वॅटचा कायदा (अनुप्रयोग - व्यायाम)

इलेक्ट्रिक सर्व्हिस बिलिंग च्या वापरावर अवलंबून असते विद्युत शक्तीम्हणूनच वॅटचा कायदा लागू करून हे काय आहे, त्याचे मोजमाप कसे केले जाते आणि उपभोग कसे कमी करता येईल हे समजून घेणे खूप उपयुक्त आहे. याव्यतिरिक्त, हे विद्युत नेटवर्क्सच्या अभ्यासासाठी आणि इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या डिझाइनमध्ये मूलभूत बदल आहे.

शास्त्रज्ञ वॅट यांनी त्यांच्या नावावर एक कायदा स्थापित केला ज्यामुळे आम्हाला या महत्त्वपूर्ण चलची गणना करता येते. पुढे, या कायद्याचा अभ्यास आणि त्यातील अनुप्रयोग.

मूलभूत संकल्पना:

• इलेक्ट्रिकल सर्किट: विद्युत घटकांचे परस्पर कनेक्शन ज्याद्वारे विद्युत प्रवाह वाहू शकतो.

• विद्युतप्रवाह: प्रवाहकीय सामग्रीद्वारे प्रति युनिट वेळेवर विद्युत शुल्क प्रवाह. हे एम्प्स (ए) मध्ये मोजले जाते.

• विद्युत तणाव: इलेक्ट्रिकल व्होल्टेज किंवा संभाव्य फरक म्हणून देखील ओळखले जाते. एखाद्या घटकाद्वारे विद्युत शुल्क हलविण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा असते. हे व्होल्ट (व्ही) मध्ये मोजले जाते.

• ऊर्जा: काम करण्याची क्षमता. हे जूल (जे) मध्ये, किंवा वॅट-तास (डब्ल्यू) मध्ये मोजले जाते.

• विद्युत शक्ती: दिलेल्या वेळेत एखादी घटक वितरीत करणारी किंवा शोषून घेणारी उर्जा विद्युत शक्ती वॅट्स किंवा वॅट्समध्ये मोजली जाते, हे डब्ल्यू अक्षराचे प्रतीक आहे.

कदाचित आपणास यात रस असेलः ओमचा कायदा आणि तिची रहस्ये, व्यायाम आणि ते काय स्थापित करते

वॅटचा कायदा

वॅटच्या कायद्यात असे म्हटले आहे "डिव्हाइस वापरणारी किंवा वितरित केलेली विद्युत उर्जा व्होल्टेजद्वारे आणि डिव्हाइसमधून वाहणा current्या विद्युत् निर्धारणाद्वारे निश्चित केली जाते."

वॅटच्या कायद्यानुसार डिव्हाइसची विद्युत शक्ती अभिव्यक्तीद्वारे दिली जाते:

पी = व्ही एक्स आय

विद्युत शक्ती वॅट्स (डब्ल्यू) मध्ये मोजली जाते. आकृती 1 मधील "उर्जा त्रिकोण" बर्‍याचदा शक्ती, व्होल्टेज किंवा विद्युतीय प्रवाह निश्चित करण्यासाठी वापरला जातो.

आकृती 2 मध्ये उर्जा त्रिकोणातील सूत्रे दर्शविली आहेत.

जेम्स वॅट (ग्रीनोक, स्कॉटलंड, 1736-1819)

तो एक यांत्रिक अभियंता, शोधक आणि केमिस्ट होता. 1775 मध्ये त्यांनी स्टीम इंजिनची निर्मिती केली, या मशीन्सच्या विकासासाठी दिलेल्या योगदानाबद्दल धन्यवाद, औद्योगिक विकास सुरू झाला. तो इतरांमधील रोटरी इंजिन, डबल इफेक्ट इंजिन, स्टीम प्रेशर इंडिकेटर इन्स्ट्रुमेंटचा निर्माता आहे.

आंतरराष्ट्रीय युनिटमध्ये या पायनियरच्या सन्मानार्थ पॉवर युनिट म्हणजे “वॅट” (वॅट, डब्ल्यू).

वॅटच्या कायद्याचा वापर करून उर्जा वापराची आणि इलेक्ट्रिक सर्व्हिस बिलिंगची गणना

विद्युत् उर्जा ही घटक म्हणजे एखाद्या विशिष्ट वेळेस वितरित किंवा शोषून घेणारी उर्जा असते हे लक्षात घेता ऊर्जा आकृती 3 मधील सूत्राद्वारे दिली जाते.

