Trabaho at kapangyarihan ng electric current

Gumagana ang electric current na dumadaan sa mga wire sa pamamagitan ng paggawa ng elektrikal na enerhiya sa anumang iba pang enerhiya: init, liwanag, mekanikal, kemikal, atbp. Para sa higit pang mga detalye tingnan dito: Pagkilos ng electric current

Kung ang isang boltahe ng isang boltahe ay inilapat sa consumer ng elektrikal na enerhiya, nangangahulugan ito na ang pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya, na naglilipat ng isang palawit ng kuryente sa pamamagitan ng consumer, ay kumonsumo ng isang joule ng elektrikal na enerhiya sa loob nito.

Ang electric current ay nagko-convert ng enerhiya na ito sa isa pang uri ng enerhiya, at samakatuwid ay kaugalian na sabihin na ang electric current na dumadaan sa consumer ay gumagana... Ang halaga ng gawaing ito ay katumbas ng dami ng elektrikal na enerhiya na natupok ng pinagmulan.

Ang kapangyarihan ay ang halaga na nagpapakilala sa bilis kung saan conversion ng enerhiyao ang rate kung saan tapos na ang trabaho.

Sa pinagmumulan ng EMF sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng kemikal (sa mga pangunahing selula at baterya) o mga puwersa ng electromagnetic sa mga electric generator, nangyayari ang paghihiwalay ng mga singil.

Ang gawaing ginawa ng mga panlabas na puwersa sa pinagmulan kapag ang singil ay gumagalaw Papasok o, gaya ng sinasabi, "nabuo" sa pinagmulan Elektrisidad na enerhiya, ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula:

A = QE

Kung ang pinagmulan ay sarado sa isang panlabas na circuit, kung gayon ang mga singil ay patuloy na inilalabas dito at ang mga panlabas na puwersa ay gumagawa pa rin ng trabaho A = QE, o ibinigay na Q = Ito, A = EIt.

Mula sa batas ng konserbasyon ng enerhiya Ang elektrikal na enerhiya na nabuo ng isang pinagmumulan ng EMF sa parehong oras ay "ginagastos" (ibig sabihin, na-convert) sa iba pang mga uri ng enerhiya sa mga seksyon ng electrical circuit.

Ang bahagi ng enerhiya ay ginugol sa panlabas na seksyon:

A1 = UQ = UIt,

kung saan ang U ay ang source terminal boltahe, na kung saan sarado ang panlabas na circuit ay hindi na katumbas ng EMF.

Ang isa pang bahagi ng enerhiya ay "nawala" (nabago sa init) sa loob ng pinagmulan:

A2 = A — A1 = (E — U) It = UoIt

Sa huling formula, Uo — ito ang pagkakaiba sa pagitan ng EMF at ng source terminal boltahe, na tinatawag na panloob na pagbaba ng boltahe... Samakatuwid,

Uo = E — U,

saan

E = U + Uo

i.e. Ang source emf ay katumbas ng kabuuan ng terminal boltahe at ang panloob na pagbaba ng boltahe.

Isang halimbawa. Ang electric kettle ay konektado sa isang 220 volt network. Kinakailangan upang matukoy ang enerhiya na natupok sa takure sa loob ng 12 minuto, kung ang kasalukuyang nasa elemento ng pag-init ng takure ay 2.5 A.

A =220 · 2.5 · 60 = 396000 J.

Ang halaga na nagpapakilala sa bilis kung saan ang enerhiya ay na-convert o ang bilis ng paggawa ng trabaho ay tinatawag na kapangyarihan (notation P):

P = A / t

Ang lakas ng isang electric current ay ang trabaho nito sa bawat yunit ng oras.

Ang halaga na nagpapakilala sa bilis kung saan ang mekanikal o iba pang enerhiya ay na-convert sa elektrikal na enerhiya sa isang mapagkukunan ay tinatawag na generator power:

Pr = A / t = EIt / t = EI

Ang halaga na nagpapakilala sa rate kung saan ang pagbabago ng elektrikal na enerhiya sa mga panlabas na seksyon ng circuit sa iba pang mga uri ng enerhiya, na tinatawag na consumer power:

P1 = A1 / t = UIt / t = UI

Ang kapangyarihan na nagpapakilala sa hindi produktibong pagkonsumo ng elektrikal na enerhiya, halimbawa para sa pagkawala ng init sa loob ng generator, ay tinatawag na pagkawala ng kuryente:

Po = (A — A1) / t = UoIt / t = UoI

Ayon sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, ang kapangyarihan ng generator ay katumbas ng kabuuan ng mga kapangyarihan; mga gumagamit at pagkalugi:

Pr = P1 + Po

Mga yunit ng trabaho at kapangyarihan

Ang power unit ay matatagpuan mula sa formula na P = A / t = j / sec. Ang isang electric current ay nagkakaroon ng power sa isang watt kung ito ay gumaganap ng trabaho na katumbas ng isang joule bawat segundo.

Ang yunit ng pagsukat ng kapangyarihan j / s ay tinatawag na watt (designation W), i.e. 1 W = 1 j / s.

Sa kabilang banda, mula sa A = QE 1 J = 1 Kx l V, kung saan 1 W = (1V x 1K) / 1s1 = 1V x 1 A = 1 VA, iyon ay, ang watt ay ang kapangyarihan ng isang electric current sa 1 A sa isang boltahe ng 1 V.

Ang mas malalaking yunit ng kapangyarihan ay ang hectowatt 1 GW = 100 W at ang kilowatt — 1 kW = 103 W

Karaniwang kinakalkula ang elektrikal na enerhiya sa: watt-hours (Wh) o maraming unit: hectowatt-hours (GWh) at kilowatt-hours (kWh). 1 kilowatt-hour = 3,600,000 joules.