Тесты и задачи1.Укажите формулу для расчета работы электрического токаА) A = UItБ) А=F*SВ)
serbolkulmahambet serbolkulmahambet- Физика
- 10 — 11 классы
ответ дан • проверенный экспертом
помните ответить пж
ф ты бы сам за 5 фантиков стал это делать ?
по правилам не больше 3 вопросов за 1 раз
извини чувак не знал все исправлю
можно и 10 только либо удалят либо отвечать никто не будет
DedStar DedStar
Ответ:
Объяснение:
Вопрос 1:
Укажите формулу для расчета работы электрического тока.
Учтем, что:
Б) A = F·S — это механическая работа,
В) N=A/t — это вообще мощность.
Тогда правильный ответ:
А) A = U·I·t, где
U — напряжение
I — сила тока
t — время.
Вопрос 2
Укажите основную единицу измерения мощности электрического тока.
А) Ампер (единица измерения силы тока)
Б) Джоуль (единица измерения энергии)
В) Ватт (единица мощности)
Г) Вольт (единица напряжения)
Задание 3
Какая физическая величина определяется формулой:
В условии вопроса не задана сама формула…
Новые вопросы в Физика
Яку масу льоду в грамах можна розплавити при згорянні 36.3 г газу, якщо коефіцієнт корисної дії (ККД) нагрівника 100%.
Фізика 20 Балів В коло змінного струму увімкнено активний опір величиною 5,5 Ом. Вольтметр показує напругу 220 В. Визначити діюче і амплітудне значенн … я струму в колі.
Собирающая линза дает уменьшенное в 2 раза изображение предмета. Расстояние от предмета до линзы 60 см. Какое увеличение будет давать линза, если пред
…
мет сместить на Ad=10 см в сторону линзы.
3 при температуре 17 градусов С и давлении 105 кПа? Молярная масса воздуха кг/моль
Теоретичні відомості Хід роботи: 1. Зберіть коло за схемою, вказаною на рис.7. Визначте ціну подiлок електричних приладів. 2. Замкніть коло. Зміною по … ложення повзунка реостата підберіть силу струму не бiльшу за 1 А, щоб не перевантажити джерело струму та уникнути 13 Б перегрівання дроту. Зніміть покази амперметра I i вольтметра U. 3. Виміряйте силу струму I і падіння напруги U на досліджуваному опopi R при цій силі струму. Дослiд повторіть для трьох значень сили струму. Результати запишіть в таблицю. Розiмкніть коло. 4. Вiдключіть провідник від кола. Виміряйте його довжину 1 лінійкою та діаметр d штангенциркулем. Результати вимірювань також занесіть в таблицю.
Как считать электрическую мощность?
Чтобы обеспечить нормальное функционирование электрической проводки, необходимо ещё на этапе проектирования правильно рассчитать мощность, подобрать кабель подходящего сечения.
От этого зависит не только срок эксплуатации системы, но и пожаробезопасность сооружения. Если выбрать сечение ошибочно или неправильно рассчитать мощность, можно столкнуться с такими опасными последствиями, как возгорание электропроводки, короткие замыкания, пожар и пр. При выборе оборудования и кабельно-проводниковой продукции важно учитывать разные критерии, среди которых напряжение, сила тока, особенности эксплуатации сети.
Формула расчёта
В уже функционирующей сети измерить мощность электрического тока можно при помощи специального оборудования. Что же делать на этапе проектирования? Ведь самой цепи ещё нет. В этом случае применяется расчётный метод.
Существует два вида мощности: активная и реактивная. Активная превращается в полезную энергию безвозвратно, считается полезной. Реактивная предусматривает затрату определенного (расчетного согласно установленного оборудования и типа оборудования) количества энергии.
В нашем случае реактивная мощность нам не интересна, и мы не будем ее рассчитывать!
В цепях переменного тока, ток и напряжения сдвигаются относительно друг друга.
Этот сдвиг на угол cos обозначается буквой φ (фи).
При расчёте мощности электрической мощности следует учитывать тип сети:
P=U*I*cosφ — для однофазной;
P=√3*U*I*cosφ — для трехфазной.
U – это напряжение сети,
I – сила тока,
cosφ – коэффициент мощности.
cosφ – коэффициент мощности, это паспортная величина оборудования, если не известно о типе оборудования (например, квартиры), то cosφ – расчетный и берется из инструкции по проектированию (СП 256.1325800.2016)
Зависимость коэффициента мощности
Чтобы рассчитать полную (Обращаем внимание, что имеется ввиду установленная, т.е. полная мощность) мощность, необходимо определить суммарную мощность всей техники и оборудования, которые будут эксплуатироваться, и подключаться к данной электрической сети. Это можно узнать путём суммирования мощностей приборов (этот показатель указан в паспорте товара).
