Exitonservice.ru

Экситон Сервис
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чему равна работа электрического тока если через электрическую лампочку

Урок физики «Работа электрического тока». 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8

  1. Продолжить формирование у учащихся понятия электрический ток, Закона Ома.
  2. Вести понятие работы электрического тока.
  3. Развивать умения работы с приборами; измерять, сравнивать, анализировать.
  4. Научить применять знания при решении задач.
  5. Воспитание исследовательских навыков и качеств личности.

Оборудование:

  • демонстрационный вольтметр;
  • амперметр, вольтметр;
  • источник питания, линейка;
  • фотоэлемент, реостат, ключ;
  • соединительные провода;
  • лампа накаливания.

Тип урока: урок изучения нового материала с элементами поисковой работы.

Методическая литература:

  1. Физика-8. А.В. Перышкин, 2004.
  2. Сборник задач В.И.Лукашика, Е.В. Ивановой.

Ход урока

I. Организационный момент.

Проверка домашнего задания: работа по карточкам опроса по пройденной теме.

Карточка №1.
1. Какое соединение проводников является последовательным? Изобразите схему соединения.
2. Какое соединение проводников является параллельным? Изобразите схему.

Карточка №2.
Какая электрическая величина одинакова для всех проводников: а) при последовательном; б) при параллельном соединении?

Карточка №3.
Как найти общее сопротивление отдельных проводников: а) при последовательном; б) при параллельном соединении?

Карточка №4.
1. Как найти общее напряжение цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников?
2. Как найти силу тока участка цепи состоящего из параллельно соединенных проводников, зная силу тока на каждой?

Карточка №5.
1. Какое соединение используется в елочных гирляндах?
2. Какое соединение проводников применяется в жилых помещениях?

II. Изучение нового материала.

1) Повторение физических величин изученных на предыдущих уроках.

Учитель: Что называем электрическим током?

Ученик: Упорядоченное движение заряженных частиц.

Учитель Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал ток?

Ученик: Нужно создать в нем электрическое поле.

Учитель: Какой величиной характеризуется электрическое поле?

Ученик: Напряжением.

Учитель: Что показывает напряжение в электрической цепи?

Ученик: Напряжение показывает. какую работу совершает электрическое поле при перемещении заряда в 1 Кл. из одной точки в другую.

Учитель: Что означает напряжение на участке цепи 1В?

Ученик: Это означает, что электрическое поле совершает работу по перемещению электрического заряда в 1 Кл. по этому проводнику равной 1 Джоулю.

Учитель: А при прохождении по этому проводнику в 5 Кл., какую работу совершает?

Ученик: В 5 раз больше, чем в 1 Кл.

Учитель: Таким образом, чтобы определить работу электрического тока на каком-нибудь участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд (количества электричества), прошедший по нему: А = Uq, где:

А – работа
U – напряжение,
q – электрический заряд.

2) От чего зависит значение работы электрического тока?

Учитель: Для этого воспользуемся установкой с лампой накаливания. Изменяя сопротивление реостата, демонстрируем различное свечение лампы. При этом одновременно измеряем значение силы тока и напряжения в этих случаях.

Чем ярче горит лампочка, тем больше выделяется энергии, а значит, совершается большая работа электрическим током. Этому случаю соответствует большое значение силы тока и большое значение напряжения. Значит, работа зависит от силы тока и напряжения.
Как вы думаете, в каком случае будет выделяться больше тепла: когда лампочка горит длительное время или горит долго?

Ученик: Чем дольше горит лампочка, тем больше выделяется тепла.

Учитель: Верно. Значит, от какой еще величины зависит работа электрического тока?

Ученик: От времени. Чем дольше горит лампочка, тем большая работа будет совершена.

Учитель: Значит, есть еще величина, от которой зависит работа электрического тока – это время. Мы можем записать формулу, по которой рассчитывается работа: А = UIt.

