ვატის კანონის ძალა (პროგრამები - სავარჯიშოები)

ელექტრონული მომსახურების ბილინგი დამოკიდებულია მოხმარების ელექტროენერგიისამიტომ, ძალიან სასარგებლოა იმის გაგება, თუ რა არის ეს, როგორ იზომება და როგორ უნდა შემცირდეს მოხმარება ვოტის კანონის გამოყენებით. გარდა ამისა, ეს არის ძირითადი ცვლადი ელექტრული ქსელების შესწავლისა და ელექტრო მოწყობილობების დიზაინისთვის.

მეცნიერმა ვატმა დააარსა კანონი, რომელსაც მისი სახელი მიენიჭა, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გამოვთვალოთ ეს მნიშვნელოვანი ცვლადი. შემდეგი, ამ კანონისა და მისი გამოყენების შესწავლა.

ᲫᲘᲠᲘᲗᲐᲓᲘ ᲪᲜᲔᲑᲔᲑᲘ:

• ელექტრული წრე: ელექტრული ელემენტების ურთიერთკავშირი, რომლის საშუალებითაც ელექტროენერგია შეიძლება შემოვა.

• ელექტრო მიმდინარე: ელექტრული მუხტის ნაკადი ერთეულ დროში გამტარი მასალის მეშვეობით. იგი იზომება ამპერებით (A).

• ელექტრო დაძაბულობა: ასევე ცნობილია როგორც ელექტრული ძაბვა ან პოტენციური განსხვავება. ეს არის ენერგია, რომელიც საჭიროა ელექტრული მუხტის ელემენტის მეშვეობით გადასაადგილებლად. იგი იზომება ვოლტებში (V).

• Energia: სამუშაოს შესრულების უნარი. იგი იზომება ჯოულით (J), ან ვატ – საათებში (Wh).

• Ელექტროენერგიის: ენერგიის რაოდენობა, რომელსაც ელემენტი აწვდის ან შთანთქავს მოცემულ დროში. ელექტროენერგია იზომება ვატებში ან ვატებში, იგი სიმბოლოა ასო W- ით.

იქნებ დაგაინტერესოთ: ომის კანონი და მისი საიდუმლოებები, სავარჯიშოები და რას ადგენს იგი

ვატის კანონი

Watt's Law აცხადებს, რომ "ელექტროენერგია, რომელსაც მოწყობილობა მოიხმარს ან აწვდის, განისაზღვრება მოწყობილობაში გატარებული ძაბვით და დენით".

ვატის კანონის შესაბამისად, მოწყობილობის ელექტროენერგია მოცემულია გამოთქმით:

P = V x I

ელექტროენერგია იზომება ვატებში (W). ნახაზში 1 "დენის სამკუთხედი" ხშირად გამოიყენება ენერგიის, ძაბვის ან ელექტრული დენის დასადგენად.

ნახაზზე 2 ნაჩვენებია დენის სამკუთხედში მოცემული ფორმულები.

ჯეიმს უოტი (გრინოკი, შოტლანდია, 1736-1819)

იგი იყო მექანიკოსი, გამომგონებელი და ქიმიკოსი. 1775 წელს მან აწარმოა ორთქლის ძრავები, ამ მანქანების განვითარებაში შეტანილი წვლილის წყალობით, დაიწყო ინდუსტრიული განვითარება. იგი არის მბრუნავი ძრავის, ორმაგი ეფექტის ძრავის, ორთქლის წნევის მაჩვენებლის ინსტრუმენტის შემქმნელი და სხვა.

ქვედანაყოფების საერთაშორისო სისტემაში ენერგიის ერთეული არის "ვატი" (Watt, W) ამ პიონერის საპატივცემულოდ.

ენერგიის მოხმარებისა და ელექტროენერგიის მომსახურების ბილინგის გაანგარიშება ვატის კანონის გამოყენებით

იქიდან, რომ ელექტროენერგია არის ენერგიის რაოდენობა, რომელსაც ელემენტი აწვდის ან შთანთქავს მოცემულ დროში, ენერგია მოცემულია ფორმულის 3 ნახაზზე.

