Работа электрического тока
всем привет меня зовут владимир романов тема урока работа электрического тока работу совершает напряженность электрического поля когда мы с вами говорим электрических сетях то работу совершает конечно же электрическое напряжение по перемещению электрического заряда умножаем напряжение на заряд и мы получим работу если мы вспомним что электрический заряд равен произведению силы тока на время подставляем это выражение вместо заряда и мы получим еще одну формулу для вычисления работы это электрическое напряжение умножить на силу тока и умножить на время за которое совершается работа работу мы измеряем в джоулях электрическое напряжение в вольтах силу тока в амперах и время мы измеряем в секундах теперь умножаем 1 вольт на 1 ампер и на одну секунду мы получим работу в 1 джоуль и теперь рассмотрим решение задач сила тока в двигатель и электрического вентилятора равняется 0,15 ампер а определите работу электрического тока в течение двух минут записывая формулу для вычисления работы электрического тока напряжение электрической сети возьмем равным 220 вольт am переводим минуты в секунды в одной минуте 60 секунд 2 умножаем на 60 получим 120 секунд подставляем все наши значения в формулу это будет 3960 джоулей задача номер два настольная лампа при силе тока 0,3 ампера израсходовала 660 джоулей энергии сколько времени горела лампа расход энергии или изменений энергии будет равняться работе электрического тока напряжение в домашней сети мы возьмем равным 220 вольт ом и из формулы для вычисления работы электрического тока выразим чему будет равняться время t для этого произведения луна и мы перенесем в знаменатель левой части и отношении работы к напряжению умноженному на силу тока будет равняться времени t подставляем наши значения получим 10 секунд задача номер три электрический кипятильник при силе тока в 5 ампер может вскипятить пол-литра воды взятых при температуре 20 градусов за 5 минут найдите коэффициент полезного действия кипятильника сначала вычислим работу которую совершает электрический ток за пять минут пять минут переводим в секунды умножаем 5 на 60 это будет 300 секунд подставляем значения получим 330000 джоулей делим это значение на 1000 получим килоджоулей теперь вычислим количество теплоты которая получает вода пол-литра воды весит пол килограмма удельная теплоемкость воды 4200 и мы нагреваем воду от 20 градусов цельсия до 100 также подставляем значения теперь у нас т1 это 100 градусов т2 это 20 градусов получим 168 тысяч джоулей так же делим это значение на тысячу получим килоджоулей и чтобы нам получить коэффициент полезного действия кипятильника нам нужно количество теплоты разделить на работу электрического тока и умножить на 100 тогда мы получим процент и работа электрического тока у нас в килоджоулях и количество теплоты также в килоджоулях подставляем значения и приблизительно это будет пятьдесят один процент коэффициент полезного действия кипятильника на сегодня это все получаете только хорошие оценки всем пока
Работа и мощность тока | Центр физики частиц и высоких энергий НИИ ЯП БГУ
Любые машины, установки и приборы, приводимые в движение электричеством, являются потребителями электрической энергии.
Чем больше электрической энергии потребляет ежесекундно установка, тем больше масштаб производимых ею работ. Важнейшей характеристикой электрической машины, установки, прибора является мощность — количество потребляемой в секунду электрической энергии.
Чтобы узнать мощность установки, надо умножить электрическое напряжение, при котором она работает, на силу проходящего через установку тока. Почему это так — понять нетрудно. Как мы уже знаем, напряжение, подведённое к установке, показывает, какую работу совершает поле, перемещая через установку один кулон электричества. Сила тока в амперах выражает число кулонов, прошедших за 1 секунду. Если мы умножим работу, совершённую над каждым зарядом, на число зарядов, прошедших за секунду, то узнаем полную работу, совершённую электрическим полем за 1 секунду. А это и есть поглощённая в установке мощность. За счёт этой затрачиваемой ежесекундно электрической энергии совершается полезная работа установки.
Итак,
мощность=напряжение х сила тока.
Мощность измеряется в ваттах и киловаттах.
1 ватт — это такая мощность, которая выделяется в проводнике в том случае, когда напряжение поля на концах проводника равно одному вольту, а сила тока в проводнике— одному амперу. 1000 ватт составляет 1′киловатт.
Через дуговой фонарь, который мы видим на рис. 12, идёт ток в 5 ампер. Этот ток вызван электрическим полем напряжением в 55 вольт. Перемножая напряжение и силу тока, узнаем, что мощность дуги равна
55×5=275 ватт=0,275 киловатта.
Чем больше мощность дуги, тем больше даёт она тепла и света.
Мощность лампочки карманного фонаря равна примерно 1 ватту, т. е. 0,001 киловатта. Мощность советского шагающего экскаватора около 7000 киловатт.
Замечательным и очень важным для практики свойством электрической энергии является лёгкая возможность её концентрации и дробления. Современный советский тепловой генератор (турбогенератор) развивает мощность в 100 000 киловатт. Эта мощность равна мощности 40 тяжёлых паровозов ФД.
От сети, питаемой этим генератором, черпает энергию огромный стан для прокатки металла мощностью свыше 25 ООО киловатт, и электрические часы, мощность которых всего лишь 0,000003 киловатта.
Мощность электрического прибора или установки показывает, сколько электроэнергии потребляется в одну секунду. Общее количество энергии, поступившей в установку за какое-то время, мы узнаем, если умножим мощность установки на время её работы:
энергия = мощность х время.
Эта величина характеризует объём работы, совершённой установкой.
Если бы вся поглощаемая электроэнергия шла на совершение полезной работы, то, умножая мощность на время, мы узнали бы величину работы, которую выполнила установка (например, подъёмный кран). Однако часть электроэнергии затрачивается на преодоление трения движущихся частей самой установки, на нагрев обмотки и другие непроизводительные работы. Поэтому полезная работа установки меньше, чем потребляемая ею электроэнергия. Отношение полезной работы к поглощённой энергии называется коэффициентом полезного действия установки.
