전기 서비스 청구 의 소비에 달려 있습니다 전력따라서 와트의 법칙을 적용하여 그것이 무엇인지, 측정 방법 및 소비를 줄이는 방법을 이해하는 것은 매우 유용합니다. 또한 전기 네트워크 연구 및 전기 장치 설계를위한 기본 변수입니다.
과학자 와트는이 중요한 변수를 계산할 수 있도록 그의 이름을 딴 법칙을 제정했습니다. 다음 으로이 법과 그 적용에 대한 연구.
기본 컨셉:
- 전기 회로: 전류가 흐를 수있는 전기 요소의 상호 연결.
- 전류: 전도성 물질을 통한 단위 시간당 전하 흐름. 암페어 (A)로 측정됩니다.
- 전기 장력 : 전압 또는 전위차라고도합니다. 요소를 통해 전하를 이동하는 데 필요한 에너지입니다. 볼트 (V) 단위로 측정됩니다.
- Energía : 일을 할 수있는 능력. 줄 (J) 또는 와트시 (Wh)로 측정됩니다.
- 전력 : 주어진 시간에 요소가 전달하거나 흡수하는 에너지의 양. 전력은 와트 또는 와트로 측정되며 문자 W로 표시됩니다.
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와트의 법칙
와트의 법칙에 따르면 "장치가 소비하거나 전달하는 전력은 장치를 통해 흐르는 전압과 전류에 의해 결정됩니다."
와트의 법칙에 따른 장치의 전력은 다음 식으로 제공됩니다.
P = V x I
전력은 와트 (W) 단위로 측정됩니다. 그림 1의 "전력 삼각형"은 종종 전력, 전압 또는 전류를 결정하는 데 사용됩니다.
그림 2에는 멱 삼각형에 포함 된 공식이 나와 있습니다.
제임스 와트 (스코틀랜드 그리 녹, 1736-1819)
그는 기계 공학자, 발명가, 화학자였습니다. 1775 년에 그는 이러한 기계의 개발에 기여한 덕분에 증기 엔진을 제조했고 산업 발전이 시작되었습니다. 그는 로터리 엔진, 이중 효과 엔진, 증기 압력 표시기 등의 제작자입니다.
국제 단위 시스템에서 전력 단위는이 개척자를 기념하여 "와트"(와트, W)입니다..
와트의 법칙을 사용한 에너지 소비 및 전기 서비스 과금 계산
전력은 주어진 시간에 요소가 전달하거나 흡수하는 에너지의 양이라는 사실에서 시작하여 에너지는 그림 3의 공식으로 주어집니다.
전기 에너지는 일반적으로 Wh 단위로 측정되지만 줄 (1J = 1Ws) 또는 마력 (hp) 단위로 측정 할 수도 있습니다. 다른 측정을 수행하려면 다음 기사를 읽는 것이 좋습니다. 전기 측정기.
운동 1 와트의 법칙 적용
그림 4의 요소에 대해 다음을 계산하십시오.
- 흡수 된 힘
- 60 초 동안 흡수 된 에너지
솔루션 연습 1
A.-소자가 흡수하는 전력은 그림 5에 따라 결정됩니다.
B.- 흡수 된 에너지
결과 :
p = 10W; 에너지 = 600J
전기 에너지 소비:
전기 서비스 제공 업체는 전력 소비량에 따라 요금을 설정합니다. 전력 소비량은 시간당 소비 전력에 따라 달라집니다. 킬로와트시 (kWh) 또는 마력 (hp)으로 측정됩니다.
전력 소비 = 에너지 = pt
운동 2 와트의 법칙 적용
그림 8의 시계는 3V 리튬 배터리를 구입했으며, 배터리는 공장에서 6.000 줄의 에너지를 저장합니다. 시계가 0.0001A의 전류를 소비한다는 사실을 알면 배터리를 교체하는 데 며칠이 걸릴까요?
솔루션 연습 2
계산기가 소비하는 전력은 와트의 법칙을 사용하여 결정됩니다.
계산기가 소비하는 에너지가 Energy = pt 관계식으로 주어지고 시간 "t"를 풀고 에너지와 전력 값을 대체하면 배터리 수명 시간이 구해집니다. 그림 6 참조
배터리는 20.000.000 개월에 해당하는 7,7 초 동안 계산기를 켜 놓을 수있는 용량을 가지고 있습니다.
결과 :
시계 배터리는 7 개월 후에 교체해야합니다..
운동 3 와트의 법칙 적용
전기 소비율이 0,5 $ / kWh라는 것을 알고 지역의 전기 서비스에 대한 월별 비용 추정치를 알아야합니다. 그림 7은 건물 내에서 전기를 소비하는 장치를 보여줍니다.
- 30W 전화 충전기, 하루 4 시간 작동
- 데스크탑 컴퓨터, 120W, 하루 8 시간 작동
- 백열 전구, 60W, 하루 8 시간 작동
- 책상 램프, 30W, 하루 2 시간 작동
- 노트북 컴퓨터, 60W, 하루 2 시간 작동
- TV, 20W, 하루 8 시간 작동
해결:
전력 소비량을 결정하기 위해 에너지 소비량 = pt 관계가 사용됩니다. 30W, 하루 4 시간 사용, 하루 120Wh 또는 0.120Kwh 소모, 그림 8과 같이.
표 1은 로컬 장치의 전력 소비량 계산을 보여줍니다. 매일 1.900Wh 또는 1.9kWh가 소비됩니다.
0,5 $ / kWh의 요금으로 전기 서비스 비용은 다음과 같습니다.
결과 :
구내 전기 서비스 비용은 한 달에 $ 28,5이며 한 달에 57kWh를 소비합니다.
패시브 사인 규칙:
요소는 에너지를 흡수하거나 공급할 수 있습니다. 요소의 전력에 양의 부호가 있으면 요소가 에너지를 흡수하고있는 것입니다. 전력이 음수이면 요소가 전기 에너지를 공급하고있는 것입니다. 그림 9 참조
전력 :
- 전류가 요소 전압의 양극 단자를 통해 들어 오면 양극입니다.
- 전류가 음극 단자를 통해 들어 오면 음극입니다. 그림 10 참조
연습 4 와트의 법칙 적용
그림 11에 표시된 요소의 경우 양수 부호 규칙을 사용하여 전력을 계산하고 요소가 에너지를 공급하거나 흡수하는지 여부를 나타냅니다.
해결:
그림 12는 각 장치의 전력 계산을 보여줍니다.
결과
TO. (이익 연도 A) 전류가 양극 단자를 통해 입력되면 전원이 양극입니다.
p = 20W, 요소는 에너지를 흡수합니다..
나. (운동 B에 대한 이익) 전류가 양극 단자를 통해 입력되면 전원이 양극입니다.
p =-6W, 요소가 전원 공급.
와트의 법칙에 대한 결론:
와트 (W)로 측정되는 전력은 전기 에너지가 얼마나 빨리 변환 될 수 있는지를 나타냅니다.
와트의 법칙은 전력, 전압 및 전류 간의 직접적인 관계를 설정하는 전기 시스템의 전력 계산 방정식을 제공합니다. p = vi
전력 연구는 전력 소비를 줄이기위한 동일한 설계에서 다른 응용 분야 중에서 전기 서비스 수집을 위해 장비의 성능을 결정하는 데 유용합니다.
장치가 에너지를 소비하면 전력은 양수이고, 에너지를 공급하면 전력은 음수입니다. 전기 회로의 전력 분석을 위해 일반적으로 양의 부호 규칙이 사용되며, 이는 전류가 양의 단자를 통해 들어 오면 요소의 전력이 양임을 나타냅니다.
또한 웹 사이트에서 다음을 찾을 수 있습니다. Kirchhoff의 법칙, 그것이 확립하는 것 및 적용 방법