विद्युत उर्जा सहसा डब्ल्यू युनिटमध्ये मोजली जाते, जरी ती जूल (1 जे = 1 डब्ल्यू), किंवा अश्वशक्ती (एचपी) मध्ये देखील मोजली जाऊ शकते. भिन्न मोजमाप करण्यासाठी आम्ही शिफारस करतो की आपण आमचा लेख वाचा विद्युत मापन यंत्र.

एक्सएनयूएमएक्स व्यायाम वॅटचा नियम लागू करत आहे 

आकृती 4 मधील घटकांसाठी, गणना करा:

1. शोषलेली शक्ती
2. 60 सेकंदांपर्यंत ऊर्जा शोषली जाते

समाधान व्यायाम 1

उत्तर- घटकाद्वारे शोषलेली विद्युत शक्ती आकृती 5 नुसार निश्चित केली जाते.

बी- शोषलेली ऊर्जा

निकाल:

पी = 10 डब्ल्यू; ऊर्जा = 600 जे

विद्युत उर्जेचा वापर:

विद्युत सेवा प्रदाता विजेच्या वापरानुसार दर स्थापित करतात विद्युत उर्जेचा वापर दर तासाच्या विजेवर अवलंबून असतो. हे किलोवाट-तास (केडब्ल्यूएच) किंवा अश्वशक्ती (एचपी) मध्ये मोजले जाते.

विजेचा वापर = ऊर्जा = पं

एक्सएनयूएमएक्स व्यायाम वॅटचा नियम लागू करत आहे

आकृती 8 मधील एका घड्याळासाठी 3 व्ही लिथियम बॅटरी खरेदी केली गेली आहे. बॅटरीमध्ये फॅक्टरीमधून 6.000 जूलची उर्जा आहे. घड्याळात 0.0001 A चा विद्युतप्रवाह वापरला आहे हे जाणून, बॅटरी बदलण्यासाठी किती दिवस लागतील?

समाधान व्यायाम 2

कॅल्क्युलेटरद्वारे वापरली जाणारी विद्युत उर्जा वॅटच्या कायद्याद्वारे निश्चित केली जाते:

जर कॅल्क्युलेटरद्वारे वापरली जाणारी उर्जा रिलेशनशिप एनर्जी = पीटीद्वारे दिली गेली असेल तर वेळ "टी" सोडवणे आणि ऊर्जा आणि इलेक्ट्रिकल पॉवरची मूल्ये बदलल्यास बॅटरीचे आयुष्य मिळते. आकृती 6 पहा

बॅटरीमध्ये 20.000.000 सेकंदासाठी कॅल्क्युलेटर ठेवण्याची क्षमता आहे, जी 7,7 महिन्यांइतकी आहे.

निकाल:

घड्याळ बॅटरी 7 महिन्यांनंतर बदलली पाहिजे.

एक्सएनयूएमएक्स व्यायाम वॅटचा नियम लागू करत आहे

एखाद्या स्थानिकांसाठी वीज सेवेतील मासिक खर्चाचा अंदाज जाणून घेणे आवश्यक आहे, हे जाणून घेतल्याने वीज वापरासाठी दर 0,5% / किलोवॅट प्रति तास आहे. आकृती 7 परिसरातील वीज वापरणारी उपकरणे दर्शविते:

• 30 डब्ल्यू फोन चार्जर, दिवसातून 4 तास कार्यरत
• डेस्कटॉप संगणक, 120 डब्ल्यू, दिवसातून 8 तास कार्यरत
• दिवसभरात 60 तास कार्यरत 8 डब्ल्यू, इनकॅन्डेसेंट बल्ब
• डेस्क दिवा, 30 डब्ल्यू, दिवसातून 2 तास चालतो
• लॅपटॉप संगणक, 60 डब्ल्यू, दिवसातून 2 तास कार्यरत आहे
• टीव्ही, 20 डब्ल्यू, दिवसातून 8 तास कार्यरत आहेत

ऊत्तराची:

विजेचा वापर निश्चित करण्यासाठी एनर्जी कंझिप्शन = pt चा संबंध वापरला जातो. 30 डब्ल्यू आणि दिवसातून 4 तास वापरला जातो, तो दररोज 120 डब्ल्यूएच किंवा 0.120 केडब्ल्यूएच वापरतो, आकृती 8 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.

