Меню

Работа и мощность тока

Работа и  мощность тока  — важный параметр в электронике. Проще всего измерить мощность и работу постоянного тока. Но пока что не будем далеко заходить и рассмотрим простую аналогию с гидравликой.

Работа тока

Давайте же представим себе нашу водобашню, которая одиноко стоит где-нибудь на горке.

Не долго думая, сделаем пробоину прямо сбоку у подножия водобашни. У нас потечет ручей. Скорость течения ручья, как вы поняли, будет зависеть от того, насколько у нас большая пробоина и много ли воды в башне. Предположим, что у нас на фото этот ручей. Сбоку ручья приделаем вот такое колесо с лопастями:

Чем сильнее бежит ручей, тем быстрее будет крутиться колесо, и наоборот. Это колесо можно заставить работать, приделав к его оси, скажем, электрогенератор, или какой-нибудь механизм. И чем дольше по времени оно будет крутиться, тем больше полезной работы оно сделает.  Раньше, до появления электричества, использовали энергию воды именно так (для тех, кто не в курсе).

Так вот, работа электрического тока определяется точно также! Чем выше сила тока (сила скорости течения воды в ручье), напряжение (давление в башне), и чем дольше по времени все это  будет продолжаться, тем больше работы будет совершать электрический ток!

где, А — работа электрического тока (выражается в Джоулях), U — напряжение (Вольты), I — сила тока (Амперы), t — время (секунды), в течение которого все это происходит.

 

Мощность тока

Рассмотрим две картинки:

Как вы думаете, у кого из них бОльшая мощность?  Допустим, они оба пришли в спортзал и нашли боксерскую грушу. Ботаник, ударяя по груше, ее даже не шелохнул, но травмировал руку))). Дядя-качок, ударяя по груше, выбил из  нее всю дурь. Следовательно, мощность качка намного больше, чем мощность ботаника. Мощность определяется как действие в мгновенный момент времени.

То же самое обстоит и с электрическим током. В такой-то момент времени мощность такая-то. Вот формула для мощности:

где, P — это мощность, Iсила тока, Uнапряжение. Мощность измеряется в Ваттах (Вт).

В  статье блок питания мы вычисляли мощность вентилятора. Она составила  P=UхI=12х0,18=2,16 Ватт. Мда, мощный вентилятор :-)

Все, что мы описали выше — это формулы для постоянного тока. Для переменного тока работа и мощность вычисляются по таким же формулам, но при условии, что если они питают только активную нагрузку, которая не имеет реактивных составляющих. Пример активной нагрузки в этом случае — это лампа накаливания, электроплитка, утюг и тд. В это случае нам бывает достаточно просто замерить переменное напряжение в розетке,  потребляемую силу тока и вычислить по формуле

Нормальный китайский электрочайник потребляет мощность около 2 кВт. Следовательно, за час работы он съест 2 кВт х час. Это уже  и есть работа. Так уж повелось, что ее привыкли измерять в Вт х час, а не в Джоулях. У меня в селе кВт х час на данный момент 2,4 рубля. Если я буду кипятить воду в течение часа, то с меня Россети сдерут 2,4  рубля ;-).




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *