Как в физике принято обозначать силу тока?

Как в физике принято обозначать силу тока?

1. Сила тока показывает, какой заряд проходит через проводник за 1 с. Обозначается буквой I.

Что называется силой тока и какой формулой она выражается?

I=q/t, где q – количество электричества, а t – временной отрезок. Также для расчета силы тока можно использовать такие параметры, как: фактическое напряжение (U). … Для измерения силы тока используют специальный прибор — амперметр.

Чему равны в амперах силы тока 800 и 0 2?

Ответ:Q=84Кл.

Как в физике обозначается мощность тока?

Мощность электрического тока обозначают буквой Р: P = A t = U ⋅ I ⋅ t t = U ⋅ I . Таким образом: Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P = U ⋅ I .

Как определяется мощность тока?

Р = I*U=U2/R (3) Мощность электрического тока равна работе электрического тока, производимой в течение одной секунды.

Как узнать силу тока по мощности?

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

Какая формула для вычисления мощности?

P = (I*R)*I =I2*R Как видите, мощность будет равна квадрату силы тока умноженной на сопротивление.

Как найти мощность по физике?

Чтобы вычислить мощность, надо работу разделить на время, в течение которого совершена эта работа. мощность = работа/время. N = A/t, где N — мощность, A — работа, t — время выполненной работы.

Как найти время из формулы мощности?

N=A:t.

Какие существуют мощности?

Во всех справочниках по электротехнике различаются четыре вида мощности: мгновенная, активная, реактивная и полная.

Какие есть внесистемные единицы измерения мощности?

Внесистемные единицы

• 1 Гигакалория в секунду [Гкал/с], [Gcal/s] = 4186.

  Что такое средняя мощность?

  Средняя мощность — скалярная физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, за который она совершается.

  В чем обозначается мощность?

  N = A t , где A — работа, t — время, N — мощность. Обрати внимание! Единицей измерения мощности в СИ является ватт (Вт) в честь шотландского изобретателя Джеймса Ватта, в международной системе мощность обозначается — W.

  Как обозначается средняя мощность?

  Мощность часто обозначают буквами: N, P. где δA – элементарная работа, которую выполняет сила, Δt – отрезок времени в течение, которого данная работа была выполнена. Если мгновенная мощность не является постоянной величиной, то выражение (1) определяет среднюю мощностьза время Δt.

  Как определить среднюю мощность?

  Среднюю мощность

  развиваемую двигателем определим по формуле: P=\frac{A}{t}(1). Где: А – работа совершенная двигателем, t – время движения.

примеры с решением, необходимые формулы для решения

В блоге мы часто рассматриваем решение типовых задач по физике с конкретными примерами, чтобы у вас сложилось четкое представление о том, что делать с подобными заданиями и как их решать. В этой статье рассмотрим задачи на работу и мощность электрического тока.

Работа и мощность тока

Прежде чем перейти к решению задач, давайте разберемся с основными определениями данного раздела физики.

Работа электротока на участке цепи определяется произведением напряжения на концах этого участка, силы тока и времени, за которое эта работа была совершена. Физическая величина обозначается большой латинской буквой A и измеряется в Джоулях.

При прохождении электротока по однородному участку цепи, можно говорить о том, что электрическое поле на этом участке цепи совершает определенную работу.

Источник: znanio.ru

Мощность электротока — это работа тока, совершенная за 1 единицу времени. 2\times R\times t\)

где R — сопротивление проводника.

Источник: 900igr.net

Вопросы на работу и мощность электрического тока

Теоретические вопросы на работу и мощность электрического тока могут быть следующими:

1. Что за физическая величина работа электрического тока? (Ответ дан в нашей статье выше).
2. Что такое мощность электротока? (Ответ дан выше).
3. Дайте определение закону Джоуля-Ленца. Ответ: Работа электротока, который течет по неподвижному проводнику, имеющему сопротивление R, превращается в тепло в проводнике.
4. В чем измеряется работа тока? (Ответ выше).
5. В чем измеряется мощность? (Ответ выше).

