വാട്ടിന്റെ നിയമത്തിന്റെ ശക്തി (അപ്ലിക്കേഷനുകൾ - വ്യായാമങ്ങൾ)

ഇലക്ട്രിക് സേവന ബില്ലിംഗ് ഉപഭോഗത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു വൈദ്യുത ശക്തിഅതിനാൽ, വാട്ടിന്റെ നിയമം പ്രയോഗിച്ചുകൊണ്ട് അത് എന്താണെന്നും അത് എങ്ങനെ അളക്കുന്നുവെന്നും ഉപഭോഗം എങ്ങനെ കുറയ്ക്കാമെന്നും മനസിലാക്കുന്നത് വളരെ ഉപയോഗപ്രദമാണ്. കൂടാതെ, ഇലക്ട്രിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ പഠിക്കുന്നതിനും ഇലക്ട്രിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും ഇത് ഒരു അടിസ്ഥാന വേരിയബിൾ ആണ്.

ഈ പ്രധാനപ്പെട്ട വേരിയബിൾ കണക്കാക്കാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു നിയമം ശാസ്ത്രജ്ഞൻ വാട്ട് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേരിൽ സ്ഥാപിച്ചു. അടുത്തതായി, ഈ നിയമത്തെയും അതിന്റെ പ്രയോഗങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനം.

അടിസ്ഥാനസങ്കല്പം:

• ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ട്: ഒരു വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുത മൂലകങ്ങളുടെ പരസ്പര ബന്ധം.

• വൈദ്യുത പ്രവാഹം: ഒരു ചാലക മെറ്റീരിയലിലൂടെ യൂണിറ്റ് സമയത്തിന് ഇലക്ട്രിക് ചാർജ് ഫ്ലോ. ഇത് ആമ്പുകളിൽ (എ) അളക്കുന്നു.

• വൈദ്യുത പിരിമുറുക്കം: ഇലക്ട്രിക്കൽ വോൾട്ടേജ് അല്ലെങ്കിൽ സാധ്യതയുള്ള വ്യത്യാസം എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു. ഒരു മൂലകത്തിലൂടെ വൈദ്യുത ചാർജ് നീക്കാൻ ആവശ്യമായ energy ർജ്ജമാണിത്. ഇത് വോൾട്ടുകളിൽ (V) അളക്കുന്നു.

• Energy ർജ്ജം: ജോലി ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്. ഇത് ജൂൾ (ജെ), അല്ലെങ്കിൽ വാട്ട്-മണിക്കൂർ (Wh) എന്നിവയിൽ അളക്കുന്നു.

• വൈദ്യുത ശക്തി: ഒരു നിശ്ചിത സമയത്ത് ഒരു മൂലകം നൽകുന്ന അല്ലെങ്കിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന energy ർജ്ജത്തിന്റെ അളവ്. വൈദ്യുതശക്തി വാട്ടുകളിലോ വാട്ടുകളിലോ അളക്കുന്നു, ഇത് W എന്ന അക്ഷരത്താൽ പ്രതീകപ്പെടുത്തുന്നു.

നിങ്ങൾക്ക് ഇതിൽ താൽപ്പര്യമുണ്ടാകാം: ഓംസ് നിയമവും അതിന്റെ രഹസ്യങ്ങളും വ്യായാമങ്ങളും അത് സ്ഥാപിക്കുന്ന കാര്യങ്ങളും

വാട്ടിന്റെ നിയമം

വാട്ടിന്റെ നിയമം അത് പറയുന്നു "ഒരു ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നതോ നൽകുന്നതോ ആയ വൈദ്യുത ശക്തി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഉപകരണത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന വോൾട്ടേജും വൈദ്യുതധാരയുമാണ്."

വാട്ടിന്റെ നിയമം അനുസരിച്ച് ഒരു ഉപകരണത്തിന്റെ വൈദ്യുത ശക്തി നൽകുന്നത്:

പി = വി x I.

