Prąd mocy formuły. Rzeczywista i znamionowa moc. Wydajność urządzenia elektrycznego

Działanie wszystkich znanych urządzeń elektrycznych jest spowodowane moc elektryczna. W rezultacie otrzymujemy światło, ciepło, dźwięk, ruch mechaniczny to jest różne rodzaje energii. W tym artykule rozważymy i przestudiujemy takie fizyczne koncepcje, jak moc prądu elektrycznego.

Aktualne formuły mocy

Pod wpływem prądu w ten sam sposób, co w mechanice, rozumiemy pracę, która jest wykonywana w jednostce czasu. Oblicz moc wiedząc, jaką pracę wykonujesz prąd elektryczny przez jakiś czas pomoże formuła fizyczna.

Prąd, napięcie, moc w elektrostyce są powiązane przez równość, która może pochodzić ze wzoru A = UIt . Określa pracę wykonywaną przez prąd elektryczny:

P = A / t = UIt / t = UI
Tak więc formuła mocy prąd stały na dowolnej części obwodu jest wyrażona jako iloczyn prądu i napięcia między końcami sekcji.

Jednostki energetyczne

1 W (wat) - prąd o wartości 1 A (amper) w przewodniku, na którego końcach utrzymywane jest napięcie 1 V (volt).

Urządzenie do pomiaru mocy prądu elektrycznego nosi nazwę watomierza. Ponadto obecna formuła mocy umożliwia określenie mocy za pomocą woltomierza i amperomierza.

Jednostką poza systemem jest kW (kilowat), GW (gigawat), mW (miliwatów) itd. Z tym związane są również niesystemowe jednostki pracy, które są często wykorzystywane w życiu codziennym, na przykład (kilowatogodzina). Od 1kW = 10 ³ W i 1h = 3600s ,

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

Prawo i moc Ohma

Używając prawa Ohma, aktualna formuła mocy P = UI jest napisana w następującej formie:

P = UI = U ² / R = I ² / R
Tak więc moc uwolniona na przewodach jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu płynącego przez przewodnik i napięcia na jego końcach.

Rzeczywista i znamionowa moc

Podczas pomiaru mocy w konsumentach, aktualna formuła mocy pozwala określić jej rzeczywistą wartość, czyli taką, która naprawdę wyróżnia się w danym momencie dla konsumenta.

W paszportach różnych urządzeń elektrycznych również zwrócić uwagę na wartość mocy. Nazywa się nominalna. W paszporcie urządzenia elektrycznego zwykle wskazuje się nie tylko moc znamionową, ale również napięcie, dla którego zostało zaprojektowane. Jednak napięcie w sieci może się nieznacznie różnić od podanego w paszporcie, na przykład, aby wzrosnąć. Wraz ze wzrostem napięcia wzrasta także prąd w sieci, a co za tym idzie, moc prądu w odbiorniku. Oznacza to, że wartość faktycznej i znamionowej mocy urządzenia może się różnić. Maksymalna rzeczywista moc urządzenia elektrycznego jest większa niż nominalna. Odbywa się to, aby zapobiec uszkodzeniu urządzenia przy niewielkich zmianach napięcia w sieci.

Jeśli łańcuch składa się z kilku konsumentów, to licząc ich faktyczną wydajność, należy pamiętać, że dla dowolnego połączenia konsumentów całkowita moc w całym łańcuchu jest równa sumie zdolności poszczególnych odbiorców.

Wydajność urządzenia elektrycznego

Jak wiadomo, nie ma idealnych maszyn i mechanizmów (tj. Takich, które całkowicie przekształcają jeden rodzaj energii w inny lub wytwarzają energię). Podczas działania urządzenia część wydatkowanej energii jest koniecznie wydatkowana na pokonanie niepożądanych sił oporu lub po prostu "rozproszenie" w środowisku. Tak więc tylko część wydatkowanej przez nas energii przeznaczana jest na wykonanie pożytecznej pracy, na którą stworzono urządzenie.

Ilość fizyczna, która pokazuje, jaka część użytecznej pracy w wydatkowaniu jest nazywana wydajnością (zwana dalej wydajnością).

Innymi słowy, wydajność pokazuje, jak efektywnie zużyta praca jest używana, gdy jest wykonywana, na przykład, przez urządzenie elektryczne.

Efektywność (oznaczona grecką literą η ("this")) jest wielkością fizyczną, która charakteryzuje wydajność urządzenia elektrycznego i pokazuje, jaka część użytecznej pracy jest zużywana.

Wydajność jest określana (jak w mechanice) przez formułę:

η = A _P / A C · 100%

Jeśli znana jest moc prądu elektrycznego, formuły określania CCD będą wyglądały następująco:

η = P _P / P _C · 100%

Przed określeniem wydajności urządzenia należy określić, jaka jest użyteczna praca (do czego jest stworzone urządzenie) i jaka jest zużyta praca (praca jest wykonywana lub jaką energię zużyto na wykonanie użytecznej pracy).

Zadanie

Zwykły lampa elektryczna Ma moc 60 W i napięcie robocze 220 V. Jaką pracę wykonuje prąd elektryczny w lampie, a ile płacisz za prąd w ciągu miesiąca, przy taryfie T = 28 rubli, używając lampy przez 3 godziny dziennie?
Jaki jest prąd w lampie i opór spirali w stanie roboczym?

Rozwiązanie:

1. Aby rozwiązać ten problem:
a) obliczyć czas lampy w ciągu miesiąca;
b) obliczamy pracę prądu w lampie;
c) obliczamy miesięczną opłatę w wysokości 28 rubli;
d) obliczyć prąd w lampie;
d) obliczyć opór lampy spiralnej w stanie roboczym.

2. Aktualna siła obliczana jest według wzoru:

A = P · t

Moc prądu w lampie pomoże obliczyć aktualną formułę mocy:

P = UI;
I = P / U.

Rezystancja spirali lampy w stanie roboczym z prawa Ohma jest równa:

R = U / I.

3. SI

[A] = W · h;

[I] = 1B · 1A / 1B = 1A;

[R] = 1B / 1A = 1Ω.

4. Obliczenia:

t = 30 dni · 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 kW / kW h = 151 rubli.

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