4 Единицы измерения электричества
— Вольт (часто обозначается просто V) — это величина напряжения, которое толкает ток по цепи. В Европе ток, снабжающий домашние строения, обычно имеет напряжение в 240 вольт, хотя напряжение может варьировать до 14 вольт выше или ниже этой величины.
— Ампер (амп. или А, для сокращения) — это величина, которая используется для измерения силы тока, т.е. количества электрических заряженных частиц, называемых электронами, которые проходят через данную точку цепи каждую секунду. Биллионы электронов необходимы, чтобы получить один ампер. Величина, выраженная в амперах, определяется частично напряжением и частично сопротивлением.
— Ом — величина, служащая для измерения сопротивления. Она названа в честь немецкого физика 19 века Георга Симона Ома, который установил закон, гласящий, что сила тока, проходящего через проводник, обратно пропорциональна сопротивлению. Этот закон можно выразить уравнением: Вольты/Омы = Амперы. Следовательно, если вам известны две из названных величин, вы можете вычислить и третью.
— Ватт (W) — это величина энергии, показывающая, какое количество тока в приборе потребляется в любой момент. Соотношение между вольтами, амперами и ваттами выражено другим уравнением, которое поможет вам сделать любые расчеты. Они вам могут понадобиться для вычислений в данной книге:
Вольты х Амперы = Ватты
Принято пользоваться киловаттом (kW) как единицей энергии для крупных вычислений. Один киловатт равен одной тысяче ваттов.
5 Единицы измерения тепловой энергии
Значение потребленной тепловой энергии (количества теплоты) может выводиться измерения – Гкал, ГДж, МВтч, кВтч. тепловая энергия может передаваться потребителю с помощью двух видов теплоносителей: горячая вода или водяной пар.
Тепловая энергия может быть измерена в виде:
теплоты (количество теплоты), которая является характеристикой процесса теплообмена и определяется количеством энергии, получаемым (отдаваемым) телом в процессе теплообмена; в международной системе единиц (СИ) измеряется в джоулях (Дж), устаревшая единица — калория (1 кал = 4,18 Дж)).
энтальпии теплоносителя, которая является термодинамическим потенциалом (или функцией состояния) и определяется массой, температурой и давлением теплоносителя, в международной системе единиц (СИ) измеряется в калориях
Энтальпию теплоносителя, используют в качестве меры (количественной характеристики) тепловой энергии. Технологические особенности тепловой энергии предопределяют своеобразие его отпуска и приемки и, как следствие, порядок учета тепловой энергии, который зависит, во-первых, от вида теплоносителя, с помощью которого передается тепловая энергия; во-вторых, от системы теплоснабжения, подразделяющейся на открытые водяные (или паровые) и закрытые.
Измерение тепловой энергии и ее учет не являются тождественными понятиями, поскольку измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем при помощи средств измерения, а учет тепловой энергии — использование результатов измерения.
%d0%b5%d0%b4%d0%b8%d0%bd%d0%b8%d1%86%d1%8b%20%d1%8d%d0%bb%d0%b5%d0%ba%d1%82%d1%80%d0%b8%d1%87%d0%b5%d1%81%d0%ba%d0%b8%d1%85%20%d0%b2%d0%b5%d0%bb%d0%b8%d1%87%d0%b8%d0%bd — с русского на все языки
Все языкиАнглийскийРусскийКитайскийНемецкийФранцузскийИспанскийИтальянскийЛатинскийФинскийГреческийИвритАрабскийСуахилиНорвежскийПортугальскийВенгерскийТурецкийИндонезийскийШведскийПольскийЭстонскийЛатышскийДатскийНидерландскийАрмянскийУкраинскийЯпонскийСанскритТайскийИрландскийТатарскийСловацкийСловенскийТувинскийУрдуИдишМакедонскийКаталанскийБашкирскийЧешскийГрузинскийКорейскийХорватскийРумынский, МолдавскийЯкутскийКиргизскийТибетскийБелорусскийБолгарскийИсландскийАлбанскийНауатльКомиВаллийскийКазахскийУзбекскийСербскийВьетнамскийАзербайджанскийБаскскийХиндиМаориКечуаАканАймараГаитянскийМонгольскийПалиМайяЛитовскийШорскийКрымскотатарскийЭсперантоИнгушскийСеверносаамскийВерхнелужицкийЧеченскийГэльскийШумерскийОсетинскийЧеркесскийАдыгейскийПерсидскийАйнский языкКхмерскийДревнерусский языкЦерковнославянский (Старославянский)МикенскийКвеньяЮпийскийАфрикаансПапьяментоПенджабскийТагальскийМокшанскийКриВарайскийКурдскийЭльзасскийФарерскийАбхазскийАрагонскийАрумынскийАстурийскийЭрзянскийКомиМарийскийЧувашскийСефардскийУдмурдскийВепсскийАлтайскийДолганскийКарачаевскийКумыкскийНогайскийОсманскийТофаларскийТуркменскийУйгурскийУрумскийБурятскийОрокскийЭвенкийскийМаньчжурскийГуараниТаджикскийИнупиакМалайскийТвиЛингалаБагобоЙорубаСилезскийЛюксембургскийЧерокиШайенскогоКлингонский
Все языкиАнглийскийНемецкийНорвежскийКитайскийИвритФранцузскийУкраинскийИтальянскийПортугальскийВенгерскийТурецкийПольскийДатскийЛатинскийИспанскийСловенскийГреческийЛатышскийФинскийПерсидскийНидерландскийШведскийЯпонскийЭстонскийТаджикскийАрабскийКазахскийТатарскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийБелорусскийЧешскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийШорскийРусскийЭсперантоКрымскотатарскийСуахилиЛитовскийТайскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкЦерковнославянский (Старославянский)ИсландскийИндонезийскийАварскийМонгольскийИдишИнгушскийЭрзянскийКорейскийИжорскийМарийскийМокшанскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийЧувашскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЭвенкийскийБашкирскийБаскский
Единицы измерений в электронике | Electronov.net
ПредисловиеДанная статья написана для ознакомления читателя с теми единицами измерений, которые наиболее часто используются в электронике. Обычно, в различных учебниках и пособиях, связанных с электроникой и электротехникой определения единиц измерений раскрываются только с физической точки зрения, что, по субъективному мнению автора данной статьи, не особо способствует пониманию их смысла в отношении электричества.
Основной целью статьи является объяснение того, какие параметры электрического тока характеризует та или иная единица измерений и какой смысл она несет.
Вольт, ампер, ОмНаверняка Вы помните еще со школы определение вольта как разность потенциалов между двумя точками, возникшая в результате совершения работы в 1 Джоуль по перемещению заряда величиной 1 Кулон из одной точки в другую.
Выражение через основные единицы системы СИ:
Однако данное определение находится достаточно далеко от электроники. В нашем случае более подходящее определение вольта — единица измерения ЭДС (напряжения), равная ЭДС, возбуждающей в проводнике сопротивлением 1 Ом ток силой 1 Ампер.
По аналогии с этим, можно дать определения для ампера и ома:
Ампер – единица измерения силы тока, равная силе тока, при которой за 1 секунду через поперечное сечение проводника проходит заряд в 1 Кулон;
Ом – единица измерения электрического сопротивления, равная электрическому сопротивлению проводника, между концами которого возникает напряжение 1 Вольт при силе постоянного тока 1 Ампер.
