Cila formulë përdoret për të llogaritur punën e një rryme elektrike. Si matet puna e rrymës?

Përmbajtja:

Rryma elektrike gjenerohet për ta përdorur më tej për qëllime të caktuara, për të kryer ndonjë punë. Falë energjisë elektrike, funksionojnë të gjitha pajisjet, pajisjet dhe pajisjet. Vetë puna është një përpjekje e caktuar e aplikuar për të lëvizur një ngarkesë elektrike në një distancë të caktuar. Në mënyrë konvencionale, një punë e tillë brenda seksionit të qarkut do të jetë e barabartë me vlerën numerike të tensionit në këtë seksion.

Për të kryer llogaritjet e nevojshme, është e nevojshme të dihet se si matet puna e rrymës. Të gjitha llogaritjet kryhen në bazë të të dhënave fillestare të marra duke përdorur instrumente matëse. Sa më e madhe të jetë ngarkesa, aq më shumë përpjekje kërkohet për ta lëvizur atë, aq punë e madhe do te behet.

Ajo që quhet puna e rrymës

Rryma elektrike, si sasi fizike, në vetvete nuk ka asnjë rëndësi praktike. Shumica një faktor i rëndësishëmështë veprimi i rrymës, i karakterizuar nga puna e kryer prej saj. Vetë puna është një veprim i caktuar në procesin e të cilit një lloj energjie shndërrohet në një tjetër. Për shembull, energjia elektrike me ndihmën e rrotullimit të boshtit të motorit shndërrohet në energji mekanike. Puna e rryme elektrikeështë lëvizja e ngarkesave në një përcjellës nën ndikimin e një fushe elektrike. Në fakt, e gjithë puna e lëvizjes së grimcave të ngarkuara kryhet nga një fushë elektrike.

Për të kryer llogaritjet, duhet të nxirret formula për punën e një rryme elektrike. Për të hartuar formula, do t'ju nevojiten parametra të tillë si forca aktuale dhe. Meqenëse puna e një rryme elektrike dhe puna e një fushe elektrike janë e njëjta gjë, ajo do të shprehet si produkt i tensionit dhe ngarkesës që rrjedh në një përcjellës. Kjo është: A = Uq. Kjo formulë është nxjerrë nga raporti që përcakton tensionin në përcjellës: U = A/q. Nga kjo rezulton se voltazhi është puna e fushës elektrike A në transferimin e një grimce të ngarkuar q.

Vetë grimca ose ngarkesa e ngarkuar shfaqet si produkt i fuqisë aktuale dhe kohës së kaluar në lëvizjen e kësaj ngarkese përgjatë përcjellësit: q \u003d Ajo. Në këtë formulë, u përdor raporti për forcën aktuale në përcjellës: I \u003d q / t. Kjo do të thotë, është raporti i ngarkesës me intervalin kohor për të cilin ngarkesa kalon nëpër seksionin kryq të përcjellësit. Në formën e saj përfundimtare, formula për punën e një rryme elektrike do të duket si një produkt i sasive të njohura: A \u003d UIt.

Në cilat njësi matet puna e rrymës elektrike?

Para se të zgjidhet drejtpërdrejt pyetja se në çfarë matet puna e rrymës elektrike, është e nevojshme të mblidhen njësitë matëse të të gjitha madhësive fizike me të cilat llogaritet ky parametër. Çdo punë, pra, njësia matëse e kësaj sasie do të jetë 1 xhaul (1 J). Tensioni matet në volt, rryma matet në amper dhe koha matet në sekonda. Pra, njësia e matjes do të duket kështu: 1 J = 1V x 1A x 1s.


Në bazë të njësive matëse të marra, puna e rrymës elektrike do të përcaktohet si produkt i fuqisë së rrymës në seksionin e qarkut, tensionit në skajet e seksionit dhe intervalit kohor gjatë të cilit rryma rrjedh nëpër përcjellës.

Matja kryhet duke përdorur një voltmetër dhe një orë. Këto pajisje ju lejojnë të zgjidhni në mënyrë efektive problemin se si të gjeni vlerën e saktë të një parametri të caktuar. Kur ndizni ampermetrin dhe voltmetrin në qark, është e nevojshme të monitoroni leximet e tyre për një periudhë të caktuar kohe. Të dhënat që rezultojnë futen në formulë, pas së cilës shfaqet rezultati përfundimtar.

Funksionet e të tre pajisjeve kombinohen në matës elektrikë që marrin parasysh energjinë e konsumuar dhe në fakt punën e bërë nga rryma elektrike. Këtu përdoret një njësi tjetër - 1 kWh, që do të thotë gjithashtu se sa punë është bërë gjatë një njësie kohore.

etj. Për ta bërë këtë, rrjetet elektrike vendosen në çdo apartament, voltazhi në të cilin mbështetet nga burimet aktuale.

Mund të përcaktohet puna aktuale në raport me forcën e tij. Pra, ngarkesa kalon nëpër një seksion të qarkut për një periudhë të caktuar kohe të barabartë me t. Ju mund ta gjeni vlerën e tij duke llogaritur produktin e forcës aktuale ndaj këtij parametri: q = I t.

Zëvendësoni shprehjen që rezulton në formulën kryesore: A = U I t.

Njësia e punës aktuale në sistemin SI është 1 Joule, i quajtur sipas fizikanit britanik i cili nxori lidhjen e energjisë termike me punën mekanike. 1 xhaul është ekuivalente me një njësi energjie të gjeneruar në një fushë elektrike të palëvizshme nga një forcë aktuale në 1 amper, tension 1 vat për 1 sekondë kohe.

Ekziston edhe një e ashtuquajtur njësi pune jashtë sistemit aktuale, e cila shprehet në kWh (kilovat orë). Është ajo që përdoret në llogaritjen e energjisë elektrike në ambientet shtëpiake dhe zyra dhe tregohet në dokumentet për pagimin e faturave të shërbimeve. 1 kWh është e barabartë me 3,600,000 Xhaul ose 3,600 kJ.

Energjia elektrike është punë e forcës aktuale, i cili zhvillohet në një interval të caktuar kohor dhe konsumohet nga pajisjet elektroshtëpiake. Në mënyrë që ata të konsumojnë sasinë e saj minimale dhe, për rrjedhojë, të kursejnë buxhetin, është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje një karakteristike tjetër kur blini aktuale- fuqia. Kjo vlerë është e barabartë me punën aktuale kryhet për njësi të kohës.

Transformatori më i thjeshtë aktuale(TT) përbëhet nga dy mbështjellje bakri, të izoluara nga njëra-tjetra dhe të mbështjellë në një bërthamë çeliku. Secila prej mbështjelljeve ka një numër të caktuar kthesash, raporti i të cilave përcakton raportin e transformimit aktuale. Gabimet që lindin gjatë konvertimit të primarit aktuale në atë dytësore, na lejoni t'ia atribuojmë CT njërës prej klasave të saktësisë.

Udhëzim

Aktualisht, ekziston një larmi e madhe e TT. Ekzistojnë disa klasifikime: sipas vendit të instalimit, sipas dizajnit, sipas llojit të izolimit, etj. Do të jetë mjaft e vështirë për një person të papërgatitur në këtë fushë të përcaktojë menjëherë se cilit lloj i takon ky apo ai TT. Mënyra më e lehtë për të përcaktuar llojin e TT është të deshifroni simbolin e treguar në pllakën e bashkangjitur në vetë TT (shih Fig. 1).



Sidoqoftë, shumë shpesh, për ndonjë arsye, nuk ka asnjë tabelë emri me të dhënat e fabrikës për rastin CT. NË këtë rast mund të përdorni dokumentacionin e fabrikës. Gjeni një protokoll pasaporte për këtë lloj pajisjeje. Lloji i CT do të tregohet në faqen e parë të tij. Përveç kësaj, informacioni i kërkuar shpesh specifikohet në principal diagramet elektrike lidhje (zinxhir) e dhënë.

Në rast se kjo metodë nuk jep rezultatin e dëshiruar, mund të provoni të ngarkoni këtë CT, domethënë të hiqni karakteristikën e tensionit aktual prej saj. Kjo do të kërkojë pajisje speciale: një njësi ngarkimi, kapëse rryme, një matës voltammetër-fazor (VAF), një voltmetër AC aktuale.

Për lexime të sakta, është e nevojshme të aplikoni rrymë ose në terminalet e mbështjelljes parësore (rrymë e madhe) dhe të merrni vlerat aktuale dhe tension nga dredha-dredha sekondare, ose, anasjelltas, aplikoni një rrymë të vogël në terminalet e mbështjelljes dytësore të CT dhe hiqni vlera të mëdha nga primari aktuale dhe tensioni. Pastaj, sipas të dhënave të marra, do t'ju duhet të ndërtoni kthesa që përcaktojnë varësinë e tensioneve nga rrymat primare dhe sekondare, si dhe të përcaktoni raportin e transformimit aktuale dhe gabimi absolut i këtij CT.

Nga pamjen dhe të dhënat e marra, duke përdorur materiale referuese, mund të përcaktoni përafërsisht llojin e një CT të caktuar, gjendjen e tij (të shëndoshë/të gabuar), si dhe klasën e saktësisë. Sidoqoftë, për të shmangur gabimet, është akoma më mirë të kontaktoni një specialist të kualifikuar. Kjo jo vetëm që do t'ju kursejë kohë, por gjithashtu do t'ju japë këshilla se si ta përdorni, si ta lidhni dhe mirëmbani këtë pajisje.

Shumë shpesh lind një situatë kur është e nevojshme të rregulloni funksionimin e një pajisjeje. Mjeshtri i profilit të dëshiruar mund të mos jetë gjithmonë afër, kështu që ju duhet t'i bëni vetë riparimet. Por në mënyrë që pajisja të funksionojë dhe të mos lëndoheni, duhet të dini se me çfarë keni të bëni. Kjo do të thotë, ju duhet të përcaktoni parametrat aktualë, dhe para së gjithash - tensionit.



Do t'ju duhet

  • Voltmetër, multimetër, ampermetër

Udhëzim

Përcaktoni nëse po matni një konstante apo një ndryshore tensionit. Kaloni avometrin ose multimetrin në konstante ose rrymë alternative. Më shpesh, është e nevojshme të matet tensionit fuqia ose forca elektromotore (EMF). Edhe nëse parametrat e përafërt të këtyre tensioneve janë të panjohura, atëherë në fazën fillestare të matjes, pajisja duhet të ndizet në modalitetin e matjes së tensionit maksimal. Lidheni pajisjen sipas polaritetit.

Kur studioni përdorimin e rrymës elektrike, duhet të jeni në gjendje të llogaritni sasinë e energjisë elektrike që shpenzohet për një veprim të veçantë - ngrohjen e ujit në një kazan elektrik, ngritjen e një ashensori, etj. Kjo është arsyeja pse ne nxjerrim një formulë për një llogaritje të përshtatshme të punës së rrymës.

Në pjesët e majta të barazive ka simbole të ndryshme, por ato tregojnë të njëjtën sasi fizike - fuqi. Prandaj, pjesët e duhura të formulave mund të barazohen: I U = A / t . Le të shprehim punën:

Kjo formulë llogarit puna aktuale ose, që është e njëjta, konsumuar energji elektrike. Ju lutemi vini re se këto terma janë sinonime.
Kur një burim i energjisë elektrike shfaqet në qark, ai fushe elektrike vë në lëvizje grimcat e ngarkuara brenda përcjellësit (elektronet dhe/ose jonet) dhe energjia e tyre rritet. Shuma e energjive të të gjitha grimcave të trupit është energjia e brendshme e trupit (shih § 7-e), që do të thotë se energjia e brendshme e përcjellësit në momentin e shfaqjes së rrymës në të rritet. Sipas ligjit të parë të termodinamikës (shih § 6-h), energjia e brendshme mund të shpenzohet për transferimin e nxehtësisë ose prodhimin punë mekanike. Por, duke u shpenzuar, ajo rimbushet vazhdimisht për shkak të energjisë së burimit aktual.
Kalimi i rrymës përmes përcjellësit - puna e rrymës - shoqërohet gjithmonë nga veprimet aktuale(shih § 8-h). Në të njëjtën kohë, energjia elektrike shndërrohet domosdoshmërisht në lloje të tjera të energjisë: termike (për shembull, një hekur, një kazan), mekanik (për shembull, një fshesë me korrent, një tifoz) etj. Kjo është arsyeja pse me shprehjen "rryma funksionon" nënkuptojmë shndërrimin e energjisë elektrike në forma të tjera të energjisë. Në këtë rast, puna e rrymës dhe e energjisë elektrike të konsumuar janë shprehje sinonime.
Për të matur energjinë elektrike të konsumuar, përdoren instrumente matëse të posaçme - njehsorët e energjisë elektrike .
Për të llogaritur energjinë elektrike të konsumuar, përdoret një njësi më e madhe e punës në vend të xhaulit - kilovat-orë(simboli: 1 kWh). Për shembull, njehsori në figurë tregon një vlerë prej 254.7 kWh. Kjo mund të nënkuptojë, për shembull, që për të gjithë kohën e kontabilitetit, një konsumator me fuqi 254.7 kW ka punuar për 1 orë ose që një konsumator me fuqi 2547 W ka punuar për 100 orë (e kështu me radhë, duke respektuar proporcionin) .

Le ta gjejmë këtë lidhje njësitë e punës me një njësi më të njohur për matjen e saj - xhaulin.
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
Pra, 1 kWh = 3,6 MJ.
Formula A = IUt do të na ndihmojë të zbulojmë se cili është kuptimi fizik i sasisë " tensionit elektrik". Le ta shprehim nga një formulë.

Nga kjo mund të shihet se 1 volt është një tension i tillë në të cilin një rrymë prej 1 amper është në gjendje të prodhojë 1 xhaul punë në 1 sekondë. Me fjale te tjera, tensionit elektrik tregon punën që forcat e fushës elektrike bëjnë çdo sekondë për të mbajtur një rrymë prej 1 amper në qark.
Përveç kësaj, nga formula I = q / t(shih § 9-b) rrjedh se q = I t. Pastaj:

Bazuar në këtë formulë, 1 volt mund të konsiderohet gjithashtu si një tension i tillë në të cilin puna e forcave të fushës elektrike kur lëviz një ngarkesë prej 1 C përgjatë një përcjellësi do të jetë e barabartë me 1 J.
Bazuar në të gjithë arsyetimin "nën vijë", do të themi se Tensioni elektrik është një nga karakteristikat e një fushe elektrike që lëviz ngarkesat përgjatë një përcjellësi.