При определении коэффициента мощности учитывается характер нагрузки. К примеру, для нагревательного оборудования он близится к 1. Важно учитывать, что любая активная нагрузка предполагает незначительную реактивную составляющую, поэтому коэффициент мощности будет равен не 1, а 0,95. Для более мощных приборов – 0,8. Напряжение для однофазных цепей принимается 220 В, для трехфазных – 380 В.
Формули и расчеты
Расчет освещения строительной площадки
Как считать электрическую мощность?
Виды аварийного освещения
Схема аварийного освещения
Однолинейная схема электроснабжения
Проверка аварийного освещения
Когда включается эвакуационное освещение?
Эвакуационное освещение требования:
Какой кабель нужен для розеток?
Кабель для электроплиты
Установка УЗО на уличные розетки, ставить или нет?
Какая высота установки вызывных панелей для МГН ?
Высота ручного пожарного извещателя
Кабель ввгнг-ls или ппгнг-hf, какой выбрать
Что такое «момент нагрузки»
Проектирование электроснабжения
Проектирование диспетчеризации
Проектирование АПС
Пожарная безопасность стадионов
Среди общественных зданий, сооружений спортивные, физкультурно-оздоровительные объекты выделяются повышенной…
подробнееМонтаж слаботочных систем.
ч.2Слаботочные системы — это локальные сети, работающие на безопасном уровне для жизни человека. Благодаря…
подробнееОсвещение в квартире
Правильная организация освещения в квартире служит основным фактором создания теплой атмосферы уюта и комфорта, в которую…
подробнееБеспроводные локальные сети
Пожарная безопасность гостиниц
При планировании поездки в новые города, знаменитые природными, историко-архитектурными достопримечательностями, путешественники…
подробнееТеплый пол электрический в ванной
Ванна – это именно то место, где больше всего хочется ощущать тепло не только телом, да еще и мокрым,…
подробнееЭлектроэнергия и энергия | Физика |
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:- Рассчитать мощность, рассеиваемую резистором, и мощность, отдаваемую источником питания.
- Расчет стоимости электроэнергии при различных обстоятельствах.
Мощность в электрических цепях
Власть у многих людей ассоциируется с электричеством. Зная, что мощность — это скорость использования или преобразования энергии, каково выражение для электроэнергия ? На ум могут прийти линии электропередач. Мы также думаем о лампочках с точки зрения их номинальной мощности в ваттах. Сравним 25-ваттную лампочку с 60-ваттной. (См. рис. 1(a).) Поскольку обе лампы работают при одинаковом напряжении, лампочка мощностью 60 Вт должна потреблять больший ток, чтобы иметь большую номинальную мощность. Таким образом, сопротивление лампочки мощностью 60 Вт должно быть меньше, чем у лампы мощностью 25 Вт. Если мы увеличиваем напряжение, мы также увеличиваем мощность. Например, когда лампочка мощностью 25 Вт, рассчитанная на работу от сети 120 В, подключается к сети 240 В, она короткое время очень ярко светится, а затем перегорает. Как именно напряжение, ток и сопротивление связаны с электроэнергией?
1. (a) Какая из этих ламп накаливания — 25-ваттная (вверху слева) или 60-ваттная (вверху справа) — имеет большее сопротивление? Что потребляет больше тока? Что потребляет больше всего энергии? Можно ли по цвету сказать, что нить накаливания 25 Вт холоднее? Является ли более яркая лампочка другого цвета, и если да, то почему? (кредиты: Dickbauch, Wikimedia Commons; Greg Westfall, Flickr) (b) Этот компактный люминесцентный светильник (CFL) излучает ту же интенсивность света, что и лампа накаливания мощностью 60 Вт, но с мощностью от 1/4 до 1/10 входной мощности. (кредит: dbgg1979, Flickr)P=PEt=qVtP=\frac{PE}{t}=\frac{qV}{t}\\P=tPE=tqV
.
Учитывая, что ток равен , я = q / t (обратите внимание, что здесь Δ t = t ), выражение для мощности принимает видP = IV
Электроэнергия ( P ) — это просто произведение тока на напряжение. Мощность имеет привычные единицы измерения ватт. Поскольку единицей СИ для потенциальной энергии (PE) является джоуль, мощность измеряется в джоулях в секунду или ваттах. Таким образом, 1 А ⋅ В = 1 Вт. Например, в автомобилях часто есть одна или несколько дополнительных розеток, с помощью которых можно заряжать сотовый телефон или другие электронные устройства. Эти розетки могут быть рассчитаны на 20 А, чтобы цепь могла выдавать максимальную мощность
Подстановка I = V/R дает P = (
Кроме того, поскольку квадрат напряжения равен P = В 2 / R , эффект от приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение удваивается до 25 Вт лампы, ее мощность увеличивается почти в четыре раза до 100 Вт, что приводит к ее перегоранию. Если бы сопротивление лампочки оставалось постоянным, ее мощность была бы ровно 100 Вт, но при более высокой температуре ее сопротивление также выше.Пример 1. Расчет рассеиваемой мощности и тока: горячая и холодная мощность
(a) Рассмотрите примеры, приведенные в Законе Ома: Сопротивление и простые цепи и Сопротивление и удельное сопротивление. Затем найдите мощность, рассеиваемую автомобильной фарой в этих примерах как в горячем, так и в холодном состоянии. б) Какой ток он потребляет в холодном состоянии? Стратегия для (а) Для горячей фары нам известны напряжение и ток, поэтому мы можем использовать P = IV , чтобы найти мощность.
Для холодной фары нам известны напряжение и сопротивление, поэтому мы можем использовать 9{2}}{0,350\text{ }\Omega }=411\text{ Вт}\\P=RV2=0,350 Ом (12,0 В)2=411 Вт . Обсуждение для (а) 30 Вт, рассеиваемые горячей фарой, являются типичными. Но 411 Вт в холодном состоянии на удивление выше. Начальная мощность быстро уменьшается по мере увеличения температуры лампы и увеличения ее сопротивления. Стратегия и решение для (b) Ток, когда лампочка холодная, можно найти несколькими различными способами. Преобразуем одно из уравнений мощности, P = I 2 R , и введите известные значения, получив I=PR=411 W0,350 Ω=34,3 AI=\sqrt{\frac{P}{R}}=\sqrt {\frac{411\text{ Вт}}{{0,350}\text{ }\Omega }}=34,3\text{ A}\\I=RP =0,350 Ω411 Вт = 34,3 A . Обсуждение для (б) Холодный ток заметно выше, чем установившееся значение 2,50 А, но ток быстро снизится до этого значения по мере повышения температуры лампы.
Большинство предохранителей и автоматических выключателей (используемых для ограничения тока в цепи) рассчитаны на то, чтобы кратковременно выдерживать очень высокие токи при включении устройства. В некоторых случаях, например, с электродвигателями, ток остается высоким в течение нескольких секунд, что требует использования специальных плавких предохранителей.Стоимость электроэнергии
Чем больше электроприборов вы используете и чем дольше они остаются включенными, тем выше ваш счет за электроэнергию. Этот известный факт основан на соотношении между энергией и мощностью. Вы платите за использованную энергию. Так как P = E / t , мы видим, чтоE = Pt
это энергия, потребляемая устройством с мощностью P за интервал времени t . Например, чем больше горит лампочек, тем больше P б/у; чем дольше они горят, тем больше т . Единицей энергии в счетах за электроэнергию является киловатт-час (кВт ⋅ ч), что соответствует соотношению E = Pt .
Стоимость эксплуатации электроприборов легко оценить, если иметь представление об их энергопотреблении в ваттах или киловаттах, времени их работы в часах и стоимости киловатт-часа для вашего электроснабжения. Киловатт-часы, как и все другие специализированные единицы энергии, такие как пищевые калории, могут быть преобразованы в джоули. Вы можете доказать себе, что 1 кВт ⋅ ч = 3,6 × 10 6 J. Потребляемая электрическая энергия ( E ) может быть уменьшена либо за счет сокращения времени использования, либо за счет снижения энергопотребления этого прибора или приспособления. Это не только снизит стоимость, но и уменьшит воздействие на окружающую среду. Усовершенствования освещения являются одними из самых быстрых способов уменьшить потребление электроэнергии в доме или офисе. Около 20% энергии, потребляемой домом, идет на освещение, в то время как в коммерческих учреждениях этот показатель приближается к 40%. Люминесцентные лампы примерно в четыре раза более эффективны, чем лампы накаливания — это верно как для длинных трубок, так и для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ).
(См. рис. 1(b).) Таким образом, лампочку накаливания мощностью 60 Вт можно заменить КЛЛ мощностью 15 Вт, имеющей ту же яркость и цвет. КЛЛ имеют изогнутую трубку внутри шара или спиралевидную трубку, все они соединены со стандартным ввинчивающимся основанием, которое подходит для стандартных патронов для ламп накаливания. (Первоначальные проблемы с цветом, мерцанием, формой и высокими первоначальными вложениями в КЛЛ были решены в последние годы.) Теплопередача от этих КЛЛ меньше, и они служат в 10 раз дольше. Значение инвестиций в такие лампочки рассматривается в следующем примере. Новые белые светодиодные лампы (которые представляют собой группы небольших светодиодных лампочек) еще более эффективны (в два раза эффективнее, чем КЛЛ) и служат в 5 раз дольше, чем КЛЛ. Однако их стоимость по-прежнему высока.
Отношение E = Pt вы найдете полезным во многих различных контекстах. Энергия, которую ваше тело использует во время упражнений, связана, например, с уровнем мощности и продолжительностью вашей активности.
Величина нагрева источником питания связана с уровнем мощности и временем его применения. Даже доза облучения рентгеновского изображения связана с мощностью и временем облучения.
Пример 2. Расчет рентабельности компактных люминесцентных ламп (КЛЛ)
Если стоимость электроэнергии в вашем районе составляет 12 центов за кВтч, какова общая стоимость (капитальные плюс эксплуатация) использования лампы накаливания мощностью 60 Вт в течение 1000 часов (срок службы этой лампы), если лампочка стоит 25 центов? (b) Если мы заменим эту лампочку компактной люминесцентной лампой, которая дает такой же световой поток, но в 1/4 меньше мощности, и которая стоит 1,50 доллара, но служит в 10 раз дольше (10 000 часов), какова будет общая стоимость? Стратегия Чтобы найти эксплуатационные расходы, мы сначала находим использованную энергию в киловатт-часах, а затем умножаем на стоимость киловатт-часа. Решение для (а) Энергия, используемая в киловатт-часах, находится путем ввода мощности и времени в выражение для энергии:E = Pt = (60 Вт) (1000 ч) = 60 000 Вт ⋅ ч
В киловатт-часах это E = 60,0 кВт⋅ч.
Теперь стоимость электроэнергии составляет
стоимость = (60,0 кВт ⋅ ч) (0,12 долл. США/кВт ⋅ ч) = 7,20 долл. США.
Общая стоимость составит $7,20 за 1000 часов (около полугода при 5 часах в день). Решение для (б) Поскольку КЛЛ использует только 15 Вт, а не 60 Вт, стоимость электроэнергии составит 7,20/4 = 1,80 доллара. КЛЛ прослужит в 10 раз дольше, чем лампа накаливания, так что инвестиционные затраты составят 1/10 стоимости лампы за этот период использования, или 0,1 (1,50 доллара США) = 0,15 доллара США. Таким образом, общая стоимость составит $1,95 за 1000 часов. Обсуждение Поэтому гораздо дешевле использовать КЛЛ, хотя первоначальные инвестиции выше. Повышенная стоимость рабочей силы, которую бизнес должен включать в себя для более частой замены ламп накаливания, здесь не учитывалась. Выполнение подключений: Возьми домой эксперимент — Инвентаризация использования электроэнергии 1) Составьте список номинальных мощностей различных электроприборов в вашем доме или комнате.
Объясните, почему что-то вроде тостера имеет более высокий рейтинг, чем цифровые часы. Оцените энергию, потребляемую этими приборами в среднем в день (путем оценки времени их использования). Некоторые приборы могут указывать только рабочий ток. Если бытовое напряжение 120 В, то используйте P = IV . 2) Проверьте общую мощность, используемую в туалетах на этаже или в здании вашей школы. (Возможно, вам придется предположить, что мощность используемых флуоресцентных ламп составляет 32 Вт.) Предположим, что здание было закрыто на все выходные, и что эти лампы оставались включенными с 18:00 до 18:00. Пятница до 8 утра понедельника. Во что обойдется эта оплошность? Как насчет целого года выходных?
Резюме раздела
- Энергия, потребляемая устройством мощностью P за время t , равна E = Pt .
Концептуальные вопросы
1. Почему лампы накаливания тускнеют в конце своей жизни, особенно перед тем, как их нити накаливания порвутся? Мощность, рассеиваемая на резисторе, определяется как P = V 2 /R , что означает, что мощность уменьшается, если сопротивление увеличивается.
