Единица измерения работы электрического тока: Работа электрического тока — Основы электроники

Содержание

Работа электрического тока — Основы электроники

Протекая по цепи электрический ток совершает работу. Опять сравним протекание электрического тока с потоком воды в трубе. Если этот поток направить, например, на лопасти генератора, то поток будет совершать работу, вращая генератор. Таким же образом электрический ток совершает работу, протекая по проводнику. И эта работа тем больше, чем больше сила тока и напряжение в цепи.

Таким образом, работа электрического тока, совершаемая на участке цепи, прямо пропорциональна силе тока в цепи, напряжению на этом участке и времени действия тока. Работа электрического тока обозначается латинской буквой A.

Формула работы электрического тока имеет вид:

A = I*U*t

Произведение I*U есть не что иное, как мощность электрического тока.

Тогда формула работы электрического тока примет вид:

A = P*t

Работа электрического тока измеряется в ваттсекундах

или иначе говоря в джоулях.

Поэтому, если мы хотим узнать, какую работу про­извел ток, протекая по цепи в течение нескольких секунд, мы должны умножить мощность на это число секунд.

Например, через реостат с сопротивлением 5 Ом протекает ток си­лой 0,5 А. Нужно определить, какую работу произведет ток в течение 4 часов (14 400 сек.). Так как работа тока в одну секунду будет равна:

P=I2R = 0,52*5= 0,25*5 =1,25 Вт,

то за время t=14400 сек. она будет в 14 400 раз больше. Следователь­но, работа электрического тока А будет равна:

А = Р*t= 1,25*14 400= 18 000 вт-сек.

Ваттсекунда (джоуль) являет­ся слишком малой единицей для измерения работы тока. По­этому на практике пользуются единицей, называемой ваттчас (втч).

Один ваттчас равен 3 600 Дж, так как в часе 3 600 сек.

1втч = 3 600 Дж.

В нашем последнем примере работа тока, выраженная в ваттчасах, будет равна:

А = 1,25*4=5 втч.

В электротехнике для измерения работы тока применяют­ся еще большие единицы, называемые гектоваттчас (гвтч) и киловаттчас (квтч):

1 квтч =10 гвтч =1000 втч = 3600000 Дж,

1 гвтч =100 втч = 360 000 Дж,

1 втч = 3 600 Дж.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

В чем измеряется работа тока

Электрический ток вырабатывается для того, чтобы в дальнейшем использовать его в определенных целях, для совершения какой-либо работы. Сама работа представляет собой определенные усилия, прилагаемые для перемещения электрического заряда на установленное расстояние. Условно, такая работа в пределах участка цепи, будет равна численному значению напряжения на данном участке. Для выполнения необходимых расчетов необходимо знать, в чем измеряется работа тока. Все расчеты проводятся на основании исходных данных, полученных с помощью измерительных приборов. Чем больше величина заряда, тем больше усилий требуется для его перемещения, тем большая работа будет совершена.

Что называют работой тока

Электрический ток, как физическая величина, сам по себе не имеет практического значения. Наиболее важным фактором является действие тока, характеризующееся выполняемой им работой. Сама работа представляет собой определенные действия, в процессе которых один вид энергии превращается в другой. Например, электрическая энергия с помощью вращения вала двигателя, превращается в механическую энергию. Работа самого электрического тока заключается в движении зарядов в проводнике под действием электрического поля. Фактически вся работа по перемещению заряженных частиц выполняется электрическим полем.

С целью выполнения расчетов должна быть выведена формула работы электрического тока. Для составления формул понадобятся такие параметры, как сила тока и электрическое напряжение. Поскольку работа электрического тока и работа электрического поля – это одно и то же, она будет выражаться в виде произведения напряжения и заряда, протекающего в проводнике. То есть: A = Uq. Данная формула была выведена из соотношения, определяющего напряжение в проводнике: U = A/q. Отсюда следует, что напряжение представляет собой работу электрического поля А по переносу заряженной частицы q.

Сама заряженная частица или заряд отображается в виде произведения силы тока и времени, затраченного на движение этого заряда по проводнику: q = It. В этой формуле было использовано соотношение для силы тока в проводнике: I = q/t. То есть, сила тока является отношением заряда к промежутку времени, за которое заряд проходит через поперечное сечение проводника. В окончательном виде формула работы электрического тока будет выглядеть, как произведение известных величин: A = UIt.

В каких единицах измеряется работа электрического тока

Прежде чем непосредственно решать вопрос, в чем измеряется работа электрического тока, необходимо собрать единицы измерений всех физических величин, с помощью которых вычисляется этот параметр. Любая работа измеряется в джоулях, следовательно, единицей измерения данной величины будет 1 Джоуль (1 Дж). Напряжение измеряется в вольтах, сила тока – в амперах, а время – в секундах. Значит единица измерения будет выглядеть следующим образом: 1 Дж = 1В х 1А х 1с.

Исходя из полученных единиц измерения, работа эл тока будет определяться, как произведение силы тока на участке цепи, напряжения на концах участка и промежутка времени, за которое ток протекает по проводнику.

Измерение проводятся с помощью амперметра, вольтметра и часов. Эти приборы позволяют эффективно решить проблему, как найти точное значение данного параметра. При включении амперметра и вольтметра в цепь, необходимо следить за их показаниями в течение установленного промежутка времени. Полученные данные вставляются в формулу, после чего выводится конечный результат.

Функции всех трех приборов объединяются в электросчетчиках, учитывающих потребленную энергию, а фактически работу, совершенную электротоком. Здесь используется уже другая единица – 1 кВт х ч, что также означает, сколько работы было совершено в течение единицы времени.

Единицы работы электрического тока, применимые на практике

Все вы знаете, что в конце месяца нужно платить за электроэнергию, которая была использована в вашей квартире. В системе СИ время измеряется в секундах, но каждый раз переводить недели или месяцы в секунды — это неудобно, да и не нужно. Поэтому люди придумали единицу измерения, которой удобнее пользоваться на практике. Энергия, потребляемая из сети, будет зависеть от времени работы и от мощности того или иного прибора. Например, стиральная машина за час работы потребит больше энергии, чем лампочка за весь вечер. Итак, исходя из количества потребляемой энергии, единицей измерения, которую применяют на практике, является

киловатт-час.

Так можно переводить любые единицы измерения.

Существует стоимость использования одного киловатт-часа энергии. Эта стоимость умножается на количество киловатт-часов, использованных за месяц, и мы, таким образом, получаем счет за электроэнергию. Например, 1 кВт∙ч стоит 3 рубля. Скажем, за месяц использовали 150 кВт∙ч электроэнергии. Тогда мы умножаем количество киловатт-часов на стоимость одного киловатт-часа и получаем сумму в рублях.

Для примера рассчитаем, сколько энергии израсходует утюг за месяц, если его мощность 1800 Вт и им пользуются по полчаса каждый второй день.

Поскольку в месяце 30 дней, утюг используется 15 раз в месяц по полчаса. Итого получается, что утюг работает 7,5 часов в месяц.

Ещё одна всем известная единица измерения — это лошадиная сила. Обычно именно в лошадиных силах измеряют мощность многих двигателей. Если речь идет о мощности электрического тока, то лошадиная сила равна 1 л. с. = 746 Вт. Например, мы можем вычислить, какую работу совершает двигатель мощностью 85 л. с. за 2 часа работы.  Как правило, двигатель не работает постоянно на полную мощность, поэтому, будем считать, что в среднем за эти 2 часа он работал на 80 % мощности.

Появление таких единиц измерения не означает, что система СИ чем-то плоха. Наоборот, подавляющее большинство вычислений следует производить в системе СИ, а уже потом переводить полученный результат в какие угодно единицы измерения. Просто для некоторых ситуаций единицы измерения системы СИ не подходят.

Скажем, в астрономии расстояния такие большие, что километры использовать неудобно: получаются огромные числа. Например, от Солнца до Земли почти 150 млн км, а до Меркурия — около 60 млн км. Поэтому, ученые решили ввести единицу расстояния, известную, как астрономическая единица (а. е.). За астрономическую единицу как раз таки взято расстояние между Солнцем и Землей. Таким образом, расстояние от Солнца до Меркурия составляет примерно 0,4 а. е. Несмотря на это, в астрономии речь идет и о таких расстояниях, которые значительно больше астрономической единицы. В этих случаях используется световой год (несмотря на слово «год» — это единица измерения расстояния).

Световой год — это расстояние, которое проходит свет в вакууме за один год.

Например, расстояние от Земли до центра нашей галактики составляет примерно 26 000 световых лет.

Производя какие-либо вычисления, нужно в первую очередь убедиться, что единицы измерения всех величин соответствуют друг другу. Например, если машина едет со средней скоростью 60 км/ч, то за 2 ч она проедет 120 км. Как мы это узнали? Мы умножили километры в час на часы и получили километры, потому что часы сократились. А вот если нам дано, что скорость машины 20 м/с, то чтобы посчитать, какое расстояние она проедет за 2 ч, нужно часы перевести в секунды, а потом только умножать на скорость. Теперь уже полученное расстояние будет измеряться в метрах, потому что скорость была дана в метрах в секунду.

Работа и мощность тока — урок. Физика, 8 класс.

При прохождении тока в цепи электрическое поле совершает работу по перемещению заряда. В этом случае работу электрического поля называют работой электрического тока.

При прохождении заряда \(q\) по участку цепи электрическое поле будет совершать работу: \(A=q\cdot U\), где \(U\) — напряжение электрического поля, \(A\) — работа, совершаемая силами электрического поля по перемещению заряда \(q\) из одной точки в другую.

Для выражения любой из этих величин можно использовать приведённый ниже рисунок.


 

Рис. \(1\). Зависимость между работой, напряжением и зарядом

 

Количество заряда, прошедшее по участку цепи, пропорционально силе тока и времени прохождения заряда: q=I⋅t.

Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна напряжению на её концах и количеству заряда, проходящего по этому участку: A=U⋅q.

Работа электрического тока на участке цепи пропорциональна силе тока, времени прохождения заряда и напряжению на концах участка цепи: A=U⋅I⋅t.

Чтобы выразить любую из величин из данной формулы, можно воспользоваться рисунком.

