Corrente di potenza della formula. Potenza effettiva e nominale. Efficienza del dispositivo elettrico
L'azione di tutti gli apparecchi elettrici conosciuti è dovuta a energia elettrica. Di conseguenza, otteniamo luce, calore, suono, movimento meccanico cioè, diversi tipi di energia. In questo articolo considereremo e studieremo tali concetti fisici come il potere della corrente elettrica.
Formule di potenza corrente
Sotto il potere della corrente allo stesso modo della meccanica, comprendiamo il lavoro che viene eseguito per unità di tempo. Calcola il potere conoscendo il lavoro che stai facendo corrente elettrica per qualche tempo, una formula fisica aiuterà.
Corrente, tensione, potenza in elettrostatica sono correlati dall'uguaglianza, che può essere derivata dalla formula A = UIt . Determina il lavoro svolto dalla corrente elettrica:
P = A / t = UIt / t = UI
Quindi, la formula di potenza corrente continua su qualsiasi parte del circuito è espressa come il prodotto della corrente e della tensione tra le estremità della sezione.
Unità di potenza
1 W (watt) - potenza corrente di 1 A (ampere) in un conduttore, tra le cui estremità viene mantenuta una tensione di 1 V (volt).
Un dispositivo per misurare la potenza di una corrente elettrica è chiamato wattmetro. Inoltre, la formula della potenza corrente consente di determinare la potenza utilizzando un voltmetro e un amperometro.
L'unità di potenza esterna al sistema è kW (kilowatt), GW (gigawatt), mW (milliwatt), ecc. Alcune unità di lavoro non sistemiche che vengono spesso utilizzate nella vita di tutti i giorni, ad esempio (kilowattora), sono anch'esse correlate a questo. Poiché 1kW = 10 3 W e 1h = 3600s ,
1 kW · h = 10 3 W · 3600 s = 3,6 · 10 6 W · s = 3,6 · 10 6 J.
La legge e il potere di Ohm
Usando la legge di Ohm, la formula di potenza corrente P = UI è scritta nel seguente formato:
P = UI = U 2 / R = I 2 / R
Quindi, la potenza rilasciata sui conduttori è direttamente proporzionale alla forza della corrente che fluisce attraverso il conduttore e alla tensione alle sue estremità.
Potenza effettiva e nominale
Quando si misura la potenza nel consumatore, la formula della potenza corrente consente di determinare il suo valore effettivo, cioè quello che spicca in un dato momento sul consumatore.
Nei passaporti di vari dispositivi elettrici si noti anche il valore della potenza. Si chiama nominale. Nel passaporto di un dispositivo elettrico di solito indicano non solo la potenza nominale, ma anche la tensione per cui è progettata. Tuttavia, la tensione nella rete potrebbe differire leggermente da quella indicata nel passaporto, ad esempio, per aumentare. Con un aumento della tensione aumenta anche la corrente nella rete e, di conseguenza, la potenza della corrente nel consumatore. Cioè, il valore della potenza reale e nominale del dispositivo può variare. La potenza massima effettiva di un dispositivo elettrico è superiore a quella nominale. Questo è fatto per prevenire il guasto del dispositivo con piccoli cambiamenti nella tensione nella rete.
Se una catena è composta da più consumatori, quindi, contando la loro capacità effettiva, si dovrebbe ricordare che per ogni connessione dei consumatori la potenza totale dell'intera catena è pari alla somma delle capacità dei singoli consumatori.
Efficienza del dispositivo elettrico
Come è noto, non esistono macchine e meccanismi ideali (cioè quelli che convertono completamente un tipo di energia in un altro o generano energia). Durante il funzionamento del dispositivo, una parte dell'energia consumata viene necessariamente spesa per superare forze di resistenza indesiderate o semplicemente "dissipata" nell'ambiente. Quindi, solo una parte dell'energia spesa da noi viene spesa per fare un lavoro utile, per il quale il dispositivo è stato creato.
La quantità fisica, che mostra quale parte del lavoro utile nella spesa è chiamata efficienza (in seguito chiamata efficienza).
In altre parole, l'efficienza mostra quanto efficientemente viene utilizzato il lavoro trascorso quando viene eseguito, ad esempio, da un dispositivo elettrico.
L'efficienza (denotata dalla lettera greca η ("questo")) è una quantità fisica che caratterizza l'efficienza di un dispositivo elettrico e mostra quale parte del lavoro utile è spesa.
L'efficienza è determinata (come nella meccanica) dalla formula:
η = A P / A C · 100%
Se si conosce la potenza della corrente elettrica, le formule per determinare il CCD saranno simili a questa:
η = P P / P C · 100%
Prima di determinare l'efficienza di un dispositivo, è necessario determinare quale sia il lavoro utile (per cosa è stato creato il dispositivo) e quale è il lavoro speso (il lavoro viene svolto o quale energia è spesa per svolgere un lavoro utile).
compito
solito lampada elettrica Ha una potenza di 60 W e una tensione di funzionamento di 220 V. Che tipo di lavoro fa la corrente elettrica nella lampada, e quanto si paga per l'elettricità durante il mese, alla tariffa T = 28 rubli, usando la lampada per 3 ore al giorno?
Qual è la corrente nella lampada e la resistenza della sua spirale in condizioni di lavoro?
soluzione:
1. Per risolvere questo problema:
a) calcolare il tempo della lampada durante il mese;
b) calcoliamo il lavoro della corrente nella lampada;
c) calcoliamo il canone mensile al tasso di 28 rubli;
d) calcolare la corrente nella lampada;
d) calcolare la resistenza della lampada a spirale in condizioni di funzionamento.
2. La forza attuale è calcolata dalla formula:
A = P · t
La forza della corrente nella lampada aiuterà a calcolare la formula di potenza corrente:
P = UI;
I = P / U.
La resistenza della spirale della lampada in condizioni di lavoro dalla legge di Ohm è pari a:
R = U / I.
3. SI
[A] = W · h;
[I] = 1B · 1A / 1B = 1A;
[R] = 1B / 1A = 1Ω.
4. Calcoli:
t = 30 giorni · 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 rubli.
Risposta: A = 5,4 kWh; I = 0,3 A; R = 733 Ohm; B = 151 rubli.