电流与电功、电功率的热效应分析

【电流与电功、电功率的热效应分析】

电流和电功及电功率之间的热效应

电气元件中电流和功率的关系，电器开关一般有几个重要的参数：电流、电压、功率等，那么电流和电功、功率之间有没有热效应呢，如果有的话热效应是怎么样的呢？

电功、电功率、电流的热效应和电气设备的额定值。

机器工作状态是这样的：电动机把电能转变为机械能，电炉把电能转变为热能，各种照明灯则把电能转变为光能等。

这些能量的传递和转换都说明电流做了功。我们把电流所作的功叫电功。

电功只反映电流作功的多少，而要衡量电流作功的效率，还须引入一个新的物理量—电功率。单位时间内，电流所作的功叫电功率。当电压相同时，电功率与电阻值成反比。

电源提供的电功率等于负载取用的电功率与内电路损失的电功率之和，这个关系称电路功率平衡方程式。

电气设备的额定值，通常标在一小金属牌上，钉在电气设备的外壳上，叫做铭牌。

因而额定值，又叫做铭牌数据。为了保护各种电气设备的安全运行，一定要按照电气设备规定的额定值使用电气设备。

人们通过实验，发现电流通过导体时产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻及通电的时间成正比。这个关系又称作焦耳，也就是楞次定律。

电流通过导体会使导体发热，这是因为导体电阻所吸收的电能转变成了热能。这种现象就叫做电流的热效应。

电炉、电烙铁等电热设备及熔断器、热继电器等保护电器就是利用电流的热效应而制造的，而电机、变压器等电气设备，当电流通过绕组时所产生的热量，对这些设备是不利的，会使绝缘材料老化和变质，从而导致漏电、甚至烧坏电气设备。

大多数电气设备的寿命与材料的耐热性能及绝缘强度有关。为使电气设备能长期安全运行，根据绝缘材料的允许温度，都规定了一个最高工作温度。

显然，工作温度取决于热量，而热量又由电流、电压或功率决定。

我们就把电气元件的电气设备所允许的最大电流，最高电压和最大功率分别叫做额定电流。额定电压、额定功率，统称额定值。