Watt Yasasının Gücü (Uygulamalar - Alıştırmalar)
Elektrik hizmeti faturalandırması tüketimine bağlıdır elektrik gücüBu nedenle Watt yasasını uygulayarak ne olduğunu, nasıl ölçüldüğünü ve tüketimin nasıl azaltılacağını anlamak çok faydalıdır. Ek olarak, elektrik şebekelerinin incelenmesi ve elektrikli cihazların tasarımında temel bir değişkendir.
Bilim adamı Watt, bu önemli değişkeni hesaplamamıza izin veren, kendi adını taşıyan bir yasa oluşturdu. Sonra, bu yasanın incelenmesi ve uygulamaları.
TEMEL KONSEPTLER:
- Elektrik devresi: Bir elektrik akımının akabildiği elektrik elemanlarının ara bağlantısı.
- Elektrik akımı: İletken bir malzemeden birim zamanda elektrik yükü akışı. Amper (A) cinsinden ölçülür.
- Elektrik gerilimi: Elektrik voltajı veya potansiyel farkı olarak da bilinir. Bir elektrik yükünü bir elemandan geçirmek için gereken enerjidir. Volt (V) cinsinden ölçülür.
- Energía: İş yapma yeteneği. Joule (J) veya watt-saat (Wh) cinsinden ölçülür.
- Elektrik gücü: bir elementin belirli bir zamanda verdiği veya emdiği enerji miktarı. Elektrik gücü watt veya watt cinsinden ölçülür, W harfi ile sembolize edilir.
Belki ilginizi çekebilir: Ohm Yasası ve sırları, uygulamaları ve kurduğu şey
Watt Yasası
Watt Yasası şunu belirtir: "Bir cihazın tükettiği veya sağladığı elektrik gücü, cihazdan geçen voltaj ve akım tarafından belirlenir."
Watt Yasasına göre bir cihazın elektrik gücü şu ifade ile verilmektedir:
P = V x I
Elektrik gücü watt (W) cinsinden ölçülür. Şekil 1'deki "güç üçgeni" genellikle güç, voltaj veya elektrik akımını belirlemek için kullanılır.
Şekil 2'de güç üçgeninin içerdiği formüller gösterilmektedir.
James Watt (Greenok, İskoçya, 1736-1819)
Makine mühendisi, mucit ve kimyagerdi. 1775 yılında buhar motorları üretti, bu makinelerin gelişimine yaptığı katkı sayesinde endüstriyel gelişme başladı. Diğerlerinin yanı sıra döner motor, çift etkili motor, buhar basıncı gösterge aletinin yaratıcısıdır.
Uluslararası birimler sisteminde, güç birimi bu öncünün şerefine "watt" (Watt, W) 'dir..
Watt yasasını kullanarak enerji tüketiminin ve elektrik hizmeti faturalandırmasının hesaplanması
Elektrik gücünün, bir elemanın belirli bir zamanda verdiği veya emdiği enerji miktarı olduğu gerçeğinden yola çıkarak, enerji şekil 3'teki formülle verilmektedir.
Elektrik enerjisi genellikle Wh biriminde ölçülür, ancak joule (1 J = 1 Ws) veya beygir gücü (hp) cinsinden de ölçülebilir. Farklı ölçümler yapmak için aşağıdaki makalemizi okumanızı tavsiye ederiz. elektriksel ölçüm aletleri.
1 çalışması Watt yasasını uygulamak
Şekil 4'teki eleman için şunları hesaplayın:
- Emilen güç
- 60 saniye boyunca emilen enerji
Çözüm Alıştırması 1
A.- Elemanın çektiği elektrik gücü şekil 5'e göre belirlenir.
B.- Emilen enerji
Sonuç:
p = 10 W; Enerji = 600 J
Elektrik enerjisi tüketimi:
Elektrik hizmet sağlayıcıları elektrik tüketimine göre ücretler belirler Elektrik enerjisi tüketimi saat başına tüketilen güce bağlıdır. Kilovat saat (kWh) veya beygir gücü (hp) cinsinden ölçülür.
Elektrik tüketimi = Enerji = pt
2 çalışması Watt yasasını uygulamak
Şekil 8'deki bir saat için 3 V lityum pil satın alınmıştır.Pil fabrikadan 6.000 joule depolanmış bir enerjiye sahiptir. Saatin 0.0001 A elektrik akımı tükettiğini bilerek, pili değiştirmek kaç gün sürer?
