Conţinut:

Curentul electric este generat pentru a-l utiliza în continuare în anumite scopuri, pentru a efectua orice lucrare. Datorită electricității, toate dispozitivele, dispozitivele și echipamentele funcționează. Munca în sine este un anumit efort aplicat pentru a muta o sarcină electrică pe o anumită distanță. În mod convențional, o astfel de muncă în secțiunea circuitului va fi egală cu valoarea numerică a tensiunii din această secțiune.

Pentru a efectua calculele necesare, este necesar să știți cum se măsoară activitatea curentului. Toate calculele sunt efectuate pe baza datelor inițiale obținute cu ajutorul instrumentelor de măsură. Cu cât încărcarea este mai mare, cu atât este necesar mai mult efort pentru ao muta, cu atât mare treabă se va face.

Ceea ce se numește munca curentului

Curentul electric, ca mărime fizică, nu are în sine nicio semnificație practică. Cel mai un factor important este actiunea curentului, caracterizata prin munca efectuata de acesta. Munca în sine este o anumită acțiune în procesul căreia un tip de energie este convertit în altul. De exemplu, energia electrică cu ajutorul rotației arborelui motorului este transformată în energie mecanică. Lucrarea lui curent electric este mișcarea sarcinilor într-un conductor sub influența unui câmp electric. De fapt, toată munca de mișcare a particulelor încărcate este realizată de un câmp electric.

Pentru a efectua calcule, trebuie derivată formula pentru lucrul unui curent electric. Pentru a elabora formule, veți avea nevoie de parametri precum puterea curentului și. Deoarece lucrul unui curent electric și lucrul unui câmp electric sunt același lucru, acesta va fi exprimat ca produsul tensiunii și sarcinii care curge într-un conductor. Adică: A = Uq. Această formulă a fost derivată din raportul care determină tensiunea în conductor: U = A/q. Rezultă că tensiunea este munca câmpului electric A asupra transferului unei particule încărcate q.

Particula încărcată sau încărcarea în sine este afișată ca produs dintre puterea curentului și timpul petrecut cu mișcarea acestei sarcini de-a lungul conductorului: q \u003d It. În această formulă, a fost utilizat raportul pentru puterea curentului în conductor: I \u003d q / t. Adică este raportul dintre sarcină și intervalul de timp pentru care sarcina trece prin secțiunea transversală a conductorului. În forma sa finală, formula pentru funcționarea unui curent electric va arăta ca un produs de cantități cunoscute: A \u003d UIt.

În ce unități se măsoară lucrul curentului electric?

Înainte de a rezolva direct întrebarea în ce se măsoară activitatea curentului electric, este necesar să se colecteze unitățile de măsură ale tuturor mărimilor fizice cu care se calculează acest parametru. Orice lucru, prin urmare, unitatea de măsură a acestei mărimi va fi 1 Joule (1 J). Tensiunea este măsurată în volți, curentul este măsurat în amperi și timpul este măsurat în secunde. Deci unitatea de măsură va arăta astfel: 1 J = 1V x 1A x 1s.

Pe baza unităților de măsură obținute, lucrul curentului electric se va determina ca produsul dintre puterea curentului în secțiunea circuitului, tensiunea la capetele secțiunii și intervalul de timp în care curentul trece prin conductor.

Măsurarea se efectuează cu un voltmetru și un ceas. Aceste dispozitive vă permit să rezolvați eficient problema modului de a găsi valoarea exactă a unui parametru dat. Când porniți ampermetrul și voltmetrul în circuit, este necesar să le monitorizați citirile pentru o anumită perioadă de timp. Datele rezultate sunt introduse în formulă, după care este afișat rezultatul final.

Funcțiile tuturor celor trei dispozitive sunt combinate în contoare electrice care țin cont de energia consumată, și de fapt de munca efectuată de curentul electric. Aici se folosește o altă unitate - 1 kWh, ceea ce înseamnă și cât de multă muncă a fost făcută într-o unitate de timp.

etc. Pentru a face acest lucru, în fiecare apartament sunt așezate rețele electrice, tensiunea în care este susținută de surse actual.

Poate fi definit muncă actual proporţional cu puterea lui. Deci, sarcina trece printr-o secțiune a circuitului pentru o anumită perioadă de timp egală cu t. Puteți găsi valoarea acesteia calculând produsul forței actual la acest parametru: q = I t.

Înlocuiți expresia rezultată în formula principală: A = U I t.

Unitatea de lucru actualîn sistemul SI este 1 Joule, numit după fizicianul britanic care a dedus legătura energiei termice cu munca mecanică. 1 Joule este echivalent cu o unitate de energie generată într-un câmp electric staționar de o forță actualîn 1 amper, tensiune 1 watt pentru 1 secundă de timp.

Există, de asemenea, o așa-numită unitate de lucru în afara sistemului actual, care se exprimă în kWh (kilowatt oră). Ea este cea care este folosită în calculul energiei electrice în spațiile casnice și de birouri și este indicată în documentele pentru plata facturilor la utilități. 1 kWh este egal cu 3.600.000 de jouli sau 3.600 kJ.

Electricitatea este munca forței actual, care se desfășoară într-un anumit interval de timp și este consumată de aparatele electrocasnice. Pentru ca ei să-și consume cantitatea minimă și, prin urmare, să economisească bugetul, este necesar să acorde atenție unei alte caracteristici atunci când cumpără actual- putere. Această valoare este egală cu munca actual efectuat pe unitatea de timp.

Cel mai simplu transformator actual(TT) constă din două înfășurări de cupru, izolate una de cealaltă și înfășurate pe un miez de oțel. Fiecare dintre înfășurări are un anumit număr de spire, al căror raport determină raportul de transformare actual. Erori care apar la conversia primarului actualîn cel secundar, permiteți-ne să atribuim CT uneia dintre clasele de precizie.

Instruire

În prezent, există o mare varietate de TT. Există mai multe clasificări: după locul de instalare, după proiectare, după tipul de izolație etc. Va fi destul de dificil pentru o persoană nepregătită în acest domeniu să determine imediat cărui tip aparține acest sau acel TT. Cel mai simplu mod de a determina tipul de TT este descifrarea simbolului indicat pe plăcuța atașată la TT în sine (vezi Fig. 1).

Cu toate acestea, de foarte multe ori, din anumite motive, nu există o plăcuță cu datele din fabrică pe carcasa CT. În acest caz, puteți utiliza documentația din fabrică. Găsiți un pașaport-protocol pentru acest tip de echipament. Tipul de CT va fi indicat pe prima pagină. În plus, informațiile solicitate sunt adesea specificate în principal scheme electrice legătură dată (lanţ).

În cazul în care această metodă nu dă rezultatul dorit, puteți încerca să încărcați acest CT, adică să eliminați caracteristica curent-tensiune din acesta. Acest lucru va necesita echipament special: o unitate de încărcare, cleme de curent, un voltmetru-contor de fază (VAF), un voltmetru AC actual.

Pentru citiri corecte, este necesar să aplicați curent fie la bornele înfășurării primare (curent mare) și să luați valori actualși tensiunea de la înfășurarea secundară sau, dimpotrivă, aplicați un curent mic la bornele înfășurării secundare a TC și eliminați valorile mari din primar actualși tensiune. Apoi, conform datelor obținute, va trebui să construiți curbe care să determine dependența tensiunilor de curenții primari și secundari, precum și să determinați raportul de transformare actualși eroarea absolută a acestui CT.

De aspect iar datele primite, folosind materiale de referință, puteți determina aproximativ tipul unui CT dat, starea acestuia (sănătos/defect), precum și clasa de precizie. Cu toate acestea, pentru a evita greșelile, este mai bine să contactați un specialist calificat. Nu numai că vă va economisi timp, dar vă va oferi și sfaturi despre cum să utilizați, cum să conectați și să întrețineți acest dispozitiv.

Foarte des apare o situație când este necesară reglarea funcționării unui dispozitiv. Stăpânul profilului dorit poate să nu fie întotdeauna în apropiere, așa că trebuie să faceți singur reparațiile. Dar pentru ca dispozitivul să funcționeze și să nu te rănești, trebuie să știi cu ce ai de-a face. Adică, trebuie să determinați parametrii actuali și, în primul rând - Voltaj.