В технике энергия и работа измеряются в кило-ват т-ч асах. 1 киловатт-час — это такая энергия, которая потребляется за час прибором мощностью в 1 киловатт. В качестве более мелкой единицы применяют 1 гектоватт-час, равный 0,1 киловатт-часа.
Представление о том, чему равна энергия в один киловатт-час, дают следующие цифры, приведённые известным советским энергетиком академиком А. В. Винтером.
Для выплавки 1 тонны чугуна или стали нужно затратить 20 киловатт-часов. На добычу каждой тонны нефти — 28 киловатт-часов. 40 киловатт-часов электроэнергии затрачивает электротрактор на вспашку 1 гектара.
Энергия в 1 киловатт-час позволяет выполнить любую из следующих работ:
1) добыть и доставить на поверхность земли 75 килограммов угля;
2) прокатать 50 килограммов металлических изделий;
3) изготовить 10 метров хлопчатобумажной ткани;
4) выпечь 88 килограммов хлеба;
5) вывести в инкубаторе 30 цыплят
Как определить мощность ветрогенератора
Мощность ветрогенератора определить достаточно просто, нужно измерить силу тока в проводе от ветрогенератора.
Сделать это можно амперметром, в любом мультиметре есть функция измерения тока. Также нужно измерить напряжение в проводе. Нужно одновременно измерить силу тока и напряжение. Далее силу тока нужно умножить на напряжение. В результате умножения получится мощность ветрогенератора в ваттах.
>
К примеру от ветрогенератора идёт ток 6 ампер, напряжение при этом 13 вольт, значит 6*13=78 ватт*ч, или 0.078кВт*ч. Если от ветрогенератора идёт ток 20 ампер, а напряжение 15 вольт, то 20*15=300 ватт*ч, или 0.3кВт*ч. Далее остаётся узнать (измерить анемометром) при каком ветре ветрогенератор выдаёт такую мощность, и можно смело говорить что к примеру мой ветряк при ветре 8м/с выдаёт 300 ватт.
Если ветрогенератор работает на зарядку аккумулятора то тут ещё проще, напряжение аккумулятора мы знаем и оно особо не меняется, можно померить, и напряжение будет примерно 12-13 вольт в зависимости от степени заряженности. Нужно измерять силу тока от ветряка и умножать на напряжение, это и будет мощностью.
Как узнать мощность генератора
Если вы сделали генератор и хотите узнать какой мощность он получился то тут тоже всё просто, нужно покрутить генератор чем нибудь. Например дрелью или шуруповертом, если генератор слишком мощный то можно на токарном станке покрутить. В качестве нагрузки подключить аккумулятор, и измерять силу тока и напряжение, перемножать и получится мощность. Ну и смотреть на каких оборотах какая мощность получилась.Бывает так что невозможно покрутить генератор, нет ничего мощного чтобы покрутить генератор на нагрузку, но и так можно вычислить мощность генератора. Но всё равно генератор придётся покрутить, хотя бы рукой. Можно держа в руках секундомер крутить генератор рукой со скорость один оборот в секунду, и измерять при этом напряжение. К примеру у вас получилось 25 вольт при 1 об/с или тоже самое 60 об/м.
Теперь нужно измерить мультиметром сопротивление обмотки генератора. После соединения звездой у вас выходит три провода на диодный мост, нужно померить сопротивление между любыми двумя проводами из трёх. Теперь когда известно сопротивление то можно рассчитать ток заряда на аккумулятор.
У нас получилось 25 вольт при 60 об/м, нужно от 25 вольт отнять напряжение аккумулятора, ведь пока напряжение не поднимется выше чем напряжение аккумулятора то зарядки аккумулятора не будет. Тогда 25-12=13 вольт. Эти 13 вольт нужно разделить на сопротивление и получится ток заряда АКБ. Ведь напряжение не будет 25 вольт, так-как аккумулятор напряжение понизит до своего, а ток заряда булет зависить от сопротивление обмотки генератора и проводов идущих до генератора. К примеру у нас сопротивление обмотки генератора 2 Ома, значит 13:2=6 ампер. Далее амперы умножаем на вольты и получаем мощность 12*6=24 ватта.
Так можно рассчитать силу тока и мощность при любых оборотах генератора, нужно знать лишь напряжение генератора вхолостую, сопротивление генератора, и напряжение аккумулятора. Но проще купить цифровой ваттметр и мерить им мощность, он также показывает сразу силу тока и напряжение. Ниже видео с показаниями по мощности моего ветрогенератора при среднем ветре 6 м/с.
Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца
Тема: Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Урок №
Цели и задачи урока:
Активизировать работу учащихся в процессе обучения;
Использовать стратегии критического мышления для повышения познавательной активности;
Развивать коммуникативные качества, навыки самостоятельной работы, развивать логическое мышление, умение выделять главное, сравнивать, анализировать, работать в группах;
Формировать целостную картину изучаемой темы;
Развивать умения работать в группах, рационально разделять труд, уважать чужую точку зрения и уметь высказывать свою точку зрения
Воспитывать сознательное отношение к предмету и создать для каждого ученика ситуацию успеха.
Ожидаемые результаты:
Знать:
Понятия: работа тока, мощность тока, количество теплоты, закон Джоуля –Ленца.
Уметь:
Применять полученные знания на практике (определять работу; мощность и количество теплоты, выделяющееся при прохождении электрического тока по проводнику.
Формы работы: Групповая и индивидуальная.
Методы работы: Наблюдения, беседа с учащимися, проблемно – поисковый диалог.
Тип урока: Комбинированный.
Необходимое техническое оборудование: Мультимедийный проектор, ИАД, стикеры, учебники, тетради и ручки, сигнальные карточки «Светофор», психологический приём «Я желаю тебе…», приёмы «Мозговой штурм и Синквейн», постеры и маркеры, карточки с заданиями для групп «ЖИГСО».
