Kakuatan Hukum Watt (Aplikasi - Latihan)
Tagihan jasa listrik gumantung kana konsumsi éta kakuatan listrikKu alatan éta, gunana pisan pikeun ngarti naon éta, kumaha cara ngukurana sareng kumaha cara ngirangan konsumsi ku nerapkeun hukum Watt. Salaku tambahan, éta mangrupikeun variabel dasar pikeun diajar jaringan listrik, sareng dina desain alat-alat listrik.
Élmuwan Watt netepkeun hukum, dingaranan anjeunna, anu ngamungkinkeun urang ngitung variabel penting ieu. Salajengna, diajar hukum ieu sareng panerapanana.
Konsép Dasar:
- Sirkuit listrik: Sambungan elemen listrik anu ngalangkungan arus listrik tiasa ngalir.
- Arus listrik: Aliran muatan listrik per waktos waktos ngalangkungan bahan konduktif. Éta diukur dina amps (A).
- Tegangan listrik: Ogé kawanoh salaku tegangan listrik atanapi bédana poténsial. Éta énergi anu diperyogikeun pikeun mindahkeun muatan listrik ngalangkungan hiji unsur. Éta diukur dina volt (V).
- énergi: Kamampuh ngalakukeun padamelan. Éta diukur dina joule (J), atanapi dina watt-jam (Wh).
- Kakuatan listrik: jumlah énergi anu dikirimkeun unsur atanapi nyerep dina waktos anu ditangtoskeun. Kakuatan listrik diukur dina watt atanapi watt, éta dilambangkeun ku hurup W.
Meureun anjeun meureun resep: Hukum Ohm sareng rasiah na, latihan sareng naon anu didirikeunana
Hukum Watt
Hukum Watt nyatakeun yén "Daya listrik anu dikonsumsi atanapi dikirimkeun ku hiji alat ditangtukeun ku tegangan sareng arus anu ngalir ngalangkungan alat."
Kakuatan listrik alat, numutkeun kana Hukum Watt, dirumuskeun ku ungkapan:
P = V x Abdi
Kakuatan listrik diukur dina watt (W). "Segitiga kakuatan" dina Gambar 1 sering dianggo pikeun nangtoskeun kakuatan, voltase, atanapi arus listrik.
Dina gambar 2 pormula anu aya dina segitiga kakuatan ditampilkeun.
James Watt (Greenok, Skotlandia, 1736-1819)
Anjeunna insinyur mékanis, panemu, sareng kimiawan. Di 1775 anjeunna ngadamel mesin uap, berkat kontribusina pikeun ngembangkeun mesin ieu, pamekaran industri dimimitian. Anjeunna anu nyiptakeun mesin puteran, mesin pangaruh ganda, instrumen indikator tekanan uap, sareng anu sanésna.
Dina sistem unit internasional, unit pikeun kakuatan nyaéta "watt" (Watt, W) pikeun ngahargaan pelopor ieu.
Itungan konsumsi énergi sareng tagihan jasa listrik nganggo hukum Watt
Dimimitian tina kanyataan yén kakuatan listrik mangrupikeun jumlah énergi anu dikirimkeun atanapi diserep ku hiji unsur dina waktos anu parantos, énergi anu dipasihkeun ku rumus dina gambar 3.
Énergi listrik biasana diukur dina unit Wh, sanaos ogé tiasa diukur dina joule (1 J = 1 Ws), atanapi dina horsepower (hp). Pikeun ngukur anu béda kami nyarankeun anjeun maca tulisan kami alat ukur listrik.
Latihan 1 nerapkeun hukum Watt
Pikeun unsur dina Gambar 4, itung:
- Kakuatan dilenyepan
- Énergi nyerep salami 60 detik
Latihan Solusi 1
A.- Daya listrik anu diserep ku unsur ditangtoskeun numutkeun gambar 5.
B.- énergi diserep
Hasil:
p = 10 W; Énergi = 600 J
Konsumsi énergi listrik:
Penyedia jasa listrik netepkeun tarif numutkeun konsumsi listrik- Konsumsi énergi listrik gumantung kana kakuatan anu dikonsumsi per jam. Éta diukur dina kilowatt-jam (kWh), atanapi kakuatan kuda (hp).
Konsumsi listrik = Energi = pt
Latihan 2 nerapkeun hukum Watt
Pikeun jam dina Gambar 8, aki litium 3 V dipésér. Batréna ngagaduhan énergi anu disimpen 6.000 joule ti pabrik. Nyaho yén jam nganggo arus listrik 0.0001 A, dina sabaraha dinten peryogi pikeun ngagentos batréna?
