Fatureya karûbarê elektrîkê bi vexwarinê ve girêdayî ye hêza elektrîkêJi ber vê yekê, pir bi feyde ye ku meriv fêr bibe ka ew çi ye, ew çawa tête pîvandin û meriv çawa bi karanîna qanûna Watt-ê kêm dike. Wekî din, ew ji bo lêkolîna şebekeyên kehrebayê, û di sêwirana alavên kehrebayê de guhêrbarek bingehîn e.
Zanyar Watt qanûnek saz kir, navê wî lê hate danîn, ku dihêle em vê guherbara girîng hesab bikin. Piştre, lêkolîna vê qanûnê û sepandinên wê.
KONCEPTASN BINGEH:
- Çerxa elektrîkê: Têkiliya hêmanên kehrebayî yên ku tê de ceryanek karebayî diherike.
- Elektrîka heyî: Ji hêla yek materyalê veguherîn ve di yekeya demê de barkirina elektrîkê. Ew di amp (A) de tê pîvandin.
- Tansiyona elektrîkê: Wekî voltaja elektrîkê an cûdahiya potansiyel jî tê zanîn. Ew enerjiya hewce ye ku ji bo barkirina elektrîkê di nav hêmanekê re derbas bibe. Ew bi volt (V) tête pîvandin.
- Enerjiyê Ilityiyana kirina kar. Ew bi joule (J), an jî bi watt-saetan (Wh) tête pîvandin.
- Hêza elektrîkê: enerjiya ku hêmanek di demek diyarkirî de radigihîne an digire. Hêza elektrîkê bi watt an watt tête pîvandin, ew bi tîpa W tê sembolîzekirin.
Dibe ku hûn pê re eleqedar bibin: Zagona Ohm û razên wê, meşq û tiştên ku ew saz dike
Zagona Watt
Zagona Watt dibêje ku "Hêza kehrebayê ya ku amûrek dixwe an dide, bi voltaj û herika ku di cîhazê de diherike ve tête diyar kirin."
Hêza elektrîkê ya amûrekê, li gorî Zagona Watt, ji hêla vegotinê ve tête dayîn:
P = V x I
Hêza elektrîkê bi watt (W) tête pîvandin. "Sêgoşeya hêzê" ya di Figureikil 1 de pir caran ji bo destnîşankirina hêz, voltaj an jî elektrîkê tê bikar anîn.
Di jimara 2-an de formulasên ku di sêgoşeya hêzê de hene tê xuyang kirin.
James Watt (Greenok, Skoçya, 1736-1819)
Ew endezyar, dahêner, û kîmyager bû. Di 1775-an de wî makîneyên buharê çêkir, bi saya tevkariya wî di pêşxistina van makîneyan de, pêşkeftina pîşesaziyê dest pê kir. Ew afirînerê motora zivirî, motora bandora du qat, amûra nîşana zexta buharê ye, di nav yên din de.
Di pergala yekîneyên navneteweyî de, yekeya hêzê "watt" (Watt, W) ye ji bo rûmeta vî pêşeng.
Hesabkirina mezaxtina enerjiyê û fatûreya karûbarê elektrîkê bi karanîna qanûna Watt
Ji rastiyê dest pê dikin ku hêza kehrebeyê mîqyasa enerjiya ku hêmanek di demek diyarkirî de radigihîne an digihe, enerjî bi formûla di jimare 3 de tê dayîn.
Enerjiya elektrîkê bi gelemperî di yekeya Wh de tête pîvandin, her çend ew dikare di joule (1 J = 1 Ws), an jî di hêza hespê (hp) de jî were pîvandin. Ji bo ku pîvandinên cûda çêbikin em tewsiye dikin ku hûn gotara me bixwînin amûrên pîvandinê yên kehrebayî.
Werzîş 1 qanûna Watt bikar tînin
Ji bo hêmana di Figureikil 4 de, hesab bikin:
- Hêza helandî
- Enerjiyê ji bo 60 çirkeyan dorpêç kirin
Hînkariya Çareseriyê 1
A.- Hêza kehrebayê ya ku ji hêla hêmanê ve hatî kişandin li gorî jimar 5 tê diyar kirin.
B.- Enerjiya razber
Encam:
p = 10 W; Enerjî = 600 J
Bikaranîna enerjiya elektrîkê:
Pêşkêşkerên karûbarê elektrîkê li gorî vexwarina elektrîkê rêjeyan saz dikin. Ew bi kilovat-saetan (kWh), an hêza hespê (hp) tête pîvandin.
Karanîna kehrebayê = Enerjî = pt
Werzîş 2 qanûna Watt bikar tînin
Ji bo demjimêrek di Figureikil 8 de, bataryayek lîtyûmê ya 3 V tê kirîn. Enerjiya batterê ji kargehê 6.000 joule ye. Dizanin ku demjimêrek elektrîkî 0.0001 A dixwe, dê di çend rojan de pêdivî ye ku şûna pîlê?
