Ватт хуулийн хүч (програмууд - дасгалууд)
Цахилгаан үйлчилгээний төлбөр тооцоо -ийн хэрэглээнээс хамаарна цахилгаан хүчТиймээс энэ нь юу вэ, түүнийг хэрхэн хэмждэг, Ваттын хуулийг хэрэглэснээр хэрэглээг хэрхэн бууруулах вэ гэдгийг ойлгох нь маш их хэрэгтэй байдаг. Нэмж дурдахад энэ нь цахилгаан сүлжээг судлах, цахилгаан төхөөрөмжүүдийн дизайны үндсэн хувьсагч юм.
Эрдэмтэн Ватт энэхүү чухал хувьсагчийг тооцоолох боломжийг бидэнд олгосон түүний нэрээр нэрлэгдсэн хууль тогтоов. Дараа нь энэ хуулийг судлах, түүний хэрэглээ.
ҮНДСЭН ОЙЛГОЛТ:
- Цахилгааны хэлхээ: Цахилгаан гүйдэл дамжуулж болох цахилгаан элементүүдийн харилцан холболт.
- Цахилгаан гүйдэл: Дамжуулагч материалаар дамжин өнгөрөх нэгж хугацаанд цахилгаан цэнэгийн урсгал. Энэ нь ампераар (A) хэмжигддэг.
- Цахилгаан хүчдэл: Цахилгаан хүчдэл эсвэл боломжит зөрүү гэж нэрлэдэг. Энэ бол цахилгаан цэнэгийг элементээр дамжуулахад шаардагдах энерги юм. Үүнийг вольтоор (V) хэмждэг.
- ENERGIA: Ажил хийх чадвар. Энэ нь joule (J) эсвэл ватт-цаг (Wh) -ээр хэмжигддэг.
- Цахилгаан хүч: тухайн элемент нь тухайн хугацаанд хүргэдэг буюу шингээдэг энергийн хэмжээ. Цахилгааны хүчийг ватт эсвэл ватт хэмждэг бөгөөд үүнийг W үсгээр бэлгэддэг.
Магадгүй та дараахь зүйлийг сонирхож магадгүй юм. Омын хууль ба түүний нууц, дасгалууд, түүнийг бий болгодог зүйл
Ваттын хууль
Ваттын тухай хуульд заасан байдаг "Төхөөрөмжийн хэрэглэдэг эсвэл дамжуулдаг цахилгаан хүчийг төхөөрөмжөөр дамжин өнгөрөх хүчдэл ба гүйдэлээр тодорхойлдог."
Ватт хуулийн дагуу төхөөрөмжийн цахилгаан хүчийг дараахь байдлаар илэрхийлнэ.
P = V x I
Цахилгааны хүчийг ваттаар (W) хэмждэг. Зураг 1 дээрх "цахилгаан гурвалжин" -ыг ихэвчлэн хүч, хүчдэл эсвэл цахилгаан гүйдлийг тодорхойлоход ашигладаг.
Зураг 2-т цахилгаан гурвалжинд агуулагдах томъёог үзүүлэв.
Жеймс Ватт (Гринок, Шотланд, 1736-1819)
Тэрээр механик инженер, зохион бүтээгч, химич байжээ. 1775 онд тэрээр уурын хөдөлгүүр үйлдвэрлэж, эдгээр машиныг хөгжүүлэхэд оруулсан хувь нэмрийнхээ ачаар аж үйлдвэрийн хөгжил эхэлжээ. Тэрээр эргэлтэт хөдөлгүүр, давхар нөлөө бүхий хөдөлгүүр, уурын даралтын индикатор багаж хэрэгслийг бүтээгч юм.
Олон улсын нэгжийн системд эрчим хүчний нэгж нь энэхүү анхдагчийг хүндэтгэх “ватт” (Ватт, Вт) юм..
