Działanie i moc prądu elektrycznego

W każdym zamkniętym obiegu następuje dwukrotna konwersja energii. W bieżącym źródle dokonuje się modyfikacji pewnej energii (na przykład w generatorze – mechanicznym) w elektryczny, a w obecnym obwodzie ponownie staje się równoważną ilością energii innego rodzaju. Miernikiem przekształcenia w obecny obwód energii elektrycznej w inne rodzaje energii jest wielkość pracy obecnej.

Ale rozumiemy, że praca i moc prądu elektrycznego to praca sił pola elektrycznego przenoszącego ładunki; Łatwo jest więc obliczyć.

Praca nad przenoszeniem ładunku elektrycznego w polu elektrycznym oszacowana jest przez iloczyn przesyłanego ładunku o wielkość potencjalnej różnicy pomiędzy punktami na początku i końcu transferu, tzn. Przez wartość napięcia:

A = qU.

Oczywiście związek ten można zastosować do oceny takich pojęć, jak praca i moc prądu elektrycznego . Wielkość ładunku płynącego w obwodzie może być oceniana z prądu płynącego w obwodzie i czasu potrzebnego, ponieważ q = To.

Stosując taki związek uzyskujemy wzór wyrażający wielkość działania prądu na określonej części obwodu mającego napięcie U:

A = UI.

Praca i moc prądu elektrycznego są mierzone w następujący sposób: jeśli prąd jest mierzony w amperach, czas pracy w sekundach, a napięcie w woltach, to praca jest w dżuli (J).

Tak więc, 1 joule = 1 ampere x 1 volt x 1 s.

Moc mierzy się w watach (watach):

1 wat = 1 joule / 1 sekunda lub 1 wat = 1 volt x 1 amp.

Kwestia obliczania wielkości pracy obecnej w tym regionie jest zupełnie niezwiązana z pytaniem o jaką formę energii przekształci się w tej sekcji. Ta praca jest miarą energii elektrycznej przekształconej w inne typy.

Prąd elektryczny podczas wykonywania pracy może doprowadzić do zapalenia żarówki elektrycznej, stopienia metali, obracania sztywności silnika, powodowania przemieszczeń chemicznych itp. We wszystkich przypadkach praca i moc prądu elektrycznego określają poziom konwersji energii elektrycznej w inne formy – energię mechaniczną, energię cieplną itp.

Wiedząc, że moc P = A / t, można uzyskać wzór, za pomocą którego prąd oblicza się na określonym odcinku obwodu:

P = UI.

Praca i moc prądu stałego można obliczyć za pomocą tych wzorów, a także za pomocą amperomierza, woltomierza. W praktyce prace pola elektrycznego mierzy się za pomocą specjalnego licznika. Przechodząc przez licznik, lekki aluminiowy dysk zaczyna się obracać wewnątrz niego , a jego prędkość będzie proporcjonalna do prądu i napięcia. Liczba obrotów, które zrobi w określonym czasie, pomoże wyciągnąć wnioski z prac wykonanych w tym czasie. Mierniki energii elektrycznej można zobaczyć w każdym mieszkaniu.

Moc prądu mierzy się przy użyciu specjalnego przyrządu – watomierza. W urządzeniu tego urządzenia są łączone zasady woltomierza i amperomierza.

Na wielu urządzeniach elektrycznych i urządzeniach technicznych wskazana jest ich moc. Na przykład moc żarówki może wynosić 25 W, 75 W, itp., Moc odkurzacza lub żelaza około 1000 W, moc silników elektrycznych może osiągnąć bardzo wysokie wartości – do kilku tysięcy kilowatów. W tym przypadku rozumiemy siłę prądu, która przechodzi przez to urządzenie.

Działanie i moc prądu zmiennego są obliczane inaczej. Tak więc, aby obliczyć pracę wykonywaną prądem zmiennym przez pewien przedział czasu, możesz użyć następującego wzoru:

P = 1 / 2I₀U₀ cos φ. Często ta formuła jest zapisana w postaci: P = IU cos φ, gdzie I i U są wartościami napięcia i prądu, które są 2 razy mniejsze od odpowiednich wartości amplitudy.

Wzór do obliczania mocy AC będzie taki sam, jak dla stałej.

Jednostki energii i pracy:

1 wat na sekundę = 1 J 1 watogodzina = 3600 J;

1 hektarogodzina = 360000 J;

1 kilowatogodzina = 3600000J.

Jednostki mocy:

1 amper wolt = 1 W;

1 hektar = 100 W;

1 kilowat = 1000 W.