Робота і потужність електричного струму

Урок №2: Робота і потужнясть електричного струму. Закон Джоуля - Ленца

Перегляньте відео

Мірою перетворення енергії одного виду на інший є робота.

В електричному колі мірою перетворення електричної енергії на інші види енергії є робота електричного струму.

Із формули напруги визначаємо роботу:

А = Uq,

оскільки

q = It,

то маємо формулу для обчислення роботи електричного струму на даній ділянці кола:

A = UІt. (1) (Запишіть формули в зошити.)

Робота вимірюється в джоулях:

[А] = 1 Дж. (Запишіть у зошити)

Із формули для розрахунку роботи електричного струму випливає:

1 Дж = 1 В · А · с. (Запишіть у зошити)

Отже, щоб визначити роботу, яку виконує струм у певному споживачі, достатньо виміряти силу струму в споживачі, напругу на ньому та час проходження струму. Це непряме вимірювання.

Але існує прилад для прямого вимірювання роботи електричного струму — лічильник електричної енергії. Лічильники встановлюють скрізь (у квартирах, будинках, офісах, навчальних і виробничих установах).

Потужність електричного струму — фізична величина, що характеризує швидкість виконання роботи:

P = I · U, (2) (Запишіть у зошити)

A = P · t. (3) (Запишіть у зошити)

В електротехніці використовують позасистемну одиницю роботи струму — кіловат-годину (кВт·год):

1 кВт·год = 3,6 · 106 Дж. (Запишіть у зошити)

Одиницею потужності в СІ є ват:

[Р] = 1 Вт. (Запишіть у зошити)

Розрізняють фактичну та номінальну потужності електричного струму.

Вимірювання ватметром потужності в споживачі — визначення його фактичної потужності.

Потужність, зазначена в паспорті електричного приладу або на приладі, — номінальна потужність.

Значення фактичної та номінальної потужностей споживача можуть відрізнятися.

У житлових будинках сила струму в проводці не повинна перевищувати 10 А. Тому максимально допустима потужність електричних приладів, які можна ввімкнути в мережу:

Р = 10 А · 220 В = 2200 Вт = 2,2 кВт.(Запишіть у зошити)

Домашнє завдання

Розв'яжіть задачі, запишіть у зошит. Сфотографуйте і відправте мені зручним для вас способом (вайбер чи месенджер у фейсбук)

Задача 1

Скільки енергії споживає електричний чайник за 5 хв, якщо сила струму в ньому 1,5 А? Чайник підключено до мережі напругою 220 В.

Задача 2

На цоколі лампи розжарення написано «48 В, 96 Вт». Яка сила струму повинна протікати через нитку розжарення лампи, щоб вона працювала за номінальної потужності?