Это примерный список вопросов. Суть теоретических вопросов по физике всегда одна: проверить понимание физических процессов, зависимости одной величины от другой, знание формул и единиц измерения, принятых в международной системе СИ.

Задачи с решением

Рассмотрим типовые задачи с решениями по этой теме.

Задача №1. Мощность электрического тока

В сеть напряжением 220 В включена электрическая лампа. Сила тока, проходящего через нее равна 0,45 А. Чему будет равна мощность электротока в лампе за 2 секунды?

Решение

1. Записываем вводные данные: U=220 В, I=0,45A, t=2с, P=?
2. Вспоминаем уравнение для определения мощности:\( P=U\times I\)
3. Подставляем известные нам числовые значения в формулу и получаем ответ: P=99 Вт.

Задача №2. Расчет мощности электрического тока

В одной электролампе напряжение равно 24 В, а сила тока 0,7 А, во второй электролампе напряжение равно 120 В, а сила тока 0,5 А. У какой из этих двух электрических ламп мощность электротока больше?

Решение:

1. Фиксируем исходные данные: U₁=24 В, I₁=0,7 А, U₂=120 В, I₂=0,5 А, P₁=? P₂=?
2. По формуле \(P=U\times I\) находим P₁ и P₂. 2}R\times t\)
3. Подставляем известные нам из условий задачи числовые значения в формулу и получаем ответ: 363000 Дж или 363 кДж.

Задача №4. Расчет работы электрического тока

Два троллейбуса имеют одинаковые электродвигатели. В настоящий момент они находятся в движении. Первый троллейбус двигается с большей скоростью, второй — с меньшей. У какого троллейбуса работа электротока больше, при условии, что сопротивление и время движения одинаковы?

Решение

1. Данная задача не требует записи каких-либо формул. В ней проверяется понимание учащимися взаимозависимости двух физических величин.
2. Чем больше скорость движения, тем больше мощность электротока. Чем больше мощность, тем больше и работа, совершаемая электродвигателем. Следовательно, у первого троллейбуса она будет больше.

Задача №5 на закон Джоуля-Ленца

Аккумулятор с электродвижущей силой, равной 6 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом питает внешнюю цепь, у которой сопротивление равно 12,4 Ом. 2\times r\times t \)

По формуле \(I=\frac \epsilon{R+r}\) находим силу тока.

Подставляем все известные нам данные в каждую формулу и получаем общее количество теплоты, выделенное за 10 минут работы, равное 1728 Дж.

Мы рассмотрели не слишком сложные задачи, большинство из которых можно решить при помощи одной формулы. Однако в школьных учебниках встречаются задания и посложнее. Если столкнулись со трудной для понимания темой по физике или любому другому предмету, не вешайте нос! Специалисты Феникс.Хелп с радостью придут вам на помощь. Любые письменные работы будут сделаны качественно и строго в обозначенные сроки.

9.6: Электроэнергия и мощность

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

4404

• OpenStax
• OpenStax

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

К концу этого раздела вы сможете:

• Выражать электрическую мощность через напряжение и силу тока
• Опишите мощность, рассеиваемую резистором в электрической цепи
• Расчет энергоэффективности и рентабельности приборов и оборудования

В электрической цепи электрическая энергия непрерывно преобразуется в другие формы энергии. Например, когда в проводнике течет ток, электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию внутри проводника. Электрическое поле, создаваемое источником напряжения, ускоряет свободные электроны, на короткое время увеличивая их кинетическую энергию. Эта повышенная кинетическая энергия преобразуется в тепловую за счет столкновений с ионами решетчатой ​​структуры проводника. Раньше мы определяли мощность как скорость, с которой работа совершается силой, измеряемой в ваттах. Мощность также можно определить как скорость передачи энергии. В этом разделе мы обсудим временную скорость передачи энергии или мощности в электрической цепи.

Мощность в электрических цепях

Мощность у многих людей ассоциируется с электричеством. На ум могут прийти линии электропередач. Мы также думаем о лампочках с точки зрения их номинальной мощности в ваттах. Каково выражение для электроэнергии ?

Сравним лампочку мощностью 25 Вт с лампочкой мощностью 60 Вт (рис. \(\PageIndex{1a}\)). Лампа мощностью 60 Вт светит ярче, чем лампа мощностью 25 Вт. Хотя это не показано, лампочка мощностью 60 Вт также теплее, чем лампа мощностью 25 Вт. Тепло и свет производятся путем преобразования электрической энергии. Кинетическая энергия, теряемая электронами при столкновениях, превращается во внутреннюю энергию проводника и излучения. Как связаны напряжение, сила тока и сопротивление с электрической мощностью?

Рисунок \(\PageIndex{1}\): (a) На изображении выше показаны две лампы накаливания: 25-ваттная (слева) и 60-ваттная (справа). Лампа мощностью 60 Вт обеспечивает более высокую интенсивность света, чем лампа мощностью 25 Вт. Электрическая энергия, подводимая к лампочкам, преобразуется в тепло и свет. (b) Эта компактная люминесцентная лампа (CFL) излучает ту же интенсивность света, что и лампочка мощностью 60 Вт, но с мощностью от 1/4 до 1/10 входной мощности. (кредит a: модификация работ «Dickbauch»/Wikimedia Commons и Грега Вестфолла; кредит b: модификация работы «dbgg1979”/Flickr)

Чтобы рассчитать электрическую мощность, рассмотрите разницу напряжений, существующую на материале (рисунок \(\PageIndex{2}\)). Электрический потенциал \(V_1\) выше, чем электрический потенциал при \(V_2\), а разность потенциалов отрицательна \(V = V_2 — V_1\). Как обсуждалось в разделе «Электрический потенциал», между двумя потенциалами существует электрическое поле, которое направлено от более высокого потенциала к более низкому потенциалу. Напомним, что электрический потенциал определяется как потенциальная энергия, приходящаяся на заряд, \(V = \Delta U /q\), а заряд \(\Delta Q\) теряет потенциальную энергию, перемещаясь через разность потенциалов.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Когда на проводнике есть разность потенциалов, присутствует электрическое поле, направленное от более высокого потенциала к более низкому потенциалу.

Если заряд положительный, на него действует сила электрического поля \(\vec{F} = m\vec{a} = \Delta Q\vec{E}\). Эта сила необходима для поддержания движения заряда. Эта сила не ускоряет заряд на всем расстоянии \(\Delta L\) из-за взаимодействия заряда с атомами и свободными электронами в материале. Скорость и, следовательно, кинетическая энергия заряда не увеличиваются в течение всего пути через \(\Delta L\), а заряд, проходящий через площадь \(A_2\), имеет ту же скорость дрейфа \(v_d\), что и заряд, проходящий через площадь \(A_1\). Однако над зарядом совершается работа электрическим полем, которое изменяет потенциальную энергию. Поскольку изменение разности электрических потенциалов отрицательно, электрическое поле оказывается равным

\[E = — \dfrac{(V_2 — V_1)}{\Delta L} = \dfrac{V}{\Delta L}.\]

Работа, совершенная над зарядом, равна произведению электрической силы длина, на которой действует сила,

\[W = F \Delta L = (\Delta Q E) \Delta L = \left(\Delta Q \dfrac{V}{\Delta L}\right) \Delta L = \Delta Q V = \Delta U.\]

Заряд движется с дрейфовой скоростью \(v_d\), поэтому работа, совершаемая над зарядом, приводит к потере потенциальной энергии, но средняя кинетическая энергия остается постоянной. Потерянная электрическая потенциальная энергия проявляется в виде тепловой энергии в материале. В микроскопическом масштабе передача энергии происходит за счет столкновений между зарядом и молекулами материала, что приводит к повышению температуры в материале. Потеря потенциальной энергии приводит к повышению температуры материала, которая рассеивается в виде излучения. В резисторе он рассеивается в виде тепла, а в лампочке — в виде тепла и света. 92/R\), эффект приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение удваивается до 25-ваттной лампы, ее мощность увеличивается почти в четыре раза до примерно 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 \(\PageIndex{1}\): Расчет мощности в электрических устройствах

Двигатель лебедки постоянного тока рассчитан на 20,00 А при напряжении 115 В. Когда двигатель работает на максимальной мощности, он может поднять объект весом 4900.

00 N расстояние 10.00 м, за 30.00 с, с постоянной скоростью.

1. Какая мощность потребляется двигателем?
2. Какая сила используется для подъема объекта? Не учитывать сопротивление воздуха. (c) Предполагая, что разница в мощности, потребляемой двигателем, и мощности, используемой для подъема объекта, рассеивается в виде тепла на сопротивлении двигателя, оцените сопротивление двигателя?

Стратегия

1. Мощность, потребляемую двигателем, можно найти с помощью \(P = IV\). 92 р\).

Решение

1. Мощность, потребляемая двигателем, равна \(P = IV\), ток равен 20,00 А, а напряжение равно 115,00 В: \[P = IV = (20,00 \, A ) 115,00 \, В = 2300,00 \, Вт.\]
2. Мощность, используемая для подъема объекта, равна \(P = Fv\), где сила равна весу объекта (1960 Н), а величина скорости равна \[v = \dfrac{10,00 \, м }{30,00 \, с} = 0,33 \dfrac{м}{с}\] \[P = Fv = (4900 \, Н)0,33 \, м/с = 1633,33 \, Вт. \] 92р)\).

   Упражнение \(\PageIndex{1}\)

   Электродвигатели имеют достаточно высокий КПД. Двигатель мощностью 100 л.с. может иметь КПД 90%, а двигатель мощностью 1 л.с. может иметь КПД 80%. Почему важно использовать высокопроизводительные двигатели?

   Ответить

   Несмотря на то, что электродвигатели обладают высоким КПД, 10–20% потребляемой энергии тратится впустую, а не используется для выполнения полезной работы. Большая часть 10–20% потерянной мощности переходит в тепло, рассеиваемое медными проводами, из которых изготовлены катушки двигателя. Это тепло добавляется к теплу окружающей среды и увеличивает потребность в электростанциях, обеспечивающих электроэнергию. Спрос на электростанцию ​​может привести к увеличению выбросов парниковых газов, особенно если электростанция использует уголь или газ в качестве топлива.

   Предохранитель (Рисунок \(\PageIndex{3}\)) — это устройство, защищающее цепь от слишком высоких токов. Предохранитель — это в основном короткий кусок провода между двумя контактами. Как мы видели, при протекании тока по проводнику кинетическая энергия носителей заряда превращается в тепловую энергию в проводнике. Кусок проволоки в предохранителе находится под напряжением и имеет низкую температуру плавления. Провод рассчитан на нагрев и разрыв при номинальном токе. Предохранитель сгорел и подлежит замене, но он защищает остальную часть цепи. Предохранители действуют быстро, но есть небольшая задержка времени, пока проволока нагревается и обрывается.

   Рисунок \(\PageIndex{3}\): Предохранитель состоит из куска провода между двумя контактами. При прохождении по проводу тока, превышающего номинальный, провод плавится, разрывая соединение. На фото «перегоревший» предохранитель, где оборвался провод, защищающий цепь (кредит: модификация работы «Шардайы»/Flickr). Автоматические выключатели

   также рассчитаны на максимальный ток и размыкаются для защиты цепи, но могут быть сброшены. Автоматические выключатели реагируют гораздо быстрее. Работа автоматических выключателей не рассматривается в этой главе и будет обсуждаться в последующих главах. Еще одним методом защиты оборудования и людей является прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI), который часто используется в ванных комнатах и ​​на кухнях. Розетки GFCI очень быстро реагируют на изменения тока. Эти выходы открываются при изменении магнитного поля, создаваемого проводниками с током, что также выходит за рамки этой главы и рассматривается в следующей главе.

