Λειτουργία και ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος

Σε κάθε κλειστό κύκλωμα χωρίς αποτυχίαυπάρχει διπλός μετασχηματισμός ενέργειας. Σε μία τροποποίηση της τρέχουσας πηγής είναι κατασκευασμένο από οποιοδήποτε ενέργειας (π.χ., γεννήτρια - μηχανική κατεργασία) σε ηλεκτρική ενέργεια, και ένα κύκλωμα ρεύματος πάλι μετατρέπεται στο ποσό της ενέργειας που ισοδυναμεί με αυτού του είδους. Μετρήστε κύκλωμα μετατροπής ηλεκτρικό ρεύμα σε οποιονδήποτε από άλλους τύπους ενέργειας - την τιμή του ρεύματος λειτουργίας.

Αλλά καταλαβαίνουμε ότι η εργασία και η δύναμη ενός ηλεκτρικού ρεύματος είναι το έργο του ηλεκτρικού πεδίου που αναγκάζει τα κινούμενα φορτία. έτσι είναι εύκολο να υπολογιστεί.

Οι εργασίες για τη μεταφορά ηλεκτρικού φορτίου στοτο ηλεκτρικό πεδίο υπολογίζεται από το προϊόν του μεταφερόμενου φορτίου από το μέγεθος της διαφοράς δυναμικού μεταξύ των σημείων στην αρχή και στο τέλος της μεταφοράς, δηλ. με την τιμή τάσης:

Α = qU.

Προφανώς, αυτός ο λόγος μπορεί να είναιΕίναι επίσης εφαρμόσιμο στην αξιολόγηση τέτοιων εννοιών όπως η εργασία και η ισχύς ενός ηλεκτρικού ρεύματος. Το μέγεθος του φορτίου που ρέει στο κύκλωμα μπορεί να κριθεί από το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα και από τον χρόνο που λαμβάνει χώρα, δεδομένου ότι q = It.

Χρησιμοποιώντας μια τέτοια σχέση, λαμβάνουμε έναν τύπο που εκφράζει το μέγεθος της λειτουργίας του ρεύματος σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του κυκλώματος που έχει τάση U:

A = UIt.

Η εργασία και η ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος μετριούνται ως εξής: αν το ρεύμα μετριέται σε αμπέρ, ο χρόνος λειτουργίας σε δευτερόλεπτα και η τάση σε volts, τότε η εργασία είναι σε joules (J).

Έτσι, 1 joule = 1 ampere x 1 volt x 1 δευτερόλεπτο.

Η ισχύς μετράται σε Watt (Watt):

1 watt = 1 joule / 1 δευτερόλεπτο ή 1 watt = 1 volt x 1 amp.

Το ζήτημα του υπολογισμού του μεγέθους των τρεχουσών εργασιών σε αυτόοικόπεδο είναι εντελώς άσχετο με το ερώτημα τι είδους ενέργεια θα μετατραπεί η ηλεκτρική ενέργεια σε αυτό το τμήμα. Αυτή η εργασία είναι ένα μέτρο ηλεκτρικής ενέργειας που μετατρέπεται σε άλλους τύπους.

Το ηλεκτρικό ρεύμα, όταν εκτελεί εργασία, μπορείνα φουσκώσει το νήμα του ηλεκτρικού λαμπτήρα, να λειώσει τα μέταλλα, να περιστρέψει το οπλισμό του κινητήρα, να προκαλέσει χημικούς μετασχηματισμούς κλπ. Σε όλες τις περιπτώσεις, η εργασία και η ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος καθορίζουν το επίπεδο μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλες μορφές - μηχανική ενέργεια, ενέργεια θερμικής κίνησης κλπ.

Γνωρίζοντας ότι η ισχύς P = A / t, είναι δυνατόν να ληφθεί ένας τύπος με τον οποίο το ρεύμα υπολογίζεται σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του κυκλώματος:

P = UI.

Η εργασία και η δύναμη του συνεχούς ρεύματος μπορεί να είναιυπολογίζονται μέσω αυτών των τύπων, και επίσης μέσω ενός αμπερόμετρου, ενός βολτόμετρου. Στην πράξη, η εργασία του ηλεκτρικού πεδίου μετριέται με ειδικό μετρητή. Περνώντας μέσω του μετρητή, ένας ελαφρύς δίσκος αλουμινίου αρχίζει να περιστρέφεται μέσα του και η ταχύτητά του θα είναι άμεσα ανάλογη προς το ρεύμα και την τάση. Ο αριθμός των στροφών που θα κάνει σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή θα βοηθήσει να εξαχθούν συμπεράσματα για το έργο που επιτεύχθηκε κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να δουν σε κάθε διαμέρισμα.

Η ισχύς του ρεύματος μετριέται χρησιμοποιώντας ένα ειδικό όργανο - ένα μετρητή βαρύτητας. Στη συσκευή αυτής της συσκευής, συνδυάζονται οι αρχές ενός βολτόμετρου και ενός αμπερόμετρου.

Σε πολλές ηλεκτρικές συσκευές και τεχνικέςσυσκευές δείχνουν τη δύναμή τους. . Για παράδειγμα, η ισχύς μπορεί να είναι ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως 25 W, 75 W, κλπ, η ισχύς της ηλεκτρικής σκούπας ή σιδήρου των περίπου 1000 W, η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να φθάσει πολύ υψηλές τιμές - έως και αρκετές χιλιάδες κιλοβάτ. Σε αυτή την περίπτωση, εννοούμε τη δύναμη του ρεύματος που περνά μέσα από αυτή ή τη συσκευή.

Η λειτουργία και η ισχύς του εναλλασσόμενου ρεύματος υπολογίζονται με διαφορετικό τρόπο. Έτσι, για να υπολογίσετε την εργασία που πραγματοποιείται από ένα εναλλασσόμενο ρεύμα για μια ορισμένη χρονική περίοδο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τύπο:

P = 1 / 2IoU cos φ. Συχνά αυτός ο τύπος γράφεται με τη μορφή αυτή: P = IU cos φ, όπου I και U είναι οι τιμές τάσης και ρεύματος που είναι 2 φορές μικρότερες από τις αντίστοιχες τιμές πλάτους.

Ο τύπος για τον υπολογισμό της ισχύος εναλλασσομένου ρεύματος θα είναι ο ίδιος με αυτόν της σταθεράς.

Μονάδες ενέργειας και εργασίας:

1 watt-δευτερόλεπτο = 1 J 1 watt-ώρα = 3600 J.

1 hectawatt-ώρα = 360000 J.

1 κιλοβατώρα = 3600000J.

Μονάδες ισχύος:

1 αμπέρ-βολτ = 1 W.

1 εκτάριο = 100 W.

1 κιλοβάτ = 1000 βατ.