Тем не менее, эта сила также дается P = I 2 R , что означает увеличение мощности при увеличении сопротивления. Объясните, почему здесь нет противоречия.Задачи и упражнения
1. Какова мощность разряда молнии 1,00 × 10 2 МВ с током 2,00 × 10 4 А ? 2. Какая мощность подается на стартер большого грузовика, потребляющего ток 250 А от аккумуляторной батареи 24,0 В? 3. Заряд 4,00 Кл проходит через солнечные элементы карманного калькулятора за 4,00 ч. Какова выходная мощность, если выходное напряжение калькулятора составляет 3,00 В? (См. рис. 2.) Рисунок 2. Полоса солнечных элементов прямо над клавишами этого калькулятора преобразует свет в электричество для удовлетворения своих энергетических потребностей. (кредит: Эван-Амос, Wikimedia Commons) 4. Сколько ватт потребляет фонарик, через который проходит 6,00×10 2 за 0,500 ч, если его напряжение составляет 3,00 В? 5. Найдите мощность, рассеиваемую в каждом из этих удлинителей: а) удлинитель с сопротивлением 0,0600 Ом, по которому протекает ток 5,00 А; (b) более дешевый шнур с использованием более тонкой проволоки и сопротивлением 0,300 Ом.
6. Убедитесь, что единицей измерения вольт-ампер являются ватты, как следует из уравнения P = IV . 7. Покажите, что единицы 1В 2 / Ом = 1 Вт, что следует из уравнения P = В 2 / R . 8. Покажите, что единицы 1 A 2 ⋅ Ω = 1 Вт, что следует из уравнения P = I 2 R . 9. Убедитесь, что единица энергии эквивалентна 1 кВт ⋅ ч = 3,60 × 10 6 Дж. 10. Электроны в рентгеновской трубке ускоряются через 1,00 × 10 2 кВ и направляются к мишени для получения рентгеновских лучей. Рассчитайте мощность электронного пучка в этой трубке при силе тока 15,0 мА. 11. Электрический водонагреватель потребляет 5,00 кВт в течение 2,00 ч в сутки. Какова стоимость его эксплуатации в течение одного года, если электричество стоит 12,0 центов/кВт⋅ч? См. рис. 3. Рис. 3. Электрический водонагреватель по требованию. Тепло подается воде только тогда, когда это необходимо.
(кредит: aviddavid, Flickr) 12. При использовании тостера мощностью 1200 Вт, сколько электроэнергии требуется для приготовления ломтика тоста (время приготовления = 1 минута)? Сколько это стоит при 9,0 центов/кВт·ч? 13. Какова будет максимальная стоимость КЛЛ, чтобы общая стоимость (инвестиции плюс эксплуатация) была одинаковой как для КЛЛ, так и для ламп накаливания мощностью 60 Вт? Предположим, что стоимость лампы накаливания составляет 25 центов, а электричество стоит 10 центов/кВтч. Рассчитайте стоимость 1000 часов, как в примере с экономической эффективностью КЛЛ. 14. Некоторые марки старых автомобилей имеют электрические системы на 6,00 В. а) Каково тепловое сопротивление фары мощностью 30,0 Вт в таком автомобиле? б) Какой ток течет по нему? 15. Преимущество щелочных батарей заключается в том, что они обеспечивают постоянное напряжение почти до конца своего срока службы. Как долго щелочная батарея с номиналом 1,00 А ⋅ ч и 1,58 В будет поддерживать горение лампы фонарика мощностью 1,00 Вт? 16.
Прижигатель, используемый для остановки кровотечения в хирургии, выдает 2,00 мА при 15,0 кВ. а) Какова его мощность? б) Чему равно сопротивление пути? 17. Говорят, что в среднем телевизор включен 6 часов в день. Оцените годовую стоимость электроэнергии для эксплуатации 100 миллионов телевизоров, предполагая, что их средняя потребляемая мощность составляет 150 Вт, а средняя стоимость электроэнергии составляет 12,0 центов/кВт⋅ч. 18. Старая лампочка потребляет всего 50,0 Вт вместо исходных 60,0 Вт из-за истончения ее нити накаливания. Во сколько раз уменьшится его диаметр, если предположить равномерное утончение по длине? Любыми эффектами, вызванными разницей температур, пренебречь. Медная проволока калибра 19,00 имеет диаметр 9,266 мм. Рассчитайте потери мощности на километр такого провода, если по нему проходит 1,00 × 10 2 А. 20. Интегрированные концепции Холодные испарители пропускают ток через воду, испаряя ее лишь при небольшом повышении температуры.
Одно такое домашнее устройство рассчитано на 3,50 А и использует переменное напряжение 120 В с КПД 95,0%. а) Какова скорость испарения в граммах в минуту? (б) Сколько воды нужно налить в испаритель за 8 часов ночной работы? (См. рис. 4.) Рисунок 4. Этот холодный испаритель пропускает ток непосредственно через воду, испаряя ее напрямую с относительно небольшим повышением температуры. 21. Интегрированные концепции (a) Какая энергия рассеивается при ударе молнии с силой тока 20 000 А, напряжением 1,00 × 10 2 МВ и длительностью 1,00 мс? (b) Какая масса древесного сока может быть поднята с 18ºC до точки кипения, а затем испарена за счет этой энергии, если предположить, что сок имеет те же тепловые характеристики, что и вода? 22. Integrated Concepts Какой ток должен производить подогреватель бутылочек с питанием от батареи 12,0 В, чтобы нагреть 75,0 г стекла, 250 г детской смеси и 3,00×10 2 алюминия от 20º C до 90º за 5.
00 мин? 23. Integrated Concepts Сколько времени потребуется хирургическому прижигателю, чтобы поднять температуру 1,00 г ткани с 37º до 100°С, а затем выкипятить 0,500 г воды, если он выдает 2,00 мА при 15,0 кВ? Не учитывать передачу тепла в окружающую среду. 24. Integrated Concepts Гидроэлектрогенераторы (см. рис. 5) на плотине Гувера производят максимальный ток 8,00 × 10 3 А при напряжении 250 кВ. а) Какова выходная мощность? (b) Вода, питающая генераторы, входит и выходит из системы с малой скоростью (таким образом, ее кинетическая энергия не меняется), но теряет 160 м по высоте. Сколько кубических метров в секунду необходимо, при КПД 85,0%? Рисунок 5. Гидрогенераторы на плотине Гувера. (кредит: Джон Салливан) 25. Интегрированные концепции (a) Если предположить, что эффективность преобразования электроэнергии двигателем составляет 95,0 %, какой ток должны обеспечить аккумуляторы на 12,0 В 750-килограммового электромобиля: (a) Для ускорения из состояния покоя до 25,0 м/с за 1,00 мин? (b) Подняться на холм высотой 2,00 × 10 2 м за 2,00 мин с постоянной скоростью 25,0 м/с, прилагая силу 5,00 × 10 2 Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? (c) Двигаться с постоянной скоростью 25,0 м/с, прилагая 5,00 × 10 2 Н сила для преодоления сопротивления воздуха и трения? См.
Рисунок 6. Рисунок 6. Этот электромобиль REVAi заряжается на одной из улиц Лондона. (кредит: Фрэнк Хебберт) 26. Интегрированные концепции Пригородный легкорельсовый поезд потребляет 630 А постоянного тока напряжением 650 В при ускорении. а) Какова его потребляемая мощность в киловаттах? (b) Сколько времени требуется, чтобы достичь скорости 20,0 м/с, начиная с состояния покоя, если его загруженная масса составляет 5,30 × 10 4 кг, при условии, что 9КПД 5,0% и постоянная мощность? в) Найдите его среднее ускорение. (d) Обсудите, как ускорение, которое вы нашли для легкорельсового поезда, можно сравнить с тем, которое может быть типичным для автомобиля. 27. Интегрированные концепции (a) Алюминиевая линия электропередачи имеет сопротивление 0,0580 Ом/км. Какова его масса на километр? б) Какова масса километра медной линии с таким же сопротивлением? Более низкое сопротивление сократит время нагрева. Обсудите практические пределы ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.
28. Integrated Concepts (a) Погружной нагреватель на 120 В может повысить температуру алюминиевого стакана размером 1,00 × 10 2 г, содержащего 350 г воды, с 20º C до 95º C за 2,00 мин. Найти его сопротивление, считая его постоянным в процессе. (б) Более низкое сопротивление сократит время нагрева. Обсудите практические пределы ускорения нагрева за счет снижения сопротивления. 29. Интегрированные концепции (a) Какова стоимость нагрева джакузи, содержащего 1500 кг воды, с 10°C до 40°C, при условии, что эффективность составляет 75,0 % с учетом теплопередачи в окружающую среду? Стоимость электроэнергии 9центов/кВт ⋅ ч. б) Какой ток потреблял электрический нагреватель на 220 В переменного тока, если на это уходило 4 часа? 30 . Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 2 МВт мощности при 480 В? б) Какая мощность рассеивается в линиях передачи, если они имеют сопротивление 1,00 Ом? в) Что неразумного в этом результате? (d) Какие предположения неразумны, а какие предпосылки противоречивы? 31.
Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 2 МВт мощности на 10,0 кВ? б) Найдите сопротивление провода длиной 1,00 км, при котором потеря мощности составит 0,0100 %. в) Каков диаметр медного провода длиной 1,00 км, имеющего такое сопротивление? г) Что неразумного в этих результатах? (e) Какие допущения неразумны или какие предпосылки противоречивы? 32. Создайте свою собственную задачу Рассмотрим электрический погружной нагреватель, используемый для нагревания чашки воды для приготовления чая. Составьте задачу, в которой вы вычисляете необходимое сопротивление нагревателя, чтобы он повышал температуру воды и чашки за разумное время. Также рассчитайте стоимость электроэнергии, используемой в вашем процессе. Среди вещей, которые следует учитывать, — используемое напряжение, задействованные массы и теплоемкости, тепловые потери и время, в течение которого происходит нагрев. Ваш инструктор может пожелать, чтобы вы рассмотрели тепловой предохранительный выключатель (возможно, биметаллический), который остановит процесс до того, как в погружном блоке будет достигнута опасная температура.
9{6}\text{Дж}\\1кВт⋅ч=(1 с1×103 Дж)(1ч)(1 ч4600 с)=3,60×106 Дж11. 438 долл. США/год
13. 6,25 долл. США
15. 1,58 ч
17. 3,94 млрд долл. США/год
19. 25,5 Вт
21.(a) 2,00 × 10 9 Дж (b) 769 кг
23. 45,0 с
25. (а) 343 А (б) 2,17 × 10 3 А (в) 1,10 × 10 3 А
27. (а) 1,23 × 10 3 кг (б) 2,64 × 10 3 кг
29. (а ) 2,08 × 10 5 А
(б) 4,33 × 10 4 МВт
(c) Линии электропередачи рассеивают больше мощности, чем должны передавать.
(d) Напряжение 480 В является необоснованно низким для напряжения передачи. Линии электропередачи на большие расстояния поддерживаются при гораздо более высоком напряжении (часто сотни киловольт) для снижения потерь мощности.
Лицензии и ссылки
Контент по лицензии CC, совместно используемый ранее
- College Physics. Автор : Колледж OpenStax. Расположен по адресу : https://openstax.org/books/college-physics/pages/1-introduction-to-science-and-the-realm-of-physics-physical-quantities-and-units. Лицензия : CC BY: Attribution . Условия лицензии : Находится в лицензии
Расположен по адресу : https://openstax.org/books/college-physics/pages/1-introduction-to-science-and-the-realm-of-physics-physical-quantities-and-units. Лицензия : CC BY: Attribution . Условия лицензии : Находится в лицензииФормула электрического тока — определение, примеры решений и часто задаваемые вопросы
Что такое электричество?
- Электричество – это поток электронов, возникающий из-за электростатической силы. Это сила, которая действует между заряженными частицами.
- Атом состоит из различных орбит, на которых находятся электроны. Заряд протонов удерживает электроны приклеенными к атому. Чем ближе электроны к ядру, тем сильнее они притягиваются к центру по сравнению с электронами на внешних орбитах. Кроме того, электроны отталкиваются друг от друга.
Заполните форму для экспертного академического руководства!
Класс
— Класс 6Класс 7Класс 8Класс 9Класс 10Класс 11Класс 12Целевой экзамен
JEENEETCBSE+91
Предпочтительный временной интервал для звонка
9001 2 Укажите, что вас интересует Подтвердите OTP-код (обязательно)
— 9:0010:0011:0012:001:002:002:003:004:005:006:007:08:09:09:00:10:00Я согласен с условиями и политикой конфиденциальности.
- Когда отрицательно заряженный электрон приближается к атому, он отталкивает электрон на самой внешней орбите. Из-за этой отталкивающей силы электрон будет выброшен с орбиты и станет свободным электроном. Этот свободный электрон может попасть на орбиту нового атома.
- Этот приближающийся электрон отталкивает электрон этого нового атома и выбрасывает его с орбиты.
- Таким образом, тот же процесс повторяется со следующим атомом, и устанавливается непрерывный поток электрического заряда, то есть постоянный поток электронов.
Что такое электрический ток?
- Электрический ток определяется как скорость потока электрического заряда, которая представляет собой количество заряда, протекающего через определенную область в единицу времени.
- Направление электрического тока противоположно направлению потока электронов.
