რა ფორმულა გამოიყენება დენის მუშაობის დასადგენად? ელექტრული დენის მუშაობა: ზოგადი მახასიათებლები, ფორმულა, პრაქტიკული მნიშვნელობა. ძალაუფლების განმარტებიდან გამომდინარეობს ფორმულა

Თითოეულში დახურული წრეაუცილებლად ხდება ორმაგი კონვერტაციაენერგია. დენის წყაროში გარკვეული ენერგია გარდაიქმნება (მაგალითად, გენერატორში - მექანიკური) ელექტრულ ენერგიად, ხოლო დენის წრეში ის კვლავ გარდაიქმნება სხვა ტიპის ეკვივალენტურ ენერგიად. დენის წრეში ელექტროენერგიის ნებისმიერი სხვა სახის ენერგიად გადაქცევის საზომი არის დენის მიერ შესრულებული სამუშაოს რაოდენობა.

მაგრამ ჩვენ გვესმის, რომ მუშაობა და დენი არის ელექტრული ველის ძალების მუშაობა მუხტების მოძრავი; ამიტომ ადვილია გამოთვლა.

სამუშაოს გადაცემა ელექტრული მუხტიელექტრულ ველში ფასდება გადატანილი მუხტის სიდიდის გამრავლებით გადაცემის დასაწყისში და ბოლოს წერტილებს შორის პოტენციური სხვაობის სიდიდეზე, ე.ი. ძაბვის მნიშვნელობით:

ცხადია, ეს ურთიერთობა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთი ცნებების შესაფასებლად, როგორიცაა სამუშაო და მიმდინარეობა. წრეში გამავალი მუხტის ოდენობა შეიძლება ვიმსჯელოთ წრეში გამავალი დენის და მისი გადინების დროის მიხედვით, ვინაიდან q = It.

ამ ურთიერთობის გამოყენებით, ჩვენ ვიღებთ ფორმულას, რომელიც გამოხატავს დენის მიერ შესრულებული სამუშაოს რაოდენობას ცალკე ტერიტორიაწრე, რომელსაც აქვს ძაბვა U:

მუშაობა და სიმძლავრე იზომება შემდეგნაირად: თუ დენს გაზომავთ ამპერებში, მუშაობის დროს წამებში და ძაბვას ვოლტებში, მაშინ იმუშავებთ ჯოულებში (J).

ასე რომ, 1 ჯოული = 1 ამპერი x 1 ვოლტი x 1 წამი.

სიმძლავრე იზომება ვატებში (W):

1 ვატი = 1 ჯოული/1 წამი, ან 1 ვატი = 1 ვოლტი x 1 ამპერი.

ამ მხარეში დენის მიერ შესრულებული სამუშაოს მოცულობის გაანგარიშების საკითხი სრულიად არ არის დაკავშირებული საკითხთან, თუ რა ტიპის ენერგიად გადაიქცევა ელექტრო ენერგია ამ სფეროში. ეს ნამუშევარი არის სხვა ფორმებად გარდაქმნილი ელექტროენერგიის საზომი.

სამუშაოს შესრულებისას ელექტრო დენს შეუძლია გაათბოს ელექტრული ნათურის ძაფი, დნება ლითონები, მოაბრუნოს ელექტროძრავის არმატურა, გამოიწვიოს ქიმიური გარდაქმნები და ა.შ. ყველა შემთხვევაში მუშაობა და ძალა ელექტრო დენიგანსაზღვრავს ელექტროენერგიის სხვა ფორმებად გარდაქმნის დონეს - მექანიკურ ენერგიას, თერმული მოძრაობის ენერგიას და ა.შ.

