Пардохти хадамоти барқ вобаста ба истеъмоли қувваи барқАз ин рӯ, фаҳмидани он, ки он чӣ гуна аст, чӣ гуна чен карда мешавад ва чӣ гуна истеъмоли онро бо истифодаи қонуни Ватт хеле муфид аст. Ғайр аз он, он тағирёбандаи асосӣ барои омӯзиши шабакаҳои барқӣ ва тарроҳии дастгоҳҳои барқӣ мебошад.
Олим Ватт қонунеро таъсис дод, ки ба номи ӯ гузошта шудааст, ки ба мо имкон медиҳад, ки ин тағирёбандаи муҳимро ҳисоб кунем. Баъдан, омӯзиши ин қонун ва татбиқи он.
Мафҳумҳои асосӣ:
- Схемаи барқӣ: Пайвасти пайвастаи элементҳои барқӣ, ки тавассути он ҷараёни электрӣ ҷараён гирифта метавонад.
- Ҷараёни барқ: Ҷараёни заряди барқ дар воҳиди вақт тавассути маводи ноқил. Он бо амперҳо чен карда мешавад (A).
- Шиддати барқ: Инчунин ҳамчун шиддати барқӣ ё фарқияти потенсиал маълум аст. Ин энергияест, ки барои интиқоли заряди электрикӣ тавассути элемент лозим аст. Он бо волт (V) чен карда мешавад.
- Энергетика: Қобилияти кор кардан. Он бо ҷоул (J) ё бо ватт-соат (Wh) чен карда мешавад.
- Қувваи барқ: миқдори энергияе, ки элемент дар вақти муайян медиҳад ё ҷаббида мегирад. Қувваи барқ бо ватт ё ватт чен карда мешавад, онро бо ҳарфи W нишон медиҳанд.
Шояд шумо ба ин таваҷҷӯҳ дошта бошед: Қонуни Ом ва сирру асрори он, машқҳо ва он чӣ муқаррар мекунад
Қонуни Ватт
Қонуни Ватт мегӯяд, ки "Қувваи барқе, ки дастгоҳ истеъмол мекунад ё медиҳад, аз рӯи шиддат ва ҷараёни тавассути дастгоҳ муайяншаванда муайян карда мешавад."
Қувваи барқии дастгоҳ, тибқи Қонуни Ватт, бо ибораи зерин дода мешавад:
P = V x I
Қувваи барқ бо ватт (Вт) чен карда мешавад. "Секунҷаи қудрат" дар расми 1 аксар вақт барои муайян кардани қудрат, шиддат ё ҷараёни электр истифода мешавад.
Дар расми 2 формулаҳо дар секунҷаи қудрат нишон дода шудаанд.
Ҷеймс Ватт (Гринок, Шотландия, 1736-1819)
Вай муҳандис-механик, ихтироъкор ва кимиёгар буд. Соли 1775 ӯ муҳаррикҳои буғӣ истеҳсол кард, ба шарофати саҳми ӯ дар рушди ин мошинҳо, рушди саноат оғоз ёфт. Вай созандаи муҳаррики даврзананда, муҳаррики дукарата, асбоби нишондиҳандаи фишори буғ ва ғайра мебошад.
Дар системаи воҳидҳои байналмилалӣ, воҳиди барқ "ватт" (Ватт, Вт) ба шарафи ин пешрав аст.
Ҳисоб кардани истеъмоли энергия ва пардохти электрикӣ бо истифодаи қонуни Ватт
Оғоз аз он, ки қувваи барқ миқдори энергияест, ки элемент дар вақти муайян медиҳад ё ҷаббида мегирад, энергия бо формулаи расми 3 дода мешавад.
Энергияи барқ одатан дар воҳиди Wh чен карда мешавад, гарчанде ки онро бо ҷоул (1 J = 1 Ws) ё қувваи асп (HP) чен кардан мумкин аст. Барои андозагирии гуногун, тавсия медиҳем, ки мақолаи моро хонед асбобҳои ченкунии барқӣ.
Машқи 1 татбиқи қонуни Ватт
Барои унсури расми 4, ҳисоб кунед:
- Қувваи барқ
- Энергия дар тӯли 60 сония ҷаббида мешавад
Ҳалли Машқи 1
A.- Қувваи барқе, ки элемент ба худ мегирад, мувофиқи ҷадвали 5 муайян карда мешавад.
B. - Энергияи ғарқшуда
Натиҷа:
p = 10 W; Энергия = 600 Ҷ
Истеъмоли нерӯи барқ:
Таъминкунандагони хидматрасонии барқ тарифҳоро аз рӯи истеъмоли нерӯи барқ муқаррар мекунанд Истеъмоли нерӯи барқ аз қувваи барқ дар як соат вобаста аст. Он бо киловатт-соат (кВт-соат), ё қувваи асп (HP) чен карда мешавад.
Сарфи барқ = Энергия = pt
Машқи 2 татбиқи қонуни Ватт
Барои як соати расми 8 батареяи литийии 3В харидорӣ карда мешавад, ки батарея аз завод 6.000 жоул энергия захира кардааст. Донистани он, ки соат ҷараёни барқии 0.0001 A-ро истеъмол мекунад, дар муддати чанд рӯз батареяро иваз кардан лозим аст?