  • Работа электрического тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению на концах этого участка, на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.

Определим единицу измерения работы. Работу измеряют в джоулях, напряжение в вольтах, силу тока в амперах и время в секундах, поэтому
1 Джоуль = 1 Вольт х 1 Ампер х 1 Секунда, или 1 Дж = 1 ВхАхc.

Сколько приборов нужно, чтобы измерить работу тока?

Ученик: 3 прибора: вольтметр, амперметр, часы.

На практике работу тока измеряют специальными приборами-счетчиками.

III. Закрепление материала.

1) Решение задач по группам.

Группа А «делай с нами».

Рассчитать, какую работу совершает электрический ток в электродвигателе вентилятора за 30 сек., если при напряжении 220 В сила тока в двигателе равна 0,1 А?

(Решается у доски.)

Дано: U = 220 В,
I = 0,1 А,
t = 30 с,
А = ?

Решение:
А = UIt
А = 220 Вх0,1 Ах30 с = 660 Дж.

Группа В «делай как мы».

Какую работу совершает электродвигатель за 1 час, если сила тока в цепи равна 5 А, напряжение на клеммах 220 В и КПД двигателя 80%?

(Следует устный разбор.)

Дано: t = 1 час = 3600 с,
I = 5 А,
U = 220 В,
КПД = 80%,
А = ?

Группа С «делай лучше нас».

Учитель: Итак, мы научились вычислять работу. А какие приборы нужны, чтобы ее измерить?

Ученик: Амперметр, вольтметр, часы.

Учитель: Как они включаются в цепь?

Ученик: Амперметр – последовательно, вольтметр – параллельно. При включении приборов необходимо соблюдать полярность.

Учитель: Соберите электрическую цепь, где лампочка и спираль соединены параллельно. Измерьте напряжение и силу тока при последовательном соединении проводников. Заполните таблицу измерений.

2) Нарисуйте схему соединения электрической цепи:

а) при последовательном;
б) при параллельном соединении проводников.

(Двое рисуют схемы на доске.)

IV. Итог урока.

  1. Какую новую физическую величину мы с вами рассмотрели на уроке?
  2. От чего зависит работа электрического тока?
  3. В каких единицах она измеряется?
  4. Какими приборами измеряется работа электрического тока?

Подведение итогов и выставление оценок.

V. Домашнее задание.

Параграф 50 (задачи: для гр. «А» № 1396, гр. «В» № 1398, гр. «С» № 1407).

Использованная литература:

  1. Гайфуллин В.Г., Мингазов Р.Х. Игровой метод в обучении физике: Пособие для учителей. – Казань: Магариф,1997. – 135 с.
  2. Галимов Д.Г., Даутов Г.Ю., Тимеркаев Б.А. Физика. Казань: Магариф, 2001. – 2 часть.
  3. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы, Ч.1/ В.П.Орехов, А.В.Усова, И.К.Турышев. – М.: Просвещение, 1980.
  4. Физика в школе. // Научно-методический журнал. 2001, №1, 1-80.
  5. Физика в школе. // Научно-методический журнал. 2001, №3, 1-80.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Силу тока в проводнике увеличили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в нём за единицу времени, при неизменном сопротивлении проводника?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

2. Длину спирали электроплитки уменьшили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в спирали за единицу времени, при неизменном напряжении сети?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

Читать еще:  Зеленая неоновая лампа для выключателей

3. Сопротивления резистор ​ ( R_1 ) ​ в четыре раза меньше сопротивления резистора ​ ( R_2 ) ​. Работа тока в резисторе 2

1) в 4 раза больше, чем в резисторе 1
2) в 16 раз больше, чем в резисторе 1
3) в 4 раза меньше, чем в резисторе 1
4) в 16 раз меньше, чем в резисторе 1

4. Сопротивление резистора ​ ( R_1 ) ​ в 3 раза больше сопротивления резистора ​ ( R_2 ) ​. Количество теплоты, которое выделится в резисторе 1