Формула электрического тока
Электрический ток относится к потоку электрического заряда в цепи. Обычно он обозначается символом «I» и измеряется в амперах (А).
Формула для расчета электрического тока с точки зрения заряда и времени выглядит следующим образом:
I = Q / t
Где:
I представляет собой электрический ток в амперах (А).
Q представляет собой электрический заряд в кулонах (Кл).
t представляет время в секундах (с).
Эта формула утверждает, что электрический ток (I) равен электрическому заряду (Q), протекающему через проводник, деленному на время (t), необходимое для прохождения этого заряда.
Единицей электрического тока в системе СИ является ампер (А). Он назван в честь французского физика и математика Андре-Мари Ампера. Ампер определяется как один кулон электрического заряда, проходящего в секунду через проводник.
Чтобы использовать формулу электрического тока, вам нужно знать электрический заряд, проходящий через проводник, и время, необходимое для прохождения этого заряда. Разделив заряд на время, можно определить электрический ток.
Например, если заряд в 10 Кл проходит через проводник за 5 секунд, можно рассчитать электрический ток следующим образом:
I = 10 Кл / 5 с
I = 2 А
Следовательно, электрический ток в этом сценарии будет 2 ампера.
Решенные примеры по формуле электрического тока
Пример 1: Расчет электрического тока
Дано:
Электрический заряд (Q) = 15 кулонов
Время (t) = 5 секунд
Чтобы найти: Электрический ток (I)
Решение:
Используя формулу для электрического тока: I = Q / t
Подставляя данные значения:
I = 15 C / 5 с
I = 3 А
Следовательно, по цепи протекает электрический ток силой 3 ампера.
Пример 2: Расчет заряда, протекающего в цепи
Дано:
Электрический ток (I) = 2 ампера
Время (t) = 10 секунд
Чтобы найти: Электрический заряд (Q)
Решение:
Используя формулу для электрического заряда: Q = I x t
Подставив данные значения:
Q = 2 A x 10 с
Q = 20 Кл
Следовательно, заряд, протекающий по цепи за это время, равен 20 Кл.
Пример 3: Определение времени, необходимого для протекания определенного заряда
Дано:
Электрический ток (I) = 0,5 ампер
Электрический заряд (Q) = 3 кулона
Чтобы найти: Время (t)
Решение:
Используя формулу для времени: t = Q / I
Подставляя данные значения:
t = 3 C / 0,5 А
t = 6 с
Следовательно, заряд в 3 кулона проходит по цепи за 6 секунд.
Часто задаваемые вопросы о формуле электрического тока
Что такое электрический ток?
Электрический ток — это поток электрического заряда через проводник.
Это скорость прохождения заряда через заданную точку цепи, измеряемая в амперах (А).Как измеряется электрический ток?
Электрический ток измеряется с помощью устройства, называемого амперметром. Амперметр включен последовательно с цепью и обеспечивает прямое измерение тока, протекающего по цепи.
В чем разница между постоянным током (DC) и переменным током (AC)?
Постоянный ток (DC) течет в одном направлении, поддерживая постоянную полярность. Переменный ток (АС) периодически меняет направление, меняя полярность. Постоянный ток обычно используется в батареях и электронных устройствах, а переменный ток используется для передачи энергии в домах и зданиях.
Какая связь между напряжением и электрическим током?
Напряжение (В) и электрический ток (I) связаны законом Ома. Закон Ома гласит, что ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален приложенному к нему напряжению и обратно пропорционален сопротивлению проводника. Формула: I = V / R, где I — ток, V — напряжение, а R — сопротивление.
Как влияет увеличение сопротивления на электрический ток?
Увеличение сопротивления в цепи уменьшает электрический ток, протекающий через нее, в соответствии с законом Ома. Отношение обратно пропорциональное. Следовательно, более высокое сопротивление приводит к более низкому току для данного напряжения.
Опасен ли электрический ток для человека?
Электрический ток может быть опасен для человека в зависимости от его величины и пути прохождения через тело. Сильные токи могут вызвать поражение электрическим током, ожоги или даже смертельные травмы. Во избежание несчастных случаев важно проявлять осторожность и следовать правилам электробезопасности.
В чем разница между электрическим током и электрической мощностью?
Электрический ток (I) — это поток заряда, а электрическая мощность (P) — скорость, с которой электрическая энергия потребляется или передается в цепи. Мощность представляет собой произведение тока и напряжения, определяемое по формуле P = I x V.
Это скорость прохождения заряда через заданную точку цепи, измеряемая в амперах (А).