Этап
Содержание этапа
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
Модули
Формы работы/
Оценивание
Время
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Организацион-ный момент.
Психологический настрой. Приветствие, организация и создание групп по цветам стикеров. Психологический приём КМ: «Я желаю тебе…»
Приветствует учащихся. Предлагает написать пожелания друг другу на стикерах.
Учащиеся приветствуют друг друга, и пишут пожелания друг другу на стикерах.
-Создание коллаборативной среды.
-Новые подходы в образовании (обучение тому, как учиться).
— КМ
ФО
3мин
Провер-ка Д/З.
Приём КМ: «Светофор»
Учитель проверяет Д/З, путем сигнальных карточек. После урока собирает тетради и проверяет работы, выставляя оценки в журнал.
Учащиеся работают с сигнальными карточками.
— Диалоговое обучение
-КМ
ФО
4мин
Актуали-зация знаний / Осмысление (реализация урока).
Работа с ИАД.
Учитель объявляет тему урока, и вместе с учащимися формулирует цель урока.
Учащиеся внимательно слушают учителя и активно участвуют, формируя вместе с учителем цель урока.
-Новые подходы в образовании
-Диалоговое обучение
-КМ
-ОДО
ФО
СО
20мин
-Приём КМ: «ЖИГСО». Карточки с заданиями для трёх групп.
Приложение №1.
-Приёмы КМ: «Светофор», «Мозговой штурм».
Учитель раздает карточки с заданиями для групп. Активно наблюдает за работой учащихся в группах, выступает в роли фасилитатора (оказывая помощь, в случае необходимости).
удовлетворительно.1 этап: Получение заданий и составление постеров, распределение ролей в группах (Спикер, Лидер, Секретарь и Наблюдатель)
1 гр. – «Работа электрического тока»;
2 гр. – «Мощность электрического тока»; 3 гр. – «Закон Джоуля-Ленца».
2 этап: Защита постеров.
3 этап: Оценивание работ. Группы выставляют оценки друг другу, используя технику светофор: «зеленый цвет» – отлично, «желтый» – хорошо, «красный» –
Физминутка
Пожмите друг другу руки и скажите: «Мы молодцы!».
3 мин
— Проверка степени усвоения материала: Тест.
Приложение №2.
(Разноуровневые задания)
Учитель раздает тесты (в двух вариантах).
Выброс на интерактивную доску ключей с правильными ответами к тесту и критериями оценивания.
Учащиеся выполняют тест, а после проверяют тесты, путем взаимопроверки, обмениваясь тетрадями и выставляя оценки.
9 мин
Рефлек-сия.
Приём КМ: «Синквейн»
Раздаёт стикеры и наблюдает за работой учащихся.
Составляют синквейны (пятистишье), некоторые учащиеся озвучивают вслух синквейны.
-ОДО
-КМ
ФО
СО
5 мин
Информация о домаш-нем задании.
Домашнее задание:
§42 читать, экспериментальное задание №6 (выполнить письменно)
Задаёт задание на дом.
Фиксируют домашнее задание в дневниках.
1 мин
Карточка № 1
Что такое электрический ток?
Дайте определение понятию работа электрического тока.
Обозначение работы электрического тока.
Отчего зависит работа постоянного электрического тока?
Выведите формулу для подсчёта работы электрического тока.
Единица измерения работы электрического тока в международной системе СИ?
Прибор для измерения работы электрического тока?
Карточка № 2
Дайте определение понятию мощность электрического тока.
Обозначение мощности электрического тока.
Отчего зависит мощность электрического тока?
Выведите формулу для подсчёта мощности электрического тока.
Какие единицы мощности используют на практике (в международной системе СИ)?
Прибор для измерения мощности электрического тока?
Карточка № 3
Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.
Обозначение количества теплоты, выделившегося при нагревании проводников.
Отчего зависит нагревание проводников?
Формула закона Джоуля-Ленца.
Единица измерения количества теплоты в международной системе СИ?
Для чего служит предохранитель?
Тест по теме: «Мощность и работа электрического тока,
закон Джоуля — Ленца»
(8 класс)
I — вариант
Задание #1
По закону Джоуля-Ленца:
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) Вся работа электрического тока идет на нагревание
2) Мощность электрического тока равна отношению работы тока к промежутку времени, за который эта работа была совершена
3) Работа электрического тока не зависит от напряжения в сети
4) Степень нагревания проводов не зависит от времени работы приборов
Задание #2
Сколько энергии потребляет стоваттная лампочка за 10 минут?
Запишите число:
___________________________
Задание #3
При коротком замыкании верны следующие утверждения:
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
1) Сила тока в цепи резко возрастает
2) Сопротивление цепи резко возрастает
3) Значительно увеличивается риск пожара
4) Укорачиваются провода
Задание #4
Каково назначение предохранителя:
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) При коротком замыкании выключить из цепи прибор или целую линию
2) При коротком замыкании заново замкнуть цепь и вернуть её в нормальное состояние
3) При коротком замыкании предохранитель обеспечивает падение напряжения
4) Предохранитель ограничивает чрезмерное потребление энергии, чтобы не перегревались провода
Задание #5
В лампе накаливания могут быть использованы:
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) Хлор
2) Аргон
3) Вольфрам
4) Криптон
5) Медь
Задание #6
Верны ли утверждения?
Укажите истинность или ложность вариантов ответа:
__ В лампе накаливания порядка 30 % энергии преобразуется в свет
__ Через лампу накаливания, как правило, проходит тока порядка 5 ампер
__ В лампе накаливания более 90% энергии преобразуется в тепло
__ В промышленных лампах накаливания Эдисона устанавливаются предохранители
Задание #7
В обогревателях значительно больше тепла получает нагревательный элемент, а не провода, потому что.
..
