ПОТУЖНІСТЬ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ КОЕФІЦІЄНТ КОРИСНОЇ ДІЇ НАГРІВНИКА

ПОТУЖНІСТЬ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ

КОЕФІЦІЄНТ КОРИСНОЇ ДІЇ НАГРІВНИКА

1.

2.

3.

4.

Знаючи роботу, яку виконує електричний струм за деякий проміжок часу, можна розрахувати і потужність струму.

Під потужністю струму так само, як і в механіці, розуміють роботу, яка виконується за одиницю часу. З формули , за якою визначають роботу електричного струму, слідує, що його потужність:

Таким чином, потужність постійного струму на будь-якій ділянці кола виражається як добуток сили струму на напругу між кінцями ділянки.

 

1 Ват - потужність струму, яка виділяється струмом в 1 А у провіднику, між кінцями якого підтримується напруга 1 В.

 

Прилад для вимірювання потужності електричного струму називається ватметр. Також, згідно формули , потужність струму може бути визначена з допомогою вольтметра і амперметра.

Використовуючи закон Ома, формулу потужності можна переписати так:

Отже, потужність, яка виділяється на провідниках, прямо пропорційна силі струму, який тече через провідник, і напрузі на його кінцях.

Позасистемними одиницями потужності є кВт (кіловат), ГВт (гігават), мВт (міліват)  тощо. З цим пов'язані і деякі позасистемні одиниці вимірювання роботи, які часто використовують в побуті, наприклад  (кіловат година). Оскільки 1 кВт =  Вт, а  1 год = 3600 с, то  .

Вимірюючи потужність струму в споживачі, ми визначаємо його фактичну потужність, тобто потужність, яка реально виділяється в даний момент часу на споживачі.

У паспортах різних електричний приладів також зазначають значення потужності приладу. Цю потужність називають номінальною. У паспорті електричного приладу зазвичай вказують не тільки його номінальну потужність, а й напругу, на яку розрахований прилад. Проте напруга в мережі може трохи змінюватись від зазначеної в паспорті, наприклад, збільшуватись. Зі збільшенням напруги збільшується і сила струму в мережі, а, отже, і потужність струму в споживачі. Тобто значення фактичної і номінальної потужності приладу можуть відрізнятись. Максимальна фактична потужність електричного приладу більша за номінальну. Це зроблено з метою запобігання виходу приладу з ладу при незначних змінах напруги і струму в мережі.

Якщо коло складається з кількох споживачів, то, розраховуючи їхню фактичну потужність, слід пам'ятати, що за будь-якого з'єднання споживачів загальна потужність струму в усьому колі дорівнює сумі потужностей окремих споживачів.

 

Коефіцієнт корисної дії електричного приладу

Як відомо, ідеальних машин і механізмів не існує. Тобто, машин і механізмів, які б повністю перетворювали один вид енергії в інший чи генерували б енергію. Під час роботи  пристрою обов'язково частина затраченої енергії йде на подолання небажаних сил опору чи просто «розсіюється» в навколишнє середовище. Таким чином, лише частина затраченої нами енергії іде на виконання корисної роботи, за для виконання якої і був створений даний пристрій.

Фізична величина, яка показує, яка частина корисної роботи у затраченій, називається коефіцієнтом корисної дії (далі ККД).

Іншими словами, ККД показує, на скільки ефективно використовується затрачена робота при її виконанні, наприклад, електричним приладом.

 

ККД ([  ]=%) - фізична величина, яка характеризує ефективність електричного приладу, і показує, яка частина корисної роботи у затраченій.

ККД визначається (як і в механіці) за формулою:

Перш ніж визначати ККД деякого пристрою, необхідно визначити, що є корисною роботою (для чого створений пристрій), і що є затраченою роботою (яка робота виконується або яка енергія затрачається для виконання корисної роботи).

 

 

 

ХОЧЕШ ЗНАТИ БІЛЬШЕ - ПРОЧИТАЙ

Коротке замикання

 

Сила струму на будь-якій ділянці кола визначається за законом Ома, якщо відомий опір ділянки і напруга на її кінцях. При заданій напрузі сила струму тим менша, чим більший опір ділянки і навпаки. Наприклад, опір звичайних лампочок розжарювання досить великий (сотні Ом), і тому сила струму в них  дуже мала (порядку 0,1 А). Якщо ж замкнути провідники десь за межами лампочки, то отримаємо ділянку кола з дуже малим опором, а струм, який йтиме цією ділянкою буде дуже великим. Говорять, що в цьому випадку має місце коротке замикання.

На рисунку  - струм короткого замикання

Коротке замикання - це значне зростання сили струму (на декілька порядків) на деякій ділянці кола за рахунок малого її опору, в порівнянні зі струмами на інших ділянках кола.

Коротке замикання - це будь-яке замикання джерела струму на дуже малий опір.

 

Сили струму короткого замикання надзвичайно небезпечні через надмірний розігрів провідників, а також шкідливі для джерела струму.

Для захисту від струмів короткого замикання служать запобіжники. Є багато їх видів. Одними з них є плавкі запобіжники. Всередині цих запобіжників містяться тонкі мідні чи свинцеві дротинки, які ввімкнені послідовно в коло і мають властивість плавитись (і таким чином розмикати коло), якщо сила струму в колі перевищує певне значення (на яке розраховане дане коло).