İçerik:

Elektrik akımı, belirli amaçlar için daha fazla kullanmak, herhangi bir işi yapmak için üretilir. Elektrik sayesinde tüm cihazlar, cihazlar ve ekipmanlar çalışır. İşin kendisi, bir elektrik yükünü belirli bir mesafeye taşımak için uygulanan belirli bir çabadır. Geleneksel olarak, devre bölümündeki bu tür işler, bu bölümdeki voltajın sayısal değerine eşit olacaktır.

Gerekli hesaplamaları yapmak için akımın işinin nasıl ölçüldüğünü bilmek gerekir. Tüm hesaplamalar, ölçüm cihazları kullanılarak elde edilen ilk veriler temelinde gerçekleştirilir. Yük ne kadar büyükse, onu taşımak için o kadar fazla çaba gerekir, büyük iş tamamlanacak.

Akımın işine ne denir

Fiziksel bir nicelik olarak elektrik akımının kendi başına pratik bir önemi yoktur. Çoğu önemli bir faktör tarafından gerçekleştirilen iş ile karakterize edilen akımın eylemidir. İşin kendisi, bir tür enerjinin diğerine dönüştürüldüğü süreçte belirli bir eylemdir. Örneğin motor milinin dönmesi yardımıyla elektrik enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür. mekanik enerji. işi elektrik akımı bir elektrik alanının etkisi altında bir iletkendeki yüklerin hareketidir. Aslında, yüklü parçacıkların hareket etmesinin tüm işi bir elektrik alanı tarafından yapılır.

Hesaplamaları yapmak için, bir elektrik akımının işi için formül türetilmelidir. Formüller oluşturmak için mevcut güç ve gibi parametrelere ihtiyacınız olacak. Bir elektrik akımının işi ve bir elektrik alanının işi aynı şey olduğundan, bir iletkende akan gerilim ve yükün ürünü olarak ifade edilecektir. Yani: A = Uq. Bu formül, iletkendeki voltajı belirleyen orandan türetilmiştir: U = A/q. Gerilimin, A elektrik alanının yüklü bir parçacığın q transferi üzerindeki işi olduğu sonucu çıkar.

Yüklü parçacık veya yükün kendisi, mevcut gücün ve bu yükün iletken boyunca hareketi için harcanan zamanın ürünü olarak görüntülenir: q \u003d Bu. Bu formülde, iletkendeki akım gücünün oranı kullanılmıştır: I \u003d q / t. Yani, yükün iletkenin enine kesitinden geçtiği zaman aralığına oranıdır. Son haliyle, bir elektrik akımının çalışma formülü, bilinen miktarların bir ürünü gibi görünecektir: A \u003d UIt.

Elektrik akımının işi hangi birimlerde ölçülür?

Elektrik akımının işinin neyle ölçüldüğü sorusunu doğrudan çözmeden önce, bu parametrenin hesaplandığı tüm fiziksel büyüklüklerin ölçü birimlerini toplamak gerekir. Bu nedenle herhangi bir iş, bu miktarın ölçü birimi 1 Joule (1 J) olacaktır. Voltaj volt, akım amper ve zaman saniye ile ölçülür. Böylece ölçü birimi şöyle görünecektir: 1 J = 1V x 1A x 1s.

Elde edilen ölçü birimlerine dayanarak, elektrik akımının işi, devre bölümündeki akım kuvvetinin, bölümün uçlarındaki voltajın ve akımın iletkenden geçtiği zaman aralığının ürünü olarak belirlenecektir.

Ölçüm, bir voltmetre ve bir saat kullanılarak gerçekleştirilir. Bu cihazlar, belirli bir parametrenin tam değerini nasıl bulacağınız sorununu etkili bir şekilde çözmenize izin verir. Devredeki ampermetre ve voltmetreyi açtığınızda, okumalarını belirli bir süre boyunca izlemek gerekir. Elde edilen veriler formüle eklenir ve ardından nihai sonuç görüntülenir.

Her üç cihazın işlevleri, tüketilen enerjiyi ve aslında elektrik akımının yaptığı işi hesaba katan elektrik sayaçlarında birleştirilir. Burada başka bir birim kullanılır - 1 kWh, bu da birim zamanda ne kadar iş yapıldığı anlamına gelir.

Vb. Bunu yapmak için, voltaj kaynakları tarafından desteklenen her daireye elektrik şebekeleri döşenir. akım.

Tanımlanabilir iş akım gücüyle orantılıdır. Böylece yük, t'ye eşit belirli bir süre boyunca devrenin bir bölümünden geçer. Kuvvetin çarpımını hesaplayarak değerini bulabilirsiniz. akım bu parametreye: q = I t.

