В чём измеряется электричество?
Опубликовано 22.06.2015 | Полезно знать
Поделиться статьей:
Международная система единиц подскажет любому человеку, в чём измеряется электроэнергия. Такая информация нужна для того, чтобы правильно и безопасно использовать в домашних условиях электрические бытовые приборы.
Единицы измерения напряжения
Напряжение измеряется в вольтах. Чтобы снабдить электроэнергией частные дома используется однофазная сеть с напряжением 220 Вольт.
Но, существует также и трёхфазная сеть, для которой напряжение равно 380 Вольт. В 1000 Вольтах состоит 1 киловольт. Согласно этому показателю, напряжение 220 и 380 Вольт равно 0,22 и 0,4 киловольт.
Измерение силы тока
Сила тока представляет собой потребляемую нагрузку, которая возникает во время работы бытовых приборов или оборудования. Её измеряют в амперах.
Измерение сопротивления
Сопротивление является важным показателем, который показывает, с каким противодействием материалу проходит электроток. При замере сопротивления специалист сможет сказать, рабочий ли электрический прибор или же он вышел из строя. Сопротивление измеряется в Омах.
Человеческое тело имеет сопротивление от двух до десяти килоОм.
Для оценки сопротивляемости материалов, чтобы в дальнейшем их использовать для производства электротехнических продуктов используется показатель удельного сопротивления проводника. Такой показатель зависит от площади поперечного сечения и длины проводника.
Измерение мощности
Количество электроэнергии, которую потребляют приборы за определённую единицу времени, называют мощностью. Она измеряется в Ваттах, киловаттах, мегаваттах, гигаваттах.
Измерение электроэнергии по счётчику
Чтобы просчитать, сколько электроэнергии потребляет семья за определённый период времени (например, за месяц) устанавливаются электрические счётчики. На больших предприятиях устанавливают счётчики реактивной энергии.
Для определения потребления электроэнергии в квартире или доме используют такое измерение как 1 киловатт за 60 минут. Когда проводится запись потребления электричества важно мощность умножить на время, чтобы правильно измерить электроэнергию.
Теперь вам известно, в чём измеряется электричество. Теперь без труда сможете определить мощность прибора и какое напряжение в розетке, чтобы не вывести его из строя. Благодаря описанным показателям можно избежать серьёзных и опасных ошибок в использовании электрических приборов.
Метки:
Электрическая энергия — это… Что такое Электрическая энергия?
Электромагнитная энергия — термин, под которым подразумевается энергия, заключенная в электромагнитном поле. Сюда же относятся частные случаи чистого электрического поля и чистого магнитного поля. Эта энергия равна механической работе, совершаемой при перемещении зарядов и проводников в электрическом и магнитном полях.
Работа электрического поля по перемещению заряда
Понятие работы A электрического поля E по перемещению заряда Q вводится в полном соответствии с определением механической работы:
где — разность потенциалов (также употребляется термин напряжение)
Во многих задачах рассматривается непрерывный перенос заряда в течение некоторого времени между точками с заданной разностью потенциалов U(t), в таком случае формула для работы следует переписать следующим образом:
где — сила тока
Мощность электрического тока в цепи
Мощность W электрического тока для участка цепи определяется обычным образом, как производная от работы A по времени, то есть выражением:
— это наиболее общее выражение для мощности в электрической цепи.
С учётом закона Ома :
Электрическую мощность, выделяемую на сопротивлении R можно выразить как через ток: ,
так и через напряжение:
Соответственно, работа (выделившаяся теплота) является интегралом мощности по времени:
Энергия электрического и магнитного полей
Для электрического и магнитного полей их энергия пропорциональна квадрату напряжённости поля. Следует отметить, что, строго говоря, термин энергия электромагнитного поля является не вполне корректным. Вычисление полной энергии электрического поля даже одного электрона приводит к значению равному бесконечности, поскольку соответствующий интеграл (см. ниже) расходится. Бесконечная энергия поля вполне конечного электрона составляет одну из теоретических проблем классической электродинамики. Вместо него в физике обычно используют понятие плотности энергии электромагнитного поля (в определенной точке пространства). Общая энергия поля равняется интегралу плотности энергии по всему пространству.
Плотность энергии электромагнитного поля является суммой плотностей энергий электрического и магнитного полей.
В системе СИ:
где E — напряжённость электрического поля, H — напряжённость магнитного поля, — электрическая постоянная, и — магнитная постоянная. Иногда для констант и — используют термины диэлектрическая проницаемость и магнитная проницаемость вакуума, — которые являются крайне неудачными, и сейчас почти не употребляются.
Потоки энергии электромагнитного поля
Для электромагнитной волны плотность потока энергии определяется вектором Пойнтинга S (в российской научной традиции — вектор Умова-Пойнтинга).
В системе СИ вектор Пойнтинга равен: ,
— векторному произведению напряжённостей электрического и магнитного полей, и направлен перпендикулярно векторам E и H. Это естественным образом согласуется со свойством поперечности электромагнитных волн.
Вместе с тем, формула для плотности потока энергии может быть обобщена для случая стационарных электрических и магнитных полей, и имеет совершенно тот же вид: .
Сам факт существования потоков энергии в постоянных электрических и магнтных полях, на первый взгляд, выглядит очень странно, но это не приводит к каким-либо парадоксам; более того, такие потоки обнаруживаются в эксперименте.
См. также
Электроэнергия: понятие, особенности
Термин электроэнергия (электрическая энергия, электричество) является физическим и широко распространенным термином. В быту и промышленности он означает процесс производства (выработки), передачи и распределения электроэнергии, которая может быть получена 2 способами:
- от энергопоставляющей компании;
- с помощью специальных устройств, называемых генераторами.
Единицей измерения потребления электроэнергии является кВт-час. Электричество обладает рядом положительных свойств и благодаря им она широко применяется во всех отраслях нашего хозяйства и, конечно, в быту. К ним относят:
- простоту выработки;
- возможность передачи на огромные расстояния;
- способность преобразовываться в другие виды энергии;
- легко и просто распределяться между разными потребителями.
В настоящее время тяжело представить производство, сельское хозяйство и быт людей без использования электричества. С его помощью освещаются здания, помещения и территории, работает различная техника, оборудование и устройства, передвигается электротранспорт, обогреваются дома и производственные площади, осуществляется связь и многое другое.
Генерация (преобразование различных видов энергии в электрическую) электроэнергии происходит с помощью тепло-, гидро-, ядерной и альтернативной энергетики. Вырабатывается электроэнергия на специальных электростанциях, функционирование и принцип действия которых определяется их названием.
Активная и реактивная электроэнергия
Передача электроэнергии осуществляется по линиям воздушным или кабельным. Такие линии называют электрическими сетями. Расчет потребляемой электроэнергии с абонентами производится с учетом полной мощности тока, проходящего через электрическую цепь. Затраты полной мощности делят на 2 показателя энергии:
- активная;
- реактивная.
Активная энергия, которая является составляющей выработанной полной мощности (измеряется в кВ·А), совершает полезную работу и у большинства электроприборов в расчетах она совпадает с ней. Например, если в паспорте на какое-то устройство (утюг, электропечь, обогреватель и т.д.) указана активная мощность в кВт, то и полная мощность будет такой же, только уже в кВ·А.
В электрических цепях с реактивными элементами (емкостной или индуктивной нагрузкой) часть полной мощности расходуется не на совершение полезной роботы. Это и будет реактивная электроэнергия. Такое понятие характерно для цепей переменного тока. Здесь присутствует такое явление, как несоответствие фазы напряжения фазе тока. Происходит или ее опережение (при емкостной нагрузке) или отставание (при индуктивной нагрузке). Потери происходят из-за нагревания. Многие бытовые и промышленные приборы и оборудование имеют реактивную составляющую (электродвигатели, переносной электроинструмент, бытовая техника и т.д.). Тогда при расчете за потребленную электроэнергию вводят поправочный коэффициент мощности. Обозначается он как cos fi и его величина лежит обычно в пределах от 0,6 до 0,9 (указывается в паспортных данных на конкретное электроустройство). Например, если в паспорте переносного инструмента указана мощность в 0,8 кВт и значение cos = 0,8, то в этом случае полная потребляемая мощность составит – 1 кВт(0,8/0,8). Считается негативным явлением и при уменьшении показателя cos снижается полезная мощность.
Обратите внимание! При отсутствии или потере паспорта на конкретное электроустройство для вычисления полной мощности применяют коэффициент cos = 0,7.
Чем выше значение cos , тем меньше потери активной электроэнергии и, конечно, такое электричество будет стоить дешевле. Для повышения этого коэффициента используются различные компенсирующие устройства. Это могут быть генераторы опережающего тока, батареи конденсаторов и др. устройства.
Помимо передачи по проводникам существует еще беспроводная передача электроэнергии. В данный момент существует технология беспроводной зарядки мобильных телефонов и некоторых бытовых устройств, электромобилей и т.п. Они имеют ограничения по дальности и малую эффективность передачи энергии, поэтому говорить об их широком применении не приходится.
Что такое электрическая энергия?
А Вы знаете, что такое электрическая энергия?
Что такое электрическая энергия?
Электрическая энергия
Электрическая энергия возникает в результате движения электрического заряда и обычно называется просто «электричеством». В конечном счете, она имеет свое начало в электромагнитной силе: одна из четырех основных сил природы и та, которая отвечает за поведение электрически заряженных объектов. Электрическая энергия является результатом взаимодействия субатомных частиц с этой силой. Электричество проявляется в таких природных явлениях, как молния и жизненно важно на фундаментальном уровне. Способность людей генерировать, передавать и хранить электроэнергию имеет решающее значение для современной промышленности, технологий и, в большинстве стран, внутренней жизни.
Происхождение электрической энергии
Существует два типа электрических зарядов, называемых положительными и отрицательными. Если два электрически заряженных объекта приближаются друг к другу, они будут испытывать силу. Если обвинения одинаковы – как положительные, так и отрицательные – сила будет действовать, чтобы оттолкнуть объекты друг от друга. Если у них есть разные обвинения, они будут привлекать друг друга. Это отталкивание или притяжение известно как электромагнитная сила, и его можно использовать для создания потока электрической энергии.
Атомы состоят из ядра, содержащего положительно заряженные протоны, с отрицательно заряженными электронами, вращающимися вокруг него. Обычно протоны остаются в ядре, но электроны могут двигаться от атома к атому, позволяя им течь через материалы, такие как металлы, которые проводят электричество. Место с избытком электронов над протонами будет иметь отрицательный заряд; место с дефицитом будет иметь положительный заряд. Поскольку противоположные заряды притягиваются друг к другу, электроны будут течь из отрицательно заряженной области в положительно заряженную, если это разрешено, создавая электрический ток.
Использование электрической энергии
Электричество полезно как само по себе, так и как средство передачи энергии на большие расстояния. Это важно для различных промышленных процессов, телекоммуникаций и Интернета, компьютеров, телевизоров и многих других устройств в общем использовании. Он также может быть преобразован в другие виды энергии для использования в различных других приложениях.
Когда электрический ток протекает через проводник, он генерирует определенное количество тепла. Полученная сумма зависит от того, насколько хорошо материал проводит электричество. Хороший проводник, такой как медь, производит очень мало. По этой причине медные провода и кабели обычно используются для передачи электроэнергии: при нагревании энергия теряется, поэтому хороший проводник минимизирует потери энергии. Материалы, которые проводят электричество менее хорошо, производят больше тепла, поэтому, как правило, они используются, например, в электронагревателях, плитах и печах.
Электрическая энергия также может быть преобразована в свет. Ранние огни дуги зависели от электрического разряда через небольшой промежуток, чтобы нагреть воздух до того места, где он светится – тот же принцип, что и молния. Позже была введена лампа накаливания: это зависит от тока, вызывающего тонкую, спиральную проволоку, чтобы светиться белым. Современные энергосберегающие лампочки пропускают ток высокого напряжения через тонкий газ, заставляя его излучать ультрафиолетовое излучение, которое поражает флуоресцентное покрытие для получения видимого света.
Когда проводящий материал, такой как медный провод, перемещается в магнитном поле, генерируется ток. И наоборот, ток, протекающий через провод, будет испытывать магнитное поле, создавая движение. Это принцип электродвигателя. Эти устройства состоят из расположения магнитов и катушек из медной проволоки, так что при прохождении тока через провод происходит движение поворота. Электродвигатели широко используются в промышленности и дома, например, в стиральных машинах и DVD-плеерах.
Измерение электрической энергии
Энергия измеряется в джоулях, термин, названный в честь физика Джеймса Прескотта Джоуля. Одна джоуль – это примерно количество энергии, необходимое для подъема веса одного фунта (0,45 килограмма) на вертикальное расстояние в девять дюймов (22,9 см). Однако, как правило, удобнее думать о электричестве с точки зрения мощности, которая представляет собой энергию, деленную по времени, или скорость, с которой она течет. Это дает, возможно, более привычную единицу ватта, названную в честь ученого Джеймса Уотта. Один ватт эквивалентен одному джоулю в секунду.
Существует ряд других единиц, которые относятся к электричеству. Кулон является единицей электрического заряда. Его можно рассматривать как количество электронов – 1,6 · 1019 – так как все электроны имеют одинаковый, очень малый заряд. Ампер, обычно сокращенный до «amp», представляет собой единицу электрического тока или количество электронов, которые текут за определенный промежуток времени. Один усилитель эквивалентен одному кулону в секунду.
Вольт – это единица электродвижущей силы, или количество энергии, которое передается на единицу заряда, или кулон. Один вольт эквивалентен одному джоулю энергии, передаваемому для каждого кулона заряда. Мощность в ваттах эквивалентна вольтам, умноженным на усилители, поэтому ток в 5 ампер на 100 вольт будет эквивалентен 500 Вт.
Генерация электрической энергии
Большая часть электроэнергии генерируется устройствами, которые преобразуют вращательное движение в электрическую энергию, используя тот же принцип, что и электрический двигатель, но наоборот. Движение катушек проволоки в магнитном поле создает электрический ток. Обычно тепло, часто генерируемое сжиганием ископаемых видов топлива, используется для производства пара, который обеспечивает турбину для обеспечения вращательного движения. На атомной электростанции ядерная энергия обеспечивает тепло. Гидроэлектроэнергия использует движение воды под действием силы тяжести для управления турбиной.
Электричество, генерируемое на электростанциях, обычно в виде переменного тока (AC). Это означает, что ток постоянно меняет направление, много раз в секунду. Для большинства целей AC работает хорошо, и именно так электричество достигает дома. Однако для некоторых промышленных процессов требуется постоянный ток (DC), который протекает только в одном направлении. Например, производство определенных химических веществ использует электролиз: расщепление соединений на элементы или более простые соединения с использованием электричества. Это требует постоянного тока, поэтому в этих отраслях потребуется либо преобразование переменного тока в постоянное, либо будет иметь собственный источник постоянного тока.
Более эффективно передавать электроэнергию через линии электропередачи при более высоких напряжениях. По этой причине генерирующие установки используют устройства, называемые трансформаторами, для увеличения напряжения для передачи. Это не увеличивает энергию или мощность: когда напряжение повышается, ток уменьшается и наоборот. Передача электроэнергии на большие расстояния происходит на многих тысячах вольт; однако он не может использоваться в домах при этих напряжениях. Локальные трансформаторы уменьшают напряжение до 110 вольт в США и 220-240 вольт в Европе для внутренних поставок.
Электричество для небольших, маломощных устройств часто снабжается батареями. Они используют химическую энергию для создания относительно небольшого электрического тока. Они всегда генерируют постоянный ток и, следовательно, имеют отрицательный и положительный терминал. Электроны текут от отрицательного к положительному выводу, когда цепь завершена.
в каких единицах? в 2020 году
Электрическая мощность
Электрические батареи превращают химическую энергию в электрическую.
Электричество – это тип энергии, который зависит от притяжения или отталкивания электрических зарядов. Существует два вида электричества: статическое и текущее. Статическое электричество связано с наличием статических нагрузок, т.е. нагрузок, которые не двигаются. Электрический ток происходит из-за перемещение грузов.
Пример статического электричества – когда мы натираем воздушный шарик на волосы. Воздушный шар удерживает электроны от волос, заряжаясь отрицательно, в то время как волосы заряжены положительно. Если вы подойдете к воздушному шарику к своей голове, не касаясь его, вы увидите, как пряди волос тянутся к воздушному шарику.
Электрический ток – это поток зарядов из-за движения свободных электронов в проводнике. Это движение происходит в электрическом поле, то есть в области вокруг заряда, где действует сила. Электрические заряды легко переносятся такими материалами, как металлы, особенно серебро, медь и алюминий.
В батареях или электрических батареях происходит превращение химической энергии в электрическую энергию. Химическая энергия происходит в результате реакции между электродами и электролитом, когда положительный полюс соединен с отрицательным полюсом батареи. Вольт – это единица измерения потенциальной энергии на заряд в батарее.
Применение величины
Согласно ГОСТу, кВт·ч — это основная единица для ведения учета количества применяющейся электрической энергии. Главное ее преимущество — удобство использования. Результаты при ее использовании получаются наиболее приемлемыми. Однако никто не запрещает при необходимости использовать и кратные единицы, например, мегаватт-час, гигаватт-час.
ГОСТом также установлены правила написания единицы измерения — «киловатт-час». Ее полное название необходимо писать с применением дефиса. Если используется краткое обозначение английскими или русскими буквами, то перед «h» и «ч» нужно ставить точку в середине строки. По сути, такая точка является знаком умножения.
Мощность приборов, работающих от электричества, а также потребляемую ими за час энергию принято указывать на их корпусе. При этом единица «ватт» может быть обозначена английской буквой — «W». Выбор той или иной производной единицы зависит от производителя.
Это могут быть кВт-часы, кВт или даже вольт-амперы. Например:
- Если на корпусе микроволновой печи присутствуют обозначения «кВт», «kW» или «kVt», то по числу, расположенному перед ними, можно судить о тепловой мощности этого прибора.
- Если же на корпусе присутствуют символы «кВт·ч» и «kW·h», то это значит, что производитель микроволновой печи решил указать электрическую мощность, которую потребляет прибор за определенный период своей работы.
Типы потенциальной энергии
Существуют различные типы потенциальной энергии, каждый из которых связан с определенным типом силы.
Четыре основных типа:
- Гравитационная Потенциальная Энергия: энергия в объекте, когда она удерживается вертикально на некоторой высоте.
- Упругая потенциальная энергия: энергия, запасенная в объекте, когда он растягивается или сжимается.
- Потенциальная электрическая энергия: энергия в объекте за счет его заряда.
- Химическая потенциальная энергия: энергия, запасенная в химических связях вещества.
Каждый из них измеряется по-разному. Например, потенциальная энергия гравитации (PE) пропорциональна массе (m) объекта, силе тяжести (g) и высоте (h), на которой удерживается объект.
PE = m. g. h
Чем больше масса объекта и чем выше он удерживается, тем больше будет его потенциальная энергия. Как и все другие формы энергии, потенциальная энергия измеряется в килограммах-метрах в квадрате за секунду в квадрате (кг м2 / С2 ) или Джоуле (Дж).
Чтобы лучше объяснить этот феномен, мы собрали несколько интересных примеров потенциальной энергии, которую вы видите в своей повседневной жизни.
Примечания
- ↑ Смит, Кросби. The science of energy: a cultural history of energy physics in Victorian Britain. — The University of Chicago Press, 1998. — ISBN 0-226-76421-4.
- Томсон, Уильям. Об источниках энергии, доступных человеку для совершения механических эффектов = On the sources of energy available to man for the production of mechanical effect. — BAAS Rep, 1881. С. 513
- Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics. — США: Addison Wesley, 1964. — Vol. 1. — ISBN 0-201-02115-3.
- Фейнман, Ричард. Фейнмановские лекции по физике = The Feynman Lectures on Physics. — Т. 1.
- Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теоретическая физика. — 5-е изд. — М.: Физматлит, 2004. — Т. I. Механика. — 224 с. — ISBN 5-9221-0055-6.
- , с. 11.
- , с. 18.
- , с. 19.
- Джоуль (единица энергии и работы) — статья из Большой советской энциклопедии. Г. Д. Бурдун.
- ↑ , с. 134.
Когда появилась первая атомная электростанция?
В 1898 году известные ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри обнаружили, что настуран – минерал урана – радиоактивен, а в 1933 году американский физик Лео Силард впервые выдвинул идею цепной ядерной реакции – принцип, который после его осуществления на практике открыл дорогу для создания ядерного оружия. Первоначально энергия атома использовалась в военных целях. Впервые атом в мирных целях начали использовать в СССР. Первую в мире экспериментальную атомную электростанцию мощность всего 5 МВт запустили в 1954 году в городе Обнинске Калужской области. Работа первой экспериментальной АЭС показала свою перспективность и безопасность. При ее работе отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду, в отличие от тепловых станций не требуется большого количества органического топлива. Сегодня АЭС – одни из самых экологически чистых источников энергии.
Основы сохранения и превращения
Из основ физики известно, что суммарная сила любого объекта, независимо от времени и места его пребывания, всегда остается величиной постоянной, преобразуются лишь ее постоянные составляющие (Еп) и (Ек).
Переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно происходит при определенных условиях.
Например, если предмет не перемещается, то его кинетическая энергия равна нулю, в его состоянии будет присутствовать только потенциальная составляющая.
И наоборот, чему равна потенциальная энергия объекта, например, когда он находится на поверхности Земли (h=0)? Конечно, она нулевая, а Е тела будет состоять только из ее составляющей Ек.
Но потенциальная энергия – это мощность движения. Стоит только системе приподняться на какую- то высоту, после чего его Еп сразу начнет увеличиваться, а Ек на такую величину, соответственно, уменьшаться. Эта закономерность просматривается в вышеуказанных формулах (1) и (2).
Для наглядности приведем пример с камнем либо мячом, которые подбрасывают. В процессе полета каждый из них обладает и как потенциальной, так и кинетической составляющей. Если одна увеличивается, то другая на такую же величину уменьшается.