1) в 3 раза больше, чем в резисторе 2
2) в 9 раз больше, чем в резисторе 2
3) в 3 раза меньше, чем в резисторе 2
4) в 9 раз меньше, чем в резисторе 2

5. Цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединенных последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

1) проволоку заменить на более тонкую железную
2) уменьшить длину проволоки
3) поменять местами проволоку и лампочку
4) железную проволоку заменить на нихромовую

6. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения напряжения на концах двух проводников (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ​ ( A_1 ) ​ и ​ ( A_2 ) ​ в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​ ( A_1=A_2 ) ​
2) ( A_1=3A_2 )
3) ( 9A_1=A_2 )
4) ( 3A_1=A_2 )

7. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения силы тока в двух проводниках (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ( A_1 ) ​ и ​ ( A_2 ) в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​ ( A_1=A_2 ) ​
2) ( A_1=3A_2 )
3) ( 9A_1=A_2 )
4) ( 3A_1=A_2 )

8. Если в люстре для освещения помещения использовать лампы мощностью 60 и 100 Вт, то

А. Большая сила тока будет в лампе мощностью 100 Вт.
Б. Большее сопротивление имеет лампа мощностью 60 Вт.

Верным(-и) является(-ются) утверждение(-я)

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

9. Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали плитки, если её сопротивление 25 Ом?

1) 36 А
2) 6 А
3) 2,16 А
4) 1,5 А

10. Электрическая плитка при силе тока 5 А потребляет 1000 кДж энергии. Чему равно время прохождения тока по спирали плитки, если её сопротивление 20 Ом?

1) 10000 с
2) 2000 с
3) 10 с
4) 2 с

11. Никелиновую спираль электроплитки заменили на нихромовую такой же длины и площади поперечного сечения. Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при включении плитки в электрическую сеть. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A) электрическое сопротивление спирали
Б) сила электрического тока в спирали
B) мощность электрического тока, потребляемая плиткой

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

12. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) работа тока
Б) сила тока
B) мощность тока

Часть 2

13. Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

Уравнение Джоуля-Ленца

Посмотрим, как данный закон выражается в математическом виде. Допустим, на некоем участке цепи проходит электрический ток и вызывает нагревание проводника. Если на этом участке нет каких-либо механических процессов или химических реакций, требующих энергозатрат, выделенная проводником теплота Q равна работе тока A.

Q = A

Поскольку А = IUt, где I — сила тока, U — напряжение, а t — время, Q = IUt.

Теперь вспомним, что напряжение можно выразить через сопротивление и силу тока U = IR. Подставим это в формулу:

Q = IUt = I(IR)t = I 2 Rt

Q = I 2 Rt

Мы выразили количество теплоты в проводнике через сопротивление — эта формула для закона Джоуля-Ленца называется интегральной.

Но бывает так, что сила электрического тока неизвестна, зато есть информация о напряжении на участке цепи. В таком случае нужно использовать закон Ома:

I = U/R

Исходя из этого, закон Джоуля-Ленца можно записать в виде дифференциальной формулы:

Напомним, что такое уравнение, как и предыдущее, верно только в том случае, когда вся работа электрического тока уходит на выделение тепла и нет других потребителей энергии.

Итак, у нас есть две формулы для определения количества теплоты, выделяемой проводником при прохождении через него электричества:

При расчетах используют следующие единицы измерения:

количество тепла Q— в джоулях (Дж);

силу тока I — в амперах (А);

сопротивление R — в омах (Ом);

время t — в секундах (с).

Задача на определение работы

Условие. Сопротивление лампочки карманного фонарика равно 14 Ом. Напряжение, которое дает батарейка, составляет 3,5 В. Чему будет равна работа тока, если фонарик работал 2 минуты?

Решение. Поскольку известны напряжение, сопротивление и время, то необходимо воспользоваться такой формулой: А = (U 2 * t)/R. Только сначала потребуется перевести время в единицы СИ, то есть секунды. Таким образом, в формулу нужно подставлять не 2 минуты, а 120 секунд.

Простые расчеты приводят к такому значению работы тока: 105 Дж.

Ответ. Работа равна 105 Дж.

Вариант 2

1. Какое количество теплоты выделит за 10 мин проволочная спираль сопротивлением 40 Ом, если сила тока в ней 1 А?

2. При напряжении 450 В сила тока в электродвигателе 90 А. Определите мощность тока в обмотке электродвигателя и его сопротивление.

3. Каков расход энергии за 40 с в автомобильной электрической лампочке, рассчитанной на напряжение 12 В при силе тока 3 А?

4. За какое время электрический утюг выделит количество теплоты 800 Дж, если сила тока в спирали 3 А, а напряжение в сети 220 В?

5. Определите мощность, потребляемую второй лампой (рис. 126), если показания вольтметра 6 В.

6. Определите мощность электрического чайника, если за 5 мин в нем 1 кг воды нагреется от 20 до 80 °С. Потерями энергии пренебречь.

Работа электрического тока определение и формула

Применение электричества — это революционное открытие, которое навсегда изменило и облегчило жизнь человека. Сегодня электричество является неотъемлемой частью жизни человека, он обеспечивает работу электроприборов, электрического освещения. Каждый день мы используем электрическую энергию для своих нужд.

Говоря об электричестве, подразумевают электрический ток. Рассмотрим это понятие подробнее. Понятие «ток» значит течение или движение.

Читать еще:  Как от провода с лампой подключить розетку

Что такое электрический ток?

Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике в одном направлении. Такими частицами могут быть электроны, ионы и катионы. Направленность электрических частиц обуславливается наличием у частиц электрического поля, которое взаимодействует с внешним электрическим полем.

Для поддержания электрического поля в течение определенного времени в проводнике необходимы источники выработки электрического поля. Это, например, могут быть электрофорная машина и аккумулятор или любой источник питания. Принцип их работы заключается в том, что они разделяют частицы, после чего один полюс источника заряжает их положительно, а другой — отрицательно, в результате возникает электрическое поле. Если оба полюса источника соединить проводником, то движение частиц приобретает определенное направление, так получается электрический ток.

Проводник является местом, где происходит направленное движение частиц, а также средством передачи тока к ее потребителям: лампочка, приборам, плиткам и т.д. Проводниками могут служить металлы, в которых заряжаются электроны, плазма, частицами при этом являются ионы; электролиты. Если оборвать проводник, то ток не доходит до потребителя, и на основе этого механизма происходит включение и выключение тока. То есть устанавливаются выключатели или рубильники, которые разрывают или соединяют проводник.

Направление движения электрического тока

При решении сложных задач по электроники и радиотехнике принято условно, что движение электрического тока осуществляется от «плюса» к «минусу» Но мало кому известно что на самом деле движение происходит за счет электронов в межатомном пространстве кристалической решетки металла проводника электрического тока. А электрон движется от «минуса» к «плюсу», следовательно электрический ток движется от «минуса» к «плюсу»

Работа электрического тока

Также важным параметром тока является такое понятие как работа электрического тока . Двигаясь по проводнику, электрический ток совершает определенную работу. Для того что бы ее определить необходимо знать время движения тока, сопротивления проводника, и его сопротивление.

Найти ее можно используя закон Джоуля-Ленца по формуле: Q=I*I*R*t

  • I — сила тока, измеряемая в Амперах;
  • R — сопротивление проводника, Ом;
  • t — время, с;
  • Q-совершенная электрическим током работа или выделенная проводником теплота, Дж.

Полученная таким образом величина представляет собой значение работы электрического тока, если ее поделить на время то получится мощность.

Электрическая цепь

Cовокупность источников, проводников, потребителей и рубильников, которые обеспечивают движение электричества, называют электрической цепью.

Электрический ток измеряется следующими величинами:

  1. сила тока — это показатель, который измеряет количество заряженных частиц, которые проходят через сечение проводника в определенный промежуток времени, измеряется в Амперах;
  2. плотность тока — это величина равная отношению силы тока к площади сечения проводника, измеряется в А/мм2 ;
  3. мощность тока — это своего рода работоспособность тока, какую работу может совершить данный ток в единицу времени, Вт;
  4. частота переменного тока — количество колебаний в единицу временни.

Образовательные: формулирование физических понятий «работа» и «мощность» тока, вывести формулы мощности и работы тока, знакомство с единицей измерения мощности, с историей возникновения данной единицы измерения, максимально вовлечь учащихся класса в активную деятельность на уроке.

Развивающие: развитие навыков решения экспериментальных, вычислительных задач, развитие познавательного интереса, развитие психических процессов (мышления, смысловой памяти, аргументированной речи).

Воспитательные: продолжение работы по формированию у учащихся добросовестного отношения к труду, использование элементов новых технологий, развитие коммутативных навыков общения и умения слушать и слышать.

«Науку все глубже постигнуть
стремись,
Познанием вечного жаждой
томись
Лишь первых познаний
блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания
нет.»
Фирдоуси

I. Организационный момент.

Сегодня ребята мы с вами познакомимся с новой физической величиной – мощностью тока, а также подробнее рассмотрим работу тока.

Запись темы урока и числа в тетрадь.

За каждый правильный ответ – 1 балл.

II. Разминка.

А) Повторение основных величин по теме «Электричество» (электрический ток, сила тока, напряжение….).

Б) Обозначение физических величин и их единицы измерения (карточки с обозначением физических величин и единицами измерения).

В) Вспомним правила по ТБ.

Г) Назовите виды соединения проводников? Какой из видов соединения предпочтительней? Почему?

Д) Просмотр видеофильма по теме «Параллельное соединение проводников».

Е) Почему при включении в сеть нескольких электрических приборов сила тока увеличивается? (вопрос к фильму).

III. Во время разминки двое учеников собирают электрическую цепь, состоящую из двух лампочек, источника тока, ключа, реостата.

Работа с цепью. Вопросы.

  1. Состав цепи.
  2. Соединение цепи.
  3. Почему лампочки не горят? (нужно замкнуть цепь)
  4. Почему лампочки горят по-разному? Ведь сила тока одинаковая, казалось бы, что они должны гореть одинаково.

Ответ: разное напряжение.

Запись в тетради.

Действие тока характеризуют величины

Работа тока

Мощность тока

1. Что такое работа тока? (работа сил электрического поля, созд. электрический ток).

2. Напишите формулу, которая связывает работу тока и напряжение.

(ученик работает у доски)

Выразим из этой формулы А=Uq.

3. По определению силы тока запишем формулу.

Выразим q=It. Отсюда получаем

4. Чему работа тока? Сформулируйте по формуле. (Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа).

5. Вспомните, а в чем измеряется механическая работа?

Также и в Дж измеряется и работа тока.

6. Как вы считаете, а какие приборы нам нужны для измерения работы тока (по определению работы).

Вольтметр, амперметр, часы.

7. На практике работу тока измеряют специальными приборами – счетчиками, которые находятся в каждом доме, квартире. Как именно пользоваться этим прибором, я расскажу на следующем уроке.

8. Выполнить следующее задание (виртуальная лаборатория).

Определите работу тока в цепи за 10 секунд.

(На мониторе компьютера изображена цепь, на которой видны показания амперметра и вольтметра).

Работает учащийся у доски.

Выясняем, что нам дано. И как определить по этим данным работу тока. (применение формулы работы тока).

9. Физическая минутка по теме «Электричество».

1. Вспомните, а что такое мощность (из механики – 7 кл).

(мощность равна отношению работы к промежутку времени, за который эта работа совершена)

2. P=A/t , так как A=UIt, отсюда

(Мощность тока равна произведению напряжения на силу тока в цепи.)

4.Выполните задание и вы узнаете единицу измерения мощности.

Вариант ответа: 100(а),10(в),1(б).

Вариант ответа:45(0), 0,045(А), 4,5(В).

Вариант ответа: 7,03(т),703(0),70,3(а).

Итак, что получилось?

5. Почему именно так была названа единица измерения? Внимательно заслушайте доклад (доклад читает учащийся).

6. Доклад. Джеймс Уатт (1736-1819гг).

7. Давайте распишем единицу мощности по формуле

Как на практике можно измерить мощность тока?

Читать еще:  Схема подключении выключателя лампы рисунки

(определить силу тока и напряжение)

Также существуют специальные приборы для измерения мощности – это ваттметры.

8. Возвращаемся к собранной цепи. Какая из этих лампочек светит ярче?

(светит ярче та у которой мощность больше).

9. Индивидуальное задание. Измерить мощность электрической лампочки.

(По показаниям амперметра и вольтметра)

А все остальные выполняют упражнение 25 №2 по учебнику.

V. Доклад. Джеймс Уатт (1736–1819гг).

Его именем названа единица мощности во всех областях физики и техники. Выдающийся инженер и изобретатель родился 19 января 1736 г. в Гриноке (Шотландия) в семье купца. Из-за слабого здоровья Уатт формально мало учился, но очень много изучил самостоятельно. Уже подростком он увлекался астрономией, химическими опытами и т.д. В 1755 г. уехал в Лондон, где усвоил профессию мастера по математическим и астрономическим инструментам. Открыл собственную мастерскую по ремонту механики. В 1763 г. к нему обратились с просьбой отремонтировать паровую машину. Он не только ее отремонтировал, но и улучшил параметры паровой машины. ЕЕ стали использовать на заводах, фабриках, пароходах и т.д. В 1882 г. Британская ассоциация инженеров решила присвоить его имя единицы мощности, теперь имя Джеймса Уатта можно прочесть на любой электрической лампочке. Это был первый в истории случай присвоения собственного имени единицы измерения.

VI. Выполнение упражнения 25 №2 по учебнику. Проверка индивидуального задания и упражнения.

VII. Выполнение упражнения 25 №3 по учебнику. Проверка упражнения.

VIII. Подведение итогов.

А) Металлический пруток
Хорошо проводит ток.
Если по длине велик,
Как зовется……? (проводник)

Б) Вы его в руках держали,
Когда лабораторную выполняли,
Им силу тока изменяют,
Если что-то в нем сдвигают (реостат).

В) Он всем несет тепло и свет
Щедрей его на свете нет
К поселкам, селам, городам
Приходит он нам по проводам (электрический ток).

2. С чем познакомились? Что нового узнали?

Что понравилось, а что не понравилось?

Оценки учащимся выставляются по баллам.

3. Д/З: п.50,51, упр.24 №1 (все записано заранее на доске).

Заканчиваю урок следующими словами.

Да, путь познания не гладок.
Но знаем мы со школьных лет,
Загадок больше, чем разгадок
И поиска предела нет!

Спасибо за урок дети, молодцы!

  1. А.В. Перышкин Физика – 8, М.: Дрофа, 2009 г.
  2. Н.А. Родина, Е.М. Гутник.Самостоятельная работа учащихся по физике 7 – 8 классах средней школы. – М.Просвещение, 1994 г.
  3. Газеты «1 сентября», приложение «Физика».

В паспортах приёмников тока — ламп, плиток, электродвигателей — обычно указывают мощность тока в них. По мощности легко определить работу тока за заданный промежуток времени, пользуясь формулой А = Pt.

Выражая мощность в ваттах, а время в секундах, получим работу в джоулях:

1 Вт = 1 Дж / с, откуда 1 Дж = 1 Вт с.

