就能带动各种机器运转。这时电流所做的功(也叫消耗的电能),变成了机械功。电流通过导线,使导线变热的时候,消耗的电能就变成了热能。
电功的大小用电压和电量的乘积来表示,即电功W=电量q×电压V。电量的实用单位是库伦,电压的单位是伏特,电功的单位是焦尔。如果某段电路上通过的电量是1库伦,它上面的电压是1伏特,在这段电路上所消耗的电能,即电流所做的功,就为1焦尔。
什么叫电功率呢?电功率就是电流在每秒钟里所做的功。如果已经知道电流在时间t(秒)内所做的功是W,那么电功率便是:
N=\(\frac{W}{t}\)=q×V;t=\(\frac{q}{t}\)×V。
上式中的q是在时间t内流过某段电路的电量(单位是库伦),所以q/t是单位时间流过的电量,它就是这段电路的电流I(单位是安培),因此上式又可写成N=I×V。
每秒钟内做1焦尔功的功率叫1瓦特。从上式可以看出,1瓦特也等于1安培的电流乘1伏特的电压。
实用上也有用千瓦和马力做电功率的单位的。1千瓦等于1000瓦特。1马力等于735瓦特。
日常用的电灯泡,功率的大小不等,有25瓦特、40瓦特、60瓦特的等等。功率越大的,灯丝上每秒放出的能量就越多,所以灯泡就越亮。(田)