იმის ცოდნა, რომ სიმძლავრე P = A/t, ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ ფორმულა, რომელიც შეიძლება გამოვიყენოთ მიკროსქემის ცალკეულ მონაკვეთში მიმდინარე სიმძლავრის გამოსათვლელად:

სამუშაო და სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს ამ ფორმულების გამოყენებით, ასევე ამპერმეტრისა და ვოლტმეტრის გამოყენებით. პრაქტიკაში მუშაობა ელექტრული ველიიზომება სპეციალური მოწყობილობით - მრიცხველით. მრიცხველის გავლით, მასში შუქი იწყებს ბრუნვას და მისი ბრუნვის სიჩქარე პირდაპირპროპორციული იქნება დენისა და ძაბვის. რევოლუციების რაოდენობა, რომელსაც ის გააკეთებს გარკვეული დრო, დაეხმარება დასკვნის გაკეთებას ამ დროის განმავლობაში შესრულებული სამუშაოს შესახებ. დენის მრიცხველები ყველა ბინაში ჩანს.

მიმდინარე სიმძლავრე იზომება სპეციალური მოწყობილობის - ვატმეტრის გამოყენებით. ამ მოწყობილობის დიზაინი აერთიანებს ვოლტმეტრისა და ამმეტრის პრინციპებს.

ბევრ ელექტრო ტექნიკაზე და ტექნიკური მოწყობილობებიმათი ძალა მითითებულია. მაგალითად, ინკანდესენტური ნათურის სიმძლავრე შეიძლება იყოს 25 W, 75 W და ა.შ., ან რკინა შეიძლება იყოს დაახლოებით 1000 W. ეს ეხება დენის ძალას, რომელიც გადის კონკრეტულ მოწყობილობაში.

მუშაობა და ძალა ალტერნატიული დენიგანსხვავებულად არის გათვლილი. ასე რომ, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ალტერნატიული დენით შესრულებული სამუშაოს გამოსათვლელად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ფორმულა:

P = 1/2I0U₀ cos φ. ხშირად ეს ფორმულა იწერება შემდეგი ფორმით: P = IU cos φ, სადაც I და U არის ძაბვის და დენის მნიშვნელობები, რომლებიც 2-ჯერ ნაკლებია შესაბამის ამპლიტუდის მნიშვნელობებზე.

ცვლადი სიმძლავრის გამოთვლის ფორმულა იგივე იქნება, რაც DC-ისთვის.

ენერგიისა და მუშაობის ერთეულები:

1 ვატ-წამი = 1 ჯ 1 ვატ-საათი = 3600 ჯ;

1 ჰექტვატ-საათი = 360 000 ჯ;

1 კილოვატ საათი = 3600000 ჯ.

ელექტრო ერთეულები:

1 ამპერ-ვოლტი = 1 ვტ;

1 ჰექტოვატი = 100 ვტ;

1 კილოვატი = 1000 ვატი.

ელექტრული დენის მუშაობა

1 სურათზე ნაჩვენები წრედზე მიმაგრებულია მუდმივი წნევა უ.

უ = φ ა – φ B

დროს ტელექტროენერგიის რაოდენობა მიედინება წრეში ქ. დირიჟორის გასწვრივ მოქმედი ელექტრული ველის ძალებმა გადაიტანეს მუხტი ამ დროის განმავლობაში ქწერტილიდან აზუსტად ბ. ელექტრული ველის ძალების მუშაობა ან, რაც იგივეა, ელექტრული დენის მუშაობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულის გამოყენებით:

ა = ქ × ( φ ა – φ B) = ქ × უ,

იმიტომ რომ ქ = მე × ტ, შემდეგ საბოლოოდ:

ა= უ × მე × ტ,

სად ა- მუშაობა ჯოულებში; მე- დენი ამპერებში; ტ- დრო წამებში; უ- ძაბვა ვოლტებში.

ოჰმის კანონის მიხედვით უ = მე × რ. ამრიგად, სამუშაო ფორმულა შეიძლება დაიწეროს ასე:

ა = მე 2× რ × ტ.

ელექტრული დენის სიმძლავრე

დროის ერთეულზე შესრულებულ სამუშაოს სიმძლავრე ეწოდება და აღინიშნება ასოთი პ.

ამ ფორმულიდან გვაქვს:

ა = პ × ტ.