   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. Поскольку \(P = \dfrac{dE}{dt}\), мы видим, что

   \[E = \int P dt\]

   — это энергия, используемая устройством с мощностью P за интервал времени . т . Если мощность подается с постоянной скоростью, то энергию можно найти по формуле \(E = Pt\). 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 снижает затраты, но и снижает воздействие на окружающую среду. Улучшение освещения — один из самых быстрых способов сократить потребление электроэнергии в доме или на предприятии. Около 20% энергии, потребляемой домом, идет на освещение, а в коммерческих учреждениях этот показатель приближается к 40%. Флуоресцентные лампы примерно в четыре раза эффективнее ламп накаливания — это справедливо как для длинных трубок, так и для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), например, на рисунке \(\PageIndex{1b}\). Таким образом, лампочку накаливания мощностью 60 Вт можно заменить КЛЛ мощностью 15 Вт такой же яркости и цвета. 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.)

   Теплоотдача от этих компактных люминесцентных ламп меньше, и они служат в 10 раз дольше, чем лампы накаливания. 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 пять раз дольше, чем КЛЛ.

   Пример \(\PageIndex{2\): расчет экономической эффективности светодиодной лампы

   Обычной заменой лампы накаливания мощностью 100 Вт является светодиодная лампа мощностью 20 Вт. Светодиодная лампа мощностью 20 Вт может обеспечить такое же количество света, как и лампа накаливания мощностью 100 Вт. Какова экономия затрат на использование светодиодной лампы вместо лампы накаливания в течение одного года, если предположить, что 0,10 доллара за киловатт-час — это средний тариф на электроэнергию, взимаемый энергетической компанией? Предположим, что лампочка включена на три часа в день.

   Стратегия

   1. Рассчитайте потребление энергии каждой лампочкой в ​​течение года, используя \(E = Pt\).
   2. Умножьте энергию на стоимость.

   Решение

   1. Рассчитайте мощность каждой лампочки. \[E_{Лампы накаливания} = Pt = 100 \, Вт \left(\dfrac{1 \, kW}{1000 \, W}\right) \left(\dfrac{3 \, h}{day}\right) (365 \, сут) = 109,5 \, кВт \cdot h\] \[E_{LED} = Pt = 20 \, W \left(\dfrac{1 \, kW}{1000 \, W}\right) \ влево (\ dfrac {3 \, ч} {день} \ вправо) (365 \, дней) = 21,9\, кВт \cdot ч\]
   2. Рассчитать стоимость каждого. \[cost_{Лампа накаливания} = 109,5 \, кВт \cdot ч \left(\dfrac{\$0,10}{кВт \cdot h}\right) = \$10,95\] \[cost_{LED} = 21,90 \, кВт \cdot ч \ влево (\ dfrac {\ $ 0,10} {кВт \ cdot h} \ вправо) = \ $ 2,19 \]

   Значение

   Светодиодная лампа потребляет на 80% меньше энергии, чем лампа накаливания, что позволяет сэкономить 8,76 долл. США по сравнению с лампой накаливания в течение одного года. Светодиодная лампа может стоить 20 долларов, а лампа накаливания мощностью 100 Вт может стоить 0,75 доллара, что должно быть учтено при расчете. Типичный срок службы лампы накаливания составляет 1200 часов, а светодиодной лампы — 50 000 часов. Лампа накаливания прослужит 1,08 года при 3 часах в день, а светодиодная лампа прослужит 45,66 года. Первоначальная стоимость светодиодной лампы высока, но стоимость для владельца дома составит 0,69 доллара США.для ламп накаливания по сравнению с 0,44 доллара США для светодиодных ламп в год. (Обратите внимание, что светодиодные лампы падают в цене.) Экономия средств в год составляет примерно 8,50 долларов США, и это только на одну лампочку.