വൈദ്യുത ശക്തി അളക്കുന്നത് വാട്ടിലാണ് (W). ചിത്രം 1 ലെ “പവർ ത്രികോണം” പലപ്പോഴും വൈദ്യുതി, വോൾട്ടേജ് അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ചിത്രം 2 ൽ പവർ ത്രികോണത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന സൂത്രവാക്യങ്ങൾ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ജെയിംസ് വാട്ട് (ഗ്രീനോക്ക്, സ്കോട്ട്ലൻഡ്, 1736-1819)

മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയർ, കണ്ടുപിടുത്തക്കാരൻ, രസതന്ത്രജ്ഞൻ എന്നിവരായിരുന്നു അദ്ദേഹം. 1775 ൽ അദ്ദേഹം സ്റ്റീം എഞ്ചിനുകൾ നിർമ്മിച്ചു, ഈ യന്ത്രങ്ങളുടെ വികസനത്തിന് അദ്ദേഹം നൽകിയ സംഭാവനയ്ക്ക് നന്ദി, വ്യാവസായിക വികസനം ആരംഭിച്ചു. റോട്ടറി എഞ്ചിൻ, ഡബിൾ ഇഫക്റ്റ് എഞ്ചിൻ, സ്റ്റീം പ്രഷർ ഇൻഡിക്കേറ്റർ ഇൻസ്ട്രുമെന്റ് തുടങ്ങിയവയുടെ സ്രഷ്ടാവാണ് അദ്ദേഹം.

അന്തർ‌ദ്ദേശീയ സംവിധാനത്തിൽ‌, power ർജ്ജത്തിനായുള്ള യൂണിറ്റ് ഈ പയനിയറുടെ ബഹുമാനാർത്ഥം “വാട്ട്” (വാട്ട്, ഡബ്ല്യു) ആണ്.

വാട്ടിന്റെ നിയമം ഉപയോഗിച്ച് consumption ർജ്ജ ഉപഭോഗം, ഇലക്ട്രിക് സർവീസ് ബില്ലിംഗ് എന്നിവയുടെ കണക്കുകൂട്ടൽ

ഒരു നിശ്ചിത സമയത്ത് ഒരു മൂലകം കൈമാറുന്ന അല്ലെങ്കിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന energy ർജ്ജത്തിന്റെ അളവാണ് വൈദ്യുതോർജ്ജം എന്ന വസ്തുത മുതൽ, energy ർജ്ജം ചിത്രം 3 ലെ സൂത്രവാക്യം നൽകുന്നു.

വൈദ്യുതോർജ്ജം സാധാരണയായി അളക്കുന്നത് Wh എന്ന യൂണിറ്റിലാണ്, എന്നിരുന്നാലും ഇത് ജൂൾ (1 J = 1 Ws), അല്ലെങ്കിൽ കുതിരശക്തി (hp) എന്നിവയിലും കണക്കാക്കാം. വ്യത്യസ്ത അളവുകൾ നടത്താൻ ഞങ്ങളുടെ ലേഖനം വായിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു വൈദ്യുത അളക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ.

വ്യായാമം വാട്ടിന്റെ നിയമം പ്രയോഗിക്കുന്നു 

ചിത്രം 4 ലെ ഘടകത്തിനായി, കണക്കാക്കുക:

1. ആഗിരണം ചെയ്ത ശക്തി
2. 60 സെക്കൻഡ് energy ർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യും

പരിഹാര വ്യായാമം 1

A.- മൂലകം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വൈദ്യുത ശക്തി ചിത്രം 5 അനുസരിച്ച് നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു.

B.- ആഗിരണം ചെയ്ത .ർജ്ജം

ഫലം:

p = 10 W; Energy ർജ്ജം = 600 ജെ

വൈദ്യുതോർജ്ജ ഉപഭോഗം:

ഇലക്ട്രിക് സേവന ദാതാക്കൾ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം അനുസരിച്ച് നിരക്കുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നു. വൈദ്യുത consumption ർജ്ജ ഉപഭോഗം മണിക്കൂറിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് കിലോവാട്ട്-മണിക്കൂർ (kWh) അല്ലെങ്കിൽ കുതിരശക്തി (hp) അളക്കുന്നു.

വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം = Energy ർജ്ജം = pt

വ്യായാമം വാട്ടിന്റെ നിയമം പ്രയോഗിക്കുന്നു

ചിത്രം 8 ലെ ഒരു ക്ലോക്കിനായി, 3 വി ലിഥിയം ബാറ്ററി വാങ്ങുന്നു.ഫാക്ടറിയിൽ നിന്ന് 6.000 ജൂൾ സംഭരിച്ച energy ർജ്ജമാണ് ബാറ്ററിയിലുള്ളത്. ക്ലോക്ക് 0.0001 എയുടെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം ഉപയോഗിക്കുന്നുവെന്ന് അറിയുന്നത്, ബാറ്ററി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ എത്ര ദിവസമെടുക്കും?