АналогииКонечно, человеку достаточно сложно представить в уме принцип протекания электрического тока в проводнике, пользуясь лишь данными величинами, поэтому часто используют аналогии с процессом протекания жидкости в трубопроводе, а используя гидродинамические формулы, порой удается легко рассчитать сложные для понимания электрические схемы. Данный метод называется — метод электрогидравлических аналогий.
Гидравлические аналоги:
- Электрическое напряжение – давление жидкости в трубопроводе;
- Электрический ток – расход жидкости;
- Электрическое сопротивление – отношение коэффициента вязкого трения жидкости к поперечному сечению трубопровода.
Также, для наглядности, можно привести карикатурную картинку, отражающую Закон Ома:
Рисунок 1 — Визуализация закона Ома.ДецибелЕдиницу измерения под названием «Бел» стали впервые применять инженеры телефонной лаборатории Белла. Децибел является десятой частью Бела (1 дБ = 0.1 Б).
Децибел – это логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений.
Где:
— величина в децибелах;
А – измеренная величина;
А0 – опорная величина, т.е. взятая за нулевой уровень (имеется в виду нулевой уровень в единицах дБ, поскольку в случае равенства величин логарифм их отношения равен нулю).
Переход от децибелов к отношению величинИзначально децибел использовался для оценки энергетических величин (мощность, энергия и т.д.), однако, в децибелах можно измерять отношения любых физических величин, предварительно выполнив преобразования (например: ).
Где:
А – величина ощущений;
В – величина раздражителя;
К – константа, отражающая субъект ощущения;
С – константа, отражающая субъект раздражителя.
Помимо этого, в децибелах проще производить вычисления, т.к. операция умножения в логарифмическом масштабе заменяется операцией сложения.
Также нужно отметить, что в децибелах удобно отображать и анализировать величины, изменяющиеся в очень широких пределах.
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, единицы / / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин. / / Перевод единиц измерения Тока электрического, Электрического тока Поделиться:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Электричество и магнетизм. Единицы измерения физических величин
| Величина | Обоз | Единица измерения в системе СИ | |
| Сила тока | I | ампер | А |
| Плотность тока | j | ампер на квадратный метр | А/м2 |
| Электрический заряд | Q, q | кулон | Кл |
| Электри | p | кулон-метр | Кл ∙ м |
| Поляризован | P | кулон на квадратный метр | Кл/м2 |
| Напряжение, потенциал, ЭДС | U, φ, ε | вольт | В |
| Напряжен | E | вольт на метр | В/м |
| Электрическая емкость | C | фарад | Ф |
| Электри | R, r | ом | Ом |
| Удельное электрическое сопротивление | ρ | ом-метр | Ом ∙ м |
| Электри | G | сименс | См |
| Магнитная индукция | B | тесла | Тл |
| Магнитный поток | Ф | вебер | Вб |
| Напряжен | H | ампер на метр | А/м |
| Магнитный момент | pm | ампер-квадратный метр | А ∙ м2 |
| Намагничен | J | ампер на метр | А/м |
| Индуктивность | L | генри | Гн |
| Электро | N | джоуль | Дж |
| Объемная плотность энергии | w | джоуль на кубический метр | Дж/м3 |
| Активная мощность | P | ватт | Вт |
| Реактивная мощность | Q | вар | вар |
| Полная мощность | S | ватт-ампер | Вт ∙ А |
| ВЕЛИЧИНА | ОБОЗНАЧЕНИЕ | ОПРЕДЕЛЕНИЕ |
| Ампер | А | Сила тока |
| Ватт | W | Мощность, при которой работа в 1 джоуль совершается за 1 секунду |
| Вебер | Wb | Магнитный поток, при убывании которого до нуля в сцепленном с ним контуре сопротивлением 1 ом протекает количество электричества в 1 кулон |
| Вольт | V | Электрическое напряжение, вызывающее в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт |
| Время | t | непрерывная величина, априорная характеристика мира, ничем не определяемая. В качестве основы измерения просто берётся некая последовательность событий, про которую считается несомненно верным, что она происходит через равные промежутки времени |
| Генри | Н | Генри можно определить также как индуктивность электрической цепи, в которой возникает ЭДС в 1 вольт при изменении силы тока в цепи со скоростью 1 ампер в секунду |
| Герц | Нz | Частота периодического процесса, период которого равен 1 секунде |
| Давление | Р | физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды и численно равная силе , действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности |
| Джоуль | J | Работа, произведенная силой в 1 ньютон при перемещении ею тела на расстояние 1 метр в направлении действия силы |
| Диаметр | d | отрезок, соединяющий две точки) на окружности (сфере, поверхности шара), и проходящий через центр этой окружности (сферы, шара). Также диаметром называют длину этого отрезка. Диаметр окружности является хордой, проходящей через её центр; такая хорда имеет максимальную длину. По величине диаметр равен двум радиусам |
| Диоптрия | δ | Единица для измерения оптической силы сферически-вогнутого стекла, равная оптической силе линзы с фокусным расстоянием 1 метр |
| Длина | L | физическая величина, числовая характеристика протяжённости линий. В узком смысле под длиной понимают размер предмета в продольном направлении (обычно это направление наибольшего размера), т. е. расстояние между его двумя наиболее удалёнными точками, измеренное горизонтально |
| Импульс | Р | мера механического движения; представляет собой векторную величину, в классической механике равную для материальной точки произведению массы m этой точки на её скорость v и направленную так же, как вектор скорости: |
| Индуктивность | L | коэффициент пропорциональности между магнитным потоком (создаваемым током какого-либо витка при отсутствии намагничивающих сред, например, в воздухе) и величиной этого тока |
| Килограмм | kg | Масса платино-иридиевого прототипа, утвержденного международной конференцией в Париже в 1889 г |
| Кулон | с | Количество электричества, проходящее в 1 секунду при силе тока 1 ампер через поперечное сечение проводника |
| Люмен | lm | Световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле в 1 стерадиан при силе света 1 свеча |
| Люкс | lx | Освещенность поверхности, которая равномерно получает световой поток в 1 люмен на 1 квадратный метр площади |
| Масса | М | одна из важнейших физических величин. Первоначально (XVII—XIX века) она характеризовала «количество вещества» в физическом объекте, от которого, по представлениям того времени, зависели как способность объекта сопротивляться приложенной силе, так и гравитационные свойства — вес |
| Метр | m | Старый платино-иридиевый эталон метра (международный прототип) хранится в подвалах Севра |
| Метр квадратный | m² | Площадь квадрата, сторона которого равна 1 метру |
| Метр кубический | m³ | Объем куба с длиной ребра, равной 1 метру |
| Метр в секунду | m/s | Скорость движущегося тела, проходящего расстояние в 1 метр за секунду |
| Мощность | Р | физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. |
| Ньютон | N | Сила, сообщающая телу массой в 1 килограмм ускорение в 1метр в секунду в направлении действия силы |
| Обьём | m³, cm³, L³ | количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом. Объём тела или вместимость сосуда определяется его формой и линейными размерами. С понятием объём тесно связано понятие вместимость. Под вместимостью понимают объём внутреннего пространства сосуда или аппарата, укладочных ящиков и т. д |
| Ом | Ω | Сопротивление проводника, между концами которого при силе тока 1 ампер возникает напряжение 1 вольт |
| Паскаль | Pa | Давление на 1 квадратный метр с силой в 1 ньютон |
| Площадь | S | Одна из количественных характеристик плоских геометрических фигур и поверхностей |
| Плотность | Р | физическая величина, определяемая для однородного вещества массой его единичного объёма. Для неоднородного вещества плотность в определённой точке вычисляется как предел отношения массы тела (m) к его объёму (V), когда объём стягивается к этой точке |
| Радиус | r | отрезок, соединяющий центр окружности (или сферы) с любой точкой, лежащей на окружности (или поверхности сферы), а также длина этого отрезка |
| Свеча | cd | Свеча — единица силы света, значение которой принимается таким, чтобы яркость полного излучателя при температуре затвердевания платины была равна 60 свечам на один квадратный сантиметр |
| Свеча на м² | cd/м² | Яркость светящейся поверхности площадью в 1 квадратный метр при силе света в 1 свечу |
| Секунда | s | Минута равна 60 секундам, час – 3600 секундам, день — 86400 секундам |
| Сила | F | векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности взаимодействия тел. Приложенная к массивному телу сила является причиной изменения его скорости или возникновения в нем деформаций |
| Сила света | J | поток излучения, приходящийся на единицу телесного угла, в пределах которого он распространяется |
| Скорость | ύ, u | физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки в пространстве относительно выбранной системы отсчёта |
| Сопротивление (электрическое) | R | скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе электрического тока, протекающему по нему |
| Температура | °С | физическая величина, примерно характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия. |
| Теплота | Q | мера энергии, переходящей от одного тела к другому в процессе теплопередачи. В системе СИ единицей измерения теплоты является джоуль |
| Теплоёмкость | С, Дж/кг | теплоемкостью называется количество теплоты, которое необходимо для нагревания единичного количества вещества |
| Тесла | т | Магнитная индукция, при которой магнитный поток сквозь поперечное сечение площадью 1 квадратный метр равен 1 веберу |
| Ток | I | в проводнике — скалярная величина, численно равная заряду , протекающему в единицу времени через сечение проводника. |
| Частота | F, f, ω | физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени |
| Фарада | F | Емкость конденсатора, между обкладками которого появляется напряжение в 1 вольт при заряде 1 кулон |
| Энергия | Е | физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода движения материи из одних форм в другие |
Единица измерения работы электрического поля
Электрический ток вырабатывается для того, чтобы в дальнейшем использовать его в определенных целях, для совершения какой-либо работы. Благодаря электричеству, функционируют все приборы, устройства и оборудование. Сама работа представляет собой определенные усилия, прилагаемые для перемещения электрического заряда на установленное расстояние. Условно, такая работа в пределах участка цепи, будет равна численному значению напряжения на данном участке.
Для выполнения необходимых расчетов необходимо знать, в чем измеряется работа тока. Все расчеты проводятся на основании исходных данных, полученных с помощью измерительных приборов. Чем больше величина заряда, тем больше усилий требуется для его перемещения, тем большая работа будет совершена.
Что называют работой тока
Электрический ток, как физическая величина, сам по себе не имеет практического значения. Наиболее важным фактором является действие тока, характеризующееся выполняемой им работой. Сама работа представляет собой определенные действия, в процессе которых один вид энергии превращается в другой. Например, электрическая энергия с помощью вращения вала двигателя, превращается в механическую энергию. Работа самого электрического тока заключается в движении зарядов в проводнике под действием электрического поля. Фактически вся работа по перемещению заряженных частиц выполняется электрическим полем.
С целью выполнения расчетов должна быть выведена формула работы электрического тока. Для составления формул понадобятся такие параметры, как сила тока и электрическое напряжение. Поскольку работа электрического тока и работа электрического поля – это одно и то же, она будет выражаться в виде произведения напряжения и заряда, протекающего в проводнике. То есть: A = Uq. Данная формула была выведена из соотношения, определяющего напряжение в проводнике: U = A/q. Отсюда следует, что напряжение представляет собой работу электрического поля А по переносу заряженной частицы q.
Сама заряженная частица или заряд отображается в виде произведения силы тока и времени, затраченного на движение этого заряда по проводнику: q = It. В этой формуле было использовано соотношение для силы тока в проводнике: I = q/t. То есть, сила тока является отношением заряда к промежутку времени, за которое заряд проходит через поперечное сечение проводника. В окончательном виде формула работы электрического тока будет выглядеть, как произведение известных величин: A = UIt.
В каких единицах измеряется работа электрического тока
Прежде чем непосредственно решать вопрос, в чем измеряется работа электрического тока, необходимо собрать единицы измерений всех физических величин, с помощью которых вычисляется этот параметр. Любая работа измеряется в джоулях, следовательно, единицей измерения данной величины будет 1 Джоуль (1 Дж). Напряжение измеряется в вольтах, сила тока – в амперах, а время – в секундах. Значит единица измерения будет выглядеть следующим образом: 1 Дж = 1В х 1А х 1с.
Исходя из полученных единиц измерения, работа эл тока будет определяться, как произведение силы тока на участке цепи, напряжения на концах участка и промежутка времени, за которое ток протекает по проводнику.
Измерение проводятся с помощью амперметра, вольтметра и часов. Эти приборы позволяют эффективно решить проблему, как найти точное значение данного параметра. При включении амперметра и вольтметра в цепь, необходимо следить за их показаниями в течение установленного промежутка времени. Полученные данные вставляются в формулу, после чего выводится конечный результат.
Функции всех трех приборов объединяются в электросчетчиках, учитывающих потребленную энергию, а фактически работу, совершенную электротоком. Здесь используется уже другая единица – 1 кВт х ч, что также означает, сколько работы было совершено в течение единицы времени.
Читайте также: Емкость для компоста интернет магазин
1. Единица измерения работы электрического тока.
2. Сопротивление проводника прямо пропорционально его […].
3. Характеристика, показывающая на участке цепи какую работу совершает электрическое поле, перемещая единичный положительный заряд от одного конца участка к другому.
4. Величина, которая характеризует электрические свойства проводника и от которой зависит сила тока.
5. Физическая величина, равная электрическому заряду, прошедшему в цепи через поперечное сечение проводника за 1 с.
6. Прибор для измерения силы тока.
7. Какой прибор предназначен для измерения электрического напряжения.
8. Единица измерения электрического напряжения.
9. Как соединены потребители электрического тока, если при выключении какого-либо одного потребителя тока, прекращается работа всей цепи?
Работа электрического поля при перемещении заряда.
. Вопросы
Рассмотрим ситуацию: заряд q попадает в электростатическое поле. Это электростатическое поле тоже создается каким-то заряженным телом или системой тел, но нас это не интересует. На заряд q со стороны поля действует сила, которая может совершать работу и перемещать этот заряд в поле.
Работа электростатического поля не зависит от траектории. Работа поля при перемещении заряда по замкнутой траектории равна нулю. По этой причине силы электростатического поля называются консервативными, а само поле называется потенциальным.
Потенциал
Разность потенциалов
Работа поля по перемещению заряда из одной точки в другую, называется разностью потенциалов
Эту формулу можно представить в ином виде
Эквипотенциальная поверхность (линия) — поверхность равного потенциала. Работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности равна нулю.