   Упражнение \(\PageIndex{2}\)

   Является ли КПД различных лампочек единственным соображением при сравнении различных лампочек?

   Ответить

   Нет, КПД является очень важным фактором для лампочек, но есть и много других соображений. Как упоминалось выше, стоимость ламп и срок службы ламп являются важными факторами. Например, лампы компактных люминесцентных ламп содержат ртуть, нейротоксин, и их необходимо утилизировать как опасные отходы. При замене ламп накаливания, которые управляются диммером на светодиод, может потребоваться замена диммера. Цена диммерных выключателей для светодиодных ламп сопоставима с выключателями для ламп накаливания, но это первоначальная стоимость, которую следует учитывать. Спектр света также следует учитывать, но существует широкий диапазон доступных цветовых температур, поэтому вы сможете найти ту, которая соответствует вашим потребностям. Ни одно из этих упомянутых соображений не должно препятствовать использованию светодиодных ламп или ламп CFL, но они являются соображениями.

   Замена ламп накаливания на люминесцентные или светодиодные лампы — это простой способ снизить потребление энергии в домах и на коммерческих объектах. Лампы CFL работают по совершенно другому механизму, чем лампы накаливания. Механизм сложен и выходит за рамки этой главы, но здесь дается очень общее описание механизма. Лампы компактных люминесцентных ламп содержат пары аргона и ртути, заключенные в спиралевидную трубку. Лампы CFL используют «балласт», который увеличивает напряжение, используемое лампой CFL. Балласт производит электрический ток, который проходит через газовую смесь и возбуждает молекулы газа. Молекулы возбужденного газа излучают ультрафиолетовый (УФ) свет, который, в свою очередь, стимулирует флуоресцентное покрытие внутри трубки. Это покрытие флуоресцирует в видимом спектре, излучая видимый свет. Традиционные люминесцентные лампы и лампы компактных люминесцентных ламп имели короткую временную задержку до нескольких секунд, пока смесь «разогревалась» и молекулы переходили в возбужденное состояние. Следует отметить, что эти лампочки содержат ртуть, которая является ядовитой, но если лампочка разбита, ртуть никогда не высвобождается. Даже если лампочка разбита, ртуть имеет тенденцию оставаться во флуоресцентном покрытии. Сумма также довольно мала, и преимущество экономии энергии может перевесить недостаток использования ртути.

   Лампы компактных люминесцентных ламп заменяются на светодиодные, где LED означает «светоизлучающий диод». Диод был кратко рассмотрен как неомическое устройство, изготовленное из полупроводникового материала, который позволяет току течь в одном направлении. Светодиоды представляют собой диоды особого типа, изготовленные из полупроводниковых материалов, в которые добавлены примеси в таких сочетаниях и концентрациях, которые позволяют преобразовывать дополнительную энергию от движения электронов во время электрического возбуждения в видимый свет. Полупроводниковые устройства будут объяснены более подробно в физике конденсированных сред.

   Коммерческие светодиоды быстро становятся стандартом коммерческого и жилого освещения, заменяя лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы. Они предназначены для видимого спектра и изготовлены из галлия, легированного атомами мышьяка и фосфора. Цвет, излучаемый светодиодом, зависит от материалов, используемых в полупроводнике, и силы тока. В первые годы разработки светодиодов маленькие светодиоды на печатных платах были красными, зелеными и желтыми, но теперь светодиодные лампочки можно запрограммировать для получения миллионов цветов света, а также множества различных оттенков белого света.

   Сравнение ламп накаливания, компактных люминесцентных ламп и светодиодных ламп

   Экономия энергии может быть значительной при замене лампы накаливания или лампы компактного люминесцентного света на светодиодную. Лампочки оцениваются по количеству энергии, потребляемой лампой, а количество светового потока измеряется в люменах. Люмен (лм) — производная единица измерения светового потока в системе СИ и мера общего количества видимого света, излучаемого источником. Лампу накаливания мощностью 60 Вт можно заменить лампой CFL мощностью 13–15 Вт или светодиодной лампой мощностью 6–8 Вт, все три из которых имеют световой поток примерно 800 лм. В таблице \(\PageIndex{1}\) представлена ​​таблица светоотдачи для некоторых часто используемых лампочек.

