電流の仕事を計算するために使用される式は何ですか。 電流の仕事はどのように測定されますか?

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電流は、それを特定の目的に使用したり、何らかの作業を実行したりするために生成されます。 電気のおかげで、すべての機器、装置、設備が機能します。 仕事自体は、電荷を一定の距離に移動させるために加えられる一定の努力です。 従来、このような回路部分内の仕事は、この部分の電圧の数値と等しくなります。

必要な計算を実行するには、電流の仕事がどのように測定されるかを知る必要があります。 すべての計算は、測定器を使用して取得された初期データに基づいて実行されます。 電荷が大きいほど、それを移動させるのに多くの労力が必要になります。 大仕事するつもり。

現在の仕事と呼ばれるもの

物理量としての電流自体には実用的な意味はありません。 ほとんど 重要な要素電流の作用であり、電流によって行われる仕事によって特徴付けられます。 仕事自体は、ある種類のエネルギーが別の種類のエネルギーに変換される過程における特定の行為です。 たとえば、モーターシャフトの回転の助けを借りて電気エネルギーは次のように変換されます。 力学的エネルギー。 の仕事 電流電場の影響下での導体内の電荷の移動です。 実際、荷電粒子を移動させるすべての仕事は電場によって行われます。

計算を実行するには、電流の仕事の公式を導出する必要があります。 計算式を作成するには、現在の強さやなどのパラメータが必要です。 電流の仕事と電場の仕事は同じものなので、導体を流れる電圧と電荷の積で表されます。 つまり、A = Uq です。 この式は、導体の電圧を決定する比、U = A/q から導かれました。 したがって、電圧は荷電粒子 q の移動に対する電場 A の仕事です。

荷電粒子または電荷自体は、現在の強度と導体に沿ったこの電荷の移動に費やした時間の積として表示されます。q \u003d It。 この式では、導体の電流強度の比率が使用されました:I \u003d q / t。 つまり、電荷が導体の断面を通過する時間間隔に対する電荷の比率です。 最終的な形式では、電流の仕事の式は既知の量の積のようになります: A \u003d UIt。

電流の仕事はどの単位で測定されますか?

電流の仕事が何で測定されるかという問題を直接解決する前に、このパラメータの計算に使用されるすべての物理量の測定単位を収集する必要があります。 したがって、どのような仕事でも、この量の測定単位は 1 ジュール (1 J) になります。 電圧はボルト、電流はアンペア、時間は秒で測定されます。 したがって、測定単位は次のようになります: 1 J = 1V x 1A x 1s。


得られた測定単位に基づいて、電流の仕事は、回路セクション内の電流の強さ、セクションの両端の電圧、および電流が導体を流れる時間間隔の積として決定されます。

測定は電圧計と時計を使用して行われます。 これらのデバイスを使用すると、特定のパラメータの正確な値を見つける方法の問題を効果的に解決できます。 回路内の電流計と電圧計をオンにすると、指定された期間、それらの測定値を監視する必要があります。 取得したデータは数式に挿入され、最終結果が表示されます。

3 つのデバイスすべての機能は、消費されるエネルギーと、実際には電流によって行われる仕事を考慮する電気メーターに統合されています。 ここでは、別の単位である 1 kWh が使用されます。これは、単位時間内に行われた作業量も意味します。

等。 これを行うために、各アパートに電気ネットワークが敷設され、その電圧は電源によってサポートされます。 現在.

定義可能 仕事 現在彼の強さに比例して。 したがって、電荷は t に等しい一定期間、回路のセクションを通過します。 力の積を計算することでその値を求めることができます 現在このパラメータに: q = I t。

結果の式を主式に代入します: A = U I t。

作業単位 現在 SI 系における 1 ジュールは、熱エネルギーと機械的仕事の関係を推測した英国の物理学者にちなんで名付けられました。 1 ジュールは、力によって定常電場で生成されるエネルギーの単位に相当します。 現在 1 アンペア、電圧 1 ワット、時間 1 秒。

いわゆるオフシステム作業単位もあります 現在、kWh (キロワット時) で表されます。 家庭やオフィスの敷地内で電気の計算に使用され、公共料金を支払うための書類に示されているのは彼女です。 1 kWh は 3,600,000 ジュールまたは 3,600 kJ に相当します。

電気は力の働きです 現在、一定の時間間隔で発生し、家電製品によって消費されます。 最小限の量を消費して予算を節約するには、購入時に別の特性に注意を払う必要があります。 現在- 力。 この値は仕事に等しい 現在単位時間ごとに実行されます。

最も単純な変圧器 現在(TT) は 2 つの銅巻線で構成され、互いに絶縁され、鋼鉄コアに巻かれています。 各巻線には特定の巻数があり、その比率によって変換率が決まります。 現在。 プライマリの変換時に発生するエラー 現在二次的なものに変換すると、CT を精度クラスの 1 つに帰すことができます。

命令

現在、TTには非常に多様な種類があります。 設置場所別、設計別、断熱材の種類別など、いくつかの分類があります。 この分野で準備ができていない人にとって、この TT またはその TT がどのタイプに属するかをすぐに判断することは非常に困難です。 TT の種類を判断する最も簡単な方法は、TT 自体に取り付けられたプレートに示されている記号を解読することです (図 1 を参照)。



ただし、多くの場合、何らかの理由で、CT ケースには工場出荷時のデータが記載された銘板がありません。 で この場合工場出荷時のドキュメントを使用できます。 このタイプの機器のパスポート プロトコルを検索してください。 CT の種類は最初のページに表示されます。 さらに、必要な情報はプリンシパルに指定されることがよくあります。 電気図与えられた接続 (チェーン)。

この方法で望ましい結果が得られない場合は、この CT のロード、つまり電流電圧特性の削除を試みることができます。 これには特別な機器が必要です: 負荷ユニット、電流クランプ、電圧計位相計 (VAF)、AC 電圧計 現在.

正確な読み取りのためには、一次巻線の端子のいずれかに電流を流して(大電流)、値を取得する必要があります。 現在および二次巻線からの電圧、または逆に、CTの二次巻線の端子に小さな電流を印加し、一次巻線から大きな値を除去します 現在そして緊張感。 次に、取得したデータに従って、一次電流と二次電流に対する電圧の依存性を決定する曲線を構築し、変圧比を決定する必要があります。 現在そしてこのCTの絶対誤差。

による 外観参照資料を使用して受信したデータを使用すると、特定の CT のタイプ、その状態 (正常/故障)、および精度クラスをおおよそ判断できます。 ただし、間違いを避けるためには、資格のある専門家に相談することをお勧めします。 時間を節約するだけでなく、このデバイスの使用方法、接続方法、メンテナンス方法についてのアドバイスも提供します。

デバイスの動作を調整する必要がある状況が頻繁に発生します。 目的のプロファイルのマスターが常に近くにあるとは限らないため、自分で修復する必要があります。 しかし、装置が機能し、怪我をしないようにするには、自分が何を扱っているのかを知る必要があります。 つまり、現在のパラメータを決定する必要があります。そして、まず第一に - 電圧.



必要になるだろう

  • 電圧計、マルチメーター、電流計

命令

測定しているのが定数なのか変数なのかを判断する 電圧。 アボメータまたはマルチメータを定数または定数に切り替えます。 交流電流。 ほとんどの場合、測定する必要があります。 電圧電力または起電力 (EMF)。 これらの電圧のおおよそのパラメータが不明な場合でも、測定の初期段階でデバイスを最大電圧測定モードに切り替える必要があります。 極性に従って機器を接続してください。

電流の使用を研究するときは、電気ケトルで水を加熱したり、エレベーターを持ち上げたりするなど、特定の動作に費やされる電気量を計算できる必要があります。 それが理由です 電流の仕事を簡単に計算するための公式を導き出します。

等式の左側の部分には異なる記号がありますが、それらは同じ物理量、つまり電力を示しています。 したがって、式の正しい部分は次のように同等とみなすことができます。 IU = A / t 。 作品を表現してみましょう。

この式で計算されるのは、 現在の仕事 または、どちらも同じですが、 消費電力. これらの用語は同義語であることに注意してください。
電気エネルギー源が回路内に現れると、 電界導体の内部の荷電粒子 (電子および/またはイオン) が動き始め、そのエネルギーが増加します。 物体のすべての粒子のエネルギーの合計が物体の内部エネルギーです (§ 7-e を参照)。これは、次のことを意味します。 電流が発生した瞬間の導体の内部エネルギーが増加します。 熱力学の第一法則 (§ 6-h を参照) によれば、内部エネルギーは熱伝達または熱生成に費やされます。 機械的な仕事。 しかし、消費されても、電流源のエネルギーにより常に補充されます。
導体を通る電流の通過、つまり電流の仕事には、常に次のような現象が伴います。 現在の行動(§ 8-h を参照)。 同時に、電気は必ず他の種類のエネルギー、熱エネルギー (アイロン、やかんなど)、機械エネルギー (掃除機、扇風機など) などに変換されます。 それが理由です 「電流が機能する」という表現は、電気を他の形態のエネルギーに変換することを意味します。この場合、電流の仕事と消費電力は同義の表現となる。
消費電力を測定するには、特別な測定器が使用されます。 電力メーター .
消費された電力を考慮するには、ジュールの代わりにより大きな仕事単位が使用されます。 キロワット時(記号:1kWh)。 たとえば、図のメーターは 254.7 kWh の値を示しています。 これは、たとえば、会計期間中、電力 254.7 kW の消費者が 1 時間働いたこと、または電力 2547 W の消費者が 100 時間働いたことを意味します (割合を観察しながら以下同様)。 。

このつながりを見つけてみましょう 作業単位より一般的な測定単位であるジュールを使用します。
1kWh = 1000W 60分 =
\u003d 1000 J / s 3600 s \u003d 3 600 000 (J / s) s \u003d
= 3,600,000 J = 3.6 MJ
つまり、1 kWh = 3.6 MJ となります。
A = IUt 量の物理的意味を知るのに役立ちます。」 電圧」。 数式から表現してみましょう。

このことから、1 ボルトは、1 アンペアの電流が 1 秒間に 1 ジュールの仕事を生成できるような電圧であることがわかります。 言い換えると、 電圧 は、回路内で 1 アンペアの電流を維持するために電界の力が毎秒行う仕事を示しています。
また、式より、 I = q / t(§9-b を参照)次のようになります。 q = I t。それから:

この式に基づいて、 1ボルト 導体に沿って 1 C の電荷を移動させるときの電界の力の仕事が 1 J に等しくなるような電圧と考えることもできます。
「一線よりも下」の推論全体に基づいて、次のように言えます。 電圧は、導体に沿って電荷を移動させる電場の特性の 1 つです。