Напряжение
Принцип суперпозиции
Потенциал поля, созданного несколькими зарядами, равен алгебраической (с учетом знака потенциала) сумме потенциалов полей каждого поля в отдельности
«>
Единица электроэнергии — стандартные единицы, базовые единицы и другие единицы
Стандартная единица электроэнергии определяется систематически. Сначала определяется ампер. После этого идет заряд и кулон электрона.
Единицами СИ для измерения электрических выражений напряжения, сопротивления и тока являются вольт (v), ом (Ω) и ампер (A) соответственно.
Электрические единицы для измерения электрических выражений основаны на Международной системе единиц (СИ).Другие единицы являются производными от этой единицы электричества.
Единицы используются в электрических цепях, электронике и электроприборах для измерения и описания их мощности от мала до велика.
В приведенной ниже таблице приведены необходимые данные для некоторых стандартных электрических блоков, их формулы и соответствующие значения компонентов.
Стандартные электрические единицы измерения
Электрические параметры | Измерительная единица | Единица / символ | Формула | ||
9002 Напряжение 03 Вольт | В или E | В = I × R | |||
Сопротивление | Ом | R или Ом | R = V ÷ I | ||
Ток | Ампер | I или i | I = V ÷ R | ||
Емкость | Фарад | C | C | C | |
Электропроводность | Siemen | G 900 26 | G = 1 ÷ R | ||
Заряд | Кулон | C | Q = C × V | ||
Мощность | 030 Ватт W | P = V × I или I² × R | |||
Индуктивность | Генри | L / H | VL = -L (di / dt) | ||
Частота | Гц | Гц | f = 1 ÷ T | ||
Импеданс | Ом | Z | 900²
Стандартные единицы (кратные и подмножественные)
Существует огромный диапазон электрических значений между минимальным значением и максимальным значением стандартной электрической единицы.Например, сопротивление проводника может составлять от 0,001 Ом до 100000 Ом. Мы можем избежать записи нескольких нулей при описании значений электрической единицы, если мы будем использовать кратные и множественные значения стандартной единицы. Ниже приводится таблица с их названиями и сокращениями.
Префикс | Символ | Множитель | Степень десятки |
pico | 0002 pico | 1 / 1,000,000 900 | 1012 |
nano | 1 / 1,000,000,000 | n | 109 |
micro | 1 / 1,000,000 | ||
мини | 1/1000 | м | 103 |
сенти | 1/100 | 0 с | |
нет | 1 | нет | 10-2 |
килограмм | 1000 | k | 10-3 |
6 Mega 0 | M | 10-6 | |
Giga | 1,000,000,000 | G | 10-9 | 0 | T | 10-12 |
Ниже приведен набор пунктов, описывающих использование единиц или кратных единицам сопротивления, тока и напряжения.
● 1кВ = 1 кВ = 1000 Вольт.
● 1 кОм = 1 кОм = 1 тысяча Ом.
● 1 мА = 1 миллиампер = одна тысячная (1/1000) ампера.
● 1 кВт = 1 киловатт = 1000 Вт.
● 100 мкФ = 100 микрофарад = 100 миллионных (100/1 000 000) фарада.
● 1 МГц = 1 мегагерц = один миллион герц.
При преобразовании одного префикса в другой мы должны умножить или разделить разницу между двумя значениями.
Какие основные единицы электроэнергии?
● Напряжение / Вольт (В). Объем работы, необходимый для перемещения электрического заряда из одной точки в другую, называется напряжением.
● Ток (I) / Ампер (A) — ток определяется как количество заряда (или электронов), проходящих через цепь за единицу времени.
● Сопротивление (R) / Ом (O) — Сопротивление — это противодействие протеканию тока в цепи.
● Мощность (P) / Вт (Вт) — мощность определяется как произведение требуемой работы и количества электронов, проходящих через цепь за единицу времени.
(Изображение будет добавлено в ближайшее время)
Другие электрические единицы
Как и стандартные единицы, существуют другие единицы, которые используются для обозначения значений и количества.Это:
● Втч — Ватт-час определяется как количество электроэнергии, потребляемой электрической цепью за заданный промежуток времени. Например, обычная электрическая лампочка потребляет 100 Вт энергии в час.
● дБ — Децибел составляет одну десятую часть бел (символ B). Он используется для обозначения прироста напряжения, мощности или тока.
● θ — фазовый угол. Это разница (в градусах) между формой волны напряжения и формой волны тока, которые имеют одинаковый период времени.Это разница во времени, которая зависит от элемента схемы. Его значение может быть «опережающим» или «запаздывающим». Он также измеряется в радианах.
● ω — угловая частота. Используется в цепях переменного тока для представления фазового соотношения между двумя формами сигнала.
● τ — Постоянная времени. Постоянная времени является характеристикой цепи полного сопротивления. Это время, за которое выход достигает 63,7% от своего минимального или максимального значения при воздействии на него ступенчатой характеристики. Это мера времени реакции.
Единица измерения заряда в системе СИ
Единица измерения электрического заряда в системе СИ — кулон. Кулон определяется как ампер-секунда.
Единицы электрического заряда указаны в таблице, указанной ниже
Имя | Символы | Контекст | Альтернативные префиксы | |
кулон | C | SI | кулон | SI |
статкулон 63 | стат | SI | ||
abcoulomb | abC | EMU | ab кулонов | SI |
franklins | SI | |||
электрон | e | Атомный | электрон | SI |
planck_charges |
Это единицы электрического заряда.
Знаете ли вы?
Нет ничего лучше «1 единица электричества».
Во всем мире существует тот или иной тип измерения, который принимается за базовое количество электроэнергии. 1 кВт · ч — это в основном используемая единица мощности. Это количество электроэнергии, потребляемой за 1 час электроприбором мощностью 1000 Вт (1 кВт).
Электрические единицы измерения — Electronics-Lab.com
Введение
В этой статье будут представлены различные физические величины, которые можно встретить в области электричества.
Прежде всего, мы представляем наиболее распространенные электрические величины в виде таблицы, в которой суммированы все различные параметры, связанные с их единицей измерения, символом и измерительным устройством. Кроме того, мы предлагаем большой выбор кратных и дольных кратных для упрощения записи.
Во втором разделе мы представляем Международную систему единиц , которая важна для понимания некоторых особенностей, относящихся к электрическим величинам. Мы фокусируемся на том, как система построена вокруг определяющих констант и базовых единиц.
В третьем разделе мы сосредоточимся на электрическом токе , который, по сути, является базовой физической величиной, используемой для описания всех других электрических величин.
Электрические параметры
Следующая таблица представляет наиболее важные электрические величины:
вкладка 1: электрические величины с соответствующими единицами измерения, символом и устройством измеренияЭти величины могут варьироваться в широком диапазоне значений, особенно ток, сопротивление и емкость.По этой причине важно связать с ними кратные и подмножественные.
Следующая таблица Таблица 2 дает большой диапазон подмножителей и кратных с подробным описанием их имен, символов и значений:
вкладка 2: Множители и субмножители, используемые в электроникеМеждународная система единиц
SI Определение константSI — это французская аббревиатура, обозначающая международную систему единиц . — это современная научная метрическая система измерения.Эта система основана на определяющих константах, которые являются фундаментальными свойствами материи.
Существует семь определяющих констант SI:
- Частота сверхтонкого перехода Cs
- Скорость света
- Постоянная Планка
- Элементарный заряд
- Постоянная Больцмана
- Константа Авогадро
- Световая эффективность излучения 540 ТГц
Базовые блоки SI
Для каждой фундаментальной константы, представленной ранее, базовая единица СИ связана с:
- Секунда (секунды) представляет время
- Метр (м) представляет длину
- Килограмм (кг) представляет массу
- Ампер (А) представляет электрический ток
- Кельвин (K) представляет температуру
- Моль (моль) представляет количество вещества
- Кандела (кд) представляет силу света
Производные единицы SI
Производные единицы СИ построены на основе базовых единиц СИ, по этой причине существует большое количество производных единиц, но мы не будем перечислять их все.
Однако существует 22 названных производных единицы, таких как Ньютон (Н), Паскаль (Па), или единицы, представленные ранее в Таблице 1 , такие как Вольт (В) и Мощность (P).
Любые производные единицы представляют собой комбинацию базовых единиц, мы представляем эту ссылку в Таблице 3 для соответствующих производных единиц этого руководства:
вкладка 3: Производные электрические единицы с их эквивалентом в базовой единицеПрименение к электричеству
Определяющая константа: элементарный заряд
Определяющей константой, которая имеет отношение к этой статье, является элементарный заряд, числовое значение которого составляет e = 1.602176634 × 10 −19 C (или A.s) . Это значение соответствует наименьшему количеству заряда, которое может быть обнаружено в природе: протон — положительно заряжен + e , а электрон — отрицательно заряжен -e .
Электрический заряд — это внутреннее свойство элементарных частиц, которое, например массу, легко ощутить, но трудно определить должным образом. Заряды противоположного знака притягиваются друг к другу, что объясняет, почему электроны продолжают вращаться вокруг ядер, в то время как заряды одного знака отталкиваются друг от друга, как с магнитами.
Базовый блок: ампер
Базовый блок Ампер представляет собой перенос определенного количества электрического заряда в единицу времени через определенный участок материала. Фактически, определение Ампера в системе СИ: «ток в один ампер — это один кулон заряда, проходящий через заданную точку в секунду» .
Этот перенос зарядов в точности известен как электрический ток . Можно отметить, что из-за малой величины элементарного заряда даже небольшой ток фактически соответствует очень большому количеству переносимых зарядов.Например, ток 1 мА приблизительно соответствует переносу поразительного количества 6,2 × 10 15 зарядов в секунду .
Производные единицы в электроэнергии
Важно отметить, что каждая величина, представленная в таблице 1 , за исключением частоты и периода, является производной от тока, как мы указали в таблице 3 . Единица ампер действительно является фундаментальной единицей, полученной из определения элементарного заряда .
Вольт определяется как разность потенциалов, которая приводит к рассеиванию мощности 1 Вт на резисторе 1 Ом при электрическом токе 1 А. Из этого описания можно дать определения Ом и Вт , перефразируя предыдущее предложение.
Фарад определяется как увеличение заряда на 1 К в проводнике, когда к нему добавляются 6,241 × 10 18 электронов .Это производная единица емкости, которая представляет способность проводника накапливать заряды при воздействии разности потенциалов.
Henry — производная единица для индуктивности, она определяется как создание разности потенциалов 1 В, когда на цепь / компонент подается переменный электрический ток 1 А / с.
Заключение
В этом кратком руководстве основное внимание уделяется наиболее важным единицам измерения параметров, связанных с электричеством.Прежде всего, мы предоставили таблицу, в которой представлены наиболее распространенные и важные электрические величины с соответствующими единицами измерения, символом и устройством измерения.
Во втором разделе мы сосредоточились на Международной системе единиц , которая дает нам основу для понимания различия между единицами измерения и количествами. Мы также подчеркиваем тот факт, что ампер, , которая является единицей СИ для электрического тока, является базовой единицей и используется для обозначения любых других электрических единиц, которые называются производными единицами .
Наконец, последний раздел подробно определяет константу, определяющую элементарный заряд, базовую единицу в амперах и некоторые производные единицы для области электричества, такие как вольт, ом, ватт, фарад и генри.
Единиц — Энергетическое образование
Единицы — это величины физических величин, определенные в соответствии с соглашением или законом, который устанавливает стандарт для любых измерений одной и той же физической величины. Например, масса — это физическая величина, а килограмм — это единица измерения массы.Поэтому любой объект с массой может быть представлен как кратный одному килограмму. Все единицы определенной физической величины могут быть приравнены друг к другу, и для этого обычной практикой является использование префиксов. Это помогает избежать использования больших чисел при записи значений и дает простой способ их передачи. Поскольку эта энциклопедия посвящена энергии, на этой странице будут рассмотрены различные единицы, представляющие ее.
Для определения единиц используются две основные системы: Метрическая (международная) и Британская , как показано ниже.Метрическая система имеет небольшое количество (в частности, 7) основных единиц, а затем эти единицы умножаются вместе, чтобы сформировать производных единиц .
Преобразователь единиц
Этот калькулятор позволяет выполнять преобразование между различными единицами физических величин, включая энергию, массу, длину и другие. Например, может быть полезно знать, сколько футов в метре, сколько фунтов в килограмме или сколько джоулей в киловатт-часе.
Международная система единиц
Международная система единиц — это современная стандартизированная форма метрической системы.Он устанавливает стандартные измерения и преобразования и является наиболее распространенной и общепринятой системой единиц. Перечисленные ниже единицы являются базовыми и производными единицами для этой системы. [1]
Базовые блоки
Важные производные единицы
Эти единицы представляют собой комбинацию основных единиц, используемых для описания определенных физических явлений, таких как сила и напряжение.
Имперская система единиц
Имперская система была разработана в Великобритании в начале 19 века из-за необходимости обеспечить единообразие измерений.Многие из единиц были описаны до этого, однако это было формализовано Законом о мерах и весах 1824 года. [2] История того, как получаются единицы, весьма интересна, и ее можно прочитать у доктора Роулетта. Словарь единиц. Некоторые важные элементы системы включают в себя:
Энергетические единицы
Блоки питания
Для дальнейшего чтения
Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:
Список литературы
Авторы и редакторы
Итан Беклер, Эллисон Кэмпбелл, Джордан Ханания, Джеймс Дженден, Эллен Ллойд, Кейлин Стенхаус, Луиза Варгас Суарес, Джасдип Тор, Джейсон Донев
Последнее обновление: 27 сентября 2021 г.
Получить цитату
Как рассчитать электричество Билл? Калькулятор счетов за электричество
Рассчитайте счет за электричество за 1 минуту с помощью простого расчета.Калькулятор счетов за электроэнергиюОчень легко рассчитать счет за электроэнергию и тариф для студентов и специалистов-электриков, но это создает путаницу для нетехнических людей, которые беспокоятся о своих расходах на электроэнергию от поставщиков электроэнергии.
Ниже приведен простой пример и расчет счета за электроэнергию. Следуя этому простому руководству, вы сможете легко рассчитать счет за электроэнергию. Кроме того, мы добавили очень полезную электроэнергию и калькулятор счетов за электроэнергию для удобного расчета потребления электроэнергии.
Пример:
Предположим, потребитель потребляет 1000 Вт нагрузки в час ежедневно в течение одного месяца. Рассчитайте общий счет потребителя за электроэнергию, если ставка за единицу равна 9 (в долларах, фунтах стерлингов, евро, индийских рупиях, рупиях, DHR, риалах и т. Д.) [1 месяц = 30 дней].
Решение:
1 единица = 1 кВтч.
Таким образом, общее количество кВтч = 1000 Вт x 24 часа x 30 дней = 720000… Вт / час.
Мы хотим преобразовать его в электрические единицы, где 1 единица = 1 кВтч.
Итак, общее количество единиц, потребленных пользователем: = 720000/1000… (k = килограмм = 1000).
Всего потреблено единиц = 720 .
Стоимость единицы электроэнергии составляет 9.
Таким образом, общая стоимость счета за электроэнергию = 720 единиц x 9 = 6480 (в долларах, фунтах стерлингов, евро, ¥, индийских рупиях «₹», PKR, рупиях, песо, AED «Дирхам», САР «Риал» и т. Д. Или любая другая валюта).
Вот и все. Вы сделали 🙂
Калькулятор счетов за электроэнергию Расчет счетов за электроэнергию Расчет потребления электроэнергииСледующая формула используется для расчета потребления электроэнергии.
E = P xt… (Вт · ч)
E = P xt ÷ 1000… (кВт · ч)
Потребляемая энергия = Потребляемая энергия в ваттах x Время в часах
Где:
- E = Электрическая энергия (потребляемая в кВтч)
- P = мощность в ваттах
- t = время в часах в день
Втч (ватт-час) — небольшая единица, поэтому мы делим потребляемую энергию на 1000, чтобы получить значение энергия в кВтч вместо Втч.
Похожие сообщения:
Пример:
Потребляемая энергия = 2 кВт x 5 часов = 10 кВт · ч
Расчет стоимости электроэнергии и смета счетаСледующая формула может использоваться в качестве счетчика счетов за электроэнергию в час в долларах или в другой местной валюте.
Стоимость электроэнергии в час = Потребленная энергия в кВтч x Стоимость 1 единицы электроэнергии
Стоимость в час = кВтч x Цена за единицу
E = P xt… (Втч)
E = P xt ÷ 1000… (кВтч)
Стоимость энергии = Потребляемая энергия в кВтч x Время в часах
Пример:
Стоимость в час = 5 кВтч x 0,50 центов за единицу = 2,5 доллара США
Полезно знать:
A Возникает вопрос, почему мы умножили общее количество потребляемых ватт на 24, хотя суточная норма уже указана.Обратите внимание, что это не значение дневной ставки, а ставка за единицу электроэнергии, где 1 единица = 1 кВтч (также известная как 1 = B.T.U = единица торговой площадки).
Полезно знать: 1 Торговая единица = 1 Единица BOT = 1 кВтч = 1000 Втч = 36 x10 5 … Джоуль или Ватт-секунды = 3,6 МДж
Например, если вы включили лампочку на 1000 Вт для 1 час. Это означает, что вы потребляли 1000 Вт за час, т.е. (1000 Вт за 1 час = 1 кВтч = 1 единица энергии). Таким образом, если стоимость одной единицы составляет 5 долларов, то вам придется заплатить 5 долларов в качестве счета за электроэнергию за вашу зажженную лампочку, которая потребляет 1000 ватт в течение одного часа = 1 кВт · ч = 1 единица электроэнергии.
Энергопотребление обычных бытовых приборов в ваттахВ следующей таблице показано расчетное значение номинальной мощности (в ваттах) для различных и распространенных бытовых устройств, приборов и оборудования.
| Электрооборудование | Мощность в ваттах «Вт» |
| Вентилятор | 80 |
| Светодиодная лампа | 25 |
| AC — Кондиционер | |
| Холодильник | 250 |
| Электрический нагреватель | 2000 |
| Водонагреватель | 4000 |
| Фен | 1500 |
| Сушилка для одежды | 3000 |
| Утюг для одежды | 1400 |
| Посудомоечная машина | 1300 |
| Электрический чайник | 1700 |
| Тостер-печь | 1100 |
| Микроволновая печь | 1000 |
| Настольный компьютер | 150 |
| Портативный компьютер | 100 90 026 |
| TV — Телевизор | 120 |
| Стереоресивер | 300 |
| Пылесос | 1200 |
| Стиральная машина | 1500 |
| Кофеварка | 1000 |
| Блендер | 500 |
| Водяной насос | 800 |
| Швейная машина | 100 |
| Нагреватель воды благодетельной | 15000 |
Разве не легко подсчитать счет за электричество?… If Вы сталкиваетесь с какой-либо проблемой, связанной с расчетом счета за электроэнергию , или хотите узнать больше о своем костюме (счет за электричество для дома, жилого или коммерческого помещения, сообщите нам об этом в поле для комментариев ниже.Мы поможем в кратчайшие сроки
Похожие сообщения:
Зажги огонь! — Электричество — Блок
Инженерное соединение
Электрификация — ПЕРВАЯ в списке 20 лучших инженерных достижений 20-го века Национальной инженерной академии (см. Http://www.greatachievements.org/). После изобретения Эдисоном в 1879 году электрической лампочки электрификация способствовала экономическому развитию и повышению качества жизни Америки, вскоре получив широкое распространение как в городских, так и в сельских общинах, обеспечивая освещение, электроэнергию для бытовой техники, а в последующие годы — компьютеров и устройств связи, а также повсеместное производство товаров и услуг.
Если электричество — это рабочая лошадка современного мира, то бразды правления в руках инженеров. Начиная со своего понимания атомов и электронов, инженеры используют научные принципы напряжения, тока и сопротивления для создания схем и батарей, используемых в электронных устройствах. Они создают принципиальные схемы, чтобы сообщить свои проекты другим. На протяжении многих лет и по сей день инженеры изобретают новое оборудование, инструменты и продукты, которые используют электричество и предоставляют возможности для людей, включая электронику, радио, телевидение, бытовую технику, телефоны, охлаждение, кондиционирование воздуха, компьютеры, Интернет, визуализацию, медицинские технологии. , лазерная и волоконная оптика, космические аппараты.
Сейчас мы требуем столько электроэнергии, что инженеров просят изобретать новые способы ее сохранения и генерирования, например, изобретение фотоэлектрических элементов, которые используют солнечный свет для производства электричества. Благодаря разумному использованию материалов, благодаря их проводимости и изоляционным характеристикам, инженеры проектируют устройства и приборы, которые работают правильно, надежно и безопасно. Инженеры творчески подходят к своим изобретениям; Используя статическое электричество, инженеры изобрели промышленные воздушные фильтры, очищающие воздух.Инженерный дизайн интегральных схем объединяет тысячи и миллионы параллельных и последовательных схем, работающих вместе. В результате центральные процессоры (ЦП) стали незаменимыми в современных автомобилях, видеоиграх, детекторах дыма, DVD-плеерах, устройствах для открывания гаражных ворот, беспроводных телефонах, часах и калькуляторах — полезных устройствах и изобретениях, которые улучшают нашу жизнь.
Что такое ватт, киловатт и единица электроэнергии: Bijli Bachao
- Главная страница ›
- Информационные ресурсы›
- Счет за электричество ›
- Что такое ватт, киловатт.кВАч и ед. электроэнергии
Когда мы получаем наши счета за электроэнергию, это показывает, что мы использовали определенное количество единиц за данный период. Когда мы идем покупать бытовую технику, на большинстве из них указана мощность в ваттах. Если вам трудно понять отношения между ними, значит, вы не одиноки. Счет за электричество и его составляющие сбивают с толку многих, и в этой статье мы попытаемся объяснить, что такое ватт, киловатт и единица электричества.
Что такое мощность и энергия / электричество
Мощность и энергия / электричество — это два слова, которые так часто используются друг для друга, что многие считают, что они означают одно и то же.Интересно, что оба они имеют совершенно разное значение. Мощность — это скорость использования электроэнергии, а энергия / электричество — это фактическое потребление. Чтобы провести аналогию, мощность похожа на скорость, но электричество / энергия — это фактическое пройденное расстояние.
Итак, Мощность x Время = Электричество (или энергия)
Точно так же, как Скорость x Время = Пройденное расстояние.
Мощность и ее единицы
Мощность всегда указывается в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Тысяча (1000) ватт составляет один киловатт.Таким образом, если какой-либо прибор имеет мощность 1,2 кВт, это означает, что он потребляет электроэнергию в размере 1200 Вт. Теперь, как мы обсуждали ранее, мощность — это скорость, с которой потребляется электричество, а не фактическое потребление электроэнергии, ватт или киловатт просто представляют скорость потребления электроэнергии в час. Это означает, что когда вы покупаете лампу мощностью 100 Вт, она не потребляет 100 единиц электроэнергии, а потребляет 100 Вт.
Энергия / электричество и ее единицы
Представлена единица (как указано в счетах за электроэнергию) в кВтч или киловатт-часах.Это фактическое использованное электричество или энергия. Если вы используете 1000 Вт или 1 киловатт мощности в течение 1 часа, вы потребляете 1 единицу или 1 киловатт-час (кВтч) электроэнергии. Таким образом, показания счетчика электроэнергии представляют собой фактическое количество потребляемой электроэнергии. Так же, как одометр на вашем автомобиле, который показывает фактическое расстояние, пройденное автомобилем, счетчик электроэнергии показывает количество потребляемой электроэнергии. Таким образом, 100-ваттная лампа, если держать ее в течение 10 часов, будет потреблять:
100 x 10 = 1000 ватт-час = 1 киловатт-час (кВтч) = 1 единица (на вашем счетчике).
В чем разница между кВтч и кВАч?
Для внутреннего тарифа одна единица потребления электроэнергии равна кВтч, тогда как для коммерческого и промышленного тарифа то же самое в кВАч. Показание потребляемой мощности в киловатт-часах выше, чем в киловатт-часах, из-за коэффициента мощности. Коэффициент мощности — это отношение фактической мощности к полной мощности. Каждое устройство, в основном индуктивная нагрузка, потребляет реактивную мощность, которая не выполняет никакой работы, а потребляет электроэнергию, когда счета производятся в кВА · ч.Всегда есть усилия, чтобы согласовать кВА-ч с кВт-ч, и для этого предусмотрены конденсаторные батареи.
Оценка единиц, потребляемых любым устройством
Теперь, когда объяснено большинство концепций, мы хотели бы упростить для вас расчет количества единиц, потребляемых любым устройством. На большинстве бытовых приборов указана мощность (либо на их контейнерной коробке, либо где-нибудь на приборе). Как только у вас появится мощность, вам нужно выяснить, сколько часов в день вы ее используете. После этого вы можете использовать приведенную ниже формулу:
дневные единицы = (мощность x часы использования в день) ÷ 1000
месячные единицы = единицы x 30 (или 28,29,31 в зависимости от месяца)
Обратите внимание, что эта формула может работать не всегда.Для таких приборов, как кондиционер, водонагреватель, тканевый утюг (любое нагревательное или охлаждающее устройство, имеющее термостат для его включения или выключения) и насосы, это не сработает.
При необходимости вы можете использовать калькулятор для оценки дневного / ежемесячного потребления устройства, если у вас есть «ватт» устройства и вероятное использование устройства в день / месяц.
Посмотрите это видео, чтобы облегчить понимание:
Также посмотрите это видео, которое поможет вам понять, сколько единиц потребляет ваша техника:
Источник информации:
http: // www.energysavers.gov/your_home/appliances/index.cfm/mytopic=10040
http://en.wikipedia.org/wiki/Watt#Confusion_of_watts.2C_watt-hours.2C_and_watts_per_hour
Об авторе :
Абхишек Джайн — выпускник ИИТ Бомбея с почти 10-летним опытом работы в корпоративной сфере до того, как основал Биджли Бачао в 2012 году. Его страсть к решению проблем подтолкнула его к Энергетическому сектору, и он очень хочет узнать о поведении клиентов по отношению к ним. Энергия и найти способы повлиять на устойчивость. Ещё от этого автора .
89.07.03: Электричество
Цель этого раздела является фундаментальной: удовлетворить потребность нашего все более технологичного общества в математически грамотных учениках. Беспокойство вызывают не только или даже в первую очередь одаренные студенты, но и среднестатистический студент.Применение электрических технологий воплощено в различных математических концепциях. Это соотношение между электрическими технологиями и математикой и будет изучаться в данном разделе.
Основная цель этого раздела будет состоять в том, чтобы собрать математические концепции, воплощенные в изучении электричества, и представить их группе студентов со средним и ниже среднего уровня.
Что такое электричество? Видишь? Вы можете прикоснуться к нему? Ну, если не можешь, откуда ты знаешь, что это там? Вы не можете увидеть электричество, но вы можете увидеть его работу. Вы можете увидеть свет лампы, вы можете увидеть, как идут электропоезда, вы можете почувствовать электричество, если дотронетесь до оголенного провода и получите удар током.Воздействие электричества можно почувствовать, если его обжечь горячим электрическим утюгом.
Есть три важных элемента электричества: протоны, электроны и нейтроны. Среди них все они демонстрируют известные состояния электрического заряда: положительный, отрицательный и нейтральный. Электрон — важнейшая элементарная частица электричества. Электрический ток состоит из электронов, которые свободно перемещаются через проводящие вещества, протоны редко могут свободно перемещаться, а нейтроны не принимают участия в электрических эффектах.Протоны испускают положительный заряд, электроны испускают отрицательный заряд, а нейтроны остаются нейтральными. Протоны в ядре атома притягивают орбитальные электроны, и именно это притяжение между противоположно заряженными протонами и электронами удерживает электроны на их орбитах. Электроны в атоме движутся вокруг ядра с очень высокой скоростью. Без электрической силы притяжения, удерживающей их на орбитах, электроны улетели бы в космос (см. Рисунок 1).
Электричество — один из важнейших видов энергии.Мы не можем видеть, слышать или обонять электричество, но мы знаем о нем по тому, что оно делает. Электричество производит свет и тепло, а также обеспечивает электроэнергией бытовые приборы и промышленное оборудование. Большая часть электричества, которое мы используем ежедневно, состоит из потока крошечных частиц, называемых электронами. Электроны — это мельчайшие единицы электричества. Все вокруг нас, включая наши тела, содержит электроны. Поэтому все можно рассматривать как частично электрическое. Некоторые эффекты электричества можно увидеть в природе.Например, молния — это огромная вспышка света, вызванная электричеством. Энергия имеет множество форм, и она участвует во всех наших действиях.
Электроэнергия — один из наиболее полезных для человечества видов энергии. Он обслуживает почти все дома, фермы, магазины и фабрики по всему миру. Само по себе электричество не является источником энергии. Электростанции сжигают уголь или другое топливо для производства пара, и именно этот пар обеспечивает энергию для работы генераторов, производящих электричество. Гидроэлектростанции используют энергию падающей воды.Есть три типа электростанций, паротурбинные установки, которые производят около семидесяти четырех процентов электроэнергии в Соединенных Штатах, атомные электростанции, которые вырабатывают около девяти процентов, но это общее количество увеличивается. Гидроэлектростанции поставляют большую часть оставшейся энергии.
Люди начали изучать электричество еще в 600 г. до н. Э. Греческий философ Фалес заметил, что янтарь, вещество, похожее на камень, притягивает небольшие кусочки соломы после того, как его натерли тканью. Джером Кардан различал свойства янтаря и черной магнитной породы, называемой грузоподъемным камнем.Кардан понял, что янтарь притягивает множество легких объектов, а грузоподъемный камень — ионы.
Уильям Гилберт обнаружил, что такие материалы, как алмаз, стекло, сера и воск ведут себя как янтарь, и назвал эти материалы электрическими. В 1646 году сэр Томас Браун изобрел слово электричество. Стивен Грей обнаружил, что одни вещества проводят электричество, а другие — нет. Чарльз Дюфей обнаружил, что стекло и другие вещества, обладающие «энергией витера», отталкиваются друг от друга, но они привлекали янтарь и подобные материалы, заряженные «смолистым электричеством».”
Бенджамин Франклин, экспериментируя с электричеством в 1746 году, разработал теорию, согласно которой электричество состоит из одной жидкости. Согласно теории Франклина, у положительного объекта этой жидкости был избыток, а у отрицательного — ее недостаток. Позже ученые доказали, что то, что Франклин называл положительным объектом, на самом деле имеет недостаток электронов, а отрицательный — их избыток. Знаменитый эксперимент Франклина по запуску воздушного змея во время грозы доказал, что молния — это электричество.Молния ударила в заостренный провод, прикрепленный к воздушному змею, и по мокрой веревке попала к ключу, где образовала искру между ключом и землей.
Чарльз А. ДеКулон сформулировал законы притяжения и отталкивания между заряженными телами.
Аллесандо Вольта построил первую батарею, названную вольтовской батареей. Он состоял из уложенных друг на друга пар металлических дисков. Каждая часть состояла из одного серебряного и одного цинкового диска. Диски отделялись друг от друга бумагой или тканью, смоченной солевым раствором.Гальванические сваи были первым источником постоянного электрического тока.
В 1820 году Ганс К. Эрстед заметил, что сильный ток, протекающий по проволоке, может двигать стрелку компаса, и этот эксперимент показал, что ток имеет магнитный эффект. Позже в том же году Одр Мари Ампер измерила влияние двух параллельных токов друг на друга. Он показал, что такие токи притягиваются друг к другу, если они движутся в одном направлении, и отталкиваются, если движутся в противоположном направлении.
Джордж С.Ом разработал закон электрического сопротивления, который носит его имя. Майкл Фарадей считал, что если электричество может производить магнетизм, то магнетизм может производить электричество. В 1831 году Фарадей обнаружил, что движущийся магнит индуцирует электрический ток в проводе катушки. В том же году Джозеф Генри независимо открыл принцип, согласно которому все электрические генераторы и трансформаторы работают по принципу индукции, сформулированному Фарадеем и Генри.
Джеймс Максвелл разработал математические уравнения для законов электричества и магнетизма, и эти уравнения показали, что определенные электрические цепи производят электромагнитные волны, которые распространяются со скоростью света.В 1880 году такие волны создал Генрих Герц. В 1891 году Джонстон Стоуни предположил, что электрический ток состоит из движущихся очень маленьких частиц, и назвал эти частицы электронами. В 1897 году Джозеф Дж. Томпсон подтвердил теорию Стоуни. Томпсон также обнаружил, что все атомы содержат электроны, и в 1913 году Роберт А. Милликен получил точное измерение заряда электрона, что положило начало электронной эре.
В начале 1900-х годов Джон А. Флеминг построил вакуумную лампу, которая могла обнаруживать радиосигналы, в 1907 году Ли ДеФорест разработал вакуумную лампу, которая усиливала радиосигналы.Эти лампы сделали возможным радио. Другие электронные лампы привели к появлению телевидения и радаров в 20-30-х годах и электронных компьютеров в 1940-х годах. Транзистор был изобретен в 1947 году, а к 1960-м годам транзисторы в значительной степени заменили электронные лампы в электронном оборудовании. Позже производители нашли способ объединить множество транзисторов на одном кристалле кремния, и это развитие привело к созданию электронных схем, называемых интегральными схемами.
С каждым годом мировой спрос на электроэнергию увеличивается.В нашей стране мы потребляем примерно в 380 раз больше электроэнергии, чем в 1900 году, и более чем в 12 раз больше в 1940 году. Сегодня наши потребности в электроэнергии еще больше растут.
Назначение электрической системы — получение энергии. Энергия — это способность совершать работу, для передачи энергии от источника электрический ток должен течь по электрическому пути цепи. Электрические силы между заряженными частицами чрезвычайно важны в электричестве. Эти силы вызывают протекание электрического тока.
В простой электрической цепи сухой элемент (батарея) производит положительный (+) электрический заряд на одном конце своих выводов и отрицательный (-) заряд на другом. Эти заряды вызывают электрический ток. (См. Рисунок 2).
Электрический ток — это поток отрицательно заряженных электронов. Электроны будут течь от отрицательного вывода к положительному выводу сухой ячейки. Подобные заряды отталкиваются, поэтому отрицательные электроны и отрицательный полюс отталкиваются друг от друга.В отличие от зарядов притягиваются, поэтому отрицательные электроны и положительный полюс притягиваются друг к другу. И отталкивание, и притяжение заставляют электроны двигаться в одном направлении через провода и лампу. (См. Рисунок 3).
Каждая полезная электрическая система должна удовлетворять трем основным требованиям для выполнения работы. Во-первых, у него должен быть источник электроэнергии: например, генераторная установка или аккумулятор, во-вторых, у него должен быть провод, который забирает электрическую энергию, вырабатываемую источником, и заставляет ее работать.Электрические утюги, двигатели и обогреватели являются типичными нагрузками. Наконец, электрическая система должна иметь полный электрический путь туда и обратно через источник, через нагрузку и обратно. Всякий раз, когда источник и нагрузка подключаются так, что полный электрический путь проходит через них обоих, результирующая система называется цепью. (См. Рисунки 4 и 5).
Многие виды нагрузок, включая электрические лампы, будут работать одинаково хорошо, независимо от того, течет ли через них электрон в одном направлении или в противоположном.Такие нагрузки противодействуют потоку электронов и столь же эффективно преобразуют энергию, независимо от того, в каком направлении принимает поток электронов. Важное различие между источником и нагрузкой; нагрузка пассивно принимает поток электронов в направлении, указанном источником. Источник, вызывающий поток электронов, всегда посылает электроны через свой отрицательный вывод и забирает их через положительный вывод. При изменении подключения источника в цепи электроны проходят через лампу от B к A, а не от A к B.(См. Рисунок 6).
Некоторые фундаментальные концепции Электрический ток — это система для получения, транспортировки, управления и использования энергии. Каждая полезная цепь имеет источник электроэнергии, нагрузку, которая использует электричество для выполнения какой-либо работы, и электрическую цепь, которая позволяет передавать энергию от источника к нагрузке.И источники, и нагрузка являются преобразователями энергии. Источник преобразует электрическую энергию из какой-либо другой формы энергии, нагрузка преобразует электрическую энергию в другую форму энергии.