   Срок службы трех типов ламп значительно различается. Срок службы светодиодной лампы составляет 50 000 часов, тогда как срок службы КЛЛ составляет 8 000 часов, а срок службы лампы накаливания составляет всего 1 200 часов. Светодиодная лампа является наиболее прочной, легко выдерживает грубое обращение, такое как сотрясение и удары. Лампа накаливания плохо переносит такое же обращение, поскольку нить накаливания и стекло могут легко сломаться. Лампа CFL также менее долговечна, чем светодиодная лампа, из-за своей стеклянной конструкции. Количество выделяемого тепла составляет 3,4 БТЕ/ч для светодиодной лампы мощностью 8 Вт, 85 БТЕ/ч для лампы накаливания мощностью 60 Вт и 30 БТЕ/ч для лампы CFL. Как упоминалось ранее, основным недостатком лампы CFL является то, что она содержит ртуть, нейротоксин, и должна утилизироваться как опасные отходы. Из этих данных легко понять, почему светодиодные лампочки быстро становятся стандартом в освещении.

   Таблица \(\PageIndex{1}\): Световой поток светодиодных ламп, ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп

   Световой поток (люмен)	Светодиодные лампочки (Вт)	Лампы накаливания (Вт)	Лампы компактных люминесцентных ламп (ватт)
   450	4−5	40	9−13
   800	6−8	60	13−15
   1100	9−13	75	18−25
   1600	16−20	100	23−30
   2600	25−28	150	30−55

   Краткий обзор взаимосвязей

   В этой главе мы обсудили взаимосвязи между напряжением, током, сопротивлением и мощностью. 2R\). 92р\). Хотя все возможные комбинации могут показаться ошеломляющими, не забывайте, что все они представляют собой комбинации всего двух уравнений: закона Ома \((V = IR)\) и мощности \((P = IV)\).

   ---

   Эта страница под названием 9.6: Электрическая энергия и мощность распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с помощью исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

   1. Наверх
   • Была ли эта статья полезной?

   1. Тип изделия

      Раздел или Страница

      Автор

      ОпенСтакс

      Лицензия

      СС BY

      Версия лицензии

      4,0

      Программа OER или Publisher

      ОпенСтакс

      Показать оглавление

      нет

   2. Теги

      1. электрическая энергия
      2. электрическая мощность
      3. Электрическая мощность
      4. источник@https://openstax. org/details/books/university-physics-volume-2

   4.4 Электроэнергия и энергия – включая тепловую энергию – Douglas College Physics 1207

   Глава 4 Электрический ток, сопротивление и закон Ома

   Резюме

   • Рассчитайте мощность, рассеиваемую резистором, и мощность, отдаваемую источником питания.
   • Расчет стоимости электроэнергии при различных обстоятельствах.

   Энергия у многих ассоциируется с электричеством. Зная, что мощность — это скорость использования или преобразования энергии, как можно выразить электрическую мощность? 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?

   Рисунок 1. (a) Какая из этих лампочек, 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 (КЛЛ) излучает ту же интенсивность света, что и лампочка мощностью 60 Вт, но с мощностью от 1/4 до 1/10 входной мощности. (кредит: dbgg1979, Flickr)

   Электрическая энергия зависит как от задействованного напряжения, так и от перемещаемого заряда. Наиболее просто это выражается как потенциальная энергия = PE = qV , где q — это пройденный заряд, а В — напряжение (или, точнее, разность потенциалов, через которую проходит заряд). Мощность — это скорость, с которой перемещается энергия, поэтому электрическая мощность равна

   .

   .