Ҳалли Машқи 2
Қувваи барқе, ки ҳисобкунак истеъмол мекунад, бо истифода аз Қонуни Ватт муайян карда мешавад:
Агар энергияе, ки калкулятор истеъмол мекунад, бо муносибати Энергия = pt дода, вақти "t" -ро ҳал карда, арзишҳои энергия ва қувваи барқро иваз кунад, вақти кории батарея ба даст оварда мешавад. Ба расми 6 нигаред
Батарея қобилияти нигоҳ доштани ҳисобкунакро дар тӯли 20.000.000 сония дорад, ки ба 7,7 моҳ баробар аст.
Натиҷа:
Батареяи соат бояд пас аз 7 моҳ иваз карда шавад.
Машқи 3 татбиқи қонуни Ватт
Зарур аст, ки сметаи хароҷоти моҳонаи хидмати барқро барои як сокини маҳаллӣ донад, зеро меъёри истеъмоли нерӯи барқ 0,5 $ / кВт / соат аст. Дар расми 7 дастгоҳҳое, ки дар дохили бино нерӯи барқ истеъмол мекунанд, нишон дода шудааст:
- Пуркунандаи барқ 30 Вт, ки дар як шабонарӯз 4 соат кор мекунад
- Компютери статсионарӣ, 120 Вт, ки дар як шабонарӯз 8 соат кор мекунад
- Лампаи электрӣ, 60 Вт, ки дар як шабонарӯз 8 соат кор мекунад
- Чароғи миз, 30 Вт, дар як шабонарӯз 2 соат кор мекунад
- Компютери ноутбук, 60 Вт, ки дар як шабонарӯз 2 соат кор мекунад
- ТВ, 20 Вт, дар як шабонарӯз 8 соат кор мекунад
Ҳал:
Барои муайян кардани истеъмоли қувваи барқ, муносибати Сарфи энергия = pt истифода мешавад. 30 Вт ва дар як шабонарӯз 4 соат истифода мешавад, он дар як рӯз 120 Wh ё 0.120Kwh истеъмол мекунад, тавре ки дар расми 8 нишон дода шудааст.
Ҷадвали 1 ҳисобкунии истеъмоли барқро дар дастгоҳҳои маҳаллӣ нишон медиҳад. Ҳар рӯз 1.900 Wh ё 1.9kWh истеъмол карда мешавад.
Бо суръати 0,5 $ / кВт / соат, хидмати барқ чунин хоҳад буд:
Натиҷа:
Арзиши хидмати барқ дар бино 28,5 доллар дар як моҳ, барои истеъмоли 57 кВт / соат дар як моҳ.
Конвенсияи аломати ғайрифаъол:
Элемент метавонад энергияро аз худ кунад ё таъмин кунад. Вақте ки қувваи барқии элемент аломати мусбат дорад, элемент энергияро ба худ мегирад. Агар қувваи барқ манфӣ бошад, унсур нерӯи барқро таъмин мекунад. Ба расми 9 нигаред
Он ҳамчун "конвенсияи аломати ғайрифаъол" таъсис дода шудааст, ки қувваи барқ:
- Агар ҷараён тавассути терминали мусбати шиддат дар элемент дохил шавад, мусбат аст.
- Агар манфӣ тавассути терминали манфӣ ворид шавад, манфӣ аст. Ба расми 10 нигаред
Машқи 4, татбиқи қонуни Ватт
Барои унсурҳои дар расми 11 нишон додашуда, қувваи барқро бо истифода аз конвенсияи аломати мусбат ҳисоб кунед ва нишон диҳед, ки оё элемент энергия медиҳад ё ҷаббида мегирад:
Ҳал:
Дар расми 12 ҳисобкунии қувваи барқ дар ҳар як дастгоҳ оварда шудааст.
Натиҷа
БА. (Соли фоида A) Ҳангоме ки ҷараён тавассути терминали мусбат дохил мешавад, қувваи мусбат:
p = 20W, элемент энергияро ба худ мегирад.
Б.(Фоида барои машқ Б.) Ҳангоме ки ҷараён тавассути терминали мусбат дохил мешавад, қувваи мусбат:
p = - 6 W, унсур қувваи барқ медиҳад.
Хулосаҳо барои қонуни Ватт:
Қувваи барқ, ки бо ватт (Вт) чен карда шудааст, нишон медиҳад, ки чӣ қадар зуд табдил ёфтани қувваи барқ имконпазир аст.
Қонуни Ватт муодилаи ҳисобкунии қувваи барқро дар системаҳои электрикӣ муқаррар намуда, робитаи мустақими байни қудрат, шиддат ва ҷараёни электриро муқаррар мекунад: p = vi
Омӯзиши қувваи барқ барои муайян кардани фаъолияти таҷҳизот, дар тарҳрезии ҳамин барои кам кардани истеъмоли барқ, барои ҷамъоварии хадамоти барқӣ ва дигар замимаҳо муфид аст.
Вақте ки дастгоҳ энергияро истеъмол мекунад, қувваи барқ мусбат аст, агар он энергияро таъмин кунад, манфӣ аст. Барои таҳлили қудрат дар занҷирҳои барқӣ одатан конвенсияи аломати мусбат истифода мешавад, ки нишон медиҳад, ки қудрат дар элемент мусбат аст, агар ҷараёни электр аз терминали мусбат ворид шавад.
Инчунин дар сайти мо шумо метавонед: Қонуни Кирхгоф, он чӣ муқаррар мекунад ва чӣ гуна татбиқ кардани он
