Основна електрична енергијатехнологија

Моќта на законот за Ват (апликации - вежби)

Наплата на електрична услуга зависи од потрошувачката на електрична струјаЗатоа, многу е корисно да се разбере што е тоа, како се мери и како да се намали потрошувачката со примена на законот на Ват. Покрај тоа, таа е основна променлива за проучување на електрични мрежи и за дизајнирање на електрични уреди.

Научникот Ват воспостави закон, именуван по него, што ни овозможува да ја пресметаме оваа важна варијабла. Следно, проучување на овој закон и неговите примени.

ОСНОВНИ ПОИМИ:

  • Електрично коло: Интерконекција на електрични елементи преку кои може да тече електрична струја.
  • Електрична струја: Проток на електричен полнеж по единица време низ проводен материјал. Се мери во засилувачи (А).
  • Електрична затегнатост: Исто така познат како електричен напон или потенцијална разлика. Тоа е енергијата потребна за движење на електричен полнеж низ елемент. Се мери во волти (V).
  • Енергија: Способност за работа. Се мери во џул (J) или во вати-часови (Wh).
  • Електрична струја: количина на енергија што еден елемент ја испорачува или апсорбира во дадено време. Електричната моќност се мери во вати или вати, таа е симболизирана со буквата В.

Можеби ве интересира: Ом-овиот закон и неговите тајни, вежби и што утврдува

Омот на законот и неговите тајни ги покрива написите
citeia.com

Закон на Ват

Законот на Ват вели дека "Електричната енергија што уредот ја троши или испорачува се одредува според напонот и струјата што минуваат низ уредот."

Електричната моќност на уредот, според законот на Ват, е дадена со изразот:

P = V x I

Електричната моќност се мери во вати (Ш). „Триаголникот на моќноста“ на Слика 1 често се користи за одредување на напојувањето, напонот или електричната струја.

Закон за електрична енергија Триаголник Ват
Слика 1. Триаголник на електрична енергија (https://citeia.com)

На слика 2 се прикажани формулите содржани во моќниот триаголник.

Формули - Триаголник на електрична енергија Ват закон
Слика 2. Формули - Триаголник на електрична енергија (https://citeia.com)

Jamesејмс Ват (Гринок, Шкотска, 1736-1819)

Тој бил машински инженер, пронаоѓач и хемичар. Во 1775 година тој произведува парни мотори, благодарение на неговиот придонес во развојот на овие машини, започнува индустрискиот развој. Тој е творец на ротирачкиот мотор, моторот со двоен ефект, инструментот со индикатор за притисок на пареа, меѓу другите.

Во меѓународниот систем на единици, единицата за напојување е „вати“ (Watt, W) во чест на овој пионер.

Пресметка на потрошувачката на енергија и наплатата на електрични услуги со употреба на законот на Ват

Тргнувајќи од фактот дека електричната енергија е количина на енергија што еден елемент ја испорачува или апсорбира во дадено време, енергијата е дадена со формулата на слика 3.

Формули - Пресметка на енергија
Слика 3. Формули - Пресметка на енергија (https://citeia.com)

Електричната енергија обично се мери во единицата Wh, иако може да се мери и во џул (1 J = 1 Ws), или во коњски сили (hp). За да направите различни мерења, препорачуваме да ја прочитате нашата статија електрични инструменти за мерење.

Вежба 1 примена на законот на Ват 

За елементот на слика 4, пресметајте:

  1. Апсорбирана моќност
  2. Апсорбирана енергија 60 секунди
Вежба за закон на Ват
Слика 4. Вежба 1 (https://citeia.com)

Вежба за решение 1

А.- Електричната моќ апсорбирана од елементот се одредува според слика 5.

Пресметка на електрична енергија
Слика 5. Пресметка на електрична енергија (https://citeia.com)

Б.- Апсорбирана енергија

Апсорбирана енергија
Апсорбираната енергија во формулата

резултатот е:

p = 10 W; Енергија = 600 Ј

Потрошувачка на електрична енергија:

Давателите на електрична енергија воспоставуваат стапки според потрошувачката на електрична енергија- Потрошувачката на електрична енергија зависи од потрошената енергија на час. Се мери во киловат-часови (kWh), или коњски сили (КС).


Потрошувачка на електрична енергија = Енергија = pt

Вежба 2 примена на законот на Ват

За часовник на слика 8, купена е литиумска батерија од 3 V. Батеријата има зачувана енергија од 6.000 џули од фабриката. Знаејќи дека часовникот троши електрична струја од 0.0001 А, за колку дена ќе треба да се замени батеријата?

Вежба за решение 2

Електричната енергија потрошена од калкулаторот се одредува со употреба на законот на Ват:

електрична струја
Формула за електрична енергија

Ако енергијата што ја троши калкулаторот е дадена со релацијата Енергија = pt, решавање на времето „t“ и замена на вредностите на енергијата и електричната енергија, се добива времетраењето на батеријата. Погледнете ја сликата 6

Пресметка на времетраењето на батеријата
Слика 6. Пресметка на времетраењето на батеријата (https://citeia.com)

Батеријата има капацитет да го одржи калкулаторот вклучен 20.000.000 7,7 XNUMX секунди, што е еквивалентно на XNUMX месеци.