ელექტროენერგია ჩვეულებრივ იზომება Wh ერთეულში, თუმცა მისი გაზომვა შეიძლება ჯოულით (1 J = 1 Ws), ან ცხენის ძალაში (hp). სხვადასხვა გაზომვების მისაღებად გირჩევთ წაიკითხოთ ჩვენი სტატია ელექტრო საზომი ხელსაწყოები.

სწავლება უოტის კანონის გამოყენება 

ნახაზზე 4 ელემენტისთვის გამოთვალეთ:

1. შეიწოვება ძალა
2. ენერგია შეიწოვება 60 წამის განმავლობაში

ამოხსნის სავარჯიშო 1

ა. - ელემენტის მიერ შეწოული ელექტროენერგია განისაზღვრება ნახაზის 5-ის შესაბამისად.

ბ.- შთანთქმული ენერგია

შედეგი:

p = 10 ვტ; ენერგია = 600 ჯ

ელექტროენერგიის მოხმარება:

ელექტროენერგიის მომწოდებლები ადგენენ ტარიფებს ელექტროენერგიის მოხმარების შესაბამისად. ელექტროენერგიის მოხმარება დამოკიდებულია საათში მოხმარებული ენერგიით. იგი იზომება კილოვატ საათში (კვტ / სთ), ან ცხენის ძალაში (ცხენის ძალა).

ელექტროენერგიის მოხმარება = ენერგია = pt

სწავლება უოტის კანონის გამოყენება

ნახაზზე 8 საათისთვის შეძენილია 3 ვ ლითიუმის ბატარეა. ბატარეას აქვს შენახული ენერგია 6.000 ჯოულიდან ქარხნიდან. იმის ცოდნა, რომ საათი ხარჯავს 0.0001 ა ელექტროენერგიას, რამდენ დღეში დასჭირდება ბატარეის გამოცვლა?

ამოხსნის სავარჯიშო 2

კალკულატორის მიერ მოხმარებული ელექტროენერგია განისაზღვრება Watt's კანონის გამოყენებით:

თუ კალკულატორის მიერ მოხმარებული ენერგია მოცემულია ენერგიის = pt მიმართებით, ამოხსნის დროს "t" და ენერგეტიკისა და ელექტროენერგიის მნიშვნელობებს ანაცვლებს, მიიღება ელემენტის სიცოცხლის ხანგრძლივობა. იხილეთ სურათი 6

ბატარეას აქვს შესაძლებლობა, რომ კალკულატორი ჩართოს 20.000.000 7,7 XNUMX წამით, რაც ექვივალენტურია XNUMX თვისა.

შედეგი:

საათის ელემენტი უნდა შეიცვალოს 7 თვის შემდეგ.

სწავლება უოტის კანონის გამოყენება

საჭიროა იცოდეთ ადგილობრივი მოსახლეობის ყოველთვიური ხარჯების შეფასება, იმის ცოდნა, რომ ელექტროენერგიის მოხმარების მაჩვენებელი 0,5 $ / კვტ / სთ-ს შეადგენს. სურათი 7 გვიჩვენებს მოწყობილობებს, რომლებიც ელექტროენერგიას მოიხმარენ შენობაში.

• 30 W ტელეფონის დამტენი, მუშაობს 4 საათის განმავლობაში
• დესკტოპის კომპიუტერი, 120 ვტ, მუშაობს 8 საათის განმავლობაში
• ინკანდესენტური ნათურა, 60 ვტ, მუშაობს 8 საათის განმავლობაში
• სამაგიდო ნათურა, 30 ვტ, მუშაობს 2 საათში დღეში
• ლეპტოპი, 60 ვტ, მუშაობს 2 საათში დღეში
• ტელევიზორი, 20 ვტ, მუშაობს 8 საათის განმავლობაში

გამოსავალი:

ელექტროენერგიის მოხმარების დასადგენად გამოიყენება მიმართება Energy Conservation = pt. ამრიგად, ტელეფონის დამტენისთვის, რომელიც მოიხმარს 30 W და გამოიყენება 4 საათის განმავლობაში, ის მოიხმარს 120 Wh ან 0.120Kwh დღეში, როგორც მე -8 ფიგურაზეა ნაჩვენები.

ცხრილი 1 გვიჩვენებს ადგილობრივი მოწყობილობების ელექტრომოხმარების გაანგარიშებას.  1.900 Wh ან 1.9 კვტ.სთ ყოველდღიურად მოიხმარენ.

0,5 $ / კვტ / სთ სიჩქარით, ელექტროენერგიის მომსახურება ეღირება:

შედეგი:

ელექტროენერგიის მომსახურების ღირებულება თვეში $ 28,5 დოლარს შეადგენს, თვეში 57 კვტ / სთ მოხმარებისთვის.

პასიური ნიშნის კონვენცია:

ელემენტს შეუძლია ენერგიის შთანთქმა ან მომარაგება. როდესაც ელემენტის ელექტრულ ენერგიას აქვს დადებითი ნიშანი, ელემენტი შთანთქავს ენერგიას. თუ ელექტროენერგია უარყოფითია, ელემენტი ელექტროენერგიას ამარაგებს. იხილეთ სურათი 9

იგი დაარსდა, როგორც "პასიური ნიშნის კონვენცია", რომ ელექტროენერგია:

• პოზიტიურია, თუ დენი შედის ელემენტის ძაბვის პოზიტიური ტერმინალით.
• უარყოფითია, თუ დენი შედის უარყოფითი ტერმინალით. იხილეთ სურათი 10

სავარჯიშო 4 ვატის კანონის გამოყენება

მე -11 ნახაზზე ნაჩვენები ელემენტებისათვის გამოთვალეთ ელექტროენერგია დადებითი ნიშნის კონვენციის გამოყენებით და მიუთითეთ ელემენტი აწვდის თუ შთანთქავს ენერგიას:

გამოსავალი:

ნახაზი 12 გვიჩვენებს ელექტროენერგიის გაანგარიშებას თითოეულ მოწყობილობაზე.

შედეგი

(.მოგების წელი A) როდესაც მიმდინარე პოზიტიური ტერმინალით შემოდის, ძალა დადებითია:

p = 20W, ელემენტი შთანთქავს ენერგიას.

ბ. (მოგება ვარჯიშისთვის B) როდესაც მიმდინარე პოზიტიური ტერმინალით შემოდის, ძალა დადებითია:

p = - 6 W, ელემენტი უზრუნველყოფს ენერგიას.

დასკვნები უოტის კანონის შესახებ:

ელექტროენერგია, იზომება ვატებში (W), მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენად სწრაფად შეიძლება გარდაიქმნას ელექტროენერგია.

ვატის კანონი უზრუნველყოფს ელექტროენერგიის ელექტროენერგიის გაანგარიშების განტოლებას ელექტროენერგიის, ძაბვის და ელექტროენერგიის პირდაპირი ურთიერთკავშირის დასადგენად: p = vi

ელექტროენერგიის შესწავლა სასარგებლოა აღჭურვილობის მუშაობის დასადგენად, იგივეში ელექტროენერგიის მოხმარების შესამცირებლად, ელექტრო სერვისის შეგროვებისთვის, სხვა პროგრამებთან ერთად.

როდესაც მოწყობილობა ენერგიას მოიხმარს, ელექტროენერგია დადებითია, თუ ენერგიას აწვდის, უარყოფითია. ელექტრულ წრეებში დენის ანალიზისთვის, ჩვეულებრივ, გამოიყენება პოზიტიური ნიშნების კონვენცია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ელემენტში სიმძლავრე დადებითია, თუ ელექტროენერგია შემოდის პოზიტიური ტერმინალით.

ჩვენს ვებ – გვერდზე ასევე შეგიძლიათ იხილოთ: კირხოფის კანონი, რას ადგენს და როგორ უნდა გამოიყენოს იგი