പരിഹാര വ്യായാമം 2

കാൽക്കുലേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജം വാട്ടിന്റെ നിയമം ഉപയോഗിച്ച് നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു:

കാൽക്കുലേറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്ന energy ർജ്ജം എനർജി = പിടി എന്ന ബന്ധത്തിലൂടെ നൽകുകയും "ടി" സമയം പരിഹരിക്കുകയും energy ർജ്ജത്തിന്റെയും വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിന്റെയും മൂല്യങ്ങൾക്ക് പകരമാവുകയും ചെയ്താൽ, ബാറ്ററി ആയുസ്സ് ലഭിക്കും. ചിത്രം 6 കാണുക

20.000.000 മാസത്തിന് തുല്യമായ 7,7 സെക്കൻഡ് കാൽക്കുലേറ്റർ നിലനിർത്താനുള്ള ശേഷി ബാറ്ററിയിലുണ്ട്.

ഫലം:

ക്ലോക്ക് ബാറ്ററി 7 മാസത്തിന് ശേഷം മാറ്റിസ്ഥാപിക്കണം.

വ്യായാമം വാട്ടിന്റെ നിയമം പ്രയോഗിക്കുന്നു

വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിനുള്ള നിരക്ക് 0,5 $ / kWh ആണെന്ന് അറിഞ്ഞുകൊണ്ട് ഒരു പ്രദേശികർക്കുള്ള വൈദ്യുതി സേവനത്തിലെ പ്രതിമാസ ചെലവുകളുടെ എസ്റ്റിമേറ്റ് അറിയേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. പരിസരത്ത് വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ചിത്രം 7 കാണിക്കുന്നു:

• 30 W ഫോൺ ചാർജർ, ദിവസത്തിൽ 4 മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
• ഡെസ്ക്ടോപ്പ് കമ്പ്യൂട്ടർ, 120 W, ദിവസത്തിൽ 8 മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
• ഇൻ‌കാൻഡസെന്റ് ബൾബ്, 60 ഡബ്ല്യു, ദിവസത്തിൽ 8 മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
• 30 W ആയ ഡെസ്ക് ലാമ്പ് ഒരു ദിവസം 2 മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
• ലാപ്‌ടോപ്പ് കമ്പ്യൂട്ടർ, 60 W, ദിവസത്തിൽ 2 മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു
• ടിവി, 20 ഡബ്ല്യു, ദിവസത്തിൽ 8 മണിക്കൂർ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

പരിഹാരം:

വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം നിർണ്ണയിക്കാൻ, Energy ർജ്ജ ഉപഭോഗം = pt എന്ന ബന്ധം ഉപയോഗിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫോൺ ചാർജറിനായി 30 W ഉം ഒരു ദിവസം 4 മണിക്കൂറും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പ്രതിദിനം 120 Wh അല്ലെങ്കിൽ 0.120Kwh ഉപയോഗിക്കും, ചിത്രം 8 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.

പ്രാദേശിക ഉപകരണങ്ങളുടെ വൈദ്യുത ഉപഭോഗത്തിന്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ പട്ടിക 1 ൽ കാണിക്കുന്നു.  1.900 Wh അല്ലെങ്കിൽ 1.9kWh പ്രതിദിനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

0,5 $ / kWh എന്ന നിരക്കിൽ, വൈദ്യുത സേവനത്തിന് വിലവരും:

ഫലം:

പരിസരത്തെ വൈദ്യുത സേവനത്തിന്റെ വില പ്രതിമാസം .28,5 57 ആണ്, പ്രതിമാസം XNUMX കിലോവാട്ട് ഉപഭോഗം.