Ватт хуулийг ашиглан эрчим хүчний хэрэглээ ба цахилгаан үйлчилгээний төлбөр тооцоог хийх
Цахилгаан эрчим хүч гэдэг нь тухайн цаг хугацаанд элемент дамжуулж эсвэл шингээж авдаг энергийн хэмжээ юм гэдгийг эхлэн 3-р зургийн томъёогоор энергийг өгдөг.
Цахилгаан энергийг ихэвчлэн Wh нэгжээр хэмждэг боловч үүнийг joule (1 J = 1 Ws), эсвэл морины хүчтэй (морины хүчтэй) хэмждэг. Өөр хэмжилт хийхийн тулд манай нийтлэлийг уншихыг зөвлөж байна цахилгаан хэмжих хэрэгсэл.
1 дасгал Ваттын хуулийг хэрэгжүүлэх
Зураг 4 дээрх элементийн хувьд дараахь зүйлийг тооцоолно уу.
- Шингээсэн хүч
- 60 секундын турш шингээсэн энерги
Шийдлийн дасгал 1
A. - Элементэд шингэсэн цахилгаан хүчийг 5-р зургийн дагуу тодорхойлно.
B.- шингээсэн энерги
Үр дүн:
p = 10 W; Эрчим хүч = 600 Дж
Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ:
Цахилгаан үйлчилгээ эрхлэгчид цахилгааны хэрэглээний дагуу тариф тогтоодог.Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ нь цагт зарцуулсан эрчим хүчээс хамаарна. Үүнийг киловатт-цаг (кВт.ц) буюу морины хүчтэй (морины хүчтэй) хэмждэг.
Цахилгаан зарцуулалт = Эрчим хүч = pt
2 дасгал Ваттын хуулийг хэрэгжүүлэх
8-р зураг дээрх цагны хувьд 3В-ийн литийн батерейг худалдаж авсан бөгөөд батерей нь үйлдвэрээс авсан 6.000 жоулын эрчим хүч хуримтлуулдаг. Цаг нь 0.0001 А цахилгаан гүйдэл хэрэглэдэг болохыг мэдээд зайг хэдэн өдөр солих вэ?
Шийдлийн дасгал 2
Тооцоологчийн хэрэглэсэн цахилгаан эрчим хүчийг Ватт хуулийн дагуу тодорхойлно.
Хэрэв тооцоолуурт зарцуулсан энерги нь Energy = pt гэсэн харьцаагаар өгөгдсөн бол "t" цагийг шийдэж, энерги ба цахилгаан эрчим хүчний утгыг орлуулбал зайны ашиглалтын хугацааг олж авна. Зураг 6-г үзнэ үү
Батерей нь тооцоолуурыг 20.000.000 секундын турш хадгалах хүчин чадалтай бөгөөд энэ нь 7,7 сартай тэнцэх юм.
Үр дүн:
Цагны зайг 7 сарын дараа солих хэрэгтэй.
3 дасгал Ваттын хуулийг хэрэгжүүлэх
Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээний үнэ 0,5 $ / кВт.ц гэдгийг мэддэг тул тухайн орон нутгийн цахилгаан эрчим хүчний үйлчилгээнд сар бүр зарцуулах зардлын тооцоог мэдэх шаардлагатай. Зураг 7-т байшин доторх цахилгаан хэрэглэдэг төхөөрөмжүүдийг харуулав.
- Өдөрт 30 цаг ажилладаг 4 Вт утас цэнэглэгч
- Өдөрт 120 цаг ажилладаг 8 Вт-ын ширээний компьютер
- Өдөрт 60 цаг ажилладаг улайсдаг чийдэн, 8 Вт
- Ширээний чийдэн, 30 Вт, өдөрт 2 цаг ажилладаг
- Өдөрт 60 цаг ажилладаг 2 Вт зөөврийн компьютер
- Өдөрт 20 цаг ажилладаг 8 Вт-ын ТВ
Шийдэл:
Цахилгаан зарцуулалтыг тодорхойлохын тулд Эрчим хүчний хэрэглээ = pt хамаарлыг ашиглана.Ингэснээр ашигладаг утасны цэнэглэгчийн хувьд 30 Вт бөгөөд өдөрт 4 цаг ашигладаг бөгөөд өдөрт 120 Wh буюу 0.120Kwh зарцуулна, 8-р зурагт үзүүлсний дагуу.
