Ny herin'ny lalàn'i Watt (Fampiharana - Fanatanjahan-tena)
Faktioran'ny serivisy elektrika miankina amin'ny fihinanana ny herinaratraNoho izany dia ilaina be ny mahatakatra hoe inona izany, ny fandrefesana azy ary ny fomba hampihenana ny fanjifana amin'ny alàlan'ny fampiharana ny lalàn'i Watt. Ho fanampin'izay, izy io dia miovaova fototra amin'ny fandalinana tambajotra elektrika, ary amin'ny famolavolana fitaovana elektrika.
Ny mpahay siansa Watt dia nametraka lalàna, nomena anarana araka ny anarany, izay mamela antsika hikajiana an'io variana lehibe io. Manaraka izany, ny fandinihana ity lalàna ity sy ny fampiharana izany.
CONCEPTS FOTOTRA:
- Fandraisana herinaratra: Fifandraisana amin'ny singa elektrika izay ahafahan'ny onja elektrika mikoriana.
- Herinaratra: Mikoriana ny herinaratra isaky ny isam-potoana amin'ny alàlan'ny fitaovana fitaritana. Izy io dia refesina amin'ny amps (A).
- Fihenjanana elektrika: Fantatra ihany koa amin'ny herin'ny herinaratra na ny fahasamihafana mety hitranga. Io angovo ilaina amin'ny famindrana ny herinaratra io amin'ny alàlan'ny singa iray. Izy io dia refesina amin'ny volts (V).
- hery: Fahaizana manao asa. Izy io dia refesina amin'ny joule (J), na amin'ny watt-hour (Wh).
- Herinaratra elektrika: habetsaky ny angovo ateraky ny singa iray ao anaty fotoana iray. Ny herinaratra dia refesina amin'ny watts na watts, anehoana ny litera W.
Angamba mety liana amin'ny: Ny lalàn'i Ohm sy ny tsiambaratelony, fanazaran-tena ary izay apetrany
Lalàn'i Watt
Ny Lalàn'i Watt dia milaza fa "Ny herin'ny herinaratra izay lanin'ny fitaovana iray na ateriny dia voafaritry ny herinaratra sy ny riaka mikoriana ao amin'ilay fitaovana."
Ny herin'ny herinaratra ao amin'ny fitaovana iray, araka ny Lalàn'i Watt, dia nomena tamin'ny fomba fiteny hoe:
P = V x I
Ny herinaratra dia refesina amin'ny watts (W). Ny "telolafy hery" amin'ny sary 1 dia matetika ampiasaina hamaritana ny herinaratra, ny herinaratra, na ny herinaratra.
Ao amin'ny sary 2 dia aseho ny raikipohy ao amin'ilay telolafy hery.
James Watt (Greenok, Scotland, 1736-1819)
Injeniera mekanika, mpamorona ary mpahay simia izy. Tamin'ny taona 1775 dia namokatra motera misy setroka izy, noho ny fandraisany anjara tamin'ny fampandrosoana ireo milina ireo, nanomboka ny fampandrosoana indostrialy. Izy no mpamorona ny motera rotary, motera misy vokany roa, fitaovana enti-manondro tsindry etona, ankoatry ny hafa.
Ao amin'ny rafitra iraisampirenena, ny singa ho an'ny fahefana dia ny "watt" (Watt, W) ho fanomezam-boninahitra an'ity mpisava lalana ity.
Kajy ny fanjifana angovo sy ny faktioran'ny serivisy mampiasa ny lalàn'i Watt
Manomboka amin'ny zava-misy fa ny herinaratra dia ny habetsaky ny angovo ateraky ny singa iray ao anaty fotoana iray, ny angovo dia omena amin'ny endriny ao amin'ny sary 3.
Ny angovo herinaratra dia matetika refesina amin'ny singa Wh, na dia azo refesina amin'ny joule (1 J = 1 Ws), na amin'ny herin-tsoavaly (hp). Mba hanaovana ireo fandrefesana samihafa dia mamporisika anao izahay hamaky ny lahatsoratray fitaovana fandrefesana herinaratra.
1 fampiharana fampiharana ny lalàn'i Watt
Ho an'ny singa ao amin'ny sary 4, manisa:
- Fahefana voafoka
- Nentina 60 segondra ny angovo
Fanatanjahan-tena vahaolana 1
A.- Ny herin'ny herinaratra entin'ny singa dia voafaritra araka ny sary 5.
B.- Angovo voafoka
Result:
p = 10 W; Angovo = 600 J
Fanjifana angovo herinaratra:
Ireo mpanome tolotra herinaratra dia mametraka taham-pahalalana arakaraka ny fanjifana herinaratra- Miankina amin'ny herin'ny herinaratra isan'ora ny fihinanana herinaratra. Izy io dia refesina amin'ny ora kilowatt (kWh), na herin-tsoavaly (hp).
Fanjifana herinaratra = Angovo = pt
2 fampiharana fampiharana ny lalàn'i Watt
Ho an'ny famantaranandro ao amin'ny sary 8 dia mividy bateria lithium 3-V. Ny bateria dia manana angovo 6.000 joule avy ao amin'ny orinasa. Fantatrao fa ny famantaranandro dia mandany onja elektrika 0.0001 XNUMX A, afaka andro firy hanoloana ny bateria?
Fanatanjahan-tena vahaolana 2
Ny herinaratra lanin'ny kalkulator dia voafaritra amin'ny alàlan'ny Lalàn'i Watt:
Raha ny angovo lanin'ny kajy dia omen'ny ny fifandraisana Energy = pt, ny famahana ny fotoana "t", ary ny fanoloana ny soatoavin'ny angovo sy ny herinaratra, dia azo ny fotoana iainana ny bateria. Jereo ny sary 6
Ny bateria dia afaka mitazona ny kajikajy mandritra ny 20.000.000 segondra, izay mitovy amin'ny 7,7 volana.
Result:
Ny bateria famantaranandro dia tokony hosoloina aorian'ny 7 volana.
3 fampiharana fampiharana ny lalàn'i Watt
Takiana ny hahafantarana ny tomban'ny fandaniana isam-bolana amin'ny serivisy elektrika ho an'ny eo an-toerana, amin'ny fahafantarana fa ny tahan'ny fampiasana herinaratra dia 0,5 $ / kWh. Ny sary 7 dia mampiseho ireo fitaovana mandany herinaratra ao anaty trano:
- Charger telefaona 30 W, miasa mandritra ny adiny 4 isan'andro
- Solosaina Desktop, 120 W, miasa 8 ora isan'andro
- Jiro, 60 W, miasa 8 ora isan'andro
- Jiro birao, 30 W, miasa 2 ora isan'andro
- Solosaina finday, 60 W, miasa ora 2 isan'andro
- TV, 20 W, miasa 8 ora isan'andro
vahaolana:
Mba hamaritana ny fanjifana herinaratra dia ampiasaina ny fifandraisana Fanjifana angovo = pt.Koa, ho an'ny charger finday, izay mandany 30 W ary ampiasaina 4 ora isan'andro, handany 120 Wh na 0.120Kwh isan'andro, araka ny hita eo amin'ny sary 8.
Ny tabilao 1 dia mampiseho ny kajy ny fanjifana elektrika ireo fitaovana eo an-toerana. 1.900 Wh na 1.9kWh no lanina isan'andro.
Miaraka amin'ny tahan'ny 0,5 $ / kWh, ny serivisy elektrika dia:
Result:
Ny vidin'ny serivisy elektrika ao amin'ny trano dia $ 28,5 isam-bolana, ho an'ny 57 XNUMXWW isam-bolana.
Fivoriambe fanaovana sonia:
Ny singa iray dia afaka mandray na manome angovo. Rehefa manana famantarana tsara ny herin'ny herin'ny herinaratra dia mifoka angovo ilay singa. Raha ratsy ny herin'ny herinaratra dia manome angovo elektrika ny singa. Jereo ny sary 9
Natsangana ho "Convention passive sign" izay herin'ny herinaratra:
- Tsara izany raha miditra amin'ny alàlan'ny fantsom-pamantarana ny herinaratra ao amin'ilay singa ny ankehitriny.
- Ratsy izany raha miditra amin'ny alàlan'ny terminal ratsy ny ankehitriny. Jereo ny sary 10
Fanatanjahan-tena 4 fampiharana ny lalàn'i Watt
Ho an'ireo singa aseho amin'ny sary 11, dia alao kajy ny herinaratra mandeha amin'ny alàlan'ny fifanarahana famantarana tsara ary asehoy raha manome na mandray ny angovo ilay singa:
vahaolana:
Mampiseho ny kajy ny herinaratra isaky ny fitaovana ny sary 12.
vokatra
TO. (Taom-bola A) Rehefa miditra amin'ny alàlan'ny terminal tsara ny fandehan-javatra dia miabo ny hery:
p = 20W, mifoka angovo ilay singa.
B. (Tombony azo amin'ny fanatanjahan-tena B) Rehefa miditra amin'ny alàlan'ny terminal tsara ny fandehan-javatra dia miabo ny hery:
p = - 6 W, ny singa dia manome hery.
Famaranana momba ny lalàn'i Watt:
Ny herinaratra, refesina amin'ny watts (W), dia manondro ny hafainganam-pandehan'ny angovo elektrika azo ovaina.
Watt's Law dia manome ny fampitahana ny kajy ny herinaratra amin'ny rafitra elektrika, mametraka ny fifandraisana mivantana eo amin'ny herinaratra, ny herinaratra ary ny herinaratra: p = vi
Ny fandinihana ny herinaratra mandeha amin'ny herinaratra dia ilaina hamaritana ny fahombiazan'ny fitaovana, amin'ny famolavolana izany mba hampihenana ny fanjifana herinaratra, ho an'ny fanangonana ny serivisy elektrika, ankoatry ny fampiharana hafa.
Rehefa mandany angovo ny fitaovana iray dia miabo ny hery elektrika, raha manome angovo izany dia ratsy ny herinaratra. Ho an'ny famakafakana ny herinaratra amin'ny boriborintany elektrika dia matetika no ampiasaina ny fifanarahana famantarana tsara izay manondro fa ny herin'ny singa iray dia miabo raha toa ka miditra amin'ny alàlan'ny fantsona miabo ny herinaratra.
Ao amin'ny tranokalanay ihany koa no ahitanao: Ny lalàn'i Kirchhoff, izay apetrany ary ny fomba fampiharana azy