კვების ბლოკი:

1 (ჯ/წმ) სხვაგვარად უწოდებენ ვატს (W). ელექტრული დენის მუშაობის გამოხატვის ჩანაცვლებით დენის ფორმულაში, გვაქვს:

პ = უ × მე(W).

ელექტრული დენის სიმძლავრის ფორმულა ასევე შეიძლება გამოიხატოს მიმდინარე მოხმარებისა და მომხმარებლის წინააღმდეგობის თვალსაზრისით:

ვატის გარდა, პრაქტიკაში გამოიყენება ელექტროენერგიის გაზომვის უფრო დიდი ერთეულები. Ელექტროენერგიისიზომება:

100 W = 1 ჰექტოვატი (გვ);
1000 W = 1 კილოვატი (კვტ);
1,000,000 W = 1 მეგავატი (MW).

ელექტროენერგიის გაზომვა ხდება სპეციალური მოწყობილობით - ვატმეტრით. ვატმეტრს აქვს ორი გრაგნილი (კოჭები): სერიული და პარალელური. სერიული კოჭაარის დენი და სერიულად არის დაკავშირებული დატვირთვასთან წრედის იმ მონაკვეთში, სადაც ხდება გაზომვები, ხოლო პარალელური კოჭა არის ძაბვის კოჭა, შესაბამისად დაკავშირებულია ამ დატვირთვის პარალელურად. ვატმეტრის მუშაობის პრინციპი ემყარება ორი მაგნიტური ნაკადის ურთიერთქმედებას, რომელიც წარმოიქმნება დენით, რომელიც მიედინება მოძრავი კოჭის გრაგნილით (მიმდინარე კოჭა) და დენი, რომელიც გადის ფიქსირებულ კოჭში (ძაბვის კოჭა). როდესაც გაზომილი დენი გადის მოძრავი და სტაციონარული ხვეულების გრაგნილებში, წარმოიქმნება ორი მაგნიტური ველი, რომლის ურთიერთქმედების დროს მოძრავი ხვეული მიდრეკილია ისე განლაგდეს, რომ მისი მიმართულება მაგნიტური ველიდაემთხვა სტაციონარული ხვეულის მაგნიტური ველის მიმართულებას. ბრუნვას ეწინააღმდეგება ხვეული ზამბარებით შექმნილი ბრუნი, რომლის მეშვეობითაც გაზომილი დენი მიემართება მოძრავ ხვეულში. ზამბარების საწინააღმდეგო მომენტი პირდაპირპროპორციულია კოჭის ბრუნვის კუთხისა. მოძრავ ხვეულზე დამაგრებული ისარი მიუთითებს გაზომილი რაოდენობის მნიშვნელობაზე. ვატმეტრის კავშირის დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 2.

თუ თქვენ გადაწყვეტთ გაზომოთ ნებისმიერი დატვირთვის ენერგიის მოხმარება და არ გაქვთ ვატმეტრი, შეგიძლიათ საკუთარი ხელით „გააკეთოთ“ ვატმეტრი. ფორმულიდან პ = მე × უჩანს, რომ ქსელში მოხმარებული სიმძლავრე შეიძლება განისაზღვროს დენის ძაბვაზე გამრავლებით. ამიტომ, ქსელიდან მოხმარებული სიმძლავრის დასადგენად, უნდა იქნას გამოყენებული ორი ინსტრუმენტი, ვოლტმეტრი და ამპერმეტრი. ამპერმეტრით დენის მოხმარება და ვოლტმეტრით მიწოდების ქსელის ძაბვის გაზომვის შემდეგ, აუცილებელია ამმეტრის ჩვენება გავამრავლოთ ვოლტმეტრის ჩვენებაზე.

ასე, მაგალითად, წინააღმდეგობის მიერ მოხმარებული ძალა რამპერმეტრის ჩვენებით 3 ა და ვოლტმეტრით 220 ვ, იქნება:

პ = მე × უ= 3 × 220 = 660 W.