നിഷ്ക്രിയ ചിഹ്ന കൺവെൻഷൻ:

ഒരു മൂലകത്തിന് ആഗിരണം ചെയ്യാനോ വിതരണം ചെയ്യാനോ കഴിയും. ഒരു മൂലകത്തിന്റെ വൈദ്യുത ശക്തിക്ക് ഒരു പോസിറ്റീവ് ചിഹ്നം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, മൂലകം .ർജ്ജത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. വൈദ്യുതോർജ്ജം നെഗറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, മൂലകം വൈദ്യുതോർജ്ജം നൽകുന്നു. ചിത്രം 9 കാണുക

വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെ "നിഷ്ക്രിയ ചിഹ്ന കൺവെൻഷനായി" ഇത് സ്ഥാപിച്ചു:

• മൂലകത്തിലെ വോൾട്ടേജിന്റെ പോസിറ്റീവ് ടെർമിനലിലൂടെ വൈദ്യുതധാര പ്രവേശിച്ചാൽ അത് പോസിറ്റീവ് ആണ്.
• നിലവിലെ നെഗറ്റീവ് ടെർമിനലിലൂടെ പ്രവേശിച്ചാൽ അത് നെഗറ്റീവ് ആണ്. ചിത്രം 10 കാണുക

വ്യായാമം 4 വാട്ടിന്റെ നിയമം പ്രയോഗിക്കുന്നു

ചിത്രം 11 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾക്ക്, പോസിറ്റീവ് ചിഹ്ന കൺവെൻഷൻ ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുത ശക്തി കണക്കാക്കുക, മൂലകം energy ർജ്ജം നൽകുന്നുണ്ടോ അല്ലെങ്കിൽ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നുണ്ടോ എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുക:

പരിഹാരം:

ഓരോ ഉപകരണത്തിലെയും വൈദ്യുത ശക്തിയുടെ കണക്കുകൂട്ടൽ ചിത്രം 12 കാണിക്കുന്നു.

ഫലം

TO. (ലാഭ വർഷം എ) പോസിറ്റീവ് ടെർമിനലിലൂടെ കറന്റ് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, പവർ പോസിറ്റീവ് ആണ്:

p = 20W, മൂലകം .ർജ്ജത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു.

ബി. (വ്യായാമത്തിന് ലാഭം ബി) പോസിറ്റീവ് ടെർമിനലിലൂടെ കറന്റ് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ, പവർ പോസിറ്റീവ് ആണ്:

p = - 6 W, മൂലകം വൈദ്യുതി നൽകുന്നു.

വാട്ടിന്റെ നിയമത്തിനുള്ള നിഗമനങ്ങളിൽ:

വൈദ്യുതോർജ്ജം, വാട്ടുകളിൽ (ഡബ്ല്യു) അളക്കുന്നത്, എത്ര വേഗത്തിൽ വൈദ്യുതോർജ്ജം പരിവർത്തനം ചെയ്യാമെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

വൈദ്യുത സംവിധാനങ്ങളിൽ വൈദ്യുതോർജ്ജം കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള സമവാക്യം വാട്ടിന്റെ നിയമം നൽകുന്നു, വൈദ്യുതി, വോൾട്ടേജ്, വൈദ്യുത പ്രവാഹം എന്നിവ തമ്മിലുള്ള നേരിട്ടുള്ള ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്നു: p = vi

ഇലക്ട്രിക്കൽ പവറിന്റെ പഠനം ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രകടനം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഉപയോഗപ്രദമാണ്, അതേ രൂപകൽപ്പനയിൽ വൈദ്യുത ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിന്, ഇലക്ട്രിക്കൽ സേവനം ശേഖരിക്കുന്നതിന്, മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കിടയിൽ.

ഒരു ഉപകരണം energy ർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ വൈദ്യുതോർജ്ജം പോസിറ്റീവ് ആണ്, അത് supply ർജ്ജം നൽകുന്നുവെങ്കിൽ പവർ നെഗറ്റീവ് ആണ്. ഇലക്ട്രിക് സർക്യൂട്ടുകളിലെ ശക്തിയുടെ വിശകലനത്തിനായി, പോസിറ്റീവ് ചിഹ്ന കൺവെൻഷൻ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് പോസിറ്റീവ് ടെർമിനലിലൂടെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം പ്രവേശിച്ചാൽ ഒരു മൂലകത്തിലെ വൈദ്യുതി പോസിറ്റീവ് ആണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഞങ്ങളുടെ വെബ്‌സൈറ്റിലും നിങ്ങൾക്ക് കണ്ടെത്താം: കിർ‌ചോഫിന്റെ നിയമം, അത് എന്താണ് സ്ഥാപിക്കുന്നത്, എങ്ങനെ പ്രയോഗിക്കണം