टेबल 1 स्थानिक उपकरणांच्या विद्युत वापराची गणना दर्शवते.  दररोज 1.900 डब्ल्यूएच किंवा 1.9 केडब्ल्यूएच खातात.

०.$ k / केडब्ल्यूएच दरासह, इलेक्ट्रिक सेवेचा खर्च येईल:

निकाल:

परिसरामध्ये विद्युत सेवेची किंमत दरमहा k 28,5 आहे, दरमहा 57 केडब्ल्यूएच आहे.

निष्क्रिय चिन्ह संमेलन:

एखादा घटक ऊर्जा शोषून घेऊ शकतो किंवा पुरवतो. जेव्हा एखाद्या घटकाच्या विद्युत शक्तीमध्ये सकारात्मक चिन्हे असतात, तेव्हा घटक ऊर्जा शोषून घेत असतो. जर विद्युत शक्ती नकारात्मक असेल तर घटक विद्युत ऊर्जा पुरवित आहे. आकृती 9 पहा

हे "निष्क्रिय चिन्ह अधिवेशन" म्हणून स्थापित केले गेले होते जे विद्युत शक्तीः

• जर घटकामधील व्होल्टेजच्या सकारात्मक टर्मिनलमधून सद्यस्थितीत प्रवेश केला तर ते सकारात्मक आहे.
• जर वर्तमान नकारात्मक टर्मिनलद्वारे प्रवेश करते तर ते नकारात्मक आहे. आकृती 10 पहा

वॅटचा नियम लागू करण्यासाठी व्यायाम करा

आकृती 11 मध्ये दर्शविलेल्या घटकांसाठी, सकारात्मक चिन्ह अधिवेशनाचा वापर करून विद्युत उर्जेची गणना करा आणि घटक ऊर्जा पुरवठा करते की शोषून घेतो हे दर्शवा:

ऊत्तराची:

आकृती 12 प्रत्येक डिव्हाइसमधील विद्युत शक्तीची गणना दर्शवते.

परिणाम

TO. (नफा वर्ष अ) जेव्हा वर्तमान टर्मिनलद्वारे चालू होते तेव्हा शक्ती सकारात्मक असते:

पी = 20 डब्ल्यू, घटक ऊर्जा शोषून घेतो.

बी. (व्यायामासाठी नफा बी) जेव्हा वर्तमान टर्मिनलद्वारे चालू होते तेव्हा शक्ती सकारात्मक असते:

पी = - 6 डब्ल्यू, घटक शक्ती पुरवतो.

वॅटच्या कायद्यासाठी निष्कर्ष:

वॅट्स (डब्ल्यू) मध्ये मोजली जाणारी विद्युत शक्ती सूचित करते की विद्युत उर्जेचा वेग किती बदलला जाऊ शकतो.

वॅटचा कायदा विद्युत प्रणालींमध्ये विद्युत शक्तीच्या गणनासाठी समीकरण प्रदान करतो, वीज, व्होल्टेज आणि विद्युत् प्रवाह यांच्यात थेट संबंध स्थापित करतो: पी = vi

इतर अनुप्रयोगांमधील विद्युत सेवेच्या संकलनासाठी, विजेचा वापर कमी करण्यासाठी, त्या डिझाइनमध्ये, उपकरणांची कार्यक्षमता निश्चित करण्यासाठी विद्युत शक्तीचा अभ्यास उपयुक्त आहे.

जेव्हा एखादी डिव्हाइस उर्जा वापरते तेव्हा विद्युत शक्ती सकारात्मक असते, जर ती ऊर्जा पुरवते तर उर्जा नकारात्मक असते. इलेक्ट्रिकल सर्किटमधील शक्तीच्या विश्लेषणासाठी, सहसा सकारात्मक चिन्ह अधिवेशन वापरले जाते, जे सूचित करते की जर विद्युत प्रवाह सकारात्मक टर्मिनलद्वारे प्रवेश केला तर एखाद्या घटकामधील शक्ती सकारात्मक आहे.

आमच्या वेबसाइटवर देखील आपण शोधू शकता: किर्चहोफचा कायदा, तो काय स्थापित करतो आणि तो कसा लागू करावा