Робота і потужність електричного струму

Потужність - величина, що характеризує швидкість, з якому відбувається перетворення енергії, або швидкість, з якою відбувається робота.

У джерелі ЕРС під дією хімічних сил (в первинних елементах і акумуляторах) або електричних в електронних генераторах відбувається поділ зарядів.

Робота, яка відбувається сторонніми силами в джерелі при переміщень заряду Q або, як прийнято говорити, «вироблена» в джерелі електронна енергія, знаходиться за формулою:

A = QE

Якщо джерело замкнутий на зовнішній ланцюг, то в ньому безперервно відбувається поділ зарядів, при цьому сторонні сили як і раніше роблять роботу А = QE, або, маючи на увазі, що Q = It, A = EIt.

Згідно із законом збереження енергії електронна енергія, вироблена в істочнікеЕДС, за той же час «витрачається» (т. Е. Перетворюється) в інші види енергії в ділянках електронної ланцюга.

Частина енергії витрачається у зовнішньому ділянці:

A1 = UQ = UIt,

де U - напруга на затискачах джерела, яке при замкнутої зовнішньої ланцюга вже не дорівнює ЕРС.

Інша частина енергії «пропадає» (перетвориться, в тепло) всередині джерела:

A2 = A - A1 = (E - U) It = UoIt

В останній формулі Uo - це різниця ЕРС і напруги на затискачах джерела, яка іменується внутрішнім падінням напруги. Таким чином,

Uo = E - U,

звідки

E = U + Uo

т. е. ЕРС джерела дорівнює сумі напруги на затискачах і внутрішнього падіння напруги.

Величина, що характеризує швидкість, з якому відбувається перетворення енергії, або швидкість, з якою відбувається робота, іменується потужністю (позначення Р):

P = A / t

Величина, що характеризує швидкість, з якою механічна або інша енергія перетворюється в джерелі в електронну, іменується потужністю генератора:

Pг = A / t = EIt / t = EI

Величина, що характеризує швидкість, з якою відбувається перетворення електричної енергії в наружнихучастках ланцюга в інші види енергії, іменується потужністю споживача:

P1 = A1 / t = UIt / t = UI

Потужність, що характеризує непродуктивний витрата електричної енергії, наприклад на тепловтрати всередині генератора, іменується потужністю втрат:

Po = (A - A1) / t = UoIt / t = UoI

Згідно із законом збереження енергії потужність генератора дорівнює сумі мощностей- споживачів і втрат:

Pг = P1 + Po

Одиниці виміру роботи і потужності

Одиниця виміру потужності знаходиться з формули P = A / t = дж / сек.

Одиниця виміру потужності дж / сек іменується ват (позначення Вт), т. Е. 1 Вт = 1 дж / сек.

З іншого боку, з A = QE 1 дж = 1 Кх l В, звідки 1 Вт = (1В х 1К) / 1С1 = 1В х 1 А = 1 ВА, т. Е. Ват є потужність електричного струму в 1 А при напрузі 1 В.

Найбільш великими одиницями потужності є гектоватт 1 гВт = 100 Вт і кв - 1 кВт = 103 Вт.

Електронна енергія підраховується заурядно в: ват-годинах (Вт-ч) або кратних одиницях: гектоватт-годинах (гВт-ч) і кіловат-годинах (кВт-ч).

Школа для електрика