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
1) Закон Джоуля-Ленца по-разному применяется для разных металлов
2) Нагревательный элемент имеет значительно большее сопротивление, чем провода
3) Через нагревательный элемент проходит значительно больший ток, чем через провода
4) Нагревательный элемент сделан из металла с большим удельным сопротивлением, а провода — нет
Задание #8
Вам нужно подключить 4 прибора с одинаковым сопротивлением, каким угодно образом, чтобы они работали. Сколько минимум понадобится предохранителей, чтобы в случае необходимости отключить все приборы?
Запишите число:
___________________________
Задание #9
Две лампочки с сопротивлением 2 и 4 Ом подключены параллельно. Через лампочку с сопротивлением 2 Ом проходит ток 1 ампер. Сколько джоулей теплоты они выделят за минуту?
Запишите число:
___________________________
Задание #10
К одинаковым источникам подключены приборы с одинаковыми проводами и сопротивлением.
Один прибор вдвое мощнее другого. Тогда, исходя из закона Джоуля-Ленца:
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) Провода более мощного прибора будут нагреваться вдвое больше
2) Провода более мощного прибора будут нагреваться в 4 раза больше
3) Провода будут нагреваться одинаково у обоих приборов
4) Никакой из перечисленных вариантов не является правильным
Тест по теме: «Мощность и работа электрического тока,
закон Джоуля — Ленца» (8 класс)
II — вариант
Задание #1
Мощность электроприбора, потребляемая из сети зависит от:
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
1) Напряжения в розетке
2) Силы тока в несущем проводе
3) Силы тока в приборе
4) Времени работы
Задание #2
В первом чайнике нагревательный элемент обладает сопротивлением вдвое больше, чем во втором чайнике.
Второй чайник рассчитан на силу тока вдвое большую, чем первый. Который из этих чайников быстрее нагреет одинаковое количество воды?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) Первый чайник
2) Второй чайник
3) Оба чайника нагреют воду за одинаковое время
4) В задаче не хватает данных для того, чтоб дать однозначный ответ
Задание #3
Расположите в порядке возрастания мощности следующее:
Укажите порядок следования всех 4 вариантов ответа:
__ Лампочка
__ Молния
__ Стиральная машина
__ Генератор на электростанции
Задание #4
Напряжение между обкладками конденсатора составляет 150 В. Конденсатор включают в цепь, и он начинает разряжаться и полностью теряет свой заряд за 3 секунды. Если считать, что сила тока в цепи была постоянна и составляла 100 мА, то какова электроёмкость этого конденсатора?
Запишите число:
Электроёмкость в мФ __________________________
Задание #5
Определите, какой ток проходит через стоваттную лампочку, если считать, что напряжение в сети 200 В?
Запишите число:
__________________________
Задание #6
Чтобы прибор функционировал нормально, электрический ток должен совершать работу не менее 66 кДж за полминуты.
Если этот прибор включен в стандартную розетку, то какова минимальная сила тока в нем?
Запишите число:
Сила тока в амперах ___________________________
Задание #7
Укажите величины, которые зависят от времени:
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) Мощность электрического тока
2) Работа электрического тока
3) Сила тока в цепи
4) Напряжение на полюсах источника
5) Количество теплоты, выделяемое нагревателем
Задание #8
Сопоставьте величины и единицы измерения
Укажите соответствие для всех 5 вариантов ответа:
1) Мощность
2) Работа
3) Скорость
4) Сила
__ Киловатт-часы
__ Киловатты
__ Ньютоны
__ Джоули
__ Лошадиная сила
Задание #9
Укажите величину, которая не имеет физического смысла
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) Количество заряда поделить на напряжение
2) Сила тока умножить на время
3) Напряжение умножить на время
4) Напряжение поделить на силу тока
Задание #10
Что больше: киловатт или лошадиная сила?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
1) Лошадиная сила
2) Киловатт
3) Они равны
4) Вопрос некорректен, поскольку киловатт и лошадиная сила — это единицы измерения, присущие разным физическим величинам
Ответы к 1 варианту:
1) (1 б.
) Верные ответы: 1;
2) (2 б.): Верный ответ: 60000.;
3) (2 б.) Верные ответы: 1; 3;
4) (1 б.) Верные ответы: 1;
5) (1 б.) Верные ответы: 2; 3; 4;
6) (1 б.) Верные ответы:
Нет;
Нет;
Да;
Нет;
7) (1 б.) Верные ответы: 2; 4;
8) (2 б.): Верный ответ: 1.;
9) (3 б.): Верный ответ: 180.;
10) (1 б.) Верные ответы: 2;
Ответы ко 2 варианту:
1) (2 б.) Верные ответы: 1; 3;
2) (2 б.) Верные ответы: 2;
3) (1 б.) Верные ответы:
1;
4;
2;
3;
4) (3 б.): Верный ответ: 2.;
5) (1 б.): Верный ответ: 0,5.;
6) (1 б.): Верный ответ: 10.;
7) (1 б.) Верные ответы: 2; 5;
8) (1 б.) Верные ответы:
2;
1;
4;
2;
1;
9) (2 б.) Верные ответы: 3;
10) (2 б.) Верные ответы: 2;
Закон Ома и Закон Ватта — Базовое управление двигателем
В этом разделе дается краткое описание двух наиболее фундаментальных электрических соотношений:
Нажмите кнопку воспроизведения на следующем аудиоплеере, чтобы слушать, как вы читаете этот раздел.
Комбинируя элементы напряжения , тока и сопротивления , Джордж Ом разработал следующую формулу:
[латекс] I = \ frac {E} {R} [/ латекс]
Где
- E = Напряжение в вольтах
- I = ток в амперах
- R = Сопротивление в Ом
Это называется законом Ома.
Допустим, у нас есть цепь с потенциалом 1 вольт, током 1 ампер и сопротивлением 1 Ом. Используя закон Ома, мы можем сказать:
[латекс] 1A = \ frac {1V} {1 \ text {ohm}} [/ латекс]
Допустим, это резервуар с широким шлангом. Количество воды в баке определяется как 1 вольт, а «узость» (сопротивление потоку) шланга определяется как 1 Ом. Используя закон Ома, это дает нам ток (ток) в 1 ампер.
Используя эту аналогию, давайте теперь посмотрим на резервуар с узким шлангом.Поскольку шланг более узкий, его сопротивление потоку выше. Определим это сопротивление как 2 Ом. Количество воды в резервуаре такое же, как и в другом резервуаре, поэтому, используя закон Ома, наше уравнение для резервуара с узким шлангом будет:
[латекс]? = \ Frac {1V} {2 \ text {ohms}} [/ латекс]
а какой ток? Поскольку сопротивление больше, а напряжение такое же, это дает нам значение тока 0,5 А:
[латекс] 0,5A = \ frac {1V} {2 \ text {ohms}} [/ латекс]
Electric мощность — это скорость передачи энергии.Он измеряется в джоулях в секунду (Дж / с). Один джоуль работы, выполняемой каждую секунду, означает, что мощность рассеивается со скоростью, равной одному ватт (Вт) .
Учитывая несколько известных нам основных терминов, связанных с электричеством, как мы можем рассчитать мощность в цепи?
Итак, у нас есть стандартное измерение, включающее электродвижущую силу, также известную как вольт (E) .
Ток, еще один из наших любимых терминов по электричеству, измеряет поток заряда с течением времени в единицах ампер (А) , что равно 1 кулону в секунду (Кл / с).Соедините их вместе, и что мы получим? Власть!
Чтобы рассчитать мощность любого конкретного компонента в цепи, умножьте падение напряжения на нем на ток, протекающий через него.
Например, если ток течет со скоростью 10 ампер, а напряжение составляет 10 вольт, тогда схема рассеивает мощность со скоростью 100 Вт.
Resistor_usage
Использование резистора
Для чего нужны резисторы и зачем они нужны их?
Резисторыбывают разных форм и размеров, но все они имеют только один цель в жизни: ограничивать или «сопротивляться» течению тока.
Светодиодыявляются устройствами постоянного тока и не будут работать должным образом при использовании переменного тока. При питании светодиода, если источник напряжения точно не соответствует светодиодному устройству. напряжения, необходимо использовать «ограничивающий» резистор для обеспечения надлежащего падения напряжения. и убедитесь, что на устройство не будет подаваться слишком большой ток. Без этого ограничивающий резистор, светодиод мгновенно перегорает.
Ватт это … вы говорите?
В электричестве — измерение выполненной работы или единица мощности (P). называется Ватт.Не вдаваясь в подробности, закон Ома гласит: P = V x I или P = I x R То есть мощность равна напряжению, умноженному на ток, или мощность. равно Текущий квадрат, умноженный на сопротивление. Эта формула — наша калькуляторы используются для вычисления значений мощности для тебя.
Для заданного напряжения питания заданное значение сопротивления позволяет заданное ток протекать (в нашем случае через светодиод). Поскольку ток течет через резистора, выделяется тепло, и резистор рассеивает его. Если мы уменьшим значение сопротивления или «нажмите сильнее», увеличив напряжение, больше тока будет течь, и будет генерироваться больше тепла (большая мощность или больше мощности).
Резисторы с номинальной мощностью , близкой к , перегреваются. В некоторых случаях достаточно горячий, чтобы обжечь пальцы. При установке на пластиковую поверхность, например внутри здания или корпуса локомотива они могут вызвать плавление пластик. Однозначно не желательно. Что касается самого резистора, они предназначены для работы в горячем состоянии и не будут иметь физических повреждений, если они не работают на выше их номинальной мощности. В этом случае контактные площадки на Концы резистора могут даже отсоединиться, и резистор перестанет работать.
Теперь, если резистор не находится рядом (или не против) чем-то, что нагревается чувствительный, как пластик, он просто излучает тепло в открытый воздух (действует как крошечный электрический нагреватель), или если он установлен на печатной плате (припаяны к контактным площадкам на плате), контактные площадки и плата будут помогают и действуют как радиатор, отводя часть избыточного тепла. Размещение резистор против большего куска металла будет действовать как радиатор, но резистор должен быть электрически изолирован от металла, чтобы он не закорачивался. (что нарушило бы назначение резистора).Тонкий кусок каптоновой ленты может хорошо работать для этой цели, потому что он может выдерживать довольно высокие температуры и является отличным изолятором.
Как мы уже говорили ранее, «резисторы, работающие на , близки к их номинальной мощности». Чтобы изучить это более внимательно, давайте воспользуемся одним из наших супербелых светодиодов 2×3. (N1021) в качестве примера. Он имеет напряжение устройства 3,6 В. Для мощности мы будем использовать наш 9-вольтовый блок питания N3500, регулирующий его выходную мощность с точностью до 2% и резистор N2740 274 Ом с допуском 1%.Теперь давайте посмотрим на наихудший сценарий:
Источник питания может иметь выходное напряжение 9,18 В (на 2% выше 9,0), а резистор мог иметь значение 271,3 Ом (99% от 274). Используя эти значения в наш калькулятор тока светодиодов, светодиод получит 20,6 мА (это немного больше не перегружает светодиод), но резистор должен рассеивать 116 милливатт. Номинальная мощность N2740 составляет 1/8 ватта или 125 милливатт. Это означает мы могли бы использовать этот резистор, очень близкий к его максимальному номиналу.Так и будет работает нормально, но станет ГОРЯЧЕ! Ай на ощупь, ГОРЯЧИЙ. Если в вашем приложение, это не будет проблемой, резистор, конечно, не будет возражать. Но, если что вы собираетесь построить, и как вы собираетесь размещать проводку и резисторы могут быть фактором, проблема нагрева должна быть принята во внимание рассмотрение.