 

 

Рис. \(2\). Зависимость между работой, силой тока и временем прохождения заряда

 

Единицы измерения величин:

работа электрического тока \([A]=1\) Дж;

напряжение на участке цепи \([U]=1\) В;

сила тока, проходящего по участку \([I]=1\) А;

время прохождения заряда (тока) \([t]=1\) с.

Для измерения работы электрического тока нужны вольтметр, амперметр и часы. Например, для определения работы, которую совершает электрический ток, проходя по спирали лампы накаливания, необходимо собрать цепь, изображённую на рисунке. Вольтметром измеряется напряжение на лампе, амперметром — сила тока в ней. А при помощи часов (секундомера) засекается время горения лампы.


 

Рис. \(3\). Схема и часы для измерения

 

Например:

 

I = 1,2 АU = 5 Вt = 1,5 мин = 90 сА = U⋅I⋅t = 5⋅1,2⋅90 = 540 Дж 

 

Обрати внимание!

Работа чаще всего выражается в килоджоулях или мегаджоулях.

\(1\) кДж = 1000 Дж или \(1\) Дж = \(0,001\) кДж;
\(1\) МДж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.

Для потребителей электрической энергии существуют приборы, позволяющие в пределах ошибки измерения получать числовые данные о ее расходе в единицу времени.

 

 

Рис. \(4\). Электросчетчик

Механическая мощность численно равна работе, совершённой телом в единицу времени: N = Аt.  Чтобы найти мощность электрического тока, надо поступить точно также, т.е. работу тока, A=U⋅I⋅t, разделить на время.

Мощность электрического тока обозначают буквой \(Р\):

P=At=U⋅I⋅tt=U⋅I. Таким образом:

Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P=U⋅I.

Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Для удобства можно использовать приведённый ниже рисунок.

 

 

Рис. \(5\). Зависимость между мощностью, напряжением и силой тока

 

За единицу мощности принят ватт: \(1\) Вт = \(1\) Дж/с.

 

Из формулы P=U⋅I следует, что


\(1\) ватт = \(1\) вольт ∙ \(1\) ампер, или \(1\) Вт = \(1\) В ∙ А.


 

Обрати внимание!

Используют также единицы мощности, кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;

\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.

Пример:

Измерим силу тока в цепи с помощью амперметра, а напряжение на участке — с помощью вольтметра.

 

 

Рис. \(6\). Схема

 

Так как мощность тока прямо пропорциональна напряжению и силе тока, протекающего через лампочку, то перемножим их значения:

 

I=1,2АU=5ВP =U⋅I=5⋅1,2=6Вт.

 

Ваттметры измеряют мощность электрического тока, протекающего через прибор. По своему назначению и техническим характеристикам ваттметры разнообразны.

В зависимости от сферы применения у них различаются пределы измерения.

 

Аналоговый ваттметр

Аналоговый ваттметр

Аналоговый ваттметр

Цифровой ваттметр

 

Рис. \(7\). Приборы для измерения

 

Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.

 

 

 

Рис. \(8\). Лампы различной мощности в цепи

 

Сила тока в лампочке мощностью \(25\) ватт будет составлять \(0,1\) А. Лампочка мощностью \(100\) ватт потребляет ток в четыре раза больше — \(0,4\) А. Напряжение в этом эксперименте неизменно и равно \(220\) В. Легко можно заметить, что лампочка в \(100\) ватт светится гораздо ярче, чем \(25\)-ваттовая лампочка. Это происходит оттого, что её мощность больше. Лампочка, мощность которой в \(4\) раза больше, потребляет в \(4\) раза больше тока. Значит: 

 

Обрати внимание!

Мощность прямо пропорциональна силе тока.

Что произойдёт, если одну и ту же лампочку подсоединить к источникам различного напряжения? В данном случае используется напряжение \(110\) В и \(220\) В.


  

 

Рис. \(8\). Лампа, подключенная к источнику тока с различным напряжением

 

Можно заметить, что при большем напряжении лампочка светится ярче, значит, в этом случае её мощность будет больше. Следовательно:

 

Обрати внимание!

Мощность зависит от напряжения.

Рассчитаем мощность лампочки в каждом случае:

 

I=0,2АU=110ВP=U⋅I=110⋅0,2=22ВтI=0,4АU=220ВP=U⋅I=220⋅0,4=88Вт.

 

Можно сделать вывод о том, что при увеличении напряжения в \(2\) раза мощность увеличивается в \(4\) раза.
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно, ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указывается только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).


 

 

Рис. \(9\). Маркировка

 

В таблице дана мощность, потребляемая различными приборами и устройствами:

 

Таблица \(1\). Мощность различных приборов

 

Название

Рисунок

Мощность

 Калькулятор

\(0,001\) Вт

 Лампы дневного света

\(15 — 80\) Вт

 Лампы накаливания

\(25 — 5000\) Вт

 Компьютер

\(200 — 450\) Вт

 Электрический чайник

\(650 — 3100\) Вт

 Пылесос

\(1500 — 3000\) Вт

 Стиральная машина

\(2000 — 4000\) Вт

 Трамвай

\(150 000 — 240000\) Вт

Источники:

Рис. 1. Зависимость между работой, напряжением и зарядом. © ЯКласс.
Рис. 3. Схема и часы для измерения. © ЯКласс.
Рис. 5. Зависимость между мощностью, напряжением и силой тока. © ЯКласс.
Рис. 6. Схема. © ЯКласс.
Таблица 1.  Мощность различных приборов. Компьютер. Указание авторства не требуется, 2021-08-14, Pixabay License, https://pixabay.com/ru/photos/яблоко-стул-компьютер-1834328/.

Физика 8 класс. Работа и мощность электрического тока :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. РАБОТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.

Зная две формулы:
I = q/t ….. и ….. U = A/q
можно вывести формулу для расчета работы электрического тока:

Работа электрического тока равна произведению силы тока на напряжение
и на время протекания тока в цепи.

Единица измерения работы электрического тока в системе СИ:
[ A ] = 1 Дж = 1A. B . c


НАУЧИСЬ, ПРИГОДИТСЯ !

При расчетах работы электрического тока часто применяется
внесистемная кратная единица работы электрического тока:
1 кВт.ч (киловатт-час).

1 кВт.ч = ………..Вт.с = 3 600 000 Дж

В каждой квартире для учета израсходованной электроэнергии устанавливаются специальные
приборы-счетчики электроэнергии, которые показывают работу электрического тока,
совершенную за какой-то отрезок времени при включении различных бытовых электроприборов.
Эти счетчики показывают работу электрического тока ( расход электроэнергии) в «кВт.ч».

Необходимо научиться рассчитывать стоимость израсходованной электроэнергии!
Внимательно разбираемся в решении задачи на странице 122 учебника (параграф 52) !

МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Мощность электрического тока показывает работу тока, совершенную в единицу времени
и равна отношению совершенной работы ко времени, в течение которого эта работа была совершена.

(мощность в механике принято обозначать буквой N, в электротехнике — буквой Р)
так как А = IUt, то мощность электрического тока равна:

или


Единица мощности электрического тока в системе СИ:

[ P ] = 1 Вт (ватт) = 1 А . B

КНИЖНАЯ ПОЛКА

 

ВАУ, ИНТЕРЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ !

 

Устали? — Отдыхаем!

Работа электрического тока | 8 класс

На прошлых уроках мы уже упоминали о том, что электрическое поле обладает некоторой энергией. Значит, оно способно совершить какую-то работу. Эту работу называют работой электрического тока.

А теперь вспомним уже известное нам определение механической работы. Она определяется силой, действующей на тело, и расстоянием, на которое это тело перемещается: $A = Fs$.

Если мы перенесем эти знания на электрические явления, то сможем сказать, что работа тока — это работа электрических сил, которые перемещают заряженные частицы в проводнике. Но если мы будем использовать формулу $A = Fs$ для каждой частицы, то последующие расчеты будут невероятно сложными. Ведь тогда нам нужно будет знать и точное количество заряженных частиц, и точное расстояние, которое они прошли под действием сил электрического поля.

Мы пойдем другим путем. Он будет гораздо проще и понятнее. На данном уроке мы дадим определение работы электрического тока через другие электрические величины (силу тока, напряжение, электрический заряд). Также мы научимся рассчитывать работу электрического тока, используя полученные знания.

Работа электрического тока и напряжение

Чему равно электрическое напряжение на участке цепи?

Вспомним определение этой величины. Мы говорили, что напряжение на концах проводника (участка цепи) равно работе, которая совершается при прохождении по этому проводнику заряда, равному $1 \space Кл$: $U = \frac{A}{q}$.

Как через напряжение и электрический заряд, прошедший через участок цепи, выразить работу электрического тока на этом участке?

Используя формулу электрического напряжения, выразим работу электрического тока.

$A = Uq$.
Чтобы определить работу электрического тока на каком-либо участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд (количество электричества), прошедший по нему.

{"questions":[{"content":"Работа электрического тока на определенном участке цепи может быть рассчитана по формуле:[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["$A = Uq$","$A = \\frac{U}{q}$","$A = UQ$","$A = UI$"],"answer":[0]}}}]}

Работа электрического тока и сила тока

Как выразить работу тока через напряжение, силу тока и время?

Мы уже установили, что работу электрического тока можно рассчитать по формуле: $A = Uq$.

А чему равен электрический заряд $q$? Вспомним определение силы тока: $I = \frac{q}{t}$. Выразим отсюда электрический заряд: $q = It$.

Подставим полученное выражение в формулу для расчета работы электрического тока:
$A = Uq$,
$A = UIt$.

Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа:
$A = UIt$.

{"questions":[{"content":"Если известна работа и сила тока на участке цепи, а также время, в течение которого была совершена эта работа, то напряжение на концах такого участка цепи можно рассчитать по формуле[[choice-5]]","widgets":{"choice-5":{"type":"choice","options":["$U = \\frac{A}{It}$","$U = IR$","$U = AIt$","$U = \\frac{It}{A}$"],"explanations":["","Это закон Ома для участка цепи. Нам неизвестно сопротивление, поэтому эту формулу мы использовать не сможем.","",""],"answer":[0]}}}]}

Единицы измерения работы тока

Вы уже знаете, что работа измеряется в джоулях ($Дж$).

Посмотрим, как эта единица измерения согласуется с другими. Напряжение у нас измеряется в вольтах ($В$), сила тока — в амперах ($А$), а время — в секундах ($с$). Тогда (из формулы $A = UIt$) мы можем записать следующее.

$1 \space джоуль = 1 \space вольт \cdot 1 \space ампер \cdot q \space секунда$,
$1 \space Дж = 1 \space В \cdot А \cdot с$.

Также на практике работу тока часто измеряют во внесистемных единицах. О них вы узнаете на отдельном уроке.

{"questions":[{"content":"Если мы умножим друг на друга $1 \\space А$, $1 \\space с$ и $1 \\space В$, то получим[[choice-10]]","widgets":{"choice-10":{"type":"choice","options":["$1 \\space Дж$","$1 \\space Н$","$1 \\space Па$","$1 \\space Ом$"],"answer":[0]}}}]}

Измерение работы тока на практике

Какими приборами измеряют работу электрического тока? 

Получается, чтобы измерить работу электрического тока, необходимо использовать сразу три прибора: вольтметр, амперметр и секундомер.

Но существуют и другие специальные приборы — счетчики (рисунок 1).

Рисунок 1. Счетчик электроэнергии

В устройстве счетчика как бы соединены между собой три вышеназванных прибора. Такие счетчики установлены в каждой квартире или в непосредственной близости от нее (например, на лестничных клетках в многоквартирных домах).

{"questions":[{"content":"Какие приборы понадобятся, чтобы измерить работу электрического тока?[[choice-14]]","widgets":{"choice-14":{"type":"choice","options":["вольтметр","амперметр","часы","манометр","гальванометр"],"answer":[0,1,2]}}}]}

Пример задачи

Рассмотрим пример задачи на расчет работы электрического тока.

Какую работу совершает электрический двигатель за $1 \space ч$, если сила тока в цепи электродвигателя равна $5 \space А$, а напряжение на его клеммах — $220 \space В$? КПД двигателя составляет $80 \%$.

Запишем условие задачи и решим ее. Не забывайте переводить единицы измерения в СИ (часы в секунды).

Дано:
$t = 1 \space ч$
$I = 5 \space А$
$U = 220 \space В$
$\eta = 80 \%$

СИ:
$t = 3600 \space с$

$A_1 — ?$

Решение:

Полная работа электрического тока в электродвигателе будет рассчитываться по формуле $A = UIt$.
$A = 220 \space В \cdot 5 \space А \cdot 3600 \space с = 3 \space 960 \space 000 \space Дж$.6 \space Дж \approx 3.2 \space МДж$.

Обратите внимание, что если в условии задачи говорится о работе какого-то электрического устройства, то речь идет о полезной работе электрического тока. Полезную работу электрического тока мы можем рассчитать, используя формулу для КПД, а полную — с помощью формул: $A = Uq$ и $A = UIt$.

Ответ: $A_1 \approx 3.2 \space МДж$.

Упражнения

Упражнение №1

Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе за $30 \space мин$, если сила тока в цепи равна $0.5 \space А$, а напряжение на клеммах двигателя — $12 \space В$?

Дано:
$t = 30 \space мин$
$I = 0.5 \space А$
$U = 12 \space В$

СИ:
$t = 1800 \space с$

$A — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Для расчета полной работы электрического тока используем формулу: $A = UIt$.

$A = 12 \space В \cdot 0.5 \space А \cdot 1800 \space с = 10 \space 800 \space Дж = 10.2 \cdot 300 \space с}{14 \space Ом} = \frac{3 \space 675 \space В \cdot А \cdot с}{14} = 262.5 \space Дж$.

Ответ: $A = 262.5 \space Дж$.

Упражнение №3

Два проводника, сопротивлением по $5 \space Ом$ каждый, соединены сначала последовательно, а потом параллельно и в обоих случаях включены под напряжение, равное $4.5 \space В$. В каком случае работа тока за одно и то же время будет больше и во сколько раз?

Дано:
$R_1 = R_2 = 5 \space Ом$
$U = 4.5 \space В$
$t_1 = t_2 = t$

$\frac{A_2}{A_1} — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Работа электрического тока рассчитывается по формуле: $A = UIt$. Напряжение и время у нас одинаковые в обоих случаях, а вот сила тока будет разной.

Запишем формулы для обоих случаев:
$A_1 = UI_1t$,
$A_2 = UI_2t$.

Как мы будем сравнивать эти значения? Разделим одно на другое:
$\frac{A_2}{A_1} = \frac{UI_2t}{UI_1t} = \frac{I_2}{I_1}$.

Получается, что нам нужно сравнить силы тока при последовательном и параллельном подключении проводников.

Найдем силу тока при последовательном соединении проводников.
Общее сопротивление при последовательном соединении:
$R = R_1 + R_2$,
$R = 5 \space Ом + 5 \space Ом = 10 \space Ом$.

Используем закон Ома, чтобы найти силу тока в такой цепи:
$I_1 = \frac{U}{R}$,
$I_1 = \frac{4.5 \space В}{10 \space Ом} = 0.45 \space А$.

Теперь найдем силу тока при параллельном соединении проводников.
Определим силу тока в одном из проводников, используя закон Ома:
$I_{11} = \frac{U}{R_1}$,
$I_{11} = \frac{4.5 \space В}{5 \space Ом} = 0.9 \space А$.

Так как проводники имеют одинаковые сопротивления, то и сила тока в каждом будет одинакова. Тогда сила тока до разветвления будет равна:
$I_2 = 2I_{11}$,
$I_2 = 2 \cdot 0.9 \space А = 1.8 \space А$.

Сравним полученные значения:
$\frac{A_2}{A_1} = \frac{I_2}{I_1} = \frac{1.8 \space А}{0.45 \space А} = 4$.

Получается, что полная работа электрического тока при параллельном соединении проводников в 4 раза больше, чем работа тока при последовательном соединении этих же проводников.

Ответ: работа тока при параллельном соединении проводников в 4 раза больше, чем работа тока при последовательном соединении проводников.

Работа и мощность электрического тока – УчМет

Организационная информация

Тема урока

Работа и мощность тока

Предмет

Физика

Класс

8 класс

Автор урока (ФИО, должность)

Яналиев Дильнур Зиннурович, учитель физики

Образовательное учреждение

МАОУ «Ачирская СОШ»

Район

Тобольский

Методическая информация

Тип урока

Изучение нового материала

Цель урока

  • Организовать деятельность по восприятию, осмыслению и первичному запоминанию новых знаний и способов деятельности по теме Работа и мощность электрического тока

Задачи урока

1. Сформировать экспериментально-практические умения и

навыки нахождения работы и мощности электрического тока.

2) Развить познавательный интерес учащихся в

процессе экспериментально-практической деятельности.

3) Воспитать добросовестное отношение к учебному

труду, самостоятельности и ответственности за свои действия.

Необходимое оборудование и материалы

Компьютер с колонками, проектор, презентация PPT, классная доска,

Здравствуйте! Я очень рад видеть вас всех. Сегодня у нас с вами не совсем обычный урок. Мы с вами займемся изучением темы , название которого вы попробуете угадать немножечко попозже

Итак при изучении данной темы вам необходимы будут знания которые вы получили на прошлых уроках и знания полученные в курсе физики 7

Все готовы? Тогда в путь. Проверим ваши знания

  1. Фронтальный опрос-

-Что называют электрическим током(упорядоченное движение заряженных частиц)

-Единицей электрического сопротивления является (Ом)

— Сформулируйте Закон Ома для участка цепи…(Сила тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению и обратно пропорционально сопротивлению)

— какие виды соединения проводников вам известны (последовательное и параллельное)

— Что представляет собой последовательное соединение проводников( это такое соединение при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго с началом третьего)

— Что представляет собой параллельное соединение проводников(это соединение проводников при котором начала всех проводников присоединяют к одной точке электрической цепи а их конце к другой

-Электрическое напряжение измеряется…(Вольт)

-Амперметр включается в цепь….(последовательно)

— Вольтметр включается в цепь …..(параллельно)

— Сила тока – это….( физическая величина , равная отношению количества заряда , прошедшего через некоторую поверхность за время , к величине этого промежутка времени

Каким прибором измеряется сила тока измеряется…(Амперметром)

— Перечислите, какие действия оказывает электрический ток (химическое, магнитное, тепловое и световое

Молодцы вот вы и справились.

II. Изучение нового материала

Как вы уже сказали электрический ток оказывает химическое, магнитное, тепловое и световое действие. Так например вы уже знаете что в любом источнике электрического тока происходит превращение какого либо вида энергии в электрическую, так к примеру в батарейке химическая энергия превращается в электрическую. В электрической цепи электрическая энергия превращается в друге вида энергий: тепловую в нагревательных приборах, механическую в электродвигателях. Как вы думаете ток при этих превращениях совершает работу? (да совершает)

Можете вы привести примеры , где ток совершает работу? (вентилятор, миксер, электрический чайник и т.д.

Как вы думаете какая будет тема нашего урока (Работа электрического тока)

Да молодцы темой нашего сегодняшнего урока будет Работа и мощность электрического тока

Запишите пожалуйста в тетрадях число и тему урока

Чтобы определить какую работу совершает электрический ток необходимо ответить на несколько вопросов

1. Что такое напряжение?

Напряжение показывает, какая работа совершается электрическим током по перемещению электрического заряда: U=А/q

2. Что такое сила тока?

Сила тока показывает, какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени: I=q/t.

Из приведенных выше формул следует:

A = U q

q = I t

Подставив (1) в (2), получим: A = U I t

Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время,  в течение которого совершалась работа.

Единицы измерения работы – Дж (джоуль).

1 Дж = 1В*1А*1с

Таким образом, для измерения работы необходимо три прибора: амперметр, вольтметр и часы.

Значит работу тока (или израсходованную на совершение этой работы электроэнергию) измеряют с помощью специального прибора – электрического счетчика (При прохождении тока через счетчик внутри него начинает вращаться легкий алюминиевый диск. Скорость его вращения пропорциональна силе тока и напряжению)

Но одинаковую работу можно совершить за различное время. Например, нагрев воды электрическим чайником старой и новой модели.

Как вы уже знаете из курса физики 7 класса – МОЩНОСТЬ

мощность равна отношению работы к промежутку времени, за который эта работа совершена

Мощность обозначается буковой N или Р запишите пожалуйста у себя в тетрадях

P=A/t , так как A=UIt, отсюда

P=UIt /t=UI.

P=UI

Мощность тока равна произведению напряжения на силу тока в цепи

Единицей измерения мощности является 1 Вт, существуют еще другие единицы измерения это гВт и кВт

3)Закрепление изученного

Давайте решим задачи для закрепления и проверим как вы усвоили материал

1. Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе за 30 минут, если сила тока в цепи 0,5 А, а напряжение на клеммах двигателя 12 В.

t=30мин = 1800сек

I = 0.5 А

U = 12 В

А = UIt = 1800*0.5*12 = 10800 Дж = 10,8кДж

2. Напряжение на спирали лампочки от карманного фонаря равно 3,5 В сопротивление спирали 14 Ом. Какую работу совершает ток в лампочке за 5 мин

t=5мин = 300сек

R = 14 Ом

U = 3,5 В

I=U/R отсюда I = 3.5/14 = 0,25 А

А = UIt = 3,5*0,25*300 = 262,5 Дж

3. В цепь напряжением 127 В включена электрическая лампа, сила тока в которой 0,6 А. Найдите мощность тока в лампе.

U = 127 В

I = 0.6 А

P — ?

P = UI Отсюда P = 127 * 0.6 = 76.2 Вт

4. Электроплитка рассчитана на напряжение 220 В и силу тока 3 А. Определите мощность тока в электроплитке

U = 220 В

I = 3А

P — ?

P = UI Отсюда P = 220 * 3 = 660 Вт

4. Проверка усвоения материала.

— Что такое работа электрического тока

— Какой буквой обозначается работа

— По какой формуле можно высчитать работу тока

— Единица измерения работы тока

— Что такое мощность электрического тока

— Какой буквой обозначается мощность

— По какой формуле можно высчитать мощность тока

— Единица измерения мощности тока

Вопрос

Работа

электрического тока

Мощность

электрического тока

Обозначение

 

 

Формула расчёта

Единица измерения

 

 

Обозначение единицы измерения

 

 

Вопрос

Работа

электрического тока

Мощность

электрического тока

Обозначение

 А

 Р

Формула расчёта

 А=UIt

 Р=UI

Единица измерения

 Джоуль

 Ватт

Обозначение единицы измерения

 1 Дж=1В*1А*1с

 1Вт=1В*1А

Рефлексия

Перед вами три разноцветных прямоугольника

Прошу вас прикрепить к доске тот цвет который для вас предпочтительнее

Зеленый – на уроке усвоил все

Желтый — на уроке что то пропустил

Красный – на уроке не усвоил ничего

Домашнее задание:§§50-52 , упражнение 26(3), 27 (4)Выяснить наличие электроприборов дома и их мощность

Урока время истекло

Я вам ребята благодарна

За то, что встретили тепло

И поработали ударно

Использованная литература:

1.Зорин Н.И. Элективный курс «Элементы биофизики». – М.:ВАКО, 2007.-160с

2. Горлова Л.А. Интегрированные уроки физики: 7-11 классы. – М.:ВАКО,2009.-144с.

3. Пёрышкин А.В. Учебник по физике: 7 класс.- м.: Дрофа, 2009.-191с.

в какой единице измеряется ток — Lisbdnet.com

Какая единица измерения тока?

Что такое ток и его единицы?

Единицей силы тока в системе СИ является ампер , который измеряет поток электрического заряда через поверхность со скоростью один кулон в секунду. Поскольку заряд измеряется в кулонах, а время в секундах, единицей измерения является кулон/сек (Кл/с) или ампер.

Что является единицей электрического тока?

Общепринятой единицей электрического тока является ампер , который определяется как поток заряда в один кулон в секунду, или 6.2 × 10 18 электронов в секунду.

Что является основной единицей тока?

Ампер, обозначение A , является единицей измерения электрического тока в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным 1,602 176 634 x 10 19 при выражении в единицах C, что равно A·s, где секунда определяется через Δν цезий .

Какова единица текущего класса 10?

Ответ Единицей тока является Ампер .1 Ампер считается, когда 1 кулон заряда проходит через любое поперечное сечение проводника за 1 секунду.

Какой прибор измеряет электрический ток?

Прибор, используемый для измерения электрического тока, называется амперметр . Прибор отображает ток, проходящий через него, в амперах, отсюда и название – амперметр. Как правило, сопротивление прибора очень мало, поэтому падение напряжения на приборе очень мало.

Что такое единица измерения напряжения и силы тока?

Напряжение измеряется в единицах вольт (В) .Сила тока измеряется в амперах или амперах (А). Сопротивление измеряется в омах (Ом).

Как вы измеряете ток?

Устройство , называемое амперметром , используется для измерения тока. Некоторые типы амперметров имеют стрелку на циферблате, но большинство из них имеют цифровой дисплей. Чтобы измерить ток, протекающий через компонент в цепи, необходимо последовательно с ним подключить амперметр.

Какие 3 основные единицы измерения электроэнергии?

Основными единицами измерения электричества являются ток, напряжение и сопротивление.

  • Ток (I) Ток, измеряемый в амперах, представляет собой скорость, с которой течет заряд, т. е. скорость движения электронов. …
  • Напряжение (В) …
  • Сопротивление (R) …
  • Аналогия с водопроводной трубой. …
  • Закон Ома. …
  • Вт.

Что вы подразумеваете под единицами СИ?

Международная система единиц

Ответ на вопрос, что такое единица СИ, заключается в том, что это сокращение от французского слова Système International .Международная система единиц (СИ) — это метрическая система, повсеместно используемая в качестве стандарта для измерений. … Он состоит из 7 основных единиц, которые используются для определения 22 производных единиц.

Что такое единица текущего класса 9?

Единицей силы тока в системе СИ является ампер .

Что такое единица тока и температуры?

Базовыми единицами измерения электрического тока и температуры являются Ампер и Кельвин соответственно.

Единицы СИ и метрические префиксы.

Базовое количество Имя Символ
Время второй с
Электрический ток ампер А
Термодинамическая температура кельвина К
Количество вещества моль моль

Как мы измеряем электричество?

Электричество измеряется в Вт и киловатт.

Электричество измеряется в единицах мощности, называемых ваттами, названными в честь Джеймса Уатта, изобретателя паровой машины.Ватт – это единица электрической мощности, равная одному амперу при напряжении в один вольт. Один ватт – это небольшая мощность.

Как вы измеряете переменный ток?

Как измерить переменное напряжение

  1. Поверните диск на ṽ. Некоторые цифровые мультиметры (DMM) также включают m ṽ . …
  2. Сначала вставьте черный провод в разъем COM.
  3. Затем вставьте красный провод в гнездо VΩ. …
  4. Подсоедините измерительные провода к цепи: сначала черный провод, затем красный.…
  5. Считайте результат измерения на дисплее.

Как измерить силу тока?

Прежде чем мы начнем измерять ток, мы сначала установим диапазон амперметра . Поддержание максимального диапазона предотвратит перегорание внутреннего предохранителя амперметра. Затем установите тип тока, т. е. постоянный или переменный ток. Теперь соедините клеммы амперметра последовательно с сопротивлением или нагрузкой.

Какой инструмент лучше всего подходит для измерения тока?

Мультиметры поставляются с черными и красными щупами, прикрепленными к концам проводов.Эти щупы можно прикладывать к клеммам аккумулятора или вставлять в розетки для тестирования. Один мультиметр может выполнять работу трех инструментов. Это может быть вольтметр для измерения напряжения или амперметр для измерения тока.

Какие 4 основных электрических блока?

Стандартными единицами электрических измерений, используемыми для выражения напряжения, силы тока и сопротивления, являются Вольт [В], Ампер [А] и Ом [Ом] соответственно.

Какие 4 единицы электричества?

Следовательно, 4 основные единицы электричества: вольт, ампер, ом и ватт.

Что такое единица схемы?

Электрический ток
Простая электрическая цепь, где ток обозначается буквой i. Соотношение между напряжением (V), сопротивлением (R) и током (I) равно V=IR; это известно как закон Ома.
Общие символы я
Единица СИ ампер
Производные от других величин

Что такое блок класса 11?

Система единиц — это полный набор единиц, как основных, так и производных , для всех видов физических величин.Общая система единиц, которая используется в механике, приведена ниже: Система СГС В этой системе единицей длины является сантиметр, единицей массы является грамм, а единицей времени является секунда.

Почему важны физические единицы?

Физика зависит от измерений , а измерения зависят от стандартов. Имеются измерения и стандарты для обеспечения согласованности и точности, а также для облегчения коммуникации и сравнения. Единицы – это стандарты, выбранные для представления количества.

Что такое производные единицы?

Производной единицей является единица измерения СИ, состоящая из комбинации семи основных единиц . Как и в СИ, единицей силы является производная единица, ньютон или Н, где Н=s21×м×кг.

Что такое электрический ток Класс 10 и единица СИ?

Единицей электрического тока в СИ является ампер и обозначается буквой А. Ампер определяется как один кулон заряда, проходящий через точку за одну секунду. Если через нашу систему проходит 6,241 х 10 18 электронов за одну секунду, то электрический ток, протекающий через нее, равен «Один Ампер».

Что такое единица силы тока в СИ и определить ее класс 10?

Единицей силы тока в СИ является ампер . Ампер определяется как одна единица заряда, протекающего через данную цепь за одну секунду.

Какая единица измерения электрического тока класса 7?

Единицей измерения электрического тока в системе СИ является Ампер (А) . Электрический ток измеряется с помощью устройства, называемого амперметром.

Что измеряет термометр?

Термометр — это устройство, используемое для измерения температуры .… Термометр — это прибор, который измеряет температуру. Он может измерять температуру твердого вещества, такого как пища, жидкости, такой как вода, или газа, такого как воздух. Тремя наиболее распространенными единицами измерения температуры являются градусы Цельсия, Фаренгейта и Кельвина.

Что такое единица СИ для термометра?

Единицей измерения температуры в системе СИ в соответствии с Международной системой единиц является Кельвин , что обозначается символом К. Шкала Кельвина широко принята или используется в области науки и техники.Однако в большинстве стран мира для измерения температуры используется шкала Цельсия или Фаренгейта.

Как вы измеряете электричество в цепи?

Чтобы получить подробную информацию об энергопотреблении, на самом деле вам нужен только один инструмент: монитор энергопотребления, который сообщает вам , сколько именно кВтч потребляет устройство или прибор. Монитор может быть таким же простым, как монитор с «подключенной нагрузкой», который подключается к розетке; затем вы подключаете устройство/прибор к монитору.

Как узнать, является ли ток переменным или постоянным?

Один из способов определить, есть ли у вас блок питания AC-DC или модель DC-DC , это посмотреть на само устройство .Часто входная и выходная информация появляется где-то на поверхности. Если на вход подается переменный ток, у вас есть источник питания переменного/постоянного тока, и у вас есть модель постоянного тока, если вход и выход являются постоянными.

Какая единица измерения мощности переменного тока?

Единицей мощности является ватт (обозначение: Вт) . Полная мощность часто выражается в вольт-амперах (ВА), поскольку она является произведением среднеквадратичного значения напряжения и среднеквадратичного значения тока. Единицей реактивной мощности является вар, что означает реактивный вольт-ампер.

Какая польза от ТТ в измерении тока?

Трансформатор тока (ТТ) используется для измерения тока другой цепи . Трансформаторы тока используются во всем мире для контроля высоковольтных линий в национальных электрических сетях. ТТ предназначен для создания переменного тока во вторичной обмотке, который пропорционален току, который он измеряет в своей первичной обмотке.

Как амперметр измеряет ток в цепи?

Амперметр измеряет электрический ток в цепи.Название происходит от названия единицы СИ для электрического тока, ампер (А). Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть подключен последовательно к этому устройству. Это необходимо, потому что объекты, соединенные последовательно, испытывают одинаковый ток.

Как измерить ток в цепи?

Кнопка «Вернуться к началу»

единиц СИ – Электрический ток

Ампер определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным 1.602176634 × 10 −19 при выражении в единицах C, что равно A s, где секунда определяется через ∆ν Cs .

Единицей разности электрических потенциалов в системе СИ является вольт (В) 1 В = 1 Вт/А.

Единицей электрического сопротивления в системе СИ является Ом (Ом). 1 Ом = 1 В/А.

При полном написании названия юнитов рассматриваются как обычные английские существительные. Таким образом, названия всех единиц начинаются со строчной буквы, за исключением начала предложения или материала с заглавной буквы, такого как заголовок.В соответствии с этим правилом символы единиц измерения для Ампера представляют собой заглавную букву «А», а для Вольта — заглавную букву «V», потому что оба названия единиц измерения основаны на именах ученых.

Андре Мари Ампер (1775 — 1836) Название вошло в обиход в ампер, единицу измерения электрического тока. Эти биографические веб-сайты могут помочь вам узнать больше:

Алессандро Вольта (1745 — 1827) Имя вошло в повседневную жизнь в виде вольта, производной единицы измерения электрического потенциала, а также изобретателя первой батареи.Эти биографические веб-сайты могут помочь вам узнать больше:

Ресурсы для студентов и преподавателей

Кредит: Дж. Ван и Б. Хейс/NIST

Лига супергероев СИ – Мисс Ампер

Этот анимационный видеосериал в стиле комиксов был разработан, чтобы помочь учащимся средней школы узнать о 7 основных единицах измерения SI. Мисс Ампер обладает поразительной властью над потоком электронов — электрическим током.С практической точки зрения, ампер — это мера потока электронов, проходящего через точку — около 6 квинтиллионов электронов (это 6 с 18 нулями!) в секунду.

Перейти к дополнительной информации о базовых единицах СИ:

Электрические единицы измерения — Electronics-Lab.com

Введение

В этой статье будут представлены различные физические величины, с которыми можно столкнуться в области электричества.

Прежде всего, мы представляем наиболее распространенные электрические величины, давая таблицу, в которой обобщаются все различные параметры, связанные с их единицей измерения, символом и измерительным устройством.Кроме того, мы предлагаем широкий диапазон кратных и дольных чисел для упрощения письма.

Во втором разделе мы представляем Международную систему единиц , которая важна для понимания некоторых особенностей, относящихся к электрическим величинам. Мы сосредоточимся на том, как система построена вокруг определяющих констант и основных единиц.

В третьем разделе мы сосредоточимся на электрическом токе , который фактически является базовой физической величиной, используемой для описания всех других электрических величин.

Электрические величины

В следующей таблице 1 представлены наиболее важные электрические величины:

вкладка 1: Электрические величины с соответствующими единицами измерения, символами и единицами измерения

Эти величины могут варьироваться в большом диапазоне значений, особенно ток, сопротивление и емкость. По этой причине важно связать с ними кратные и дольные числа.

В следующей таблице 2 представлен широкий диапазон дольных и кратных чисел с подробным описанием их имен, символов и значений:

вкладка 2: Кратные и дольные числа, используемые в электронике

Международная система единиц

Определяющие константы SI

СИ — это французская аббревиатура, обозначающая Международную систему единиц , это современная научная метрическая система измерения.Эта система основана на определяющих константах, которые являются фундаментальными свойствами материи.

Существует семь определяющих констант SI:

  1. Частота сверхтонкого перехода Cs
  2. Скорость света
  3. Постоянная Планка
  4. Элементарная зарядка
  5. Постоянная Больцмана
  6. Постоянная Авогадро
  7. Световая отдача излучения 540 ТГц
Базовые единицы СИ

Для каждой фундаментальной константы, представленной ранее, базовая единица СИ связана с:

  1. Секунда (с) представляет время
  2. Метр (м) соответствует длине
  3. Килограмм (кг) представляет собой массу
  4. Ампер (А) представляет собой электрический ток
  5. Кельвин (К) соответствует температуре
  6. Моль (моль) представляет собой количество вещества
  7. Кандела (кд) представляет силу света
Производные единицы СИ

Производные единицы СИ построены вокруг базовых единиц СИ, по этой причине существует большое количество производных единиц, но мы не будем перечислять их все.

Однако существует 22 именованных производных единицы, таких как Ньютон (Н), Паскаль (Па) или единицы, представленные ранее в Таблице 1 , такие как Вольт (В) и Мощность (П).

Любые производные единицы представляют собой комбинацию базовых единиц, мы представляем эту ссылку в Таблице 3 для соответствующих производных единиц этого руководства:

вкладка 3: Производные электрические единицы с их эквивалентом базовой единицы

Приложение к электричеству

Определяющая константа: элементарный заряд

Определяющая константа, имеющая отношение к этой статье, представляет собой элементарный заряд, числовое значение которого равно e=1.602176634×10 −19 C (или A.s) . Это значение соответствует наименьшему количеству заряда, которое можно найти в природе: протон имеет 90 286 положительно заряженных +e 90 287 и электрон 90 286 отрицательно заряженных -e 90 287 .

Электрический заряд является неотъемлемым свойством элементарных частиц, которое, например, массу, легко испытать, но трудно правильно определить. Заряды противоположного знака притягиваются друг к другу, что объясняет, почему электроны продолжают вращаться вокруг ядер, а заряды одного знака отталкиваются, подобно магнитам.

Базовая единица: Ампер

Базовая единица Ампер представляет перенос количества электрического заряда в единицу времени через определенный участок материала. На самом деле, определение Ампера в системе СИ звучит так: «ток в один ампер равен заряду в один кулон, проходящему через данную точку в секунду» .

Этот перенос зарядов и есть то, что обычно называют электрическим током . Можно заметить, что из-за малой величины элементарного заряда даже малый ток фактически соответствует очень большому числу переносимых зарядов.Например, ток в 1 мА примерно соответствует переносу невероятного числа 6,2×10 15 зарядов в секунду .

Производные единицы электричества

Важно отметить, что каждая величина, представленная в Таблице 1 , за исключением частоты и периода, получена из тока, как мы определили в Таблице 3 . Единица ампер действительно является фундаментальной единицей, полученной из определения элементарного заряда .

Вольт определяется как разность потенциалов, которая приводит к рассеиванию мощности 1 Вт на резисторе 1 Ом при наличии электрического тока 1 А. Из этого описания определения как Ом , так и Ватт можно дать, перефразировав предыдущее предложение.

Фарада определяется как увеличение заряда на 1 Кл в проводнике, когда к нему добавляются 6 241 × 10 18 электронов .Это производная единица емкости, которая представляет способность проводника накапливать заряды при воздействии на него разности потенциалов.

Генри является производной единицей для индуктивности, она определяется как создание разности потенциалов 1 В, когда цепь/компонент подвергается воздействию переменного электрического тока 1 А/с.

Заключение

В этом кратком учебном пособии основное внимание уделяется наиболее важным единицам измерения параметров, связанных с электричеством.Прежде всего, мы привели таблицу, в которой представлены наиболее распространенные и важные электрические величины с соответствующими единицами измерения, символами и единицами измерения.

Во втором разделе мы сосредоточились на Международной системе единиц , которая дает нам основу для понимания различий между единицами и количествами. Мы также подчеркиваем тот факт, что Ампер, , который является единицей СИ для электрического тока, является базовой единицей и используется для выражения любой другой электрической единицы, которая называется производными единицами .

Наконец, последний раздел подробно определяет константу, определяющую элементарный заряд, базовую единицу измерения ампер и некоторые производные единицы измерения для области электричества, такие как вольт, ом, ватт, фарад и генри.

Что такое основная мера электричества?

Все, что стоит измерить, связано с единицей измерения. В США мы используем дюймы и футы для измерения высоты чего-либо, фунты и унции для измерения веса чего-либо и градусы Фаренгейта для измерения температуры чего-либо.Но как насчет электричества? Какие единицы измерения или используются, чтобы говорить об электричестве?

Прежде чем мы поговорим о том, как измерить электричество, нам сначала нужно понять, что это такое. На базовом уровне электричество — это движение электронов. Ваш компьютер, свет, телевизор, холодильник и т. д. — все они работают, используя один и тот же основной источник энергии — движение электронов.

Всякий раз, когда мы говорим о силе электричества, мы на самом деле говорим о заряде, создаваемом движущимися электронами.

Основными единицами измерения электричества являются ток, напряжение и сопротивление.

Ток (I)

Ток, измеряемый в амперах, представляет собой скорость, с которой течет заряд, то есть скорость движения электронов. Амперы, или ампер, являются основной единицей измерения электричества и измеряют, сколько электронов проходит через точку каждую секунду. Один ампер равен 6,25 х 1018 электронов в секунду.

Напряжение (В)

Напряжение, измеряемое в вольтах, представляет собой разницу заряда между двумя точками.Проще говоря, это разница в концентрации электронов между двумя точками.

Сопротивление (R)

Сопротивление — это способность материала сопротивляться потоку заряда (тока). Измеряется в омах.

Аналогия с водопроводной трубой

Теперь давайте воплотим эти идеи в жизнь. Самая распространенная аналогия, используемая для понимания этих идей, — это вода в трубе. Размышляя о том, как быстро вода может двигаться по трубе, необходимо учитывать три основных компонента: давление воды, скорость потока и размер трубы.Чтобы объединить эти две идеи, напряжение эквивалентно давлению воды, сила тока — это скорость потока, а сопротивление — это размер трубы.

Итак, когда мы говорим об этих значениях, мы на самом деле описываем движение заряда и, следовательно, поведение электронов. Цепь представляет собой замкнутый контур, который позволяет заряду перемещаться из одного места в другое. Компоненты в цепи позволяют нам контролировать этот заряд и использовать его для выполнения работы.

Закон Ома

Закон Ома — это основное и очень важное уравнение, которое используется для определения того, как взаимодействуют ток, напряжение и сопротивление.В нем говорится, что ток равен напряжению, деленному на сопротивление, или I = V/R. Закон Ома можно использовать для точного описания проводимости большинства электропроводящих материалов. Пока вы знаете два значения, можно определить третье. Три варианта этого уравнения: I = V/R, V=IR, R=V/I

Вт

Есть еще один термин, который вы, возможно, слышали в отношении электричества: ватты. Ватт измеряет скорость, с которой энергия используется или передается, и используется не только для электроники.Ватт — это основная единица электрической, механической или тепловой мощности. Один ватт равен одному амперу при напряжении в один вольт. (Ватт = Ампер x Вольт)

Чтобы узнать больше о напряжении, токе, сопротивлении и законе Ома, ознакомьтесь с этой статьей.

Единица силы тока — СИ, ампер, другие единицы измерения, амперметр

Единица силы тока: ампер

Термин «Ампер» был назван в честь Андре-Мари Ампера, французского математика и физика. Его в основном считают отцом электромагнетизма.

\(Ампер = 1 \frac{Кулон}{Секунда}\)

Единицей тока в системе СИ является Ампер или Ампер, и он измеряет количество электрического заряда, проходящего через его поверхность со скоростью один кулон в секунду.

Поскольку заряд выражен в кулонах, а время в секундах, конфигурация тока принимает вид кулон/секунда (Кл/с) или ампер. Другая формула для измерения электрического тока:

\(I = \frac{V}{R}\)

Где

I = Электрический ток

В = Напряжение

R = Сопротивление материала

Один Ампер примерно эквивалентен приблизительно 6.24×10 18  элементарные заряды, проходящие заданную точку за одну секунду. Физики считают, что ток течет от умеренно положительной точки к несколько отрицательной; это называется стандартным током. Другое название тока — ток Франклина.

Как и многие другие единицы измерения, ампер имеет собственный символ. В учебниках и журналах обычно используется символ A. Много раз Ampere пишется как amp.

Ампер является жизненно важной единицей в международной системе единиц измерения, поскольку из нее можно получить другие единицы измерения.

Класс 12. Физика. Электричество: вопросы прошлых лет.

Другие стандартные электрические единицы. Электрические свойства, такие как напряжение, мощность, емкость, сопротивление, индуктивность, электрическое поле, электрический заряд, частота, магнитный поток, могут быть измерены с помощью их стандартных единиц.

6 Параметр
напряжение Вольт (V или E) \ (e = i * r \)
Ток ампер (I) \(I = \frac{E}{R}\)
Сопротивление Ом (R или Ω) \(R = \frac{E}{I}\)
Проводимость мОм (G или ?) \(G = \frac{I}{R} = \frac{I}{E}\)
Мощность Вт (Вт) \(P = I * E\) или \(P = I^2R\)
Индуктивность Генри (L или H) \(V_L = -L(\frac{\Delta I}{\ Дельта t})\)
Емкость фарад (C) \(C = \frac {Q}{E} (Q — заряд)\)

Как измерить единицу тока

Электрический ток измеряется через ампер. счетчик, который измеряет силу тока в амперах.Электрический ток в нагрузке измеряют с помощью амперметра, подключив его последовательно к нагрузке. Кроме того, амперметр имеет нулевое сопротивление.

Причина, по которой амперметр не подключается параллельно нагрузке, заключается в том, что амперметр имеет минимальное сопротивление. Если он подключен параллельно, он станет путем короткого замыкания и позволит протекать току, что приведет к сжиганию провода.

Типы амперметров

Типы амперметров в зависимости от конструкции амперметра и типа тока, протекающего через него

В зависимости от конструкции амперметра амперметры подразделяются на следующие категории

  1. Амперметр с подвижным плечом
  2. Амперметр с выпрямителем
  3. Постоянная движущаяся катушка Ammeter
  4. Электрономонометр амперметр
  5. на основе типа тока, который течет через них, амперметр классифицируется как следующие

    1. DC Ammeter
    2. AC Ammeter

    Вещи, чтобы запомнить

    1. Si для электрического тока Ампер или ампер.
    2. Величина 1 Ампера равна потоку заряда в 1 кулон за 1 секунду. Величина тока связана с количеством заряда, протекающего в секунду.
    3. Устройство для измерения электрического тока – амперметр.
    4. Ампер является всемирно признанной и общепринятой единицей силы тока с 1908 года, и с развитием измерительных приборов его измеряют все лучше и лучше.

    Примеры вопросов

    Вопросы.Что такое СИ для электрического тока?

    Ответ. Ампер или ампер — это единица СИ для электрического тока. Обозначается буквой A.

    Ques. Какое значение C используется при получении ампер?

    Ответ. При вычислении ампер значение C было принято равным 6,24×10 18  зарядов.

    Вопрос. Что такое электрический ток?

    Ответ. Электрический ток можно определить как скорость потока электронов в проводнике.

    Вопрос. Как измеряется электрический ток?

    Ответ. Электрический ток измеряется в кулонах в секунду. Единицей силы тока в СИ является ампер или ампер. Один кулон заряда, проходящий через точку за одну секунду, равен одному амперу. Когда 6,241 х 1018 электронов проходят через электрическую рамку за одну секунду, она состоит из одного ампера.

    Единицы энергии и мощности: основы

    [pagebreak:Energy and Power Units: The Basics]

    Если вы изучаете экологические технологии, особенно возобновляемые источники энергии, вы не можете не наткнуться на подобные утверждения: Лампа накаливания на 100 ватт.

  6. Энергетическая ценность галлона этанола варьируется от 75 700 БТЕ до 84 000 БТЕ.
  7. Toyota Prius Hybrid Synergy Drive оснащен электродвигателем мощностью 67 лошадиных сил.
  8. Но что такое ватты, БТЕ и лошадиные силы? Что они измеряют и как они связаны с возобновляемыми источниками энергии? Сколько ватт, например, производит ветряная турбина и сколько домов она будет обеспечивать? Сколько БТЕ требуется для обогрева среднего дома и сколько для этого требуется природного газа?

    Прежде чем вы сможете ответить на такие вопросы, вы должны освоить некоторые основные понятия и словарный запас:

    • Что такое энергия и сила и как они связаны друг с другом?
    • Какие стандартные единицы энергии и мощности используют ученые?
    • Какие традиционные единицы используются в промышленности и как они соотносятся со стандартными единицами?
    • Как различные единицы измерения применимы к таким приложениям, как освещение, отопление и транспорт?

    Этот отчет представляет собой краткий обзор энергии, мощности и единиц измерения, используемых для их измерения.Но не волнуйтесь; это опять не школьная физика. Это больше похоже на курс Berlitz по разговору об энергии — достаточно, чтобы вы прочитали меню и, возможно, подслушали туземцев.

    Вот список содержимого:

    Боб Беллман (Bob Bellman) — независимый писатель и консультант по маркетингу.

    [pagebreak:SI: Международная система единиц]

    На протяжении веков ученые шли разными путями, исследуя энергию и силу. Так каждый вид энергии — электрическая, механическая, химическая, тепловая и ядерная — обрел свою систему измерения, а каждая отрасль, связанная с энергетикой, выработала свою терминологию.Автодилеры говорят о лошадиных силах. Подрядчики HVAC устанавливают тонны и БТЕ. Электроэнергетика поставляет киловатт-часы. Ученые ссылаются на ньютоны и джоули.

    В 1960 году Международная система единиц (СИ) была получена из метрической системы, чтобы обеспечить стандартный словарь для всех физических вещей. СИ построена на семи основных единицах (см. Таблицу 1), из которых могут быть получены все остальные физические величины. В таблице 2 перечислены некоторые стандартные производные единицы. Например, ньютон (производная единица силы) определяется как один килограмм (базовая единица массы), ускоренный со скоростью один метр (базовая единица длины) в секунду (базовая единица времени) в квадрате.В таблице 3 перечислены некоторые стандартные префиксы, используемые для обозначения кратных и дробных единиц. Например, мегаватт (МВт) равен миллиону (10 6 ) ватт; милливатт (мВт) составляет одну тысячную (10 -3 ) ватта.

    Отрасли, связанные с энергетикой, начинают использовать терминологию СИ, но традиционные термины по-прежнему преобладают. Многие автомобильные компании теперь указывают мощность двигателя в киловаттах, но в скобках после номинальной мощности: 187 л.с. (140 кВт). Начиная с краткого руководства по энергии, мощности и силе, в следующих нескольких разделах рассматриваются единицы, наиболее часто используемые в приложениях возобновляемой энергии.

    Таблица 1: Базовые единицы СИ

    Таблица 2: Некоторые производные единицы СИ

    Таблица 3: Некоторые множители СИ

    [pagebreak:Энергия 101: Джоули, Ватты и Ньютоны] делать работу ( W ) — все, от приведения в движение автомобиля до обогрева дома и освещения комнаты. Многие формы работы связаны с преобразованием энергии. Лампочка преобразует электрическую энергию в тепловую и световую энергию. Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию в тепловую и механическую энергию.Динамо преобразует механическую энергию в тепловую и электрическую энергию.

    Решения в области возобновляемых источников энергии используют источники энергии, которые не будут исчерпаны в результате этих преобразований, и снижают потребление энергии, делая преобразования более эффективными. Фотоэлектрические (PV) панели вырабатывают электричество из солнечного света вместо сжигания невозобновляемого ископаемого топлива. Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания, потому что они преобразуют больше электричества в свет и меньше в тепло.

    Поскольку энергия и работа — две стороны одной медали, они измеряются в одних и тех же единицах измерения. Единицей энергии/работы в системе СИ является джоулей (Дж), названная в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818–1889). Джоуль открыл связь между теплотой и механической работой, что привело к развитию законов термодинамики.

    Один джоуль равен работе, совершаемой силой в один ньютон по перемещению объекта на один метр (J = N · m). Примерно столько энергии требуется, чтобы поднять маленькое яблоко на один метр против силы земного притяжения.Один джоуль также равен энергии, необходимой для перемещения электрического заряда в один кулон через разность электрических потенциалов в один вольт (J = C · V).

    Мощность (P) — скорость передачи или преобразования энергии. Таким образом, мощность равна работе, деленной на время (P = W/t). Единицей мощности в СИ является ватт (Вт) в честь шотландского изобретателя Джеймса Уатта (1736 — 1819). Улучшения Уатта в паровой машине помогли начать промышленную революцию. По иронии судьбы сам Уатт ввел термин «лошадиная сила», чтобы охарактеризовать преимущества своего парового двигателя.

    Один ватт равен одному джоулю в секунду (Вт = Дж/с). Человек, поднимающийся по лестнице, работает с мощностью около 200 Вт. В электрических приложениях один ватт равен одному вольту, умноженному на один ампер (Вт = В · А). Лампы накаливания потребляют от 40 до 150 Вт электроэнергии.

    Сила редко упоминается в разговорах о возобновляемых источниках энергии, за исключением ненаучного смысла: «Высокие цены на бензин вынуждают меня ходить на работу пешком». Тем не менее, сила является важным понятием. Физики определили четыре фундаментальные силы или взаимодействия: электромагнитная сила действует между электрическими зарядами, гравитационная сила действует между массами, а сильные и слабые силы удерживают вместе атомные ядра.Толчок и притяжение этих сил проявляются как энергия. Например, электромагнитная сила тянет электроны через проводник, создавая электрический ток. Гравитация тянет воду через турбины гидроэлектростанции.

    Единицей силы в системе СИ является ньютонов (Н) в честь английского физика сэра Исаака Ньютона (1643–1727). Многие считают, что Ньютон оказал величайшее влияние на историю науки, опередив даже Альберта Эйнштейна. Ньютон, единица измерения, представляет собой силу, которая ускоряет массу в один килограмм со скоростью один метр в секунду в квадрате (Н = кг · м/с 2 ).Сила земного притяжения на человека весом 70 кг (154 фунта) составляет около 686 ньютонов.

    [pagebreak:Механическая энергия: футо-фунты и лошадиные силы]

    Из всех форм энергии механическую энергию, вероятно, легче всего понять — просто попробуйте поднять тяжелый чемодан. Таким образом, традиционной единицей механической энергии является футо-фунтов (фут-фунтов), количество работы, необходимой для перемещения объекта весом в один фунт на расстояние в один фут. Один фут-фунт равен примерно 1,36 Дж. Метрическая аналогия фут-фунта — ньютон-метров (Н·м).Один ньютон-метр равен одному джоулю.

    Вероятно, наиболее известной единицей механической мощности является лошадиных сил (л.с.), придуманная Джеймсом Уаттом в 1782 году, чтобы позиционировать свою паровую машину против конкурентов. Ватт определил, что «идеальный» шахтерский пони может поднять ведро угля весом 33 000 фунтов на один фут за одну минуту, и соответственно определил механическую мощность в лошадиных силах.

    Хотя 33 000 ft-lb/min звучит как много, мощность в лошадиных силах — относительно небольшая единица, равная примерно 746 Вт. Тостер потребляет около 1000 Вт (1.3 л.с.), а на вращение лезвия газонокосилки с электроприводом требуется не менее 5 л.с. Четырехцилиндровый двигатель седана Honda Accord 2007 года выпуска развивает мощность 166 л.с.; 12-цилиндровый двигатель нового Rolls-Royce Phantom выдает 453 л.с.

    Компании Greentech решают проблемы механической энергии по нескольким направлениям. Биотопливо, гибридные бензиновые/электрические двигатели, подключаемые гибриды и другие технологии сокращают количество парниковых газов, образующихся при производстве механической энергии. Они также помогают отучить автомобили и другую технику от ископаемого топлива.Гибридный двигатель Toyota Prius потребляет меньше бензина, чем обычный двигатель, потому что его сторона внутреннего сгорания выдает всего 76 л.с.

    Исследование материалов способствует дальнейшему снижению затрат на механическую энергию. Помните, что работа равна весу, умноженному на расстояние. Целых 50 процентов Boeing 787 Dreamliner изготовлен из легких композитных материалов. Это, наряду с повышенной эффективностью двигателя, позволяет Боингу 787 использовать на 20 процентов меньше топлива, чем другим самолетам аналогичного размера.

    [pagebreak:Электроэнергия: вольты, амперы и киловатты]

    Электрическая энергия менее интуитивна, чем механическая, потому что действует невидимо.Ближайшим аналогом подъема тяжелого чемодана является сила, которую вы чувствуете, когда играете с магнитами.

    Электрическая энергия основана на притяжении и отталкивании заряженных частиц, т. е. на электромагнитной силе. Сила зарядов и расстояние между частицами в совокупности создают разность электрических потенциалов или напряжение. В электрических приложениях напряжение тянет электроны через проводник, создавая ток, мало чем отличающийся от гравитации, вытягивающей молекулы воды через трубу.

    Стандартной единицей электрического заряда является кулон (Кл). Шарль-Огюстен де Кулон (1736–1806) — французский физик, открывший связь между электрическими зарядами, расстоянием и силой. Кулон — это количество заряда, переносимого током в один ампер за одну секунду (C = A·s), и это удивительно большая единица измерения. Сила отталкивания между двумя зарядами +1 кулон, находящимися на расстоянии одного метра друг от друга, составляет 9 х 10 9 Н, или более миллиона тонн! Таким образом, заряд чаще всего измеряется в микро- или нанокулонах.

    Стандартной единицей электрического потенциала является вольт (В), в честь графа Алессандро Вольта (1745 — 1827), известного своим изобретением электрической батареи. Вольт эквивалентен одному джоулю энергии на кулон заряда (V = J/C). Бытовое электроснабжение в США обычно составляет 110 В, хотя для тяжелых приборов можно использовать 220 В. Обычная батарея для фонарика дает 1,5 В, а молния может быть около 100 МВ. Линии электропередачи дальнего следования работают от 110 до 1200 кВ.

    Стандартной единицей электрического тока является ампер (А) или ампер. Французский физик Андре-Мари Ампер (1775–1836) был одним из главных первооткрывателей электромагнетизма. Один ампер равен смещению заряда в один кулон в секунду (А = Кл/с). Большинство бытовых цепей потребляют менее 15 А.

    Большая часть электроэнергии производится путем сжигания ископаемого топлива. Солнечные электростанции, ветряные турбины и другие технологии предлагают чистые, возобновляемые альтернативы, но им еще предстоит пройти долгий путь, чтобы заменить существующие электростанции.В 2006 году электростанции, работающие на ископаемом топливе, в США произвели 2 874 миллиарда кВтч, а атомные электростанции произвели 787 миллиардов кВтч. Все возобновляемые источники энергии вместе взятые произвели 385 миллиардов кВтч, что составляет менее 10 процентов от общего объема производства в США.

    Частично проблема связана с масштабом. Крупная электростанция, работающая на нефти, газе или угле, выдает от 2 до 3 ГВт на полную мощность. Большинство концентрирующих солнечных установок вырабатывают десятки мегаватт, а современные ветряные турбины вырабатывают около 3 МВт. Предлагаемый проект Cape Wind требует 130 турбин, чтобы обеспечить только три четверти электроэнергии Кейп-Кода.Типичная домашняя фотоэлектрическая система, подключенная к сети, производит менее 6 кВт.

    С другой стороны, возобновляемых источников энергии достаточно, если только мы сможем понять, как их использовать. Количество энергии солнечного света, падающего на один квадратный метр поверхности Земли, составляет примерно один кВт в секунду или 3600 кВт в час. Холодильники и тостеры потребляют от 1,0 до 1,5 кВт каждый. Лампы накаливания потребляют от 40 до 150 Вт, в то время как компактные люминесцентные лампы дают такое же количество света при мощности от 10 до 40 Вт.S. home использует около 1000 кВтч в месяц, что составляет ничтожную долю солнечной энергии, падающей на его крышу.

    [pagebreak:Тепловая энергия: БТЕ, калории и тонны]

    Тепловая энергия – это энергетическое содержание системы, связанное с повышением или понижением температуры объекта. Тепло – это поток тепловой энергии между двумя объектами, вызванный разницей температур. Возьмите чашку горячего кофе в холодный день, и вы испытаете тепловую энергию в действии.

    Британская тепловая единица (БТЕ или БТЕ) обычно используется для описания энергосодержания топлива и мощности систем отопления и охлаждения.Одна БТЕ — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на один градус по Фаренгейту. Существует несколько различных определений БТЕ, основанных на начальной температуре воды, но в целом одна БТЕ равна примерно 1055 Дж, примерно 780 футо-фунтам и примерно 0,3 ватт-часа.