Ortaya çıkan ifadeyi ana formülde değiştirin: A = U I t.

iş birimi akım SI sisteminde, termal enerjinin mekanik işle bağlantısını ortaya çıkaran İngiliz fizikçinin adını taşıyan 1 Joule vardır. 1 Joule, sabit bir elektrik alanında bir kuvvet tarafından üretilen bir enerji birimine eşdeğerdir. akım 1 amper, 1 saniyelik voltaj 1 watt.

Ayrıca sözde sistem dışı bir iş birimi vardır. akım, kWh (kilowatt saat) olarak ifade edilir. Ev ve ofis binalarında elektrik hesaplamasında kullanılan ve fatura ödeme belgelerinde belirtilen kişidir. 1 kWh, 3.600.000 Joule veya 3.600 kJ'ye eşittir.

Elektrik güç işidir akım Belirli bir zaman aralığında gerçekleşen ve ev aletleri tarafından tüketilen . Asgari miktarını tüketmeleri ve dolayısıyla bütçeden tasarruf etmeleri için satın alırken başka bir özelliğe dikkat etmek gerekir. akım- güç. Bu değer işe eşittir akım birim zaman başına gerçekleştirilir.

En basit transformatör akım(TT) birbirinden izole edilmiş ve çelik bir çekirdeğe sarılmış iki bakır sargıdan oluşur. Sargıların her biri, oranı dönüşüm oranını belirleyen belirli sayıda dönüşe sahiptir. akım. Birincil dönüştürülürken ortaya çıkan hatalar akım ikincil olana, CT'yi doğruluk sınıflarından birine atfetmemize izin verin.

Talimat

Şu anda, çok çeşitli TT var. Birkaç sınıflandırma vardır: kurulum yerine, tasarıma, yalıtım türüne vb. Bu alanda hazırlıksız olan bir kişinin, bu veya bu TT'nin hangi tipe ait olduğunu hemen belirlemesi oldukça zor olacaktır. TT tipini belirlemenin en kolay yolu, TT'nin kendisine bağlı plakada belirtilen sembolü deşifre etmektir (bkz. Şekil 1).

Bununla birlikte, çoğu zaman, bir nedenden dolayı, CT kasasında fabrika verilerini içeren bir isim plakası yoktur. Bu durumda, fabrika belgelerini kullanabilirsiniz. Bu tür ekipman için bir pasaport protokolü bulun. CT tipi ilk sayfasında belirtilecektir. Ek olarak, gerekli bilgiler genellikle prensipte belirtilir. elektrik şemaları verilen bağlantı (zincir).

Bu yöntemin istenen sonucu vermemesi durumunda, bu CT'yi yüklemeyi, yani akım-gerilim karakteristiğini ondan kaldırmayı deneyebilirsiniz. Bu, özel ekipman gerektirecektir: bir yükleme ünitesi, akım kıskaçları, bir voltammetre-faz ölçer (VAF), bir AC voltmetre akım.

Doğru okumalar için, birincil sargının terminallerine (büyük akım) akım uygulamak ve değerleri almak gerekir. akım ve sekonder sargıdan gelen voltaj veya tersine, CT'nin sekonder sargısının terminallerine küçük bir akım uygulayın ve birincilden büyük değerleri kaldırın akım ve gerginlik. Ardından, elde edilen verilere göre, voltajların birincil ve ikincil akımlara bağımlılığını belirleyen ve ayrıca dönüşüm oranını belirleyen eğriler oluşturmanız gerekecektir. akım ve bu CT'nin mutlak hatası.

İle dış görünüş ve alınan veriler, referans materyalleri kullanarak, belirli bir CT'nin türünü, durumunu (sağlıklı/arızalı) ve doğruluk sınıfını yaklaşık olarak belirleyebilirsiniz. Bununla birlikte, hatalardan kaçınmak için kalifiye bir uzmana başvurmak daha iyidir. Size sadece zaman kazandırmakla kalmayacak, aynı zamanda bu cihazın nasıl kullanılacağı, nasıl bağlanacağı ve bakımının nasıl yapılacağı konusunda da tavsiyelerde bulunacaktır.

Çoğu zaman, bir cihazın çalışmasını ayarlamak gerektiğinde bir durum ortaya çıkar. İstenen profilin ustası her zaman yakında olmayabilir, bu nedenle onarımları kendiniz yapmanız gerekir. Ancak cihazın çalışması ve yaralanmamanız için neyle uğraştığınızı bilmeniz gerekir. Yani, mevcut parametreleri belirlemeniz gerekir ve her şeyden önce - Gerilim.