Орон нутгийн төхөөрөмжүүдийн цахилгаан зарцуулалтын тооцоог 1-р хүснэгтэд үзүүлэв. Өдөрт 1.900 Wh буюу 1.9 кВт.цаг хэрэглэдэг.
0,5 $ / кВт.ц хурдтай бол цахилгаан үйлчилгээ дараахь үнэтэй болно.
Үр дүн:
Байшин дахь цахилгаан үйлчилгээний өртөг нь сард 28,5 доллар бөгөөд сард 57 кВт.ц зарцуулдаг.
Идэвхгүй тэмдгийн хурал:
Элемент нь энергийг шингээж эсвэл хангаж чаддаг. Элементийн цахилгаан хүч эерэг тэмдэгтэй байх үед элемент нь энергийг шингээдэг. Хэрэв цахилгаан эрчим хүч сөрөг байвал уг элемент нь цахилгаан эрчим хүчээр хангаж байгаа болно. Зураг 9-ийг үзнэ үү
Энэ нь цахилгаан эрчим хүчийг "идэвхгүй тэмдгийн конвенц" болгон байгуулав.
- Хэрэв элемент нь хүчдэлийн эерэг терминалаар гүйдэл орж байвал эерэг байна.
- Хэрэв сөрөг терминалаар гүйдэл орж байвал сөрөг байна. 10-р зургийг үзнэ үү
Ваттын хуулийг хэрэгжүүлэх 4-р дасгал
Зураг 11-т үзүүлсэн элементүүдийн хувьд эерэг тэмдгийн конвенцийг ашиглан цахилгаан эрчим хүчийг тооцоолж, элемент нь эрчим хүчээр хангаж байгаа эсвэл шингээдэг эсэхийг заана уу.
Шийдэл:
Зураг 12-т төхөөрөмж бүрийн цахилгаан эрчим хүчний тооцоог харуулав.
Үр дүн
TO. (Ашиг жил) Эерэг терминалаар гүйдэл орох үед хүч нь эерэг байна.
p = 20W, элемент нь энергийг шингээдэг.
Б.(Б дасгалын ашиг) Эерэг терминалаар гүйдэл орох үед хүч нь эерэг байна.
p = - 6 W, элемент нь тэжээл өгдөг.
Ваттын хуулийн дүгнэлт:
Ватт (W) -ээр хэмжсэн цахилгаан эрчим хүч нь цахилгаан эрчим хүчийг хэр хурдан хувиргаж болохыг харуулж байна.
Ваттын хууль нь цахилгаан систем дэх цахилгаан эрчим хүчийг тооцоолох тэгшитгэлийг өгч, хүч, хүчдэл ба цахилгаан гүйдлийн хооронд шууд хамаарлыг тогтоожээ: p = vi
Цахилгаан эрчим хүчийг судлах нь цахилгаан хэрэгслийн цуглуулгад зориулагдсан цахилгаан зарцуулалтыг багасгахын тулд тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой юм.
Төхөөрөмж нь энерги зарцуулах үед цахилгаан эрчим хүч эерэг, хэрэв эрчим хүчээр хангадаг бол хүч нь сөрөг байдаг. Цахилгаан хэлхээний хүчийг шинжлэхийн тулд эерэг тэмдгийн конвенцийг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд энэ нь цахилгаан терминал эерэг терминалаар орвол элементийн хүч эерэг байгааг харуулж байна.
Мөн манай вэбсайт дээрээс та дараахь зүйлийг олж болно. Кирхгофын хууль, түүнийг юуг үндэслэж, хэрхэн хэрэгжүүлэх талаар