Полет предметов вверх продолжается лишь до тех пор, пока хватит запаса и сил у составляющей движения Ек. Как только она иссякла, начинается падение.
А вот чему равна потенциальная энергия предметов в самой верхней точке, догадаться нетрудно, она максимальная.
При их падении происходит все наоборот. При касании с землей уровень кинетической энергии равен максимуму.
Действие этого закона наблюдается не только в обычной жизни, но и в научных теориях. Кратко об одной из них.
Так как между многочисленными частицами идеального газа отсутствует какое-либо взаимодействие, то потенциальная составляющая описываемого явления молекул постоянно нулевая. Значит, вся внутренняя сила частиц идеального газа определяется, как средняя кинетическая, и рассчитывается по приведенной выше формуле (1).
Внимание! В наше время на письменных столах можно увидеть сувенир, называемый «маятником Ньютона». Этот прибор прекрасно демонстрирует процесс преобразования
Если крайний шарик отвести в сторону, а затем его отпустить, он после столкновения передает свой энергетический заряд следующему шарику, а тот своему соседу.
Виды энергии в физике
Кинетическая и потенциальная энергии, формулы
Приборы для измерения силы тока и электрического напряжения
Чтобы рассчитать работу, выполненную электротоком за тот или иной временной интервал, пользователь должен располагать приборами, предназначенными для замеров величин, произведение которых составляет искомую. Токовую силу принято замерять амперметром, напряжение на концах участка цепи – вольтметром. Оба обозначенных прибора выпускаются в разных вариантах исполнения: как в виде простых моделей для применения на школьных уроках физики, так и высокоточных образцов с цифровым дисплеем. На электросхеме по стандартам амперметр обозначается буквой А (символизирующей ампер – единицу измерения), взятой в кружок, а вольтметр – обведенной аналогичным образом латинской литерой V (вольт). Вместо кружка возможно использование изображения прибора с соответствующей буквой либо простых латинских литер, обозначающих соответствующие величины (U и I).
Амперметр, с помощью которого измеряют токовую силу, является одним из приборов, необходимых для вычисления работы электротока за определенный период времени в домашних или лабораторных условиях
Чтобы узнать, какую работу производит электрический ток за определенный промежуток времени, пользователь должен иметь два прибора, а также секундомер или его аналог (данная опция есть в большинстве мобильных телефонов, даже во многих кнопочных моделях). Измерительные приборы подсоединяются в цепь, засекается нужное время, и затем фиксируются показания амперметра и вольтметра. После этого остается перемножить три величины между собой. Вместо двух отдельных приборов можно воспользоваться цифровым мультиметром. В этом случае измерения придется проводить последовательно, каждый раз перенастраивая прибор на замер той или иной величины и записывая получающийся показатель. Измерив одну из величин, прибор нужно обязательно отсоединить от цепи, затем перевести в другой режим и подсоединить снова.
Чтобы найти работу, нужно замерить показания подсоединенных к цепи вольтметра и амперметра
Работа электрического тока – важная величина для оценки затрат электроэнергии для личного или корпоративного использования. Именно она фиксируется в показаниях счетчиков электричества, устанавливаемых в щиток или на дин-рейку. Трансформацию электротока из одной формы в другую, произошедшую в цепи за заданный временной интервал, можно оценить, проведя измерения силы тока и напряжения и перемножив три компонента произведения.
Мощность как физическая величина, формула мощности
Значение, показывающее, как быстро происходят преобразование, трансляция или потребление энергии в какой-либо системе, – мощность
Для характеристик энергетических условий важно, насколько быстро выполняется процесс. Работа, реализуемая в единицу времени, именуется мощностью:
P = А/t,
где:
- А – работа;
- t – время.
Можно учитывать отдельно мощность в механике и электрическую мощность.
Чтобы получить ответ на вопрос: в чем измеряется механическая мощность, рассматривают действие силы на движущееся тело. Сила проделывает работу, мощность в таком случае определяется по формуле:
N = F*v,
где:
- F – сила;
- v – скорость.
При вращательном движении эту величину определяют с учётом момента силы и частоты вращения, «об./мин.».
Измерение мощности в трехфазных цепях переменного тока
Как и в однофазных сетях, так же и в трехфазных полную энергию сети можно измерять косвенным методом, то есть с помощью вольтметра и амперметра по схемам показанным выше. Если нагрузка трехфазной цепи будет симметричной, то можно применить такую формулу:
Uл – напряжение линейное, I- фазный ток.
Если же фазная нагрузка не симметрична, то производят суммирование мощностей каждой из фаз:
При измерении активной энергии в четырехпроводной цепи при использовании трех ваттметров, как показано ниже:
Общей энергией потребляемой из сети будет сумма показаний ваттметров:
Не меньшее распространение получил и метод измерения двумя ваттметрами (применим только для трехпроводных цепей):
Сумму их показаний можно выразить следующим выражением:
При симметричной нагрузке применима такая же формула как и для полной энергии:
Где φ – сдвиг между током и напряжением (угол фазового сдвига).
Измерение реактивной составляющей производят по той же схеме (смотри рисунок в)) и в этом случае она будет равна разности алгебраической между показателями приборов:
Если сеть не симметрична, то для измерения реактивной составляющей применяют два или три ваттметра, которые подключают по различным схемам.
Основные показатели качества электроэнергии
Список основных показателей качества электрической энергии:
- установившееся отклонение напряжения;
- размах изменения напряжения;
- доза фликера;
- коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения;
- коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения;
- коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности;
- коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
- отклонение частоты;
- длительность провала напряжения;
- импульсное напряжение;
- коэффициент временного перенапряжения.
Отклонение напряжения
Одним из параметров качества электроэнергии является отклонение напряжения.
Отклонение напряжения определяется значением установившегося отклонения напряжения. Для значения отклонения напряжения установлены нижеследующие нормы: нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электроэнергии равны соответственно +5 и +10% от номинального напряжения электрической сети.
Значение отклонения напряжения определяется при длительности процесса более одной минуты. Нормально допустимым отклонением
напряжения считается диапазон в 5%, то есть: +/-5% (от 209 В до 231 В).Предельно допустимым отклонением напряжения считается диапазон в 10%, то есть: +/-10% (от 198 В до 242 В).
Для определенных выше показателей качества электроэнергии действуют следующие нормативы: положительные и отрицательные отклонения напряжения в точке передачи электрической энергии не должны превышать 10% номинального или согласованного значения напряжения в течение 100% времени интервала в одну неделю.
В чем измеряется электрическая мощность
Мощность — это энергия за единицу времени. Единица СИ для мощности — это ватт (Вт), который равен джоулю в секунду (Дж/с), при этом джоуль — единица СИ для энергии, а секунда — единица СИ для времени.
Единицы мощности
Умножение киловатта на час дает киловатт-час (кВт • ч), единицу, часто используемую электроэнергетическими компаниями для представления количества электрической энергии, произведенной или предоставленной потребителям. Аналогичным образом энергоемкость батарей нужно измерять в единицах ампер-часов (А-ч) или для переносных батарей в миллиамперах-часах (мА-ч).
В единицах СИ ватт имеет обозначение W. Имя сохранилось в знак признания Джеймса Уатта, который ввел термин «лошадиная сила» — старая единица мощности.