Помимо упомянутого ранее «теплоотвода», есть еще два способа решить проблему жары. Во-первых, мы можем заменить 1/8-ваттный блок на одна большая мощность.Следующий шаг — 1/4 ватта, и у нас есть 301-омный версия. Если мы снова воспользуемся калькулятором, в худшем случае Резистор на 301 Ом (допуск 1%) может иметь значение 298 Ом. Это было бы уменьшите ток светодиода до 18,8 миллиампер, что уменьшит яркость, поэтому небольшая разница не будет заметна. С другой стороны, расчетная мощность будет 105 милливатт, проходящих через 250-милливаттную резистор. Резистор по-прежнему будет казаться горячим на ощупь (потому что он делает то же, что и резисторы), но существенно меньше, чем в нашем предыдущем примере.
Если пространство — реальная проблема, и вы не так беспокоитесь о том, чтобы получить максимум выход яркости светодиода для конкретного приложения, второй Альтернативой является увеличение значения сопротивления. Это уменьшит ток поток и, следовательно, уменьшают мощность и выделяемое тепло. Например, при использовании резистора NA5100, 510 Ом 1/8 Вт, можно получить около 11 мА ток должен течь, и светодиод будет иметь относительную яркость около 55% (все еще очень яркий по меркам ламп накаливания).Это бы нарисовало только 61 мощность в милливаттах, и резистор будет практически холодным на ощупь.
В таблицах ниже приведены рассчитанные значения сопротивления и мощности для наших светодиодов в одиночные (параллельные) приложения и последовательные приложения для 9 вольт, Источники питания на 12 и 18 вольт. числа , показанные в * столбцов соответствуют Номер позиции для резисторов, указанных в таблице ниже, чтобы обеспечить приблизительный номинальный ток 20 мА для светодиодов.Это даст «стандартная» выходная яркость (интенсивность) для каждого типа светодиода. Помните, чем ближе Показанные значения мощности соответствуют номинальной мощности резистора, у горячее резистор сработает. Если вы хотите отрегулировать яркость светодиода для конкретного приложений, или для балансировки яркости между различными светодиодами, или для уменьшения тока для конкретных потребностей в мощности, вы должны использовать наши калькуляторы для расчета ваши индивидуальные требования к сопротивлению, мощности и интенсивности светодиода.
* предполагает, что светодиоды одного типа и подключены последовательно
Ассортимент комплектов резисторов
Мы создали три набора резисторов для любителей, которые планируете различные проекты или хотите поэкспериментировать с вариациями светодиодов выходная интенсивность.Каждая упаковка представляет собой набор резисторов разного номинала. выбрана как лучшая общая группа для наших светодиодов при использовании с конкретным напряжение питания. NX9V предназначен для использования с 9-вольтовым источником постоянного тока, NX12V с источником 12 В и NX18V с источником 18 В. Ниже приводится подробный список каждого пакета.
2013 NgineeringПонимание электрических показаний — ватт, ампер, вольт и ом
Вт, ампер, вольт и ом; Что все это значит? Чтобы понять эти термины, не нужно быть электриком.Электрические показания часто отражают простое сравнение с вашим садовым шлангом. Как так? Подобно садовому шлангу, через электрическую проводку что-то проходит, но вместо воды это электричество.
Понимание основных электрических показателей поможет вам понять, какую тепловую мощность на самом деле обеспечивает ваш электрический камин. Каждое из этих показаний напрямую связано с теплопроизводительностью.
Источник: E of Dreams
Примечание редактора: вы можете пропустить вниз, если хотите просеять технический жаргон для получения простого ответа.
Основные электрические формулы
Вот основные электрические формулы.
Вт
Ватт означает мощность. Самый простой способ определить мощность — воткнуть палец в конец садового шланга. Вы не увеличили количество воды, протекающей через шланг, так почему же тогда вода будет течь с большей скоростью и иметь большую силу? Поскольку вы уменьшили размер отверстия (калибр электрического провода), вы увеличили давление (или напряжение).Это действие способствует более быстрому распространению вещества.
Увеличение мощности связано с увеличением мощности. Вы часто видите это значение на стереосистемах, вентиляторах, микроволновых печах и почти во всем, что использует электричество. Ватты — это единица измерения электрической мощности (P). Мощность эквивалентна напряжению, умноженному на ток. Для математиков: P = V x I
Ампер
Ток — это величина , которая измеряет объем электрического потока между двумя точками , и измеряется с использованием силы тока .Сила тока измеряется в амперах или «амперах» для краткости . Ампер измеряет количество потребляемой электроэнергии. Возвращаясь к аналогии с садовым шлангом, сила тока будет сродни количеству галлонов воды, прокачиваемых через водослив.
Current сокращенно обозначается буквой «I» , не путать с «L.» Ток рассчитывается по формуле, созданной по закону Ома: I = V / r . Это можно прочитать так: “ток равен напряжению, деленному на сопротивление.”
Вольт
Используя нашу аналогию с садовым шлангом, электрическое напряжение аналогично давлению в садовом шланге . Представьте себе шланг диаметром 1 дюйм, по которому течет немного воды. Откройте кран, и у вас появится струя воды, которая создает давление внутри шланга. Точно так же напряжение электрического провода определяется такими факторами, как размер провода (калибр) и сопротивление (рассматривается в следующем разделе). Проще говоря, напряжение показывает, какое усилие приложено к проводу .
Вольтметр или вольтметр — это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
Напряжение важно, потому что перегрузка (передача слишком большой мощности по проводу недостаточного сечения) может привести к сгоранию предохранителей и срабатыванию панелей предохранителей. Это одно из проблемных мест, которое может привести к выходу из строя электрокаминов. Напряжение — это фактическое измерение. Напряжение равно току, умноженному на сопротивление. V = I x r
Ом?
Ватт, ампер и напряжение — все это составляет величину сопротивления — Ом.Закон Ома использует эти 3 математических уравнения, чтобы продемонстрировать взаимосвязь между электрическим напряжением, током и сопротивлением. Сопротивление в Ом измеряется по формуле R = V / I . Это читается как сопротивление = напряжение, деленное на ток. Закон Ома гласит, что ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален разности потенциалов между двумя точками.
Это важно, потому что разные типы металлов обладают разным сопротивлением из-за присущих им физических свойств.По этой причине некоторые металлы оказываются лучшими проводниками и легко передают электричество.
Здесь вы можете увидеть внутреннюю часть различных видов металла. Серебро имеет наименьшее сопротивление, но медь занимает второе место и является наиболее популярным выбором. Источник: ntd-ed.org
Вообще говоря, серебро является наименее резистивным металлом. , однако, имеет высокую плотность. По этой причине в большинстве проводов используется медь или золото, которые имеют более низкий уровень удельного сопротивления.Если вам действительно скучно, вы можете посмотреть в этой таблице полный список удельного сопротивления различных типов металлов.
Упрощенная версия для тех, кому лень читать или кому нужен краткий ответ
- Ампер измеряет количество потребляемой электроэнергии.
- Напряжение Измерьте давление (или силу) электричества.
- Мощность — это мера электрической мощности.
- Ом измеряет сопротивление между двумя точками.Чем толще сечение провода, тем больше электрического тока проходит от точки A к точке B.
Применение в реальной жизни
Так как же все это перевести в теплый воздух, исходящий от вашего электрического камина? Электричество используется для выработки тепла от электрического агрегата. Количество электричества, которое может протекать через ваш электрический камин, напрямую связано с мощностью BTU. BTU — это аббревиатура от British Thermal Units и используется для измерения мощности нагрева и охлаждения для нагревателей и кондиционеров.Прочтите этот пост, чтобы узнать, как работает BTU. Точно так же вы можете использовать этот калькулятор БТЕ, чтобы определить, сколько БТЕ необходимо вашему дому.
Когда дело доходит до электрических каминов, справедливо это высказывание; внешности — еще не все. . Важно понимать, как электрические показания влияют на эффективность нагрева. Вы можете найти подробную информацию и технические характеристики всех последних моделей от ведущих брендов, таких как Dimplex , Holly & Martin и Real Flame прямо здесь, на переносном камине .ком .
Работа, напряжение и мощность
Люблю работать на на ламповых усилителях. Требуется работы, , чтобы заставить их работать, но как только они работают , вся эта тяжелая работа действительно окупается. Это лишь некоторые из определений , работа , которые не имеют значения для физика вроде Георга Симона Ома. Ему требуется работа, чтобы переместить объект против силы, противодействующей его движению. Так что подъем Hiwatt DR103 с пола на рабочий стол требует работы, потому что вы перемещаете усилитель вверх против силы тяжести, которая ему противостоит.С другой стороны, носить Twin Reverb вокруг блока — это совсем не работа, потому что усилитель движется горизонтально — гравитация не препятствует движению в этом направлении. (Так что, когда дорожная бригада жалуется, просто вернитесь к этому руководству и объясните им, почему здесь нет никакой работы.)
Перемещение усилителя с испытательного стенда на пол требует работы, в данном случае отрицательной работы, потому что направление движения поддерживается силой тяжести. Если все это уже звучит странно, просто добавьте к этому концепцию: работа не зависит от времени.Чтобы поднять DR103 на верстак, требуется определенная работа. Неважно, дерните ли вы его вверх за доли секунды или потратите 20 минут, чтобы поднять его по тому же пути. Это такой же объем работы.
Когда противодействующая сила измеряется в ньютонах, а расстояние, пройденное против противодействующей силы, измеряется в метрах, тогда работа, измеряемая в джоулях, равна силе, умноженной на расстояние:
W = Fd
Вопрос: 30-килограммовый ламповый усилитель — сколько килограммов на Луне? Ответ: 30 килограмм.Получается, что килограмм — это единица массы. Сила, о которой мы думаем, когда пытаемся поднять этот параллельный двухтактный якорь, равна массе, умноженной на ускорение свободного падения, что составляет 9,8 метра в секунду в квадрате. Когда мы умножаем количество килограммов на 9,8, мы получаем силу земного притяжения, измеряемую в ньютонах.
Задача
Выходной трансформатор для вашего Traynor YGA-1 установлен в перевернутом виде и весит 6,6 фунтов. Какая сила тяжести тянет его вниз?
Amp Books®Раствор
6.6 фунтов — это 6,6 / 2,2 = 3 кг. Тогда сила тяжести в ньютонах равна
(3 кг) (9,8 м / с 2 ) = 29N
Проблема
Ваш винтажный выходной трансформатор весом 6,6 фунта покоится на полу, когда вы внезапно решаете, что он идеально подойдет для переиздания вашего JTM45. Верх вашей скамейки находится на высоте 1,2 метра от пола. Сколько работы потребуется, чтобы подобрать трансформатор и поставить его на скамейку? Что делать, если трансформатор стоит на полу в соседней комнате, которая находится в 20 метрах?
Решение
В предыдущей задаче мы определили, что сила тяжести на 6.6-фунтовый объект равен 29 ньютонам. Тогда объем работы в джоулях равен
(29Н) (1,2м) = 35Дж
Боковому движению не препятствует сила тяжести, и трансформатор в соседней комнате проходит такое же расстояние по вертикали. Следовательно, требуется такой же объем работы — 35 джоулей.
Напряжение
Противоположные обвинения привлекают. Вроде обвинения отталкивают. Если мы перемещаем отрицательный электрон к другому электрону, мы совершаем работу, потому что движемся против противоположной силы.Перемещение двух электронов к двум другим электронам требует больше работы, потому что существует большая противодействующая сила. Нам часто нужен удобный способ описать, сколько работы требуется для перемещения заряда из одной точки в другую. Это понятие напряжения.
