電気回路式の働き。 電流の仕事はどのように測定されますか?

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

定義可能 仕事 現在彼の強さに比例します。 そのため、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見つけることができます 現在このパラメータに: q = I t.

結果の式を主な式に代入します: A = U I t.

仕事の単位 現在 SI システムの 1 ジュールは、熱エネルギーと機械的仕事の関係を推論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 ワットで 1 秒間。

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。 家庭やオフィスの施設で電気の計算に使用され、公共料金の支払いに関する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 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。 彼らが最小限の量を消費して予算を節約するためには、購入時に別の特性に注意を払う必要があります 現在- パワー。 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。

最も単純なトランスフォーマー 現在(TT) は、互いに絶縁された 2 つの銅巻線で構成され、スチール 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圧比が決まります 現在. プライマリの変換時に発生するエラー 現在 CT を精度クラスの 1 つに帰することができます。

命令

現在、TTには非常に多くの種類があります。 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。 この分野の準備ができていない人が、これまたはその TT がどのタイプに属しているかをすぐに判断することは非常に困難です。 TT の種類を判別する最も簡単な方法は、TT 自体に取り付けられている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)。



しかし、何らかの理由で、CT ケースに工場データが記載された銘板がないことが非常によくあります。 この場合、工場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ます。 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、多くの場合、プリンシパルで指定されます。 電気回路図与えられた接続 (チェーン)。

この方法で目的の結果が得られない場合は、この CT をロードしてみてください。つまり、電流 - 電圧特性をそこから削除してください。 これには、ローディング ユニット、電流クランプ、電圧電流計位相計 (VAF)、AC 電圧計などの特別な機器が必要です。 現在.

正しく読み取るには、一次巻線の端子に電流を流して(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流して、一次巻線から大きな値を取り除きます 現在と緊張。 次に、得られたデータに従って、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作成し、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。

外観受信したデータから、参照資料を使用して、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概算できます。 ただし、間違いを避けるために、資格のある専門家に連絡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アドバイスを提供します。

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、デバイスが機能し、けがをしないようにするには、何を扱っている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、まず第一に - 電圧.



必要になるだろう

  • 電圧計、マルチメータ、電流計

命令

測定対象が定数か変数かを判断する 電圧. アボメータまたはマルチメータを DC または AC モードに切り替えます。 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。 極性に合わせて接続してください。

アプリケーションの検討 電流、電気ケトルで水を加熱する、エレベーターを持ち上げるなど、特定のアクションに費やされる電気の量を計算できる必要があります。 それが理由です 電流の仕事を便利に計算するための式を導出します。

等式の左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、つまり力を表しています。 したがって、式の右側の部分は次のように等しいと見なすことができます。 I U = A / t . 仕事を表現しましょう:

この式は計算します 現在の仕事 または、どちらが同じか、 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に現れると、 電界は、導体内の荷電粒子 (電子および/またはイオン) を動かし、そのエネルギーを増加させます。 体のすべての粒子のエネルギーの合計は、体の内部エネルギーです(§7-eを参照)。つまり、 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 1 法則 (§ 6-h を参照) によると、内部エネルギーは熱伝達または製造に費やされる可能性があります。 機械作業. しかし、消費されると、電流源のエネルギーのために常に補充されます。
導体を通る電流の通過 - 電流の仕事 - は常に 現在のアクション(§ 8-h を参照)。 同時に、電気は必然的に他の種類のエネルギーに変換されます:熱(アイロン、ケトルなど)、機械(掃除機、ファンなど)など。 それが理由です 「電流は機能する」という表現は、電気を他の形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語です。
消費電力を測定するために、特別な測定器が使用されます - 電気メーター .
消費電力を説明するために、ジュールの代わりにより大きな仕事の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、会計の全時間にわたって、電力が 254.7 kW の消費者が 1 時間働いたこと、または電力が 2547 W の消費者が 100 時間働いたことを意味する場合があります (割合を観察すると、以下同様)。 .

このつながりを見つけよう 作業単位より身近な測定単位であるジュールを使用します。
1 kW h = 1000 W 60 分 =
\u003d 1000 J / s 3600 s \u003d 3 600 000(J / s)s \u003d
= 3,600,000 J = 3.6 MJ
したがって、1 kWh = 3.6 MJ です。
方式 A = IUt 量「電圧」の物理的意味が何であるかを知るのに役立ちます。 式から表してみましょう。

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み出すことが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 私 = q / t(§ 9-b を参照) q = I t。それで:

この式に基づいて、 1ボルト また、1 C の電荷を導体に沿って移動させた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見なすこともできます。
「一線以下」の推論全体に基づいて、次のように言います。 電圧は、導体に沿って電荷を移動させる電界の特性の 1 つです。

コンテンツ:

電流は、特定の目的のためにさらに使用するために生成され、任意の作業を実行します。 電気のおかげで、すべてのデバイス、デバイス、および機器が機能します。 仕事自体は、電荷を一定距離移動させるために適用される一定の努力です。 従来、このような回路部分での作業は、この部分の電圧の数値に等しくなります。

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、測定器を使用して得られた初期データに基づいて実行されます。 チャージが大きいほど、それを動かすのにより多くの労力が必要になります。 大きな仕事するつもり。

現在の作品と呼ばれるもの

物理量としての電流自体には実用上の意味はありません。 多くの 重要な要素それによって実行される仕事によって特徴付けられる電流のアクションです。 仕事自体は、あるタイプのエネルギーが別のタイプのエネルギーに変換されるプロセスにおける特定のアクションです。 たとえば、モーター シャフトの回転を利用した電気エネルギーは、次のように変換されます。 力学的エネルギー. 電流自体の仕事は、電界の影響下での導体内の電荷の移動にあります。 実際、荷電粒子を動かす仕事はすべて電場によって行われます。

計算を実行するには、電流の仕事の式を導き出す必要があります。 数式を作成するには、現在の強度などのパラメーターが必要です。 電流の仕事と電界の仕事は同じものなので、電圧と導体を流れる電荷の積で表されます。 つまり、A = Uq. この式は、導体の電圧を決定する比率 U = A/q から導き出されました。 電圧は、荷電粒子 q の移動における電場 A の仕事であるということになります。

荷電粒子または電荷自体は、現在の強さと導体に沿ったこの電荷の移動に費やされ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I \u003d q / tが使用されました。 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.

電流の仕事は何の単位で測定されますか?

電流の仕事がどのように測定されるかという問題を直接解決する前に、このパラメーターを計算す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、この量の測定単位は 1 ジュール (1 J) になります。 電圧はボルトで測定され、電流はアンペアで測定され、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、回路セクションの電流強度、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実行されます。 これらのデバイスを使用すると、特定のパラメーター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。 結果のデータが数式に挿入された後、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した電気メーターに組み込まれています。 ここでは、1 kWh という別の単位が使用されています。これは、単位時間にどれだけの作業が行われたかを意味します。

これは、特定の荷電粒子の秩序だった運動です。 電気の可能性を最大限に活用するには、デバイスのすべての原理と電流の動作を明確に理解する必要があります。 では、仕事と現在の電力とは何かを考えてみましょう。

電流はどこから来るのですか?

質問の見かけは単純であるにもかかわらず、理解できる答えを与えることができる人はほとんどいません。 もちろん、今日、技術が信じられないほどの速度で発展しているとき、人は電流の動作原理などの基本的なことについて特に考えていません。 電気はどこから来るの? 確かに、多くの人が「もちろん、ソケットから」と答えるか、単に肩をすくめるでしょう。 一方、電流がどのように機能するかを理解することは非常に重要です。 これは、科学者だけでなく、科学の世界とはまったく関係のない人々にも、一般的な用途の広い開発のために知られている必要があります. しかし、現在の操作の原則を正しく使用できるようにすることは、すべての人にとってではありません。

したがって、まず第一に、電気はどこからともなく発生するわけではないことを理解する必要があります。電気は、さまざまな発電所にある特別な発電機によって生成されます。 タービンのブレードを回転させる仕事のおかげで、石炭や石油で水を加熱した結果として得られる蒸気は、発電機の助けを借りて電気に変換されるエネルギーを生成します。 発電機は非常にシンプルです。デバイスの中央には巨大で非常に強力な磁石があり、電荷が銅線に沿って移動します。

電気はどのようにして私たちの家に届きますか?

エネルギー(熱または原子力)の助けを借りて一定量の電流が得られた後、それを人々に供給することができます。 このような電力供給は次のように機能します。電力がすべてのアパートや企業に正常に到達するには、「プッシュ」する必要があります。 そして、これを行うには、それを行う力を増やす必要があります。 電流の電圧といいます。 動作原理は次のとおりです。電流がトランスを通過すると、電圧が上昇します。 さらに、地中深くや高所に設置されたケーブルに電流が流れます(電圧が10,000ボルトに達することがあり、これは人間にとって致命的です). 電流が目的地に到達すると、変圧器を再び通過する必要があり、電圧が低下します。 次に、ワイヤを通過して、取り付けられたシールドに到達します マンションまたは他の建物。


ワイヤーを介して運ばれる電気は、家庭用電化製品を接続するソケットのシステムのおかげで使用できます。 壁には追加のワイヤーが通されており、電流が流れています。そのおかげで、照明や家の中のすべての電化製品が機能します。

現在の仕事は?

電流自体が運ぶエネルギーは、時間の経過とともに光または熱に変換されます。 たとえば、私たちがランプをつけたとき、 電気ビューエネルギーが光に変換されます。

分かりやすい言葉で言えば、電流の働きは電気自体が生み出した作用です。 しかも、公式で簡単に計算できます。 エネルギー保存の法則に基づいて、電気エネルギーは消滅したのではなく、完全にまたは部分的に別の形に変化し、一定量の熱を放出したと結論付けることができます。 この熱が電流が導体を通過して加熱するときの仕事です(熱交換が起こります)。 これは、ジュール・レンツの式がどのように見えるかです:A \u003d Q \u003d U * I * t(仕事は、熱量または現在の電力とそれが導体を流れた時間の積に等しい)。

直流 とはどういう意味ですか?

電流には、交流と直流の 2 種類があります。 それらは、後者が方向を変えないという点で異なります.2つのクランプ(正の「+」と負の「-」)があり、常に「+」から動き始めます。 また、交流には​​2つの端子があります - 位相とゼロです。 単相とも呼ばれるのは、導体の端に1つの相が存在するためです。

単相交流電流と直流電流のデバイスの原理は完全に異なります。直流とは異なり、交流電流はその方向 (位相からゼロへ、およびゼロから位相への流れを形成する) とその大きさの両方を変更します。 . 例えば、 交流電流定期的にその料金の値を変更します。 周波数 50 Hz (毎秒 50 回の振動) で、電子は移動方向を正確に 100 回変えることがわかります。


直流はどこで使われますか?

直流にはいくつかの特徴があります。 一方向に厳密に流れるため、変形するのはより困難です。 次の要素は、直流電流源と見なすことができます。

  • 電池(アルカリと酸の両方);
  • 小型家電で使用される従来のバッテリー。
  • としても さまざまなデバイスコンバーターの種類。

直流操作

その主な特徴は何ですか? これらは仕事と現在の力であり、これらの概念は互いに非常に密接に関連しています。 力とは、単位時間(1秒あたり)あたりの仕事の速さを意味します。 ジュール・レンツの法則によると、直流電流の仕事は、電流自体の強さ、電圧、および電界の仕事が完了して電荷が移動するまでの時間の積に等しいことがわかります。指揮者。

これは、導体のオームの抵抗の法則を考慮して、電流の仕事を見つけるための式が次のようになる方法です:A \u003d I 2 * R * t(仕事は、電流強度の2乗に値を掛けた値に等しい導体の抵抗の値に、作業が行われた時間の値をもう一度掛けます)。