Единицы преобразования энергии:
- Лошадиные силы (HP) — 746 Вт;
- килоВатты (кВт) — 1×1000 Вт;
- мегаватты (МВт) −1×1000000 Вт;
- гигаватт (ГВт) — 1×1000000000 Вт.
Вам это будет интересно Как соединять конденсаторы
Оцените статью:
В чем измеряется мощность: активная, реактивная, полная
Электрические приборы характеризуются многими параметрами, одной из которых является мощность. Об этом многие слышали, но не каждый может точно объяснить, что это такое, в чем измеряется мощность и как ее определить.
Знание мощности помогает сравнивать однотипные устройства, подбирать необходимый источник питания, прогнозировать расход электроэнергии и некоторое другое. В первую очередь, конечно же, необходимо познакомиться с этим термином.
Что такое мощность электрического тока
Под мощностью электрического тока понимают некоторые изменения, связанные с энергией. Например, передача электроэнергии по проводам. В этом случае определяется мощность линии.
Или это может быть преобразование, так электродвигатель может совершать какую-то механическую работу, телефон преобразует электричество в радиоволны, расходует энергию на работу процессора, экрана и тому подобное. Получается, что под мощностью понимают потребление энергии за определенный промежуток времени.
Но есть и обратный процесс. Так генератор, напротив, вырабатывает электроэнергию, отдавая ее потребителю, обладает какой-то мощностью. Аккумулятор может быть как источником энергии, так и потребителем во время заряда. По своей сущности мощность является скалярной величиной и определяется в точечном отрезке времени.
Скалярная – величина, определяемая только числом, без указания направления движения электрического тока. |
Кроме того, сам потребитель может менять свою мощность в зависимости от поставленной задачи. На примере съемочной камеры это легче объяснить.
При работе камеры ток потребления один, если делается фотосъемка, то мощность другая, а если применяется вспышка, то мощность уже третья. И каждый раз можно определить потребление энергии с помощью простой формулы.
Формула расчета мощности, тока и напряжения
Сначала следует определить входящие в формулу единицы измерения мощности или определить, что делает электрическую энергию способной выполнять какие-либо действия?
Электрический заряд, из которого состоит ток, должен перемещаться, только в этом случае возможно его проявление, так как по определению электрический ток – это движение заряженных частиц по замкнутой цепи. Поэтому мощность напрямую зависит от количества перемещенной энергии за точку времени в определенной цепи.
Что заставляет заряды перемещаться? Это создаваемая источником питания разность потенциалов. Измеряется она в Вольтах и называется напряжением. Другое, что еще нужно учесть – количество зарядов, проходящих в этот момент через поперечное сечение проводника. Это называется силой тока и измеряется в Амперах. Вот две составляющие, которые необходимы для упрощенной формулы.
Что нужно сделать с этими составляющими? Чтобы проще было понять, будем считать, что напряжение отвечает за скорость передвижения, а ток за количество заряда. Пусть напряжение будет равно 1 единице, а ток начнется с 2 зарядов. В этом случае за единицу времени будет перемещено 2 заряда.
А если напряжение увеличить до 2 единиц? Тогда и зарядов будет перемещено в два раза больше, поскольку скорость перемещения будет увеличена.
Из этого делаем вывод: чтобы узнать мощность (количество перемещенных зарядов), необходимо напряжение умножить на ток. Подставив условные обозначения, получим формулу мощности: P=UI;
- где P – мощность,
- U – напряжение,
- I – сила тока.
Осталось узнать, в чем измеряется электрическая мощность.
Ватт и другие единицы измерения мощности
Впервые понятие ватт было использовано в 1882 году. До этого мощность измерялась в лошадиных силах. В международную систему этот термин был включен в 1960 году. Для обозначения используют букву W в международной системе и Вт, как русский эквивалент. Понятие мощности используется не только в электротехнике, мощность может быть:
- механической;
- тепловой;
- электромагнитной и так далее.
Если разбираться в чем измеряется мощность тока, то здесь существуют производные от основной единицы. Полный список приводится в таблице.
В быту чаще всего используются Ватты и килоВатты. И здесь может возникнуть путаница. Когда нужно узнать, в чем измеряется мощность, то следует уточнять, о чем идет речь. Дело в том, что есть еще одно измерение – киловатт в час. В чем разница между килоВатт и килоВатт в час?
Первое понятие указывает на мощность прибора, то есть способность прибора преобразовывать электрическую энергию во что-то другое. Например, лампочка мощностью 1 кВт способна за один час потребить энергию равную мощности в 1 кВт.
Лампочка мощностью 100 Вт за 10 часов потребит такую же энергию. А счетчик, который контролирует потребление энергии, за один час учитывает потребление всей энергии, проходящей через него. За этот же час может быть расходовано несколько килоВатт.
Получается, что мощность прибора не зависит от времени работы, а вот потребляемая мощность, напротив, напрямую связана со временем. Поскольку речь пошла о переменном токе, то следует также отметить, что и здесь не все так просто.
В чем измеряется активная, реактивная и полная мощность
Когда речь идет о постоянном токе, тогда приведенная выше формула применима к вычислению. Она также может быть использована для измерения мгновенного значения мощности в переменном токе, но что касается определения мощности в длительном временно́м значении, то здесь эта формула неприменима. Дело в том, что в переменном токе существует несколько определяемых мощностей:
- активная;
- реактивная;
- полная.
Сразу отметим, что полная мощность включает в себя активную и реактивную мощности. Что представляют собой эти составляющие и в чем измеряется мощность каждой из них?
Реактивная мощность, если не вдаваться в сложности, состоит из мощности нагрузки, в цепи которой включены индуктивности и (или) емкости.
Индуктивностью называются катушки, с сердечником или без. Например, трансформатор, двигатель, дроссель. Под емкостью подразумевают конденсаторы. |
Она определяется по формуле Q=U·I·sinφ. Единицей измерения служит ВАр (Вольт-Ампер реактивный) или var. Новая составляющая sinφ определяет сдвиг фазы в градусах или радианах. Что это значит?
При прохождении переменного тока через индуктивность ток начинает опаздывать от меняющегося напряжения. Связано это с электромагнитным полем, возникающим при прохождении через проводник тока. Это поле мешает менять направление. Такой сдвиг называют положительным.
Емкость, напротив, действует в обратном направлении. Конденсатор стремится сравнять разность потенциалов на своих обкладках. Поэтому ток опережает напряжение. Такой сдвиг называют отрицательным.
Активная мощность определяется по формуле P=U·I·cosφ. В цепи с активной нагрузкой емкостные и индуктивные составляющие выражены очень слабо. Измеряется в Ваттах (Вт).
Полная мощность определяется суммой активной и реактивной мощности для вектора. Измеряется в Вольт Амперах для СИ, в России используется ВА (Вольт-Ампер).
Мощность бытовых электрических приборов
Мощность служит основной характеристикой прибора, поэтому она указывается на каждом выпускаемой промышленностью электроприборе. Как варьирует эта мощность можно увидеть из таблицы.
Знание, в чем измеряется мощность прибора и что она характеризует, помогает согласовать нагрузку с источником тока, а это, в свою очередь, обеспечивает надежную работу всей системы.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья — поделись с друзьями!
Как измеряется электроэнергия
прозрачный
person_outline
Выйти
Смотрите наши планы
- для дома
Электричество
&
газПереключить
менюЭлектричество
&
газПереключить
менюЗеленый
энергияНовый
метры
&
установкиЧрезвычайные ситуации,
перебои
&
безопасностьЦентрализованный
электричество
за
квартирыЭнергия
эффективность
чаевые
Энергия
планыПереключить
менюСравнить
энергия
планыПредсказуемый
План
Ценообразование
объяснилПереключить
менюЭнергия
цена
факт
листыДополнительные
обвиненияУступки
&
скидкиЭкономия
калькулятор
Биллинг
&
выплатыПереключить
менюСделать
а
оплатаКак
к
читать
ваш
счетКак
к
читать
ваш
метрЯ
метр
читатьТрудности
&
финансовый
поддержка
Переехать
домСУГ
Переключить
менюСУГ
планыПереключить
менюСУГ
Цены
а также
сборыГаз
слесарь
оказание услугЗеленый
СУГтермины
а также
условия
ОБЫЧНОЕ НЕПРАВИЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ: Электричество — это энергия?
Как словари, энциклопедии и учебники могут составлять такой гигантский
ошибка по поводу электричества? Я не уверен, но подозреваю, что ошибка
был упущен, потому что он медленно проникал в книги на протяжении многих десятилетий.Большинство людей только приобретают новых идей, они только практикуют «обучение»
вместо того, чтобы «разучивать» какие-либо неправильные концепции. С тех пор, как мы
привычно накапливать знания, а не разрушать
заблуждения, мы никогда
наткнулся на проблему. Поскольку большинство людей не понимают
по электрофизике никто не жаловался и даже не замечал. И если вы поднимете
температура кастрюли с лобстером достаточно медленная, живые омары не
поймите, что они в беде! (ухмылка)
Еще одна большая проблема: все эти основные идеи связаны с невидимым
вещи! Они
невидимый, как воздух, невидимый, как звуковые волны.Но хоть воздухом,
ветер,
и звук, мы можем выучить эти три слова и распознать их различия
потому что мы можем воспринимать
что-то о них. Звук — это не воздух. И воздушные шары не полны
«ветер.» Но с электрическими цепями мы никогда не понимаем
разница между «электрическим ветром» и «электрическим звуком», и
«электрический кислород». Все трое находятся внутри проводов. Но
только один из них следует назвать «электричеством».
А как насчет экспертов? Почему не жалуются ученые?
Вот одна причина: на протяжении многих лет современные ученые использовали термин
«электричества» все меньше и меньше.Возможно, они знают о
ползущее искажение слова «электричество»? И поэтому они избегают использования
Это?
Вместо этого они приняли улучшенную терминологию. Современные ученые не
говорят «заряды электричества». Вместо этого они называют это «электрическим
заряд. «Кроме того, современные ученые больше не говорят, что электрический ток
«поток электричества». Вместо этого они называют это «потоком заряда». Oни
также говорят
что электроны являются «носителями заряда», а не частицами
электричество ». Даже закон Фарадея был изменен, и сегодня
ученые обычно говорят о «количестве заряда», а не о
традиционные «» количества
электричества », обсуждаемого в древнем определении Фарадея.
Закон об электролизе.
Если сегодняшние ученые увидят учебник,
«электричество — это энергия», они не обязательно поймут, что это
ошибка. Они не поймут, что фраза «электричество — это энергия»
неправильно, и совершает ту же ошибку, что и следующий статус:
«электрический заряд — это вид энергии». Ученые больше не используют
слово «электричество» в своей повседневной профессии они в основном используют
это при объяснении физики детям. В результате они не
строго контролировать собственное использование слова «электричество» в некритических
ситуации.Поэтому они могут никогда не заметить, когда детские учебники
понять неправильно.
Кроме того, современные ученые находятся в таком же положении, как и все остальные:
они выучили часть своей терминологии в начальной школе, и если их
книги были неправильными, их взрослые умы могли еще сохранить эти ошибки. Если
каждый из нас узнает в начальной школе, что расходы на «электричество»
должны быть формой энергии, годы спустя мы можем оставаться слепыми к
противоречия, даже когда мы вырастем и станем лучшими физиками.В
ученые помещают детские ошибки в ячейку памяти и никогда не используют
их во время работы, но они все равно могут выявить их при объяснении
электричество неспециалистам. Когда я только начинал, я сам поймал
я делаю это. Сомневаюсь, что я единственный, кто страдает от этой проблемы.
Еще одна причина, по которой ошибка никогда не исправлялась: если ошибка становится
чрезвычайно широко распространены, и сотни тысяч людей начинают делать
та же ошибка, то ошибка станет невидимой.Все эти люди будут
отказываются даже признать гигантскую ошибку, поскольку — это ошибка .
Это слишком велико. В конце концов,
столько людей никогда не могут ошибаться! О да? Правила большинства? Не
где речь идет о реальном мире! Неважно, сколько людей делают
фактическая ошибка: ошибка остается такой же ошибочной. Однако любой специалист, который
объекты, и кто решит исправить крупную ошибку, они, возможно, будут
рассматривается как придирки к грамматике
живет в башнях из слоновой кости. Те, у кого есть амбиции указать на
ошибки легко игнорировать, потому что их так мало.
По всем нефизическим, ненаучным школьным предметам, безусловно, большинство
действительно правит, и любые придирки к грамматике на самом деле ошибаются, поскольку сленг
становится правильным со временем. Например, если миллионы людей используют
сленговые слова в их повседневной речи, то со временем эти сленговые слова будут
стать приемлемым. Сами слова не изменились … но их нет
более длинные ошибки. Поскольку сленг медленно распространяется на протяжении многих лет,
словари в конечном итоге принимают эти слова (словари ЗАПИСЬ
определения, они не продвигают их, и общие ошибки записываются
слишком.) Со временем все словари будут включать сленговые слова и
эти слова станут правильным английским и больше не будут сленгом. За
по этой причине люди обычно игнорируют любых придирчивых грамматиков, которые возражают против
«неправильное использование» или «искажение» английского языка. Такое неправильное использование — это вопрос
мнения. В долгосрочной перспективе «неправильное использование» превращается в надлежащее
Английский.
Но уроки естествознания отличаются от уроков английского. В науке,
правит реальность, и если большая группа не-ученых попытается изменить
описание реального мира, пытается определить кулоны как единицы
энергии, то эта большая группа ошибается.Неважно, сколько людей «голосуют» за изменение, потому что Природа
не слушает. Если «электричество» изначально означает электрический заряд, и
если люди попытаются изменить его так, чтобы слово «электричество» теперь означало ЭМ
энергии, то у нас есть особое слово для их действий: ОШИБКА
ТЕРМИНОЛОГИЯ.
Я не совсем знаю, как решить проблему со словом
«электричество.» Слишком много справочников содержат ошибки. Слово имеет
злоупотребляли так много десятилетий, что я испытываю искушение последовать примеру
ученые, и просто сдавайтесь! Просто признай, что слово
Электричество безвозвратно загрязнено.Просто оставь это как
плохая работа. Откажитесь от молча. Так никого не нужно вызывать
за публичное смущение. Тем не менее, в прошлом это негласно вызывало
серьезные проблемы. Он не исправляет коррупцию, а просто прикрывает ее.
вверх.
Отказ от слова электричество может защитить науку от
повреждение головного мозга, вызванное противоречивой терминологией, но это никак не влияет на
исправить все справочники, заполненные непонятными
объяснения «электричества».»Что еще более важно, если мы незаметно откажемся от
слово «электричество» без обсуждения, оно никак не помогает всем
бедные души, которые сейчас сбиты с толку неправильным «электричеством»
концепции. Он также не помогает всем разочарованным
студентов-естественников, которые бьются головой о противоречивом материале, все еще присутствующем в их
учебники естествознания.
