Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



РАБОТА И МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА.

Читайте также:
  1. Cведения из теории цепей переменного тока.
  2. DL – deadline – крайний срок сдачи работы – после DL работа принимается, но оценка снижается (20% за неделю, если не оговорено другое).
  3. E) Работа в цикле
  4. I. Самостоятельная работа
  5. I. Самостоятельная работа
  6. I. Самостоятельная работа
  7. I. Самостоятельная работа
  8. I. Самостоятельная работа
  9. I. Самостоятельная работа
  10. I. Самостоятельная работа

Работа, совершаемая при перемещении положительного заряда Q вдоль некоторого неразветвленного участка электрической цепи, не содержащего источников электрической энергии, от точки a до точки b, равна произведению этого заряда на напряжение Uab = U между концами участка: А = QU. При равномерном движении за­ряда в течение времени t, т. е. постоянном токе Iаb = I, заряд (ко­личество электричества)

Следовательно, произведенная за время t работа

Основной единицей работы в системе СИ служит джоуль (Дж), 1 Дж= 1 В•А•с.

Для оценки энергетических, условий важно знать, сколь быстро совершается работа. Отношением работы А к соответствующему про­межутку времени t определяют мощность

Основной единицей мощности в системе СИ является ватт (Вт), 1 Вт = 1 Дж/с =1 В•А. Это мощность, при которой за одну се­кунду совершается работа в 1 Дж. Кратные единицы измерения мощ­ности: милливатт (мВт), 1 мВт = 1•10-3 Вт; киловатт (кВт), 1 кВт = 1•103 Вт, и мегаватт (МВт), 1 МВт = 1•106 Вт = 1•103 кВт.

Основная единица работы и энергии джоуль часто слишком мала для оценки энергетических установок. Практической единицей изме­рения электрической энергии служит кило­ватт-час (кВт•ч), т. е. работа, совершаемая при неизменной мощности 1 кВт в течение 1 ч. Так как 1 Вт•с = 1 Дж, то 1 Вт•ч = 3600Вт-с= = 3600 Дж и 1 кВт•ч = 3 600 000 Дж.

Для резистивных. элементов выражение мощности в цепи постоянного тока мож­но преобразовать, заменив в нем на основа­нии закона Ома (1.1) напряжение U = rI, или I = U/r = gU. Получается три выражения мощности резистивного элемента с сопротивлением r в электрической цепи постоянного тока:

 

БАЛАНС МОЩНОСТЕЙ

В любой электрической цепи должен соблюдаться энергетический баланс — баланс мощностей: алгебраическая сумма мощнос­тей всех источников энергии (в частности источников тока и ис­точников ЭДС или напряжения) равна арифметической сумме мощнос­тей всех приемников энергии (в частности резистивных элементов):

При учете внутренних сопротивлений гвт источников мощность каждого источника UистIист меньше развиваемой источником мощности Е1ИСТ на мощность потерь rвтIвт.

Мощность источника следует считать положительной и записывать в уравнении баланса мощностей со знаком плюс, если положи­тельное направление тока Iист совпадает с направлением действия ЭДС. В противном случае эту мощность следует считать отрицательной и записывать со знаком минус (например, для заряжаемого аккуму­лятора).



Для любых замкнутых цепей сумма мощностей источников электрической энергии РИ, равна сумме мощностей, расходуемых в приемниках энергии РП. Мощность источников указывает на то, какое количество работы они могут выполнить в электрической цепи каждую секунду. Максимально допустимая мощность приемников это то, что в нормальных условиях может выдержать пассивный элемент. Если превысить допустимую мощность резисторов, обычно указываемую на корпусе, то он может перегреться, его проводящий слой разрушится, почернеет окраска корпуса и деталь выйдет из строя.

Мощность, отдаваемая источниками ЭДС, равна.

где:

U — ЭДС источника (В);

I — ток (А), протекающий через этот источник, причем если положительное направление тока совпадает с направлением ЭДС, в противном случае P = -UI.

Если в резисторе не происходит химических реакций, то мощность выделяется в форме тепла, согласно известному закону Джоуля.



где:

I — постоянный ток (А), протекающий через резистор;

P — мощность потерь, измеряемая в ваттах (Вт);

R — сопротивление резистора (Ом).

Общее количество теплоты, выделяемое током в цепи, не всегда совпадает с соответствующим джоулевым теплом. Так на месте контакта двух различных проводников, помимо джоулева тепла, выделяется также, так называемое тепло Пельтье, зависящее от сторонних ЭДС, определяемых в свою очередь химической природой проводников, их температурой и т.д. При наличии в проводнике градиента температур в нем выделяется еще и теплота Томсона. В большинстве практических случаев при небольших токах теплотой Пельтье и Томсона можно пренебрегать.

Равенство выражений мощностей источников и мощностей приемников называется уравнением баланса мощностей.

 

 


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 56; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 1. Изучение порядка измерения мощности одним прибором -ваттметром | Jury Service - An Important Job and a Rewarding Experience
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2019 год. (0.013 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты