Pouvwa a nan lwa Watt a (Aplikasyon - Egzèsis)
Faktirasyon sèvis elektrik depann sou konsomasyon nan la pouvwa elektrikSe poutèt sa, li trè itil yo konprann ki sa li ye, ki jan li mezire ak ki jan diminye konsomasyon pa aplike lwa Watt la. Anplis de sa, li se yon varyab debaz pou etid la nan rezo elektrik, ak nan desen an nan aparèy elektrik.
Syantis la Watt etabli yon lwa, yo te rele apre l ', ki pèmèt nou kalkile varyab enpòtan sa a. Apre sa, etid lalwa sa a ak aplikasyon li yo.
KONSÈP DE BAZ:
- Sikwi elektrik: Entèrkonèksyon eleman elektrik kote yon kouran elektrik ka koule.
- Kouran elektrik: Koule chaj elektrik pou chak inite tan nan yon materyèl kondiktif. Li mezire an anp (A).
- Tansyon elektrik: Konnen tou kòm vòltaj elektrik oswa diferans potansyèl. Li se enèji ki nesesè pou avanse pou pi yon chaj elektrik nan yon eleman. Li mezire an vòlt (V).
- Enèji: Ability yo fè travay. Li mezire an joul (J), oswa an wat-èdtan (Wh).
- Pouvwa elektrik: kantite enèji yon eleman delivre oswa absòbe nan yon sèten tan. Pouvwa elektrik la mezire an wat oswa wat, li senbolize pa lèt W.
Petèt ou ta ka enterese nan: Lwa Ohm ak sekrè li yo, egzèsis ak sa li etabli
Lwa Watt la
Lwa Watt deklare sa "Pouvwa elektrik ke yon aparèy konsome oswa delivre detèmine pa vòltaj la ak aktyèl ap koule tankou dlo nan aparèy la."
Pouvwa elektrik la nan yon aparèy, dapre Lwa Watt a, yo bay nan ekspresyon an:
P = V x I
Pouvwa elektrik mezire an wat (W). "Triyang pouvwa a" nan Figi 1 souvan itilize pou detèmine pouvwa, vòltaj, oswa kouran elektrik.
Nan figi 2 yo montre fòmil ki genyen nan triyang pouvwa a.
James Watt (Greenok, Scotland, 1736-1819)
Li te yon enjenyè mekanik, envanteur, ak magazen. Nan 1775 li fabrike motè vapè, gras a kontribisyon li nan devlopman nan machin sa yo, devlopman endistriyèl te kòmanse. Li se kreyatè a nan motè a Rotary, doub efè motè, enstriman presyon vapè endikatè, nan mitan lòt moun.
Nan sistèm entènasyonal inite yo, inite pou pouvwa a se "watt" (Watt, W) nan onè pyonye sa a.
Kalkil konsomasyon enèji ak bòdwo sèvis elektrik lè l sèvi avèk lalwa Watt la
Kòmanse soti nan lefèt ke pouvwa elektrik se kantite enèji ke yon eleman delivre oswa absòbe nan yon tan yo bay, enèji a yo bay nan fòmil la nan figi 3.
Enèji elektrik anjeneral mezire nan Wh inite a, byenke li ka mezire tou nan joul (1 J = 1 Ws), oswa nan puisans (hp). Pou fè mezi yo diferan nou rekòmande ou li atik nou an sou enstriman mezi elektrik.
Egzèsis 1 aplike lwa Watt la
Pou eleman ki nan Figi 4 la, kalkile:
- Pouvwa absòbe
- Enèji absòbe pou 60 segonn
Solisyon Egzèsis 1
A.- Pouvwa elektrik absòbe eleman an detèmine selon figi 5.
B.- Enèji absòbe
Rezilta:
p = 10 W; Enèji = 600 J
Konsomasyon enèji elektrik:
Founisè sèvis elektrisite etabli tarif dapre konsomasyon elektrisite- Konsomasyon elektrisite depann sou pouvwa a boule pou chak èdtan. Li mezire an kilowat èdtan (kWh), oswa puisans (hp).
Konsomasyon elektrisite = Enèji = pt
Egzèsis 2 aplike lwa Watt la
Pou yon revèy nan Figi 8, yo achte yon batri ityòm 3-V. Batri a gen yon enèji ki estoke nan 6.000 joule nan faktori a. Lè ou konnen ke revèy la konsome yon kouran elektrik nan 0.0001 A, nan konbyen jou li pral pran ranplase batri a?
Solisyon Egzèsis 2
Pouvwa elektrik konsome pa kalkilatris la detèmine lè l sèvi avèk lalwa Watt a:
Si enèji ki konsome pa kalkilatris la bay nan relasyon Enèji = pt, rezoud tan "t", ak ranplase valè enèji ak pouvwa elektrik, yo jwenn tan lavi batri a. Gade figi 6
Batri a gen kapasite pou kenbe kalkilatris la sou pou 20.000.000 segonn, ki ekivalan a 7,7 mwa.
Rezilta:
Batri revèy la ta dwe ranplase apre 7 mwa.
Egzèsis 3 aplike lwa Watt la
Li oblije konnen estimasyon de depans chak mwa nan sèvis elektrisite a pou yon lokal, konnen ke pousantaj la pou konsomasyon elektrisite se 0,5 $ / kWh. Figi 7 montre aparèy ki konsome elektrisite nan lokal yo:
- 30 W telefòn plato, opere 4 èdtan nan yon jounen
- Desktop òdinatè, 120 W, opere 8 èdtan nan yon jounen
- Anpoul enkandesan, 60 W, opere 8 èdtan nan yon jounen
- Lanp biwo, 30 W, opere 2 èdtan nan yon jounen
- Laptop òdinatè, 60 W, opere 2 èdtan nan yon jounen
- Televizyon, 20 W, opere 8 èdtan nan yon jounen
Solisyon:
Pou detèmine konsomasyon elektrisite a, yo itilize relasyon konsomasyon enèji = pt. 30 W epi yo itilize 4 èdtan nan yon jounen, li pral konsome 120 Wh oswa 0.120Kwh chak jou, jan yo montre nan figi 8.
Tablo 1 montre kalkil konsomasyon elektrik aparèy lokal yo. 1.900 Wh oswa 1.9kWh yo boule chak jou.
Avèk yon pousantaj de 0,5 $ / kWh, sèvis elektrik la ap koute:
Rezilta:
Pri a nan sèvis elektrik nan lokal yo se $ 28,5 chak mwa, pou yon konsomasyon nan 57 kWh chak mwa.
Konvansyon siy pasif:
Yon eleman ka absòbe oswa bay enèji. Lè pouvwa elektrik yon eleman gen yon siy pozitif, eleman an absòbe enèji. Si pouvwa elektrik la negatif, eleman an ap founi enèji elektrik. Gade figi 9 la
Li te etabli kòm yon "konvansyon siy pasif" ki pouvwa elektrik:
- Li pozitif si aktyèl la antre nan tèminal pozitif vòltaj la nan eleman an.
- Li negatif si aktyèl la antre nan tèminal negatif la. Gade figi 10
Egzèsis 4 k ap aplike lwa Watt la
Pou eleman yo montre nan Figi 11, kalkile pouvwa elektrik la lè l sèvi avèk konvansyon siy pozitif la epi endike si eleman nan founi oswa absòbe enèji:
Solisyon:
Figi 12 montre kalkil pouvwa elektrik la nan chak aparèy.
Result
POU. (Pwofi ane A.) Lè aktyèl la antre nan tèminal pozitif la, pouvwa a pozitif:
p = 20W, eleman an absòbe enèji.
B. (Pwofi pou fè egzèsis B) Lè aktyèl la antre nan tèminal pozitif la, pouvwa a pozitif:
p = - 6 W, eleman an bay pouvwa.
Konklizyon pou Lwa Watt la:
Pouvwa elektrik, ki mezire an wat (W), endike kouman vit enèji elektrik ka transfòme.
Lwa Watt bay ekwasyon pou kalkil pouvwa elektrik nan sistèm elektrik, etabli relasyon dirèk ant pouvwa, vòltaj ak kouran elektrik: p = vi
Etid la nan pouvwa elektrik la itil detèmine pèfòmans nan ekipman an, nan desen an nan menm bagay la diminye konsomasyon elektrik la, pou koleksyon an nan sèvis elektrik la, nan mitan lòt aplikasyon yo.
Lè yon aparèy konsome enèji pouvwa elektrik la pozitif, si li founi enèji pouvwa a negatif. Pou analiz la nan pouvwa nan sikwi elektrik, konvansyon an siy pozitif anjeneral yo itilize, ki endike ke pouvwa a nan yon eleman se pozitif si aktyèl la elektrik antre nan tèminal la pozitif.
Epitou sou sit entènèt nou an ou ka jwenn: Lwa Kirchhoff la, ki sa li etabli ak kouman pou aplike pou li