Latihan Solusi 2
Kakuatan listrik anu dikonsumsi ku kalkulator ditangtoskeun nganggo Hukum Watt:
Upami énergi anu dikonsumsi ku kalkulator dipasihkeun ku hubungan énergi = pt, ngarengsekeun waktos "t", sareng ngagantikeun nilai énergi sareng kakuatan listrik, waktos hirup batréna tiasa dicandak. Tingali gambar 6
Batréna ngagaduhan kapasitas ngajaga kalkulator salami 20.000.000 detik, anu sami sareng 7,7 bulan.
Hasil:
Batré jam kedah diganti saatos 7 bulan.
Latihan 3 nerapkeun hukum Watt
Diperyogikeun terang perkiraan biaya bulanan dina jasa listrik pikeun lokal, terang yén tarif pikeun konsumsi listrik nyaéta 0,5 $ / kWh. Gambar 7 nunjukkeun alat anu nyéépkeun listrik dina tempatna:
- Carger telepon 30 W, dioperasikeun 4 jam sapoé
- Komputer desktop, 120 W, operasi 8 jam sadinten
- Bohlam pijar, 60 W, operasi 8 jam beurang
- Lampu méja, 30 W, dioperasikeun 2 jam sapoé
- Komputer laptop, 60 W, dioperasikeun 2 jam sadinten
- TV, 20 W, dioperasikeun 8 jam sapoé
leyuran:
Pikeun nangtoskeun konsumsi listrik, hubunganana Konsumsi Énergi = pt dianggo. 30 W sareng dianggo 4 jam sapoé, éta bakal meakeun 120 Wh atanapi 0.120Kwh per dinten, sapertos anu dipidangkeun dina gambar 8.
Tabel 1 nunjukkeun itungan konsumsi listrik alat lokal. 1.900 Wh atanapi 1.9kWh dikonsumsi sadidinten.
Kalayan tingkat 0,5 $ / kWh, jasa listrik bakal hargana:
Hasil:
Biaya jasa listrik di tempat éta nyaéta $ 28,5 per bulan, pikeun konsumsi 57 kWh per bulan.
Konvénsi tanda pasip:
Unsur tiasa nyerep atanapi nyayogikeun énergi. Nalika kakuatan listrik hiji unsur ngagaduhan tanda anu positip, unsur na nyerep énergi. Upami kakuatan listrik négatip, unsur na nyaéta nyayogikeun énergi listrik. Tingali gambar 9
Éta didirikeun salaku "konvensi tanda pasip" anu kakuatan listrik:
- Éta positip upami arus asup ngalangkungan terminal positif voltase dina unsur.
- Éta négatip upami arus ngalangkungan terminal négatip. Tingali gambar 10
Latihan 4 nerapkeun hukum Watt
Pikeun unsur anu dipidangkeun dina Gambar 11, itung kakuatan listrik nganggo konvensi tanda positip sareng nunjukkeun naha unsur éta nyayogikeun atanapi nyerep énergi:
leyuran:
Gambar 12 nunjukkeun itungan kakuatan listrik dina unggal alat.
hasil
TO. (Untung taun A) Nalika arus asup ngalangkungan terminal positip, kakuatanna positip:
p = 20W, unsur nyerep énergi.
B. (Kauntungan pikeun latihan B) Nalika arus asup ngalangkungan terminal positip, kakuatanna positip:
p = - 6 W, unsur suplai kakuatan.
Kacindekan pikeun Hukum Watt:
Daya listrik, diukur dina watt (W), nunjukkeun kumaha gancang tanaga listrik tiasa dirobih.
Hukum Watt nyayogikeun persamaan pikeun itungan kakuatan listrik dina sistem listrik, netepkeun hubungan langsung antara listrik, voltase sareng arus listrik: p = vi
Studi ngeunaan kakuatan listrik gunana pikeun nangtoskeun kinerja pakakasna, dina desain anu sami pikeun ngirangan konsumsi listrik, pikeun kumpulan jasa listrik, diantawis aplikasi sanés.
Nalika alat nganggo énergi tanaga listrik positip, upami éta nyayogikeun énergi listrikna négatip. Pikeun analisa kakuatan dina sirkuit listrik, konvensi tanda positip biasana dianggo, anu nunjukkeun yén kakuatan dina hiji unsur positip upami arus listrik asup ngalangkungan terminal positip.
Ogé kana halaman wéb kami anjeun tiasa mendakan: Hukum Kirchhoff, naon anu ditetepkeun sareng kumaha nerapkeunana
