单选题
纯电阻电路的平均功率为正确的()。
A
A、P=UI
B
B、P=uI
C
C、P=UmI
D
D、P=UmIm
答案解析
正确答案:A
解析:
好的,我们来详细解析这道题。
### 题目背景
在纯电阻电路中,电能完全转化为热能,没有其他形式的能量转换。因此,电阻上的功率可以用简单的公式来表示。
### 选项解析
1. **选项 A: P = UI**
- **解析**: 这是纯电阻电路中平均功率的正确表达式。其中 \( U \) 是电压(单位:伏特,V),\( I \) 是电流(单位:安培,A)。这个公式的物理意义是:电阻上的功率等于电压和电流的乘积。
- **示例**: 假设一个电阻器两端的电压为 10V,通过它的电流为 2A,那么该电阻器的平均功率为 \( P = 10 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 20 \, \text{W} \)。
2. **选项 B: P = uI**
- **解析**: 这个公式中的 \( u \) 和 \( I \) 分别表示瞬时电压和瞬时电流。虽然瞬时功率可以用 \( p(t) = u(t) \cdot i(t) \) 表示,但题目要求的是**平均功率**,而不是瞬时功率。
- **示例**: 如果电压和电流都是正弦波,瞬时功率会随时间变化,而平均功率需要对瞬时功率进行时间平均。
3. **选项 C: P = UmI**
- **解析**: 这个公式中的 \( U_m \) 表示电压的最大值(峰值),而 \( I \) 是电流的有效值。这种组合不适用于计算平均功率。
- **示例**: 如果电压的最大值为 14.14V(对应有效值 10V),电流的有效值为 2A,那么 \( P = 14.14 \, \text{V} \times 2 \, \text{A} = 28.28 \, \text{W} \),这不是平均功率。
4. **选项 D: P = UmIm**
- **解析**: 这个公式中的 \( U_m \) 和 \( I_m \) 分别表示电压和电流的最大值(峰值)。这种组合也不适用于计算平均功率。
- **示例**: 如果电压的最大值为 14.14V,电流的最大值为 2.828A,那么 \( P = 14.14 \, \text{V} \times 2.828 \, \text{A} = 40 \, \text{W} \),这同样不是平均功率。
### 为什么选择 A
- **原因**: 在纯电阻电路中,平均功率的计算公式是 \( P = UI \),其中 \( U \) 和 \( I \) 分别是电压和电流的有效值。这个公式直接反映了电阻上消耗的平均功率,是最常用的功率计算公式。