პრაქტიკული გაზომვებისთვის ელექტრო სამუშაო(ენერგია) ჯოული ძალიან მცირე ერთეულია.

თუ დრო ტჩავანაცვლოთ არა წამებში, არამედ საათებში, ვიღებთ ელექტრო ენერგიის უფრო დიდ ერთეულებს:

1 J = 1 ვ × წმ;
1 W × h = 3600 ვატი × წამი = 3600 J;
100 ვტ × სთ = 1 ჰექტოვატი × საათი (გვტ × სთ);
1000 W × h = 1 კილოვატი × საათი (კვტ × სთ).

ელექტროენერგია იზომება ელექტროენერგიის მრიცხველებით.

ვიდეო 1. ელექტრული დენის მოქმედება და სიმძლავრე

ვიდეო 2. ცოტა მეტი ძალაუფლების შესახებ

მაგალითი 1.განსაზღვრეთ ენერგიის მოხმარება ელექტროძრავი, თუ წრედში დენი არის 8 ა და ძრავა მიერთებულია 220 ვ ქსელთან.

პ = მე × უ= 8 × 220 = 1760 W = 17,6 GW = 1,76 კვტ.

მაგალითი 2.რა სიმძლავრეს მოიხმარს ელექტრო ღუმელი, თუ ღუმელი გამოყოფს 5 ა დენს ქსელიდან და ღუმელის კოჭის წინაღობა არის 24 Ohms?

პ = მე 2× რ= 25 × 24 = 600 W = 6 გვ = 0,6 კვტ.

მექანიკური სიმძლავრის ელექტროენერგიად გადაქცევისას და პირიქით, უნდა გვახსოვდეს, რომ
1 ცხენის ძალა (hp) = 736 W;
1 კილოვატი (კვტ) = 1,36 ლ. თან.

მაგალითი 3.განსაზღვრეთ 600 ვტ ელექტრო ღუმელის მიერ მოხმარებული ენერგია 5 საათის განმავლობაში.

ა = პ × ტ= 600 × 5 = 3000 ვტ × სთ = 30 გვტ × სთ = 3 კვტ × სთ

მაგალითი 4.განსაზღვრეთ თორმეტის დაწვის ღირებულება ელექტრო ნათურებიერთი თვის განმავლობაში (30 დღე), თუ ოთხი მათგანი, თითოეული 60 ვტ, იწვის დღეში 6 საათის განმავლობაში, ხოლო დარჩენილი რვა ნათურა, თითოეული 25 ვტ, იწვის დღეში 4 საათის განმავლობაში. ენერგიის ფასი (ტარიფი) 2,5 რუბლი 1 კვტ × სთ.

ოთხი ნათურის სიმძლავრე 60 W თითო.

პ= 60 × 4 = 240 ვტ.

ტ= 6 × 30 = 180 საათი.

ა = პ × ტ= 240 × 180 = 43200 ვ × სთ = 43,2 კვტ × სთ.

დარჩენილი რვა ნათურის სიმძლავრე თითო 25 ვატია.

პ= 25 × 8 = 200 ვტ.

ამ ნათურების დაწვის საათების რაოდენობა თვეში:

ტ= 4 × 30 = 120 საათი.

ამ ნათურების მიერ მოხმარებული ენერგია:

ა = პ × ტ= 200 × 120 = 24000 ვტ × სთ = 24 კვტ × სთ.

მოხმარებული ენერგიის მთლიანი რაოდენობა:

43,2 + 24 = 67,2 კვტ × სთ

მთელი მოხმარებული ენერგიის ღირებულება:

67.2 × 2.5 = 168 რუბლი.

ელექტრული დენის გამოყენების შესწავლისას, თქვენ უნდა შეგეძლოთ გამოთვალოთ ელექტროენერგიის რაოდენობა, რომელიც იხარჯება დენის კონკრეტულ მოქმედებაზე. მაგალითად, ლიფტის აწევა, ქვაბის გათბობა და ა.შ. აქედან გამომდინარე, ჩვენ გამოვიყვანთ ფორმულას დენის მუშაობის გამოსათვლელად.

ამ თანასწორობის მარცხენა მხარეს არის სხვადასხვა სიმბოლოები, მაგრამ ისინი იმავეს გულისხმობენ ფიზიკური რაოდენობა- ძალა. მაშასადამე, ფორმულების მარჯვენა მხარეები შეიძლება გაიგივდეს: I · U = A / t. გამოვხატოთ ნამუშევარი:

ეს ფორმულა ითვლის მიმდინარე სამუშაოებიან, რა არის იგივე, მოხმარებული ელექტროენერგია. განვმარტოთ, რომ ჩვენ მიერ ხაზგასმული ტერმინები სინონიმებია.

წრედის დახურვის მომენტში ენერგიის წყაროს ელექტრული ველი მოძრაობაში აყენებს გამტარში დამუხტულ ნაწილაკებს (ელექტრონებს და/ან იონებს) და მათი ენერგია იზრდება. სხეულის ყველა ნაწილაკების ენერგიის ჯამი არის სხეულის შინაგანი ენერგია (იხ. § 7-დ), რაც ნიშნავს, რომ გამტარის შიდა ენერგია მასში დენის გაჩენის მომენტში იზრდება. თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით, შიდა ენერგია შეიძლება დაიხარჯოს სითბოს გადაცემაზე ან მუშაობაზე (იხ. § 6-თ). მაგრამ, როგორც მოხმარდება, ის მუდმივად ივსება ენერგიის წყაროდან.

გავიხსენოთ, რომ დირიჟორის მეშვეობით დენის გავლას ყოველთვის ახლავს დენის ეფექტი (იხ. § 8-თ). ამ შემთხვევაში, ელექტროენერგიის სხვა სახის ენერგიად გარდაქმნა აუცილებლად ხდება. მაგალითად, შიდა (რკინა ან ქვაბი), მექანიკური (მტვერსასრუტი ან ვენტილატორი) და ა.შ. მაშასადამე, გამოთქმით „მიმდინარე მუშაობს“ ჩვენ გავიგებთ ელექტროენერგიის სხვა სახის ენერგიად გარდაქმნას. ამ თვალსაზრისით, მიმდინარე და მოხმარებული ელექტრო ენერგიის მუშაობა სინონიმური გამონათქვამებია.

მოხმარებული ელექტროენერგიის გასაზომად სპეციალური საზომი ხელსაწყოები – ელექტროენერგიის მრიცხველები.

ელექტროენერგიის აღრიცხვისთვის, ჯოულის ნაცვლად, მეტი გამოიყენება დიდი ერთეული– კილოვატ-საათი (სიმბოლო: 1 კვტ/სთ). მაგალითად, ფიგურაში მრიცხველი გვიჩვენებს 254.7 კვტ/სთ მნიშვნელობას. ეს შეიძლება ნიშნავს, რომ მთელი სააღრიცხვო პერიოდის განმავლობაში 254,7 კვტ სიმძლავრის მომხმარებელმა იმუშავა 1 საათის განმავლობაში ან 2547 ვტ სიმძლავრის მომხმარებელმა იმუშავა 100 საათის განმავლობაში (და ასე შემდეგ, პროპორციის შენარჩუნებით).

აქედან ჩვენ ვხედავთ, რომ 1 ვოლტი არის ძაბვა, რომლის დროსაც 1 ამპერის დენს შეუძლია 1 წამში 1 ჯოული სამუშაოს წარმოება. Სხვა სიტყვებით, ელექტრული ძაბვაგვიჩვენებს მუშაობას, რომელსაც ელექტრული ველის ძალები აკეთებენ ყოველ წამს წრეში 1 ამპერის დენის შესანარჩუნებლად.

გარდა ამისა, I = q / t  (იხ. § 9-b)  ფორმულიდან გამომდინარეობს: q = I · t. შემდეგ:

ამ ფორმულიდან გამომდინარე, 1 ვოლტი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს ძაბვად, რომლის დროსაც ელექტრული ველის ძალების მუშაობა 1 C მუხტის გადაადგილებისას ტოლი იქნება 1 J. ზოგადად ვიტყვით: ელექტრული ძაბვა ერთ-ერთი მახასიათებელია. ელექტრული ველი, რომელიც მოძრაობს მუხტების გამტარის გასწვრივ.

ელექტროენერგიის გამოყენება რევოლუციური აღმოჩენაა, რომელმაც სამუდამოდ შეცვალა და გაუადვილა ადამიანის ცხოვრება. დღეს ელექტროენერგია ადამიანის ცხოვრების განუყოფელი ნაწილია, ის უზრუნველყოფს ელექტრო მოწყობილობების მუშაობას, ელექტრო განათება. ყოველდღე ვიყენებთ ელექტრული ენერგიათქვენი საჭიროებისთვის.

როდესაც ვსაუბრობთ ელექტროენერგიაზე, ვგულისხმობთ ელექტრო დენს. მოდით განვიხილოთ ეს კონცეფცია უფრო დეტალურად. ტერმინი "დენი" ნიშნავს დინებას ან მოძრაობას.

რა არის ელექტრო დენი?

Ელექტროობა- ეს არის დამუხტული ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობა გამტარში ერთი მიმართულებით. ასეთი ნაწილაკები შეიძლება იყოს ელექტრონები, იონები და კათიონები. ელექტრული ნაწილაკების მიმართულება განისაზღვრება ნაწილაკებში ელექტრული ველის არსებობით, რომელიც ურთიერთქმედებს გარე ელექტრულ ველთან.

გამტარში გარკვეული დროის განმავლობაში ელექტრული ველის შესანარჩუნებლად საჭიროა ელექტრული ველის წარმოქმნის წყაროები. ეს, მაგალითად, შეიძლება იყოს ელექტროფორის მანქანა და ბატარეა ან ენერგიის ნებისმიერი წყარო. მათი მოქმედების პრინციპია ის, რომ ისინი ნაწილაკებს აცალკევებენ, რის შემდეგაც წყაროს ერთი პოლუსი მათ დადებითად მუხტავს, მეორე კი უარყოფითად, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ელექტრული ველი. თუ წყაროს ორივე პოლუსი დაკავშირებულია გამტარით, მაშინ ნაწილაკების მოძრაობა იძენს გარკვეულ მიმართულებას და მიიღება ელექტრული დენი.

გამტარი არის ადგილი, სადაც ხდება ნაწილაკების მიმართული მოძრაობა, ისევე როგორც დენის გადაცემის საშუალება მის მომხმარებლებს: ნათურა, ტექნიკა, ფილები და ა.შ. გამტარები შეიძლება იყოს ლითონები, რომლებშიც ელექტრონები და პლაზმა დამუხტულია, ხოლო ნაწილაკები იონებია; ელექტროლიტები. თუ გამტარი გატეხილია, დენი არ აღწევს მომხმარებელს და ამ მექანიზმის საფუძველზე ხდება დენის ჩართვა და გამორთვა. ანუ დამონტაჟებულია კონცენტრატორები ან კონცენტრატორები, რომლებიც არღვევენ ან აკავშირებენ დირიჟორს.

ელექტრული დენის მოძრაობის მიმართულება

ელექტრონიკისა და რადიოინჟინერიის რთული პრობლემების გადაჭრისას, პირობითად მიღებულია, რომ ელექტრული დენის მოძრაობა "პლუს"-დან "მინუსამდეა", მაგრამ ცოტამ თუ იცის, რომ სინამდვილეში მოძრაობა ხდება კრისტალის ინტერატომურ სივრცეში ელექტრონების გამო ელექტრული დენის ლითონის გამტარის გისოსი. და ელექტრონი მოძრაობს "მინუსიდან" "პლუსზე", ამიტომ ელექტრული დენი გადადის "მინუსიდან" "პლუსზე"

ელექტრული დენის მუშაობა

ასევე მნიშვნელოვანი პარამეტრიმიმდინარე არის ისეთი კონცეფცია, როგორიცაა ელექტრული დენის მუშაობა. დირიჟორის გასწვრივ მოძრაობს, ელექტრო დენი წარმოქმნის გარკვეული სამუშაო. მის დასადგენად საჭიროა ვიცოდეთ დენის მოძრაობის დრო, გამტარის წინაღობა და მისი წინაღობა.

თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ის ჯოულ-ლენცის კანონის გამოყენებით ფორმულის მიხედვით: Q=I*I*R*t

• I - დენის სიძლიერე, გაზომილი ამპერებში;
• R - დირიჟორის წინააღმდეგობა, Ohm;
• t - დრო, s;
• Q არის ელექტრული დენის ან გამტარის მიერ გამოთავისუფლებული სითბოს მუშაობა, J.

ამ გზით მიღებული ღირებულება წარმოადგენს ელექტრული დენის მიერ შესრულებული სამუშაოს ღირებულებას, თუ მას გაყოფთ, მიიღებთ სიმძლავრეს.

ელექტრული წრე

წყაროების, გამტარების, მომხმარებლებისა და კონცენტრატორების ერთობლიობას, რომლებიც უზრუნველყოფენ ელექტროენერგიის მოძრაობას, ეწოდება ელექტრული წრე.

ელექტრული დენი იზომება შემდეგი რაოდენობით:

1. დენის სიძლიერე არის ინდიკატორი, რომელიც ზომავს დამუხტული ნაწილაკების რაოდენობას, რომლებიც გადიან გამტარის განივი მონაკვეთზე დროის გარკვეულ მონაკვეთში, გაზომილი ამპერებში;
2. დენის სიმკვრივე არის მნიშვნელობა, რომელიც უდრის დენის სიძლიერის თანაფარდობას გამტარის კვეთის ფართობთან, იზომება A/mm2-ში ;
3. მიმდინარე სიმძლავრე არის ერთგვარი დენის ეფექტურობა, რა სამუშაოს შესრულება შეუძლია მოცემულ დენს დროის ერთეულზე, W;
4. AC სიხშირე - რხევების რაოდენობა დროის ერთეულზე.

§ 09-გ. ელექტრული დენის მუშაობა

ელექტრული დენის გამოყენების შესწავლისას, თქვენ უნდა შეგეძლოთ გამოთვალოთ ელექტროენერგიის რაოდენობა, რომელიც იხარჯება დენის კონკრეტულ მოქმედებაზე. მაგალითად, ლიფტის აწევა, ქვაბის გათბობა და ა.შ. აქედან გამომდინარე, ჩვენ გამოვიყვანთ ფორმულას დენის მუშაობის გამოსათვლელად.

ამ თანასწორობის მარცხენა მხარეებს აქვთ სხვადასხვა სიმბოლოები, მაგრამ ისინი აღნიშნავენ ერთსა და იმავე ფიზიკურ რაოდენობას - ძალას. ამრიგად, ფორმულების მარჯვენა მხარეები შეიძლება გაიგივდეს: I U = A/t. გამოვხატოთ ნამუშევარი:

ელექტრული დენის მუშაობის გაანგარიშების ფორმულა ან, იგივე, მოხმარებული ელექტროენერგიის გამოსათვლელად.

ეს ფორმულა ითვლის მიმდინარე სამუშაოებიან, რა არის იგივე, მოხმარებული ელექტროენერგია. განვმარტოთ, რომ ჩვენ მიერ ხაზგასმული ტერმინები სინონიმებია.

წრედის დახურვის მომენტში ენერგიის წყაროს ელექტრული ველი მოძრაობაში აყენებს გამტარში დამუხტულ ნაწილაკებს (ელექტრონებს და/ან იონებს) და მათი ენერგია იზრდება. სხეულის ყველა ნაწილაკების ენერგიის ჯამი არის სხეულის შინაგანი ენერგია (იხ. § 7-ე), რაც ნიშნავს დირიჟორის შიდა ენერგია მასში დენის გაჩენის მომენტში იზრდება.თერმოდინამიკის პირველი კანონის მიხედვით, შიდა ენერგია შეიძლება დაიხარჯოს სითბოს გადაცემაზე ან მუშაობაზე (იხ. § 6-თ). მაგრამ, როგორც მოხმარდება, ის მუდმივად ივსება ენერგიის წყაროდან.

გავიხსენოთ, რომ გამტარში დენის გავლას ყოველთვის თან ახლავს დენის ეფექტი(იხ. § 8-თ). ამ შემთხვევაში, ელექტროენერგიის სხვა სახის ენერგიად გარდაქმნა აუცილებლად ხდება. მაგალითად, შიდა (რკინა ან ქვაბი), მექანიკური (მტვერსასრუტი ან ვენტილატორი) და ა.შ. Ამიტომაც გამოთქმაში "დენი მუშაობს" ჩვენ ვიგულისხმებთ ელექტროენერგიის სხვა სახის ენერგიად გარდაქმნას.ამ თვალსაზრისით, მიმდინარე და მოხმარებული ელექტრო ენერგიის მუშაობა სინონიმური გამონათქვამებია.

მოხმარებული ელექტროენერგიის გასაზომად გამოიყენება სპეციალური საზომი ხელსაწყოები - ელექტროენერგიის მრიცხველები.

ელექტროენერგიის აღრიცხვისთვის, ჯოულის ნაცვლად გამოიყენება უფრო დიდი ერთეული - კილოვატ საათში(სიმბოლო: 1 კვტ.სთ). მაგალითად, ფიგურაში მრიცხველი გვიჩვენებს 254.7 კვტ/სთ მნიშვნელობას. ეს შეიძლება ნიშნავს, რომ მთელი სააღრიცხვო პერიოდის განმავლობაში 254,7 კვტ სიმძლავრის მომხმარებელმა იმუშავა 1 საათის განმავლობაში ან 2547 ვტ სიმძლავრის მომხმარებელმა იმუშავა 100 საათის განმავლობაში (და ასე შემდეგ, პროპორციის შენარჩუნებით).

მოდი ვიპოვოთ კავშირი კილოვატ-საათსა და სამუშაოს საზომ უფრო ნაცნობ ერთეულს - ჯოულს შორის.

1 კვტ სთ = 1000 ვტ 60 წთ =
= 1000 ჯ/წმ 3600 წ = 3,600,000 (ჯ/წმ) წმ =
= 3,600,000 J = 3,6 MJ

ასე რომ, 1 კვტ.სთ = 3,6 მჯ.

Შენიშვნა. მიმდინარე სამუშაოს ფორმულა A = I·U·tდაგეხმარება გარკვევაში ფიზიკური მნიშვნელობაელექტრული ძაბვა.გამოვხატოთ:

აქედან ჩვენ ვხედავთ, რომ 1 ვოლტი არის ძაბვა, რომლის დროსაც 1 ამპერის დენს შეუძლია 1 წამში 1 ჯოული სამუშაოს წარმოება. Სხვა სიტყვებით, ელექტრული ძაბვა გვიჩვენებს სამუშაოს, რომელსაც ელექტრული ველის ძალები აკეთებენ ყოველ წამს წრეში 1 ამპერის დენის შესანარჩუნებლად.

უფრო მეტიც, ფორმულიდან I = q/t  (იხ. § 9-ბ)" უნდა: q = მე ტ.შემდეგ:

ამ ფორმულიდან გამომდინარე, 1 ვოლტი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს ძაბვად, რომლის დროსაც ელექტრული ველის ძალების მიერ შესრულებული სამუშაო 1 C მუხტის გადაადგილებისას ტოლი იქნება 1 J. ზოგადად, ჩვენ ვიტყვით: ელექტრული ძაბვა არის ელექტრული ველის ერთ-ერთი მახასიათებელი, რომელიც მოძრაობს მუხტების გამტარის გასწვრივ.