在導(dǎo)體的兩端加上電壓，導(dǎo)體內(nèi)就形成了電場(chǎng)。導(dǎo)體內(nèi)的電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，因此電場(chǎng)力做了功。這個(gè)功叫作電流做的功，簡(jiǎn)稱電功。如果導(dǎo)體兩端的電壓為U，通過(guò)導(dǎo)體的電流為 I，通電時(shí)間為 t，則電流做的功為
電流做功的過(guò)程實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程。例如，電流通過(guò)電爐時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能；電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，小部分電能轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能。
上式表明，電流流過(guò)一段電路時(shí)所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間三者的乘積。上式中W，U，I，t的 SI 單位分別是J、V、A、s。日常生活中，我們常用的電功的單位還有kW·h (千瓦·時(shí))，即“度”：
1度 = 1 kW·h = 3.6×106 J
電能表顯示的是我們家庭消耗的電能，如左圖所示。
還有一種新式電能表，其中沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤，靠?jī)?nèi)部的電子電路計(jì)算電能，讀數(shù)由液晶板顯示，如右圖所示。
目前很多地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始使用IC卡式電能表，如中圖所示。安裝了這種電能表的用戶，需要先到供電部門購(gòu)買電能，購(gòu)買的電能值被“寫(xiě)”到IC卡上，將IC卡插入自家的電能表即可使用相應(yīng)的電能。電能用完后需要再去購(gòu)買。
電流所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫作電功率，通常用 P 表示，即
將W = UIt 代入上式，可得
上式表明，一段電路上的電功率等于這段電路兩端的電壓和電路中的電流的乘積。在國(guó)際單位制中，電功率的單位是W （瓦）：
1 W = 1 J/s = 1 V·A
一般用電器的銘牌上都標(biāo)明額定功率和額定電壓，如下圖所示。
用電器只有以額定電壓工作時(shí)才能達(dá)到額定功率。如果把用電器接到高于它的額定電壓的電路上，用電器消耗的電功率會(huì)超過(guò)它的額定功率，就有被燒壞的危險(xiǎn)；而接到低于它的額定電壓的電路上，它消耗的實(shí)際功率就比額定功率小，如果電壓過(guò)低，用電器也不能正常工作。所以，在把用電器接入電路之前，必須注意電路實(shí)際電壓與用電器的額定電壓是否一致。
[例題1] 有一個(gè)額定值為“1 kW，220 V”的電暖器，正常工作時(shí)的工作電流是多大？如果由于供電緊張，電壓下降到160 V，它的實(shí)際功率將是多少？
分析 本題可以由電功率的定義式先求解它正常工作時(shí)的電流，再算出它的電阻值，根據(jù)歐姆定律計(jì)算它的實(shí)際電流，最后再計(jì)算它的實(shí)際功率。
解 根據(jù)電功率公式P = UI，電暖器正常工作時(shí)的工作電流為
由部分電路歐姆定律，電暖器的電阻為
當(dāng)電暖器兩端的電壓下降為160 V時(shí)，電阻不變，根據(jù)歐姆定律得
當(dāng)把電暖器兩端的電壓為160 V時(shí)，電阻不變，根據(jù)歐姆定律得
三、焦耳定律
電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，這就是電流的熱效應(yīng)。英國(guó)物理學(xué)家焦耳（1818—1889）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出這樣的結(jié)論：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，等于電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間三者的乘積。這就是焦耳定律。用公式表示為：
式中Q表示熱量，I表示電流強(qiáng)度，R表示電阻，t表示時(shí)間， SI 單位分別是J，A，Ω，s。
如果電路中只含有電阻，即純電阻電路，根據(jù)歐姆定律U = IR，有Q = I2Rt = UIt。在這種情況下，電流所做的功UIt 跟產(chǎn)生的熱量 I2Rt是相等的，電能完全轉(zhuǎn)化為電路的熱力學(xué)能。這時(shí)，計(jì)算電功也可以用下面的公式：
[例題2] 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，額定電壓是 220 V，線圈電阻為 1.0 Ω，正常工作時(shí)通過(guò)的電流是5.0 A。求它的額定電功率和工作1 h電流做的功及產(chǎn)生的熱量。
分析 題目中給出了額定電壓、線圈電阻和和正常工作時(shí)的電流，但這三者的數(shù)量關(guān)系卻不符合部分電路歐姆定律。這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)不是純電阻。因此在計(jì)算電功時(shí)，只能利用W = UIt 進(jìn)行計(jì)算。
解 根據(jù)電功率的公式，可得電動(dòng)機(jī)的額定電功率
P = U I = 220×5.0 W = 1.1×103 W
由電功和電功率的關(guān)系可知，1 h內(nèi)電流做的功
W = Pt = 1.1×103×3.6×103 J ≈ 4.0×106 J
由焦耳定律可知，1 h內(nèi)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量
Q = I2Rt = 5.02×1.0×3.6×103 J = 9.0×104 J

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