Ток на мощностната формула. Действителна и номинална мощност. Ефективност на електрическите уреди

Действието на всички известни електрически уреди се дължи електрическа енергия. В резултат на това получаваме светлина, топлина, звук, механично движение т.е. различни видове енергия. В тази статия ще разгледаме и проучим такива физически понятия като силата на електрическия ток.

Текущи формули на мощност

Под силата на тока по същия начин, както в механиката, ние разбираме работата, която се извършва за единица време. Изчислете силата, знаейки работата, която вършите електрически ток за известно време физическа формула ще помогне.

Ток, напрежение, мощност в електростатиката са свързани с равенство, което може да се извлече от формулата A = UIt . Определя работата, изпълнявана от електрическия ток:

P = A / t = UIt / t = UI
Така, формулата на мощността постоянен ток на всяка част от веригата се изразява като произведение на тока и напрежението между краищата на секцията.

Захранващи блокове

1 W (watt) - сила на тока от 1 A ​​(ампера) в проводник, между краищата на които се поддържа напрежение 1 V (волт).

Устройство за измерване на мощността на електрически ток се нарича ватметър. Също така, сегашната формула на мощността ви позволява да определите мощността с помощта на волтметър и амперметър.

Извънсистемната енергийна единица е kW (киловат), GW (gigawatt), mW (миливата) и т.н. Някои несистемни единици работа, които често се използват в ежедневието, например (киловат час), също са свързани с това. От 1kW = 10 ³ W и 1h = 3600s ,

1 kW · h = 10 ³ W · 3600s = 3.6 · 10 ⁶ W · s = 3.6 · 10 ⁶ J.

Законът и силата на Ом

Използвайки закона на Ом, текущата мощностна формула P = UI се пише в следната форма:

P = UI = U2 / R = I2 / R
Така, мощността, освободена от проводниците е право пропорционална на силата на тока, протичащ през проводника и напрежението в неговите краища.

Действителна и номинална мощност

При измерване на силата в потребителя текущата формула на мощността позволява да се определи нейната действителна стойност, т.е. тази, която наистина се откроява в даден момент на потребителя.

В паспортите на различни електрически уреди също се отбелязва стойността на силата. Нарича се номинално. В паспорта на електрическото устройство обикновено се посочва не само номиналната мощност, но и напрежението, за което е проектирано. Въпреки това, напрежението в мрежата може да се различава леко от посоченото в паспорта, например, за да се увеличи. С увеличаване на напрежението, токът в мрежата също се увеличава, а оттам и силата на тока в потребителя. Това означава, че стойността на действителната и номиналната мощност на устройството може да варира. Максималната действителна мощност на електрическото устройство е по-голяма от номиналната. Това се прави, за да се предотврати повреда на устройството с незначителни промени в напрежението в мрежата.

Ако една верига се състои от няколко потребителя, тогава, като се вземе предвид тяхната действителна мощност, трябва да се помни, че за всяка връзка на потребителите общата мощност в цялата верига е равна на сумата на капацитетите на отделните потребители.

Ефективност на електрическото устройство

Както е известно, няма идеални машини и механизми (т.е. тези, които напълно биха преобразували един вид енергия в друг или генерират енергия). По време на работата на устройството, част от изразходваната енергия е задължително изразходвана за преодоляване на нежелани сили на съпротивление или просто „разсейване“ в околната среда. По този начин само част от изразходваната от нас енергия се изразходва за извършване на полезна работа, за която е създадено устройството.

Физическата величина, която показва каква част от полезната работа в изразходваната, се нарича ефективност (наричана по-долу ефективност).

С други думи, ефективността показва колко ефективно се използва изразходваната работа, когато се извършва, например, от електрическо устройство.

Ефективност (обозначена с гръцката буква η ("това")) е физическа величина, която характеризира ефективността на електрическото устройство и показва каква част от полезната работа се изразходва.

Ефективността се определя (както в механиката) по формулата:

η = A _P / A C · 100%

Ако е известна мощността на електрическия ток, формулите за определяне на CCD ще изглеждат така:

η = P _P / P _C · 100%

Преди да се определи ефективността на дадено устройство, е необходимо да се определи какво е полезна работа (за какво е създадено устройството) и какво се изразходва работата (извършва се работа или каква енергия се изразходва за полезна работа).

задача

обичаен електрическа лампа Той има мощност от 60 W и работно напрежение 220 V. Какъв вид работа прави електрическият ток в лампата и колко плащате за електричество през месеца, при тарифа T = 28 рубли, като използвате лампата за 3 часа всеки ден?
Какъв е токът в лампата и съпротивлението на неговата спирала в работно състояние?

решение:

1. За да разрешите този проблем:
а) изчислява времето на лампата през месеца;
б) изчислява се работата на тока в лампата;
в) изчисляваме месечната такса в размер на 28 рубли;
г) изчислява тока в лампата;
г) изчислява съпротивлението на спиралната лампа в работно състояние.

2. Силата на тока се изчислява по формулата:

A = P · t

Силата на тока в лампата ще помогне да се изчисли текущата формула на мощността:

P = UI;
I = P / U.

Съпротивлението на спиралата на лампата в работно състояние от закона на Ом е равно на:

R = U / I.

3. SI

[А] = W · h;

[I] = 1В · 1А / 1В = 1А;

[R] = 1B / 1A = 1.

4. Изчисления:

t = 30 дни · 3 h = 90 h;
A = 60 · 90 = 5400 W · h = 5.4 kW · h;
I = 60/220 = 0.3 А;
R = 220 / 0.3 = 733 Ohm;
B = 5,4 kW · h · 28 k / kW h = 151 рубли.

Отговор: A = 5,4 kWh; I = 0.3 А; R = 733 Ohm; B = 151 рубла.