Vzorec proudového proudu. Skutečný a jmenovitý výkon. Efektivita elektrického zařízení

Účinek všech známých elektrických spotřebičů je způsoben elektrická energie. V důsledku toho získáváme světlo, teplo, zvuk, mechanický pohyb tj. různé druhy energie. V tomto článku budeme zvažovat a studovat takové fyzické pojmy jako síla elektrického proudu.

Aktuální vzorce pro energii

Pod silou proudu stejně jako v mechanice rozumíme práci, která se provádí za jednotku času. Vypočítat sílu s vědomím práce, kterou děláte elektrického proudu po nějakou dobu vám pomůže fyzická formulace.

Proud, napětí a výkon v elektrostatice jsou vztaženy na rovnost, která může být odvozena ze vzorce A = UIt . Určuje práci prováděnou elektrickým proudem:

P = A / t = UIt / t = UI
Tedy, silový vzorec stejnosměrný proud na kterékoliv části obvodu je vyjádřena jako součin proudu a napětí mezi konce úseku.

Napájecí jednotky

1 W (watt) - proudový proud 1 A (ampér) ve vodiči, jehož konce jsou udržovány na napětí 1 V (volt).

Zařízení pro měření výkonu elektrického proudu se nazývá wattmetr. Rovněž aktuální vzorec energie vám umožňuje určit výkon pomocí voltmetru a ampérmetru.

Výkonová jednotka mimo systém je kW (kilowatt), GW (gigawatt), mW (milliwatts) atd. Některé nesystémové pracovní jednotky, které se často používají v každodenním životě, např. (Kilowatthodiny), také souvisí. Protože 1kW = 10 ³ W a 1h = 3600s ,

1 kW · h = 10 ³ W · 3600 s = 3,6 · 10 ⁶ W · s = 3,6 · 10 ⁶ J.

Ohmův zákon a moc

Použitím Ohmova zákona je současný vzorec moci P = UI zapsán v následující formě:

P = UI = U2 / R = I2 / R
Takže výkon uvolněný na vodičích je přímo úměrný síle proudu protékajícího vodičem a napětí na jeho koncích.

Skutečný a jmenovitý výkon

Když měříte spotřebu energie u spotřebitele, aktuální vzorec energie umožňuje určit jeho skutečnou hodnotu, tedy hodnotu, která v daném okamžiku na spotřebiteli vyniká.

V pasech různých elektrických zařízení se také uvažuje o hodnotě výkonu. Nazývá se nominální. V pasu elektrického zařízení obvykle uvádějte nejen jmenovitý výkon, ale také napětí, pro které je určen. Napětí v síti se však mírně liší od napětí uvedeného v pasu, například z důvodu zvýšení. S nárůstem napětí se také zvyšuje proud v síti a v důsledku toho i výkon proudu u spotřebitele. To znamená, že hodnota skutečného a jmenovitého výkonu zařízení se může lišit. Maximální skutečný výkon elektrického zařízení je větší než jmenovitý. To je provedeno, aby se zabránilo poruše zařízení s malými změnami napětí v síti.

Je-li řetězec tvořen několika spotřebiteli, počítá se jejich skutečná kapacita, je třeba si uvědomit, že pro jakékoliv připojení spotřebitelů se celkový výkon v celém řetězci rovná součtu kapacit jednotlivých spotřebitelů.

Efektivita elektrického zařízení

Jak je známo, neexistují žádné ideální stroje a mechanismy (tj. Ty, které by zcela přeměňovaly jeden druh energie na jiný nebo vytvářely energii). Během provozu zařízení se část vynaložené energie nutně vynaloží na překonání nežádoucích odporových sil nebo se prostě "rozptýlí" do životního prostředí. Takže jen část energie, kterou jsme vynaložili, utratí na to, abychom učinili užitečnou práci, pro kterou byl přístroj vytvořen.

Fyzické množství, které ukazuje, jakou část užitečné práce ve vynaložených, se nazývá účinnost (dále jen efektivita).

Jinými slovy, účinnost ukazuje, jak efektivně se vyhořelá práce používá, když se provádí například elektrickým zařízením.

Efektivita (označená řeckým písmem η ("to")) je fyzikální veličina, která charakterizuje účinnost elektrického zařízení a ukazuje, jaká část užitečné práce je vynaložena.

Efektivita se určuje (jako u mechaniky) podle vzorce:

n = A _P / A C · 100%

Je-li známa síla elektrického proudu, vzorce pro určení CCD budou vypadat takto:

n = P _P / P _C · 100%

Před určením účinnosti zařízení je třeba určit, jaká užitečná práce (co je zařízení vytvořeno) a jaká je vynaložená práce (práce se dělá nebo jaká energie je vynaložena na užitečnou práci).

Úkol

Běžný elektrická lampa Má výkon 60 W a pracovní napětí 220 V. Jaký druh práce dělá elektrický proud ve výbojce a kolik zaplatíte za elektřinu během měsíce v tarifu T = 28 rublů, s lampou 3 hodiny denně?
Jaký je proud v lampě a odpor spirály v provozním stavu?

Řešení:

1. Chcete-li vyřešit tento problém:
a) vypočítat čas lampy během měsíce;
b) vypočítáme práci proudu v lampě;
c) vypočítáme měsíční poplatek ve výši 28 rublů;
d) vypočítat proud v lampě;
d) vypočítat odpor spirálového světla v provozním stavu.

2. Současná síla se vypočítá podle vzorce:

A = P · t

Síla proudu v lampě pomůže vypočítat aktuální poměr výkonu:

P = UI;
I = P / U.

Odpor spirály lampy v provozním stavu z Ohmova zákona je:

R = U / I.

3. SI

[A] = W; h;

[1] = 1B · 1A / 1B = 1A;

[R] = 1B / 1A = 1Ω.

4. Výpočty:

t = 30 dnů; 3 h = 90 h;
A = 60, 90 = 5400 W, h = 5,4 kW, h;
I = 60/220 = 0,3 A;
R = 220 / 0,3 = 733 Ohm;
B = 5,4 kW · h · 28 k / kW h = 151 rublů.

Odpověď: A = 5,4 kWh; I = 0,3 A; R = 733 Ohm; B = 151 ruble.