    При сгорании химическая энергия топлива преобразуется в тепловую энергию или тепло. Сжигание топочного мазута № 2 дает около 138 000 БТЕ на галлон. Сжигание фунта угля дает около 15 000 БТЕ; сжигание кубического фута природного газа, около 1000 БТЕ.Чтобы обогреть дом площадью 2000 квадратных футов в Новой Англии, требуется примерно 95 000 БТЕ/ч.

    Одной из проблем, с которыми сталкиваются сторонники биотоплива, является более низкое содержание энергии в этаноле по сравнению с бензином. Галлон бензина содержит около 115 000 БТЕ, а галлон этанола содержит около 80 000 БТЕ. Таким образом, сжигание этанола производит меньше механической энергии, чем сжигание бензина, и автомобили проезжают меньше миль на галлон. При использовании топлива E10 (10 процентов этанола, 90 процентов бензина) сокращение пробега незначительно.С E85 (85 процентов этанола, 15 процентов бензина) водители видят сокращение пробега как минимум на 15 процентов. Некоторые производители автомобилей устанавливают топливные баки большего размера, так что запас хода их автомобилей с гибким топливом аналогичен бензиновым автомобилям.

    Другие единицы измерения тепловой энергии включают калорию, терм и квад. малых или грамм калорий (кал) — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на один градус Цельсия. большая или килограммовая калория (ккал) — это энергия, необходимая для повышения температуры одного килограмма воды на 1 °C.Как и БТЕ, калория имеет разные значения в зависимости от начальной температуры воды. В среднем один кал равен примерно 4,18 Дж, а один ккал равен примерно 4,18 кДж или почти 4 БТЕ. Пищевые калории основаны на килограммовых калориях.

    Терм (thm) равен 100 000 BTU и примерно равен количеству энергии, выделяемой при сжигании 100 кубических футов природного газа.

    quad равен квадриллиону (1015) BTU и используется при обсуждении энергетического бюджета целых стран.В 1950 году США потребляли 34,6 квад энергии. К 1970 году общее потребление выросло до 67,8 квадроциклов; к 1990 г. — 84,7 квадроцикла; а к 2006 г. — 99,9 квадр. Сумма, приходящаяся на возобновляемые источники энергии — гидроэнергию и биомассу — в 1950 г. составила 8,6%. К 2006 году потребление возобновляемой энергии – гидроэнергии, биомассы, геотермальной энергии, солнца и ветра – упало до 6,9 процента от общего объема.

    Тепловая мощность измеряется в БТЕ в час (БТЕ/ч), часто сокращенно просто БТЕ. Большинство показателей нагрева и охлаждения в БТЕ на самом деле представляют собой БТЕ/ч.Один ватт равен примерно 3,41 БТЕ/ч. Одна лошадиная сила равна более 2500 БТЕ/ч.

    Холодопроизводительность часто измеряется в тонн . Одна тонна охлаждения — это количество энергии, необходимое для растапливания одной тонны льда за 24 часа и равное 12 000 БТЕ/ч. Типичная домашняя центральная система кондиционирования воздуха рассчитана на от 4 до 5 тонн (от 48 000 до 60 000 БТЕ / ч). Комнатные кондиционеры работают от 5000 до 15000 БТЕ/ч.

    Министерство энергетики США в настоящее время применяет стандарт сезонного рейтинга энергоэффективности (SEER) 13 для новых бытовых центральных кондиционеров.SEER определяется как общая мощность охлаждения в BTU, деленная на общую потребляемую энергию в ватт-часах (SEER = BTU / Вт·ч). Повысив стандарт SEER с 10 до 13, Министерство энергетики ожидает, что США сэкономят 4,2 квадрацикла энергии в период с 2006 по 2030 год с параллельным сокращением выбросов парниковых газов.

    [pagebreak:Сравнение единиц и переводных коэффициентов]

    Из-за своего разнообразного происхождения единицы энергии и мощности сильно различаются по размеру. На рис. 1 показаны графики единиц энергии, а на рис. 2 — графики единиц мощности.Обратите внимание, что вертикальная шкала на обоих графиках логарифмическая; каждая горизонтальная линия представляет собой десятикратное увеличение по сравнению с линией ниже.

    Рисунок 1: Сравнение единиц энергии

    Рисунок 2: Сравнение единиц мощности

    В таблицах 4 и 5 приведены коэффициенты преобразования между выбранными единицами энергии и мощности.

    Таблица 4: Выбранные единицы энергии и коэффициенты пересчета

    Таблица 5: Выбранные единицы мощности и коэффициенты пересчета

    АМП, ВАТТ И ВОЛЬТ: РУКОВОДСТВО ПО ИЗМЕРЕНИЮ МОЩНОСТИ

    Опубликовано 17 мая 2019 г. Oozle Media


    Задумывались ли вы когда-нибудь, почему случаются отключения электроэнергии? Есть несколько возможных причин, но если в вашем доме или офисе часто происходят перебои в подаче электроэнергии, возможно, вы перегружаете свой автоматический выключатель большим количеством устройств, чем он может выдержать.Чтобы помочь вам лучше понять, как измерять мощность, и узнать, какое потребление вы предъявляете к своему автоматическому выключателю, вот полезное руководство по амперам, ваттам и вольтам.

    СНАЧАЛА ОПРЕДЕЛИМ НАШИ УСЛОВИЯ

    Прежде чем мы углубимся в детали, важно определить несколько основных терминов. Вот электрические измерения, с которыми вы, вероятно, столкнетесь:

    Ампер: сокращение от ампер, ампер является базовой единицей электрического тока в Международной системе единиц (СИ).

    Вольт: единица электродвижущей силы в системе СИ, или разность потенциалов, при которой сила тока в один ампер при сопротивлении в 1 Ом.

    Ватт: Единица мощности в системе СИ, эквивалентная одному джоулю в секунду и соответствующая мощности в электрической цепи, в которой разность потенциалов составляет один вольт, а сила тока — один ампер.

    После прочтения этих определений может остаться неясным, что на самом деле означают эти термины. Полезная аналогия — думать об электричестве как о текущей воде.Амперы будут обозначать объем движущейся воды, а вольты — давление воды. Различные комбинации вольт и ампер дадут разные типы потоков. Например, высокое давление с малым объемом будет похоже на стоматологический ирригатор, а высокое давление и большой объем — на пожарный шланг. Ватт измеряет, какая сила создается типом электрического потока.

    РАСЧЕТ ИЗМЕРЕНИЙ МОЩНОСТИ

    НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ

    Ваш автоматический выключатель может выдерживать только определенную силу тока или определенный объем электроэнергии.Он имеет определенную силу тока, которая позволяет ему работать и обеспечивать ваш дом электричеством. Если этот предел превышен, ваш выключатель отключится, чтобы предотвратить повреждение проводки и приборов вашего дома.

    КАК УЗНАТЬ МОЩНОСТЬ ВАШЕГО ДОМА?

    Это довольно просто. Все, что вам нужно сделать, это подойти к автоматическому выключателю и проверить ручку. Большинство бытовых цепей рассчитаны на 15-20 ампер, и чем новее ваш дом, тем выше вероятность того, что сила тока будет выше.Зная, какой у вас ток, вы можете узнать, сколько устройств вы можете поддерживать с ним.

    СКОЛЬКО МОЩНОСТИ ИСПОЛЬЗУЮТ ВАШИ УСТРОЙСТВА?

    Во-первых, убедитесь, что вы знаете, сколько ампер проходит ваша цепь. Затем проверьте этикетку вашего устройства или руководство пользователя, чтобы узнать, сколько ватт и вольт будет использовать устройство. Разделите количество ватт на количество вольт, и это даст вам максимальное количество ампер, которое потребуется от вашей цепи. Для вас может быть хорошей идеей отслеживать, сколько ампер потребляет каждое устройство.Таким образом, вы можете отслеживать, сколько энергии вы используете. Если вы в конечном итоге превысите свой лимит, вы отключите цепь.

    НАПРЯЖЕНИЕ НА ВЫХОДЕ

    Напряжение относится к количеству энергии, поступающей от ваших розеток. Это измерение называется вольтами. Одна розетка обычно может выдавать до 120 вольт.

    КАКОВЫ РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ТОКОВ НАПРЯЖЕНИЯ?

    Постоянный ток (DC): электричество течет в одном направлении. Это тип тока, который будет использовать большинство вашей цифровой электроники.

    Переменный ток (AC): Электричество будет периодически менять направление своего потока. Большинство домов подключены к сети переменного тока, поэтому ваш дом, скорее всего, тоже рассчитан на нее.

    СКОЛЬКО ВОЛЬТ ВЫХОДИТ ИЗ МОЕЙ РОЗЕТКИ?

    Опять же, убедитесь, что вы знаете силу тока вашей цепи. Затем проверьте устройство, которое вы подключаете к розетке, на предмет того, сколько ватт оно потребляет. Все, что вам нужно сделать после этого, это разделить количество ватт на силу тока вашей цепи. Полученное число — это количество вольт, выходящее из вашей розетки, чтобы помочь поддерживать ваше устройство.

    ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ

    Мы уже обсуждали ампер и вольт выше, но есть еще один момент, который необходимо учитывать — ватты. Ватт – это мера электричества или одна единица мощности.

    КАК ВЫ МОЖЕТЕ РАССЧИТАТЬ МОЩНОСТЬ ВАШЕЙ ЦЕПИ?

    Все, что вам нужно знать, это две вещи. Как обсуждалось в предыдущих расчетах, вам нужно знать силу тока вашей цепи. Вам также необходимо знать, сколько вольт может выдавать ваша розетка. Затем умножьте силу тока на количество вольт.Это максимальное количество ватт, которое ваша схема может поддерживать одновременно. Если вы превысите это количество, вполне возможно, что произойдет электрический выброс.

    ОБРАТИТЕСЬ В JP ELECTRICAL ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ

    Если ваш автоматический выключатель когда-нибудь сработает или у вас возникнут какие-либо другие проблемы с электричеством в вашем доме, позвоните нам. Вы также можете рассчитывать на то, что мы рассчитаем все электрические потребности вашего дома, чтобы вы могли предотвратить выброс до того, как он произойдет. Мы предоставляем различные бытовые и коммерческие услуги и особенно хорошо разбираемся в проводке, освещении и электрических панелях.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.