резултатот е:

Часовната батерија треба да се замени по 7 месеци.

Вежба 3 примена на законот на Ват

Потребно е да се знае проценката на месечните трошоци во услугата електрична енергија за еден локален жител, знаејќи дека стапката на потрошувачка на електрична енергија е 0,5 $ / kWh. На слика 7 се прикажани уредите кои трошат електрична енергија во просториите:

  • 30 W полнач за телефон, работи 4 часа на ден
  • Десктоп компјутер, 120 W, работи 8 часа на ден
  • Ламба со блескавост, 60 W, работи 8 часа на ден
  • Работна ламба, 30 W, работи 2 часа на ден
  • Лаптоп компјутер, 60 W, работи 2 часа на ден
  • ТВ, 20 W, работи 8 часа на ден
Потрошувачка на енергија
Слика 7 Вежба 3 (https://citeia.com)

Решение:

За да се одреди потрошувачката на електрична енергија, се користи односот Потрошувачка на енергија = pt. 30 W и се користи 4 часа на ден, ќе троши 120 Wh или 0.120Kwh на ден, како што е прикажано на слика 8.

Пресметка на потрошувачката на електрична енергија на полначот за телефон (пример)
Слика 8. Пресметка на потрошувачката на електрична енергија на полначот за телефон (https://citeia.com)

Табелата 1 ја прикажува пресметката на електричната потрошувачка на локалните уреди.  1.900 Wh или 1.9kWh се консумираат дневно.

Пресметка на потрошувачката на електрична енергија Вежба 3 Закон за вати
Табела 1 Пресметка на потрошувачката на електрична енергија Вежба 3 (https://citeia.com)
Формула Месечна потрошувачка на енергија
Формула Месечна потрошувачка на енергија

Со стапка од 0,5 $ / kWh, електричната услуга ќе чини:

Месечна формула за електрични трошоци
Месечна формула за електрични трошоци

резултатот е:

Цената на електричната услуга во просториите е 28,5 УСД месечно, за потрошувачка од 57 kWh месечно.

Конвенција за пасивен знак:

Елемент може да апсорбира или снабдува енергија. Кога електричната моќност на елементот има позитивен знак, елементот апсорбира енергија. Ако електричната енергија е негативна, елементот снабдува електрична енергија. Погледнете ја сликата 9

Знак на законот за електрична енергија Ват
Слика 9 Знак за електрична енергија (https://citeia.com)

Воспоставено е како „конвенција за пасивен знак“ дека електричната енергија:

  • Позитивно е ако струјата влезе преку позитивниот приклучок на напонот во елементот.
  • Негативно е ако струјата влезе низ негативниот терминал. Погледнете ја сликата 10
Конвенција за пасивен знак Ват закон
Слика 10. Конвенција за пасивен знак (https://citeia.com)

Вежба 4 со примена на законот на Ват

За елементите прикажани на слика 11, пресметајте ја електричната моќност користејќи ја конвенцијата за позитивен знак и означете дали елементот снабдува или апсорбира енергија:

електрична енергија Ват-овиот закон
Слика 11. Вежба 4 (https://citeia.com)

Решение:

На слика 12 е прикажана пресметката на електричната моќност во секој уред.

Пресметка на електрична енергија со ватиевиот закон
Слика 12. Пресметка на електрична енергија - вежба 4 (https://citeia.com)

Резултира

ДО. (Добивка година А.) Кога струјата влегува преку позитивниот терминал, моќноста е позитивна:

p = 20W, елементот апсорбира енергија.

Б. (Добивка за вежба Б.) Кога струјата влегува преку позитивниот терминал, моќноста е позитивна:

p = - 6 W, елементот напојува.

Заклучоци за законот на Ват:

Електричната моќност, измерена во вати (W), покажува колку брзо може да се трансформира електричната енергија.

Ват-овиот закон ја обезбедува равенката за пресметување на електричната моќност во електричните системи, воспоставувајќи директна врска помеѓу моќноста, напонот и електричната струја: p = vi

Студијата за електрична енергија е корисна за да се утврдат перформансите на опремата, во дизајнот на истата за да се намали потрошувачката на електрична енергија, за собирање на електрична услуга, меѓу другите апликации.

Кога уредот троши енергија, електричната енергија е позитивна, доколку снабдува енергија, енергијата е негативна. За анализа на моќноста во електричните кола, обично се користи конвенцијата за позитивен знак, што укажува на тоа дека моќноста на елементот е позитивна ако електричната струја влезе преку позитивниот приклучок.

Исто така на нашата веб-страница можете да најдете: Закон на Кирхоф, што утврдува и како да се примени

Насловна страница на законите на Кирхоф
citeia.com

Остави одговор

Вашата е-маил адреса нема да бидат објавени. Задолжителни полиња се означени со *

Оваа страница користи Akismet за намалување на спам. Дознајте како се обработуваат податоците од вашиот коментар.