Однако эту единицу работы неудобно использовать на практике, так как в потребителях электроэнергии ток производит работу в течение длительного времени, например, в бытовых приборах — в течение нескольких часов, в электропоездах — по нескольку часов и даже суток, а расчёт израсходованной энергии по электросчётчику производится чаще всего за месяц. Поэтому при вычислении работы тока или затрачиваемой и вырабатываемой электрической энергии во всех этих случаях приходится переводить эти отрезки времени в секунды, что усложняет расчёты.

Поэтому на практике, вычисляя работу тока, гораздо удобнее время выражать в часах, а работу тока не в джоулях, а в других единицах: ватт-час (Вт ч), гектоватт-час (гВт ч), киловатт-час (кВт ч).

1 Вт ч = 3600 Дж;
1 гВт ч = 100 Вт ч = 360 000 Дж;
1 кВт ч = 1000 Вт ч = 3 600 000 Дж.

Пример . Имеется электрическая лампа, рассчитанная на ток мощностью 100 Вт. Ежедневно лампа горит в течение 6 ч. Найти работу тока за один месяц (30 дней) и стоимость израсходованной энергии, считая, что тариф составляет 300 к. за 1 кВт ч.

Запишем условие задачи и решим её.

Вопросы

  1. Какую величину обычно указывают в паспортах приёмников тока?
  2. Как можно выразить работу тока через мощность и время?
  3. Какие единицы работы тока используют?

Упражнение 36

  1. Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Вычислите работу тока в нём за 1,5 ч. Сколько при этом расходуется энергии?
  2. В квартире имеется две электролампы по 60 Вт и две по 40 Вт. Каждую из них включают на 3 ч в сутки. Определите стоимость энергии, израсходованной лампами за один месяц (30 дней). (Действующий тариф за 1 кВт ч узнайте у учителя.)
  3. Рассмотрите рисунок 81. Подсчитайте электроэнергию, расходуемую за 1 месяц (30 дней) всеми показанными на схеме приборами, если известно, что напряжение в сети (между точками а и б) равно 220 В, лампы имеют мощность по 40 Вт каждая и включаются на 4 ч в день, электронагревательные приборы имеют мощность 800 и 1000 Вт и включаются на 1ч и 0,5 ч в день соответственно, электродвигатель пылесоса имеет мощность 600 Вт и включается на 0,5 ч один раз в неделю. Вычислите стоимость расходуемой энергии. (Действующий тариф за 1 кВт ч узнайте у учителя.)

Задание

  1. Узнайте мощности имеющихся у вас в квартире электрических приборов и примерное время их работы в течение недели. Вычислите стоимость израсходованной ими за неделю энергии и сравните полученную вами сумму с той, которая определяется по счётчику.
  2. По счётчику определите и запишите, какая электроэнергия расходуется в вашей квартире за неделю (или месяц). В течение следующей недели (месяца) старайтесь экономить энергию — выключать, когда это возможно, электроприборы. Определите по счётчику, сколько энергии вы сумели сэкономить.

Примечание . Экономия электроэнергии имеет большое значение. Например, 1 кВт ч энергии позволяет выплавить около 20 кг чугуна.

Основная информация об электрических цепях

Цепи, как и все материальные объекты, состоят из атомов. Атомы состоят из субатомных частиц:

  • Протонов (с положительным электрическим зарядом)
  • Нейтронов (без заряда)
  • Электронов (с отрицательным электрическим зарядом)

Атомы удерживаются силами притяжения между ядром атома и электронами на внешней оболочке. Под воздействием напряжения атомы в цепи начинают перестраиваться, а их частицы создают потенциал притяжения, который называется разницей потенциалов. Взаимно притягиваемые свободные электроны движутся по направлению к протонам, создавая поток электронов (ток). Любой материал в цепи, ограничивающий этот поток, рассматривается как источник сопротивления.

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector