Работа и мощность электрического тока
- Подробности
- Просмотров: 505
Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.
Зная две формулы:
I = q/t ….. и ….. U = A/q
можно вывести формулу для расчета работы электрического тока:
Работа электрического тока равна произведению силы тока на напряжение и на время протекания тока в цепи.
Единица измерения работы электрического тока в системе СИ:
[ A ] = 1 Дж = 1A.B.c
НАУЧИСЬ, ПРИГОДИТСЯ
При расчетах работы электрического тока часто применяется
внесистемная кратная единица работы электрического тока: 1 кВт.ч (киловатт-час).
1 кВт.ч = 3 600 000 Дж
В каждой квартире для учета израсходованной электроэнергии устанавливаются специальные приборы-счетчики электроэнергии, которые показывают работу электрического тока, совершенную за какой-то отрезок времени при включении различных бытовых электроприборов.
Эти счетчики показывают работу электрического тока ( расход электроэнергии) в «кВт.ч».
Необходимо научиться рассчитывать стоимость израсходованной электроэнергии!
Внимательно разбираемся в решении задачи на странице 122 учебника (параграф 52)!
МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Мощность электрического тока показывает работу тока, совершенную в единицу времени и равна отношению совершенной работы ко времени, в течение которого эта работа была совершена.
(мощность в механике принято обозначать буквой N, в электротехнике — буквой Р
Единица мощности электрического тока в системе СИ:
[P] = 1 Вт (ватт) = 1 А.B
КНИЖНАЯ ПОЛКА
Как работает электрочайник?
Как работает электроутюг?
Электрический мотор за 10 секунд!
ИНТЕРЕСНО
В свое время в качестве единицы мощности Дж. Уатт предложил такую единицу, как «лошадиная сила». Эта единица измерения дожила до наших дней. Но в Англии в 1882 г. Британская ассоциация инженеров решила присвоить имя Дж. Уатта единице мощности. Теперь имя Джеймса Уатта можно прочесть на любой электрической лампочке.
Это был первый в истории техники случай присвоения собственного имени единице измерения.
Рассказывают, что …
одну из паровых машин Уатта купил пивовар, чтобы заменить ею лошадь, которая приводила в действие водяной насос. При выборе необходимой мощности паровой машины пивовар определил рабочую силу лошади как восьмичасовую безостановочную работу до полного изнеможения лошади. Расчет показал, что каждую секунду лошадь поднимала 75 кг воды на высоту 1 метр, что и было принято за единицу мощности в 1 лошадиную силу.
ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ
Ток, протекающий в спиралях электроламп, нагревает их до очень высокой температуры.
Поэтому, чтобы спирали служили дольше, их заключают в стеклянные баллоны, заполненные в лампах большой мощности инертным газом.
В баллонах ламп малой мощности (до 40 Вт) — вакуум. Чтобы лампа работала дольше, температура спирали таких ламп ниже, а свет имеет желтый оттенок.
___
Атмосферное электричество опасно проявлением в виде линейных разрядов (молний), которых возникает на нашей планете примерно 100 каждую секунду. Атмосферные электрические заряды могут иметь напряжение до 1 миллиарда вольт, а сила тока молнии достигать 200 тысяч ампер. Время существования молнии оценивается от 0,1 до 1 секунды.
И если предположить, что электрическая энергия одной молнии может составлять 2500 квт/час, а одна семья из трех человек потребляет в месяц 250 квт/час электричества, то энергии одной молнии хватило бы, чтобы удовлетворить потребность этой семьи на 10 месяцев.
СУМЕЕШЬ ЛИ ТЫ РЕШИТЬ
Две электрические лампы, мощность которых 40 и 100 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение.
Сравните по сопротивлениям нити накала обеих ламп.
Комната освещена с помощью 40 электрических ламп от карманного фонаря, соединенных последовательно и питаемых от городской сети. После того как одна лампа перегорела, оставшиеся 39 снова соединили последовательно и включили в сеть.
___
Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковых длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время?
Два проводника различной длины, но одинакового сечения и материала включены параллельно друг другу в цепь электрического тока. В каком из них будет выделяться большее количество теплоты?
Все бежим к задачкам!
Следующая страница «Занимательные фишки для 8 класса»
Назад в раздел «8 класс»
Работа и сила – определение и формула
Каждый день своей жизни вы проходите через системы власти, и эти силы заставляют вас выполнять свою работу.
В этой конкретной статье мы узнаем о следующих понятиях —
Что такое работа?
Что такое сила?
Разница между работой и мощностью
Интересные факты
Часто задаваемые вопросы
Начнем!
Что такое работа?
Чаще всего термин «работа» используется для обозначения выполнения какой-либо задачи.
Вы можете измерить работу, которую вы делаете, как положительную, отрицательную или нулевую.
Выполненная работа считается положительной, если направление силы, действующей на объект, и перемещение объекта совпадают. Например: Удар ногой по мячу Выполненная работа отрицательна, если направление силы, действующей на объект, и перемещение объекта противоположны. Угол между перемещением и силой равен 180 0 . Например, работа силы тяжести совершается над мячом, брошенным вверх.
Работа равна нулю, когда направление силы, действующей на объект, и перемещение объекта перпендикулярны друг другу. Угол смещения и сила 90 0 . Например, работа совершается под действием силы тяжести, когда ящик движется горизонтально.
(Изображение будет загружено в ближайшее время)
Мощность
Научное определение мощности — это скорость выполнения работы. Мощность — это энергия, необходимая для перемещения объекта за заданное время. Вам нужна энергия, чтобы остановить движущийся объект, поднять объект против силы тяжести или переместить объект с определенной скоростью. Говоря простым языком, мощность — это доля работы, выполненной в единицу времени. Стандартная единица измерения мощности в ваттах и киловаттах обозначается как (Вт) и (кВт) соответственно. Вы можете определить один ватт как 1 джоуль работы, выполняемой в секунду.
(Изображение будет загружено в ближайшее время)
Формула: разница между мощностью и работой
Теперь давайте посмотрим на формулы, которые отличают работу от мощности.
Общая проделанная работа (Вт) = мощность (P) x время (t)
Или
Работа = сила x перемещение cos (Fd cos )
(здесь – угол между силой и перемещением)
мощность ( P) = \[\frac{\text{Общая проделанная работа (Вт)}}{\text{Время(t)}}\]
Вам будет легко отличить работу от мощности, когда вы изучите разницу между работой и мощностью в табличной форме.
КРИТЕРИИ | Работа | Power | |
| 9002 Определение 9008 | |||
Определение | |||
| 9002 Определение | |||
| 9002 Определение | |||
| 9002 Определение | |||
Определение | |||
. | Сила — это энергия, необходимая для выполнения определенной задачи. | ||
Формула | Общая проделанная работа (Вт) = Мощность (P) x Время (t) или Работа = смещение X Force | Power (P) = Общая работа выполнена (W)/Время (T) | |
Блок измерения (единица SI) | Блок измерения (SI BIT Стандартной единицей работы является Джоуль, обозначаемый как (Дж). Кроме того, вы можете измерять работу в электронвольтах (эВ), кВтч, ГВтч и МВтч | Стандартная единица измерения мощности в ваттах и киловаттах обозначается как (Вт). Кроме того, вы можете измерять мощность в кВт, МВт и ГВт. | |
Пример | Говорят, что человек выполняет работу, если он толкает или тянет ящик. | Лампе нужна энергия, чтобы зажечь лампочку. |
Забавные факты о работе и мощности
Если вы пинаете мяч, ваша работа положительна.
Если вы сидите в классе и слушаете лекции, проделанная работа считается равной нулю.
Промышленность, домашние хозяйства, коммерческие предприятия используют 1 киловатт (кВт) энергии.
Сила и перемещение являются векторными величинами, но их скалярное произведение дает выполненную работу, которая является скалярной величиной.
Как рассчитать механическую мощность
Обновлено 22 декабря 2020 г.
Автор Kenrick Vezina
Механическая мощность используется повсюду в современном мире. Ты сегодня ездил на машине? Он использовал энергию топлива или батареи для перемещения взаимосвязанных механических компонентов — осей, шестерен, ремней и т. д. — пока, наконец, эта энергия не использовалась для вращения колес и движения автомобиля вперед.
Мощность в физике является мерой скорости , с которой работа выполняется с течением времени. Слово «механический» является просто описательным; он говорит вам, что мощность связана с машиной и движением различных компонентов, таких как трансмиссия автомобиля или шестеренки часов.
В формуле механической энергии используются те же фундаментальные законы физики, что и в других формах энергии.
TL;DR (слишком длинный; не читал)
Мощность P определяется как работа Вт за время t по следующей формуле. Примечание по единицам измерения: мощность должна быть в ваттах (Вт), работа в джоулях (Дж) и время в секундах (с) — всегда перепроверяйте, прежде чем вставлять свои значения.
Механическая энергия подчиняется тем же законам, что и другие виды энергии, такие как химическая или тепловая. Часы.
Энергия, сила, работа и мощность
Чтобы понять выражение для механической мощности, полезно представить четыре взаимосвязанных термина: и сила .
- энергия E объект содержит меру того, какую работу он может выполнить; другими словами, сколько движения он может создать. Измеряется в джоулях (Дж).
- A усилие F , по сути, является толчком или тягой. Силы передают энергию между объектами. Как и скорость, сила имеет как величину , так и направление . Измеряется в ньютонах (Н).
- Если сила перемещает объект в том же направлении , в котором она действует, она выполняет работу . По определению, одна единица энергии необходима для выполнения одной единицы работы.
Поскольку энергия и работа определяются друг через друга, они оба измеряются в джоулях (Дж). - Мощность является мерой скорости , при которой выполняется работа или используется энергия с течением времени. Стандартной единицей мощности является ватт (Вт).
Уравнение для механической мощности
Из-за взаимосвязи между энергией и работой существует два распространенных способа математического выражения мощности. Первый в терминах работа W и время t :
P=\frac{W}{t}
Мощность в линейном движении
Если вы имеете дело с линейным движением, вы можете предположить, что любая приложенная сила либо перемещает объект вперед, либо назад по прямой путь в соответствии с действием силы — подумайте о поездах на пути. Поскольку составляющая направления в основном сама о себе заботится, вы также можете выразить мощность с помощью простой формулы, используя силу , расстояние и скорость .
В этих ситуациях работа W может быть определена как сила F × расстояние d . Подставьте это к основному уравнению выше, и вы получите:
P=\frac{Fd}{t}
Заметили что-нибудь знакомое? При линейном движении расстояние , деленное на время , является определением скорости ( v ), поэтому мы также можем выразить мощность как:
P=F\frac{d {t}=Fv
Пример расчета: переноска белья
Хорошо, это было много абстрактной математики, но давайте попробуем решить примерную задачу:
прачечная наверху. Если обычно вам требуется 30 секунд, чтобы подняться по лестнице, а высота лестницы составляет 3 метра, оцените, сколько энергии вам потребуется затратить, чтобы поднять одежду с нижней части лестницы наверх.
Судя по подсказке, мы знаем это время t будет 30 секунд, но у нас нет значения для работы W . Однако мы можем упростить сценарий ради оценки. Вместо того, чтобы беспокоиться о перемещении белья вверх и вперед на каждом отдельном шаге, давайте предположим, что вы просто поднимаете его по прямой линии от исходной высоты. Теперь мы можем использовать выражение механической силы P = F × d / t , но нам все еще нужно вычислить задействованную силу.
Чтобы нести белье, вы должны противодействовать силе тяжести, действующей на него. Поскольку сила тяжести F = мг в направлении вниз, вы должны приложить ту же силу в направлении вверх. Обратите внимание, что g — это ускорение свободного падения, которое на Земле равно 9,8 м/с 2 . Имея это в виду, мы можем создать расширенную версию стандартной формулы мощности:
P=mg\frac{d}{t}
И мы можем подставить наши значения массы, ускорения, расстояния и времени:
P=(10\times 9,8)\frac{3}{30}=9,08\text{ ватт}
Таким образом, вам потребуется около 9,08 ватт для переноски белья.