İhtiyacın olacak

• Voltmetre, multimetre, ampermetre

Talimat

Bir sabiti mi yoksa bir değişkeni mi ölçtüğünüzü belirleyin Gerilim. Avometreyi veya multimetreyi DC veya AC moduna geçirin. Çoğu zaman ölçmek gerekir Gerilim güç veya elektromotor kuvvet (EMF). Bu voltajların yaklaşık parametreleri bilinmese bile, ölçümün ilk aşamasında cihaz maksimum voltaj ölçüm moduna açılmalıdır. Cihazı polariteye göre bağlayın.

Elektrik akımının kullanımını incelerken, belirli bir eylem için harcanan elektrik miktarını hesaplayabilmeniz gerekir - elektrikli su ısıtıcısında su ısıtmak, asansörü kaldırmak vb. Bu yüzden akımın çalışmasının uygun bir şekilde hesaplanması için bir formül türetiyoruz.

Eşitliklerin sol kısımlarında farklı semboller vardır, ancak aynı fiziksel niceliği - gücü gösterirler. Bu nedenle, formüllerin doğru kısımları eşitlenebilir: ben U = A / t . Çalışmayı ifade edelim:

Bu formül hesaplar mevcut iş ya da aynı olan, tüketilen elektrik. Lütfen bu terimlerin eş anlamlı olduğunu unutmayın.
Devrede bir elektrik enerjisi kaynağı göründüğünde, Elektrik alanı iletken içindeki yüklü parçacıkları (elektronlar ve/veya iyonlar) harekete geçirir ve enerjilerini artırır. Vücudun tüm parçacıklarının enerjilerinin toplamı, vücudun iç enerjisidir (bkz. § 7-e), bu şu anlama gelir: içinde akımın oluştuğu anda iletkenin iç enerjisi artar. Termodinamiğin birinci yasasına göre (bkz. § 6-h), iç enerji ısı transferi veya üretim için harcanabilir. mekanik iş. Ancak harcanırken, mevcut kaynağın enerjisi nedeniyle sürekli yenilenir.
Akımın iletkenden geçişine - akımın işi - her zaman eşlik eder. mevcut eylemler(bkz. § 8-h). Aynı zamanda, elektrik mutlaka diğer enerji türlerine dönüştürülür: termal (örneğin bir ütü, su ısıtıcısı), mekanik (örneğin elektrikli süpürge, fan) vb. Bu yüzden "Akım çalışır" ifadesi ile elektriğin diğer enerji biçimlerine dönüştürülmesini kastediyoruz. Bu durumda akımın çalışması ile tüketilen elektrik eş anlamlı ifadelerdir.
Tüketilen elektriği ölçmek için özel ölçüm aletleri kullanılır - elektrik sayaçları .
Tüketilen elektriği hesaba katmak için joule yerine daha büyük bir iş birimi kullanılır - Kilovat saat(sembol: 1 kWh). Örneğin, şekildeki sayaç 254,7 kWh değerini göstermektedir. Bu, örneğin, tüm muhasebe süresi boyunca, 254,7 kW gücündeki bir tüketicinin 1 saat çalıştığı veya 2547 W gücündeki bir tüketicinin 100 saat çalıştığı anlamına gelebilir (ve orantıyı gözlemleyerek) .

Bu bağlantıyı bulalım iş birimleriölçümü için daha tanıdık bir birim ile - joule.
1 kW h = 1000 W 60 dak =
\u003d 1000 J / s 3600 s \u003d 3 600 000 (J / s) s \u003d
= 3.600.000 J = 3.6 MJ
Yani, 1 kWh = 3,6 MJ.
formül A = IUt "elektrik voltajı" miktarının fiziksel anlamının ne olduğunu bulmamıza yardımcı olacaktır. Bunu bir formülden ifade edelim.

Buradan 1 voltun 1 amperlik bir akımın 1 saniyede 1 jul iş üretebildiği bir voltaj olduğu görülebilir. Diğer bir deyişle, elektrik gerilimi devrede 1 amperlik bir akımı korumak için elektrik alan kuvvetlerinin her saniyede yaptığı işi gösterir.
Ayrıca, formülden ben = q / t(bkz. § 9-b) şu şekildedir: q = ben t. O zamanlar:

Bu formüle dayanarak, 1 volt bir iletken boyunca 1 C'lik bir yükü hareket ettirirken elektrik alan kuvvetlerinin çalışmasının 1 J'ye eşit olacağı bir voltaj olarak da düşünülebilir.
Tüm "çizginin altı" mantığına dayanarak, şunu söyleyeceğiz: elektrik voltajı, bir iletken boyunca yükleri hareket ettiren bir elektrik alanının özelliklerinden biridir.