Çözüm Alıştırması 2
Hesaplayıcı tarafından tüketilen elektrik gücü Watt Yasası kullanılarak belirlenir:
Hesaplayıcı tarafından tüketilen enerji Enerji = pt bağıntısı ile verilmişse, "t" zamanı çözülerek ve enerji ve elektrik gücü değerlerinin yerine geçerek pil ömrü elde edilir. Şekil 6'ya bakınız
Pil, hesap makinesini 20.000.000 saniye açık tutma kapasitesine sahiptir, bu da 7,7 aya eşdeğerdir.
Sonuç:
Saat pili 7 ay sonra değiştirilmelidir.
3 çalışması Watt yasasını uygulamak
Elektrik tüketim oranının 0,5 $ / kWh olduğunu bilerek, bir yerel için elektrik hizmetinde aylık harcamaların tahminini bilmek gerekir. Şekil 7, tesis içinde elektrik tüketen cihazları göstermektedir:
- Günde 30 saat çalışan 4 W telefon şarj cihazı
- Masaüstü bilgisayar, 120 W, günde 8 saat çalışıyor
- Akkor ampul, 60 W, günde 8 saat çalışıyor
- Masa lambası, 30 W, günde 2 saat çalışır
- Dizüstü bilgisayar, 60 W, günde 2 saat çalışıyor
- TV, 20 W, günde 8 saat çalışıyor
Çözüm:
Elektrik tüketimini belirlemek için Enerji Tüketimi = pt ilişkisi kullanılır.Böylece, tüketen telefon şarj cihazı için 30 W ve günde 4 saat kullanıldığında, günde 120 Wh veya 0.120Kwh tüketirŞekil 8'de gösterildiği gibi.
Tablo 1, yerel cihazların elektrik tüketiminin hesaplanmasını göstermektedir. Günlük 1.900 Wh veya 1.9 kWh tüketilir.
0,5 $ / kWh oranında elektrik hizmetinin maliyeti:
Sonuç:
Tesislerdeki elektrik hizmetinin maliyeti, ayda 28,5 kWh tüketim için aylık 57 $ 'dır.
Pasif işaret kuralı:
Bir eleman enerji emebilir veya sağlayabilir. Bir elemanın elektrik gücü pozitif bir işarete sahip olduğunda, eleman enerjiyi emiyor demektir. Elektrik gücü negatif ise, eleman elektrik enerjisi sağlıyor demektir. Şekil 9'a bakınız
Elektrik gücünün:
- Akım, elemandaki voltajın pozitif terminalinden girerse pozitiftir.
- Akım negatif terminalden girerse negatiftir. Şekil 10'a bakınız
Alıştırma 4 Watt yasasını uygulamak
Şekil 11'de gösterilen elemanlar için, pozitif işaret kuralını kullanarak elektrik gücünü hesaplayın ve elemanın enerji sağladığını veya emdiğini belirtin:
Çözüm:
Şekil 12, her bir cihazdaki elektrik gücünün hesaplanmasını göstermektedir.
Sonuç
K. (Kar yılı A) Akım pozitif terminalden girdiğinde, güç pozitiftir:
p = 20W, eleman enerjiyi emer.
B.(Egzersiz B için kar) Akım pozitif terminalden girdiğinde, güç pozitiftir:
p = - 6 W, eleman güç sağlar.
Watt Yasası için Sonuçlar:
Watt (W) cinsinden ölçülen elektrik gücü, elektrik enerjisinin ne kadar hızlı dönüştürülebileceğini gösterir.
Watt Yasası, elektrik sistemlerinde elektrik gücünün hesaplanması için denklem sağlar, güç, voltaj ve elektrik akımı arasındaki doğrudan ilişkiyi kurar: p = vi
Elektrik gücü çalışması, diğer uygulamaların yanı sıra, elektrik tüketimini azaltmak için tasarımında, elektrik hizmetinin toplanması için ekipmanın performansını belirlemek için yararlıdır.
Bir cihaz enerji tükettiğinde elektrik gücü pozitiftir, enerji sağlıyorsa güç negatiftir. Elektrik devrelerindeki gücün analizi için genellikle pozitif işaret kuralı kullanılır; bu, elektrik akımı pozitif terminalden girerse bir elemandaki gücün pozitif olduğunu gösterir.
Ayrıca web sitemizde şunları bulabilirsiniz: Kirchhoff yasası, neyi belirler ve nasıl uygulanır?