Если перемещение положительного заряда из точки B в точку A требует положительной работы, то говорят, что точка A имеет положительное напряжение по отношению к B. Напряжение в вольтах равно требуемой работе в джоулях, деленной на количество заряда в кулонах:
V = W / Q
Поскольку W и Q могут быть положительными или отрицательными, понятно, что V также может быть положительным или отрицательным.
Проблема
Требуется 1,6 кДж (1600 джоулей) энергии, чтобы переместить 1×10 20 электронов из источника питания пластины (точка A) через нагрузочный резистор пластины к пластине (точка B) вашего предусилителя JTM45. (Обратите внимание, что это противоположно реальному потоку электронов. показано здесь.) Какое напряжение V на резисторе?
— V + BA300VDCРешение
1×10 20 электронов представляют
(1×10 20 ) (- 1.6×10 -19 C) = -16C
заряда. Таким образом, требуется + 1,6 кДж работы, чтобы разогнать -16C из точки A в точку B. Это означает, что потребуется + 1,6 кДж работы, чтобы передать положительный заряд 16C из точки B в точку A. Таким образом, мы заключаем, что напряжение в точке A положительна по отношению к B на величину, равную
V = 1,6 кДж / 16C = 100 В
Таким образом, между питанием пластины и пластиной на резисторе возникает падение на 100 вольт.
Власть
Мощность — это мера количества работы или энергии, затрачиваемой с течением времени.При измерении в течение одной секунды количество джоулей звуковой энергии, создаваемой Ampeg SVT с шестью двухтактными силовыми трубками, работающими на полную мощность, будет намного больше, чем у Champ 5E1. По той же концепции для быстрого физического подъема Hiwatt не требуется дополнительной работы, но требуется больше энергии, поскольку работа выполняется в течение более короткого периода времени. Когда работа измеряется в джоулях, а время измеряется в секундах, тогда мощность в ваттах равна общей работе, деленной на общее время:
P = Вт / т
Задача
Вам потребуется 2 секунды, чтобы стабильно поднять свой 6.6-фунтовый выходной трансформатор от пола до верха скамьи, общее расстояние по вертикали 1,2 метра. Какое среднее количество энергии вы тратите, когда поднимаете его?
Решение
Ранее мы определили, что для подъема трансформатора требуется 35 джоулей работы. Вы расходуете эту энергию за 2 секунды, поэтому средняя мощность в ваттах, передаваемая на трансформатор вашими руками и квадрицепсами, равна
P = 35Дж / 2с = 17Вт
Связь между напряжением, током и мощностью
Мы видели, что напряжение между двумя точками является показателем количества работы, необходимой для перемещения заряда между двумя точками.В противоположность этой концепции, работу можно определить как напряжение между двумя точками, умноженное на величину заряда, который был перемещен между ними:
W = VQ
Мы можем использовать эти концепции, чтобы вывести очень важную формулу для гитарных усилителей. Соотношение между напряжением, током и мощностью
P = W / t = (VQ) / t = V (Q / t) = VI
где переменная «I» используется для обозначения силы тока. Когда I в амперах, а V в вольтах, тогда P в ваттах.
Проблема
При отсутствии сигнала гитары через дроссель Fender Bassman 5F6-A протекает постоянный ток 11 мА.Дроссель не является идеальным индуктором, потому что его внутренние обмотки имеют сопротивление постоянному току, которое вызывает падение на нем 1,2 В. Какую мощность дает дроссель в виде тепла?
Решение
Поскольку напряжение на дросселе и ток через него стабильны (ну, может быть, небольшая пульсация переменного тока), выделяемая мощность в виде тепла, измеряемая в милливаттах, равна
(1,2 В) (11 мА) = 13 мВт
Задача
Катодный резистор на 47 Ом в усилителе мощности вашего Vox AC30 рассчитан на максимальную мощность 10 Вт.На холостом ходу напряжение на нем обычно составляет 10 вольт. Каким должен быть средний ток через резистор, чтобы произвести 10 ватт тепла?
СЛЕДУЩАЯ СТРАНИЦА
Перейти Общая дискуссия —— Общие обсуждения Форум новых пользователей Объявления форума, предложения … Информация, которая поможет вам Уголок старых фотографий Вопросы судейства VCCA Национальный судейский комитет Что вы делали со своей машиной / т … Услуги, предлагаемые другими членами — Общие —— Механические — Двигатель, трансмиссия и т. Д. Кузов — Листовой металл, краска и дерево Электрооборудование — Электрооборудование на 6 В — Радиоприемники на 12 В, инструменты, аксессуары Обивка — Интерьер и поставщики стекла и поставщики — Запчасти Полезная информация и предложения … Персонализированные модификации Грузовики и фургоны Пожарные автомобили Коммерческие автомобили и COE Tech TalkTechnical — До войны —— Chevrolet Speedsters 1912-1928 1916-1922 — Только модель 490 1917-1919 — Только модель D & D5 1929-1932 1933-1936 1937-1941 1942-1945 — Военная техника Техника — Послевоенное —— 1946-1948 1949-1954 1955-1957 1958-1960 1961-1964 1965-1970 1971-1979 1980-1989 1990-Текущие встречи, туры и события — —- Национальные встречи, туры и мероприятия VCCA … Региональные встречи, туры и мероприятия VCCA… Другие встречи, туры и события Прошедшие встречи, туры и событияКлассифицированная реклама —— ЧАСТИ — Требуемые ЧАСТИ — Для продажи ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА — Требуются ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА — Для продажи Бесплатные Фотографии — Транспортные средства участников —— 1912-1928 Член Транспортные средства 1916-1922 гг. Транспортные средства участников 1917-1919 гг. Транспортные средства участников 1929-1932 гг. Транспортные средства участников 1933-1936 гг. Транспортные средства |
| ||||||