Дж. К. Максвелл, а также все «максвеллианцы» в последующие десятилетия видели
электричество как несжимаемая среда, и уж точно не как форма
энергия.Например, вот немного от сэра Оливера Лоджа:
« Электричество — это не форма энергии, как и вода — форма
энергия. Вода может быть носителем энергии, когда находится на высоком уровне или в
движение; так может электричество. Электричество нельзя производить, так как тепло
может; его можно только перемещать с места на место, как воду; и его энергия
должно быть в форме движения или напряжения. Электричество под напряжением
составляет «обвинение»; электричество в движении представляет собой ток и
магнетизм; электричество в вибрации составляет свет.Какое электричество
мы не знаем, но, возможно, это форма или аспект
иметь значение. Так учили в течение тридцати лет ученики Клерка-Максвелла.
Теперь мы можем пойти еще дальше и сказать, что материя состоит из электричества.
и ничего больше. «- Оливер Лодж, 1905 г.
КОММЕНТАРИИ
ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО?
НЕПРАВИЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
СБОР ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
НЕКОТОРЫЕ ЛИТЕРАТУРЫ С НЕПРАВИЛЬНЫМИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯМИ
Внешние ссылки
как первооткрыватель (Тиндаль 1869)
Естественные науки 9 класс
Обзор главы
2 недели
В этой главе рассматриваются затраты, связанные с использованием электроэнергии.У некоторых учащихся дома будут счетчики электроэнергии с предоплатой, в то время как другим будет выставлен счет ежемесячно в соответствии с их использованием. Каким бы способом они ни выставлялись, они должны понимать, как рассчитываются сборы. Для упрощения расчетов нужно назначить тариф. Eskom использует скользящую шкалу тарифов, поэтому иногда бывает сложно рассчитать точную стоимость.
ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ:
Эта глава скорее называлась « Стоимость электроэнергии », а не «Стоимость электроэнергии», как в CAPS.Мы не платим за электроэнергию, мы платим за электроэнергию.
Следующие утверждения в CAPS неверны :
Пункты лучше читать:
Киловатт-час не является мерой мощности (которая измеряется в ваттах). 1 кВтч равен 3,6 млн джоулей. Джоуль — это единица измерения энергии в системе СИ, но это небольшая единица, поэтому ее нельзя использовать в счетах за электричество. Поэтому мы используем киловатт-час для измерения потребляемой энергии.
7.1 Что такое электрическая мощность? (1 час)
Задачи | Навыки | Рекомендация |
Деятельность: Номинальная мощность различных приборов | , сравнение, сравнение 90 | CAPS предлагается |
7,2 Стоимость энергопотребления (5 часов)
Задачи | Навыки | Рекомендация |
Деятельность: Расчет энергопотребления | ||
1 | Сравнение, расчет, анализ, обоснование, объяснение | CAPS предложил |
Деятельность: Домашнее обследование | Исследование, сбор данных, расчет, анализ | Предложено |
Действие: Сравнение энергоэффективности различных лампочек | Сравнение, описание, расчет, объяснение | Предложено |
Активность: Caree r исследование | Исследование, работа в группах, написание, презентация | Предлагается CAPS |
Что такое электроэнергия?
- электрическая мощность
- ватт
- оценка
Электрическая мощность — это показатель отпуска электрической энергии.Это количество энергии, поставляемой в единицу времени. Проще говоря, это скорость подачи электроэнергии.
Мощность измеряется в Вт (Вт) .
Скорость — это соотношение, в котором одна величина сравнивается со временем, например км / ч, при котором расстояние (в километрах) сравнивается со временем (в часах).
Мы можем рассчитать мощность по формуле:
Мощность = энергия / время
Энергия измеряется в джоулях, и это означает, что мощность — это количество джоулей, поданное за определенный период времени.При вычислении мощности вам необходимо измерять энергию в джоулях, а время — в секундах.
1 ватт — это 1 джоуль энергии, передаваемой за секунду. (1 ватт = 1 джоуль в секунду)
В 1 киловатте (кВт) 1000 Вт.
В зависимости от функции разные приборы потребляют разную мощность. Все электроприборы имеют штамп или наклейку с указанием номинальной мощности. Если вы посмотрите на фен или чайник, вы легко найдете его.
В этом видео есть несколько отличных советов о том, как можно сэкономить электроэнергию, деньги и планету!
Этикетка на электрической сковороде с указанием номинальной мощности 1400 Вт. Этикетка на вентиляторе с указанием номинальной мощности 120 Вт.
Какое из двух вышеупомянутых устройств потребляет больше энергии для работы?
Электрическая сковорода потребляет гораздо больше энергии, чем вентилятор.
Если возможно, принесите в класс различные электроприборы, такие как чайник, тостер или утюг, чтобы показать учащимся таблички с указанием номинальной мощности.Вы также можете прогуляться по школе и определить различные номинальные мощности бытовой техники в школе. Принесите в школу газеты, чтобы использовать раздел с рекламой, чтобы учащиеся также могли изучить бытовую технику и определить номинальную мощность. Принесите разные лампочки разной мощности, чтобы показать их учащимся.
ИНСТРУКЦИЯ:
- В зависимости от вашего класса и учителя, вы можете прогуляться по школе или классной комнате и посмотреть на различные приборы.
- У вас также могут быть объявления из газет или журналов для изучения.
- Запишите номинальную мощность каждого найденного вами устройства. Заполните таблицу, чтобы записать свои выводы.
- Ниже приведены фотографии этикеток на различных устройствах. Включите эти номинальные мощности в свою таблицу.
- Ответьте на следующие вопросы.
Этикетка на нижней стороне тостера. Коробка для электрической взбивателя. Этикетка на задней панели телевизора.Этикетка на урне, для нагрева воды.
Укажите номинальные мощности различных приборов в следующей таблице.
Устройство | Мощность (Вт) |
Тостер | |
Электрический взбиватель | |
52 | |
52 900 | |
Ниже приведены номинальные мощности для устройств, указанные здесь.Учащиеся также должны идентифицировать других.
Аппарат | Мощность (Вт) | ||||
Тостер | 700 | ||||
Электрический колотушка | 1 | 54 | |||
Урна | 1500 |
ВОПРОСЫ:
Заполните следующую таблицу, чтобы преобразовать джоули в килоджоули:
Если вам дано количество переданной энергии в килоджоулей, вам нужно преобразовать его в джоули, чтобы рассчитать мощность в ваттах.
джоулей (Дж) | килоджоулях (кДж) |
120 | |
34 | |
24,6 |
джоулей (Дж) | килоджоулей (кДж) | |||
120 | 0,12 | |||
1 230 1,23 24600 24,6 |
Заполните следующую таблицу, чтобы преобразовать ватты в киловатты:
Вт (Вт) | киловатт (кВт) |
1760 | |
456 | 1 | 1 |
0,56 |
Вт (Вт) | кВт (кВт) |
1760 | 1,76 |
4 560 | |
25 | 0,025 |
560 | 0,56 |
Расположите приборы, перечисленные в приведенной выше таблице, от наиболее потребляющих наибольшую мощность до наименьшей мощности.
Ответ в зависимости от учащегося, в зависимости от перечисленных устройств. Учащиеся обнаружат, что приборы, которые выделяют тепло, потребляют гораздо больше энергии, чем приборы, такие как вентилятор или радио, которые обеспечивают движение и звук соответственно.
Записывали ли вы номинальную мощность каких-либо других приборов, связанных с нагревом? Что вы заметили в мощности этих приборов?
Приборы, включающие обогреватель, такие как чайники, тостеры, утюги, обогреватели, потребляют много энергии.
Следующие вопросы связаны с расчетами на основе уравнения:
мощность = энергия / время
Если за полчаса на лампу в спальне передается 180 кДж энергии, какова номинальная мощность вашей лампы? Покажи свои расчеты.
Каждую минуту через электростанцию проходит 100 000 кДж энергии. Какая мощность у электростанции? Покажи свои расчеты.
мощность = энергия / время = 180000/1 800 = 100 Вт
мощность = энергия / время = 100 000 000/60 = 1666 666,67 Вт
Мы платим за электроэнергию, которую используем в своих домах.Как рассчитать, сколько мы платим, исходя из потребления энергии?
Стоимость энергопотребления
- Эском
- потребляемая мощность
- тариф
- многоуровневый тариф
- электроприбор
- обследование
- оценка
- НДС
- люмен
- киловатт-час
Eskom взимает с нас плату за электроэнергию, которую мы используем в своих домах. Eskom взимает с нас плату в соответствии с потреблением энергии.Чем больше электроэнергии мы используем для работы в домашних условиях , электроприборы , тем больше Eskom заряжает нас.
Как нам определить, сколько энергии мы используем? Подумайте, например, об использовании микроволновой печи мощностью 1000 Вт для разогрева пищи в течение 1 минуты. Сколько энергии передается? Мы можем переписать следующее уравнение:
мощность = энергия / время
Итак, имеем:
энергия = мощность × время
В этой формуле энергия измеряется в джоулях, время измеряется в секундах, а мощность — в ваттах.
Следовательно, чтобы рассчитать потребление энергии при использовании микроволновой печи мощностью 1000 Вт, мы можем рассчитать его следующим образом:
энергия = мощность × время
= 1000 Вт × 60 с
= 60 000 Дж
Eskom теперь хочет рассчитать потребление энергии за весь месяц для всей бытовой техники в вашем доме. Если бы 60 000 Дж энергии было использовано для разогрева пищи в течение 1 минуты, то вы можете видеть, что мы бы вычислили чрезвычайно большое число для нашего потребления энергии за весь месяц в джоулях.Это непрактично для счетов за электричество. Поэтому у нас есть альтернативная единица измерения потребления энергии.
Количество, используемое для потребления энергии, составляет киловатт-час (кВтч). 1 кВтч — это энергия, используемая, если прибор мощностью 1000 Вт используется в течение 1 часа.
1 кВтч равен 3 600 000 джоулей.
Киловатт-час — это показатель потребления энергии, поскольку он рассчитывается путем умножения мощности в киловаттах на время в часах.
Мы можем рассчитать потребление энергии различными приборами, умножив номинальную мощность на количество часов, в течение которого они использовались.
ИНСТРУКЦИЯ:
- Заполните следующую таблицу для преобразования секунд, минут и часов.
- Ответьте на вопросы по потребляемой мощности, представив свои расчеты.
Для киловатт-часа необходимо, чтобы единица времени была в часах. Следовательно, вы должны перевести любое время, которое вам дается, в часы для ваших расчетов.
Секунды (с) | Минуты (мин) | Часы (ч) | ||
620 | ||||
127 | ||||
940 | ||||
4,5 | ||||
12,25 |
Секунды (с) | Минуты (мин) | Часы (ч) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
620 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
120 | 2 | 0,033 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7620 | 127 | 2,12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15,67 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
16 200 | 270 | 4,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
44 100 | 735 | ВОПРОСЫ: Духовка мощностью 3600 Вт предназначена для выпечки торта в течение 1 часа.Какое потребление энергии? 3600 Вт = 3,6 кВт потребление энергии = мощность x время = 3,6 x 1 = 3,6 кВтч Чайник мощностью 2200 Вт используется для кипячения воды в течение 6 минут. Какое потребление энергии? 2200 Вт = 2,2 кВт 6 минут = 0,1 часа потребление энергии = 2,2 x 0,1 = 0,22 кВтч Вы используете духовку мощностью 3600 Вт, чтобы выпекать торт за 1,5 часа.Какое потребление энергии? 3600 Вт = 3,6 кВт потребление энергии = 3,6 X 1,5 = 5,4 кВтч Лампочка мощностью 120 Вт оставить включенной на 2 часа. Лампочку 60 Вт оставляют включенной на 3,5 часа. Какая лампочка потребляет больше энергии? Покажи свои расчеты. Лампочка 120 Вт: 120 Вт = 0,12 кВт потребление энергии = 0,12 x 2 = 0,24 кВтч. Лампочка 60 Вт: 60 Вт = 0,06 кВт потребление энергии = 0,06 x 3,5 = 0,21 кВтч Следовательно, лампочка мощностью 120 Вт потребляет больше энергии. С нас взимается плата за количество использованных киловатт-часов. Стоимость потребления энергии взимается в центах за киловатт-час (ц / кВтч). В следующей таблице приведены ставки, по которым домовладельцы взимают плату за покупку электроэнергии непосредственно у Eskom.Как видите, есть разные «блоки». Чем больше энергии вы потребляете в месяц, тем больше вы платите за киловатт-час. Это называется многоуровневой тарифной системой .
Что делать, если вы не хотите оплачивать весь счет, сколько стоит вам одно конкретное устройство? Средняя цена за единицу электроэнергии в 2013 году составляет 71,65 ц / кВтч. Это цена за единицу, которую мы будем использовать для наших расчетов. Цена за единицу электроэнергии зависит от потребления.Цена, указанная здесь, была такой же, как в 2013 году для конкретного использования. Вы также можете использовать другие ставки в своих расчетах с вашим классом и указать их заранее. Фактическая стоимость единицы зависит от того, покупаете ли вы электроэнергию напрямую у Eskom или у местного муниципалитета. Фактически, тариф также различается от муниципалитета к муниципалитету. Если мы хотим узнать, сколько мы будем платить за использование определенного устройства, мы использовали бы следующий расчет: стоимость = номинальная мощность прибора × количество часов, в течение которых он использовался × цена за единицу электроэнергии Помните, что номинальную мощность прибора можно найти на этикетках.Вы заметили, что на обеих этикетках указана мощность в ваттах (Вт), а не в киловаттах (кВт)? Это означает, что если вы используете их для расчета стоимости электроэнергии, вы должны сначала преобразовать их в киловатты. Попробуем пример расчета для микроволновки.
Давайте попробуем другой пример. Вы когда-нибудь замечали, что ваш холодильник начинает гудеть после периода тишины? Холодильники — это чрезвычайно энергоемкие электроприборы. Чтобы поддерживать постоянную прохладную температуру, в холодильниках есть термостат, который измеряет, насколько холоден воздух внутри вашего холодильника. Когда температура внутри холодильника превысит определенный уровень, термостат включит дорогостоящие компрессор и конденсатор.Холодильники имеют особую изоляцию, поэтому старайтесь сохранять прохладный воздух внутри, а энергетические потребности холодильника сильно варьируются в зависимости от того, как часто открываются двери и что хранится внутри. Представьте, что вы случайно оставили дверцу холодильника открытой, когда бросились в школу и не заметили этого до следующего дня! Теперь мы хотим выяснить, сколько стоит содержать холодильник мощностью 2200 Вт в течение дня.
ИНСТРУКЦИЯ:
|