Hînkariya Çareseriyê 2
Hêza elektrîkê ya ku ji hêla hesabker ve hatî xerckirin bi karanîna Zagona Watt tête diyar kirin:
Heke enerjiya ku ji hêla hesabker ve hatî xerckirin ve bi têkiliya Enerjî = pt, çareserkirina dema "t", û şûna nirxên enerjî û hêza elektrîkê, were dayîn, dema jiyana pîlê tê stendin. Hejmar 6 bibînin
Kapasîteya pîlê heye ku 20.000.000 çirkeyan, ku bi 7,7 mehan re derbasdar e, hesabkar dihêle.
Encam:
Divê batarya demjimêrê piştî 7 mehan were guhertin.
Werzîş 3 qanûna Watt bikar tînin
Pêdivî ye ku meriv pêzanîna lêçûnên mehane di karûbarê elektrîkê de ji bo cihekî zanibe, ku bizane ku rêjeya ji bo mezaxtina elektrîkê 0,5 $ / kWh ye. Figureikil 7 cîhazên ku elektrîkê di hundurê avahiyan de dixwin nîşan dide:
- 30 W şarjorê têlefonê, rojê 4 demjimêran dixebite
- Sermaseya sermaseyê, 120 W, rojê 8 demjimêran dixebite
- Lûleya şewatê, 60 W, rojê 8 saetan dixebitîne
- Lambeya maseyê, 30 W, rojê 2 saetan dixebite
- Kompîtora laptopê, 60 W, rojê 2 demjimêran dixebite
- TV, 20 W, rojê 8 demjimêran dixebite
Solution:
Ji bo destnîşankirina mezaxtina elektrîkê, têkiliya Serfkirina Enerjiyê = pt tê bikar anîn.Ji ber vê yekê, ji bo şarjêrê têlefonê, ku dixwe 30 W û rojê 4 demjimêran tê bikar anîn, ew ê rojê 120 Wh an 0.120Kwh bixwe, wekî ku di jimara 8-an de tê xuyang kirin.
Table 1 hesabkirina mezaxtina elektrîkê ya alavên herêmî nîşan dide. Rojane 1.900 Wh an 1.9kWh têne vexwarin.
Bi rêjeya 0,5 $ / kWh, dê xizmeta elektrîkê mesrefa:
Encam:
Mesrefa karûbarê elektrîkê di navgehan de mehê 28,5 $ e, ji bo mehê 57 kWh.
Kongreya nîşana pasîf:
Elementek dikare enerjiyê werbigire an dabîn bike. Dema ku hêza elektrîkê ya hêmanek xwediyê nîşanek erênî be, element ê enerjiyê werdigire. Heke hêza elektrîkê neyînî be, hêman enerjiya kehrebayê peyda dike. Hejmara 9 bibînin
Ew wekî "peymana nîşana pasîf" hate saz kirin ku hêza elektrîkê:
- Ew erênî ye ku heke hengav bi termînala erênî ya voltajê di hêmanê de bikeve.
- Heke nehîn bi termînala negatîf bikeve neyînî ye. Hejmara 10 bibînin
Tetbîqata 4 qanûna Watt bikar tîne
Ji bo hêmanên ku di Figureikil 11 de hatine xuyang kirin, hêza elektrîkê bi karanîna nîşana erênî bihesibînin û nîşan bikin ka gelo hêman enerjiyê peyda dike an dipijîne:
Solution:
Figureikil 12 hesabkirina hêza kehrebayê ya li her cîhazê nîşan dide.
Di encama
TO. (Sala qezencê A) Dema ku nûjen bi termînalê erênî dikeve, hêz erênî ye:
p = 20W, element enerjiyê digire.
B. (Qezenca ji bo werzîşê B) Dema ku nûjen bi termînalê erênî dikeve, hêz erênî ye:
p = - 6 W, hêman hêzê peyda dike.
Encamên ji bo Zagona Watt:
Hêza elektrîkê, bi watt (W) tête pîvandin, nîşan dide ka enerjiya kehrebayê çiqas zû dikare were veguheztin.
Qanûna Watt wekheviyek ji bo hesabkirina hêza elektrîkê di pergalên elektrîkê de peyda dike, û têkiliya rasterast di navbera hêz, voltaj û hêza elektrîkê de saz dike: p = vi
Lêkolîna hêza elektrîkê kêrhatî ye ku ji bo destnîşankirina performansa alavên, di sêwirana heman ji bo kêmkirina mezaxtina elektrîkê, ji bo berhevkirina karûbarê elektrîkê, di nav sepanên din de.
Dema ku amûrek enerjiyê dixeritîne hêza elektrîkê erênî ye, ger ew enerjiyê peyda dike hêz neyînî ye. Ji bo analîzkirina hêzê di pêlên elektrîkê de, bi gelemperî peymana nîşana erênî tê bikar anîn, ku ev diyar dike ku hêza ku di hêmanek de erênî ye heke ku elektrîkê di termînala erênî de bikeve.
Di heman demê de li ser malpera me hûn dikarin bibînin: Zagona Kirchhoff, ya ku ew saz dike û awayê sepandina wê