   Учитывая, что ток равен I = q / t (обратите внимание, что t = Δt здесь) выражение для мощности принимает вид

   Мощность = P = I В

   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• V = 1 Вт . Например, в автомобилях часто есть одна или несколько дополнительных розеток, с помощью которых можно заряжать мобильный телефон или другие электронные устройства. Эти розетки могут быть рассчитаны на 20 А, чтобы цепь могла выдавать максимальную мощность P = IV = (20 А) (12 В) = 240 Вт . В некоторых приложениях электрическая мощность может быть выражена в вольт-амперах или даже киловольт-амперах, 1 кВ • A = 1 кВт.

   Чтобы увидеть отношение мощности к сопротивлению, мы объединяем закон Ома с P = I V. Подстановка I = V/R дает P = I V = (V/R)(V) = V ²  / р. Аналогично, замена V = IR дает P = I V = (I)(IR) = I ² R Для удобства здесь перечислены вместе три выражения для электрической мощности:

   П = В

   П = И ² Р

   P =   В ²  / R

   Обратите внимание, что первое уравнение справедливо всегда, а два других можно использовать только для резисторов. В простой схеме с одним источником напряжения и одним резистором мощность, подаваемая источником напряжения, и мощность, рассеиваемая резистором, идентичны. (В более сложных схемах P может быть мощностью, рассеиваемой одним устройством, а не общей мощностью в цепи.)

   Из трех разных выражений для электроэнергии можно извлечь разные выводы. Например, P = В ² / R означает, что чем ниже сопротивление, подключенное к данному источнику напряжения, тем больше отдаваемая мощность. 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-ваттной лампы, ее мощность увеличивается почти в четыре раза до примерно 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) Рассмотрим примеры, приведенные ранее в этой главе. Найдите мощность, рассеиваемую фарой автомобиля в этих примерах как в горячем, так и в холодном состоянии. б) Какой ток он потребляет в холодном состоянии?

   Стратегия для (a)

   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 P =   В ²  / R  , чтобы найти мощность.

   Решение для (а)

   Введя известные значения тока и напряжения для горячей фары, получим .

   P = IV = (2,50 А) (12,0 В) = 30,0 Вт

   Сопротивление холоду 0,350 Ом, , поэтому потребляемая мощность при первом включении составляет P =

   В 2 / R = (12,0 В) ² / (0,350 Ом) = 411 Вт

   Обсуждение для (a)

   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 при холодной лампе можно определить несколькими способами. Мы преобразуем одно из уравнений мощности, P = I ² R , и вводим известные значения, получая

   I = (P/R) ^1/2   =   (411 Вт / 0,350 Ом) ^1/2  = 34,3 A 

   установившееся значение 2,50 А, но ток быстро упадет до этого значения по мере увеличения 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.

   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. Мощность = Энергия/время по определению  мы видим, что

   Энергия = Мощность x Время или E = P t

    – 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 t  . Единицей энергии в счетах за электроэнергию является киловатт-час, записанный как кВт • ч  в соответствии с соотношением 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 x 10 ⁶ Дж . Просто помните, что 1к = 1000 и 1 час = 60 х 60 = 3600 секунд.

   Потребляемая электрическая энергия E  может быть уменьшена либо за счет сокращения времени использования, либо за счет уменьшения энергопотребления этого прибора или приспособления. Это не только снизит стоимость, но и уменьшит воздействие на окружающую среду. Улучшение освещения — один из самых быстрых способов сократить потребление электроэнергии в доме или на предприятии. 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.

   Установление связей: энергия, мощность и время

   Отношение E = Pt полезно 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 стоимость лампы составляет 25 центов. ? 1000 часов — это примерно год использования по 5 часов в день. (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 найдем используемую энергию в киловатт-часах, а затем умножим на стоимость киловатт-часа.

   Решение для (a)

   Используемая энергия в киловатт-часах находится путем ввода мощности и времени в выражение для энергии:

    E = Pt = 60 Вт x 1000 ч Вт • ч

   В киловатт-часах это

   E = 60,0 кВт • ч

   Теперь стоимость электