电功和电功率
一、电功
电流所做的功叫做电功，用符号 $W$ 表示。
电功的实质
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。
电功公式
$$W = UIt$$
其中：
- $W$ — 电功，单位：焦耳（J）
- $U$ — 电压，单位：伏特（V）
- $I$ — 电流，单位：安培（A）
- $t$ — 时间，单位：秒（s）
电功的常用单位：千瓦时（$\text{kW·h}$），俗称"度"。
$1 \text{ kW·h} = 3.6 \times 10^6 \text{ J}$
$1 \text{ kW·h} = 3.6 \times 10^6 \text{ J}$
二、电功率
电流在单位时间内所做的功叫做电功率，用符号 $P$ 表示。
电功率公式
$$P = \frac{W}{t} = UI$$
其中：
- $P$ — 电功率，单位：瓦特（W）
- $W$ — 电功，单位：焦耳（J）
- $t$ — 时间，单位：秒（s）
- $U$ — 电压，单位：伏特（V）
- $I$ — 电流，单位：安培（A）
额定功率和实际功率
- 额定电压：用电器正常工作时的电压
- 额定功率：用电器在额定电压下的功率
- 实际功率：用电器在实际电压下的功率
三、电功率的计算
常用公式
$$P = UI = I^2R = \frac{U^2}{R}$$
用电器的实际功率随实际电压的变化而变化：
当 $U_{实} = U_{额}$ 时，$P_{实} = P_{额}$，用电器正常工作；
当 $U_{实} > U_{额}$ 时，$P_{实} > P_{额}$，用电器可能烧坏；
当 $U_{实} < U_{额}$ 时，$P_{实} < P_{额}$，用电器不能正常工作。
当 $U_{实} = U_{额}$ 时，$P_{实} = P_{额}$，用电器正常工作；
当 $U_{实} > U_{额}$ 时，$P_{实} > P_{额}$，用电器可能烧坏；
当 $U_{实} < U_{额}$ 时，$P_{实} < P_{额}$，用电器不能正常工作。
四、教学视频
📝 练习题
1. 一盏灯标有"220V 40W"，表示该灯的______电压是 $220 \text{ V}$，______功率是 $40 \text{ W}$。
答案：额定；额定
2. 一个电热水壶标有"220V 1000W"，在额定电压下工作 $5 \text{ min}$，消耗的电能是多少？
解：
$$t = 5 \text{ min} = 300 \text{ s}$$
$$W = Pt = 1000 \times 300 = 3 \times 10^5 \text{ J}$$
或 $W = Pt = 1 \text{ kW} \times \frac{5}{60} \text{ h} = \frac{1}{12} \text{ kW·h} \approx 0.083 \text{ 度}$
答：消耗的电能是 $3 \times 10^5 \text{ J}$（约 $0.083$ 度）。