Vei avea nevoie

• Voltmetru, multimetru, ampermetru

Instruire

Stabiliți dacă măsurați o constantă sau o variabilă Voltaj. Comutați avometrul sau multimetrul în modul DC sau AC. Cel mai adesea, este necesar să se măsoare Voltaj putere sau forță electromotoare (EMF). Chiar dacă parametrii aproximativi ai acestor tensiuni sunt necunoscuți, atunci în etapa inițială a măsurării, dispozitivul trebuie pornit în modul de măsurare a tensiunii maxime. Conectați dispozitivul conform polarității.

Când studiați utilizarea curentului electric, trebuie să puteți calcula cantitatea de energie electrică cheltuită pentru o anumită acțiune - încălzirea apei într-un fierbător electric, ridicarea unui lift etc. De aceea derivăm o formulă pentru un calcul convenabil al muncii curentului.

În părțile din stânga egalităților există simboluri diferite, dar ele denotă aceeași mărime fizică - putere. Prin urmare, părțile corecte ale formulelor pot fi echivalate: I U = A / t . Să exprimăm munca:

Această formulă calculează munca curenta sau, ceea ce este la fel, energie electrică consumată. Vă rugăm să rețineți că acești termeni sunt sinonimi.
Când o sursă de energie electrică apare în circuit, aceasta câmp electric pune în mișcare particulele încărcate din interiorul conductorului (electroni și/sau ioni), iar energia lor crește. Suma energiilor tuturor particulelor corpului este energia internă a corpului (vezi § 7-e), ceea ce înseamnă că energia internă a conductorului în momentul apariției curentului în acesta crește. Conform primei legi a termodinamicii (vezi § 6-h), energia internă poate fi cheltuită pentru transferul de căldură sau pentru realizarea munca mecanica. Dar, fiind cheltuită, este reîncărcată în mod constant datorită energiei sursei curente.
Trecerea curentului prin conductor - lucrul curentului - este întotdeauna însoțită de acțiunile curente(vezi § 8-h). În același timp, electricitatea este neapărat convertită în alte tipuri de energie: termică (de exemplu, un fier de călcat, un fierbător), mecanică (de exemplu, un aspirator, un ventilator) și așa mai departe. De aceea prin expresia „curent funcționează” înțelegem conversia energiei electrice în alte forme de energie.În acest caz, munca curentului și energia electrică consumată sunt expresii sinonime.
Pentru măsurarea energiei electrice consumate se folosesc instrumente speciale de măsurare - contoare de energie electrică .
Pentru a ține seama de electricitatea consumată, se folosește o unitate de lucru mai mare în loc de joule - kilowatt-oră(simbol: 1 kWh). De exemplu, contorul din figură arată o valoare de 254,7 kWh. Aceasta poate însemna, de exemplu, că pe toată durata contabilității, un consumator cu o putere de 254,7 kW a lucrat 1 oră sau că un consumator cu o putere de 2547 W a lucrat 100 de ore (și așa mai departe, respectând proporția) .

Să găsim această legătură unități de lucru cu o unitate mai familiară pentru măsurarea sa - joule.
1 kW h = 1000 W 60 min =
\u003d 1000 J / s 3600 s \u003d 3 600 000 (J / s) s \u003d
= 3.600.000 J = 3,6 MJ
Deci, 1 kWh = 3,6 MJ.
Formulă A = IUt ne va ajuta să aflăm care este sensul fizic al mărimii „tensiune electrică”. Să o exprimăm dintr-o formulă.

Din aceasta se poate observa că 1 volt este o astfel de tensiune la care un curent de 1 amper este capabil să producă 1 joule de lucru într-o secundă. Cu alte cuvinte, tensiune electrică arată munca pe care forțele câmpului electric o fac în fiecare secundă pentru a menține un curent de 1 amper în circuit.
În plus, din formulă I = q/t(vezi § 9-b) rezultă că q = eu t. Apoi:

Pe baza acestei formule, 1 volt poate fi considerată și o astfel de tensiune la care lucrul forțelor câmpului electric la deplasarea unei sarcini de 1 C de-a lungul unui conductor va fi egal cu 1 J.
Pe baza întregului raționament „de sub linie”, vom spune că tensiunea electrică este una dintre caracteristicile unui câmp electric care mișcă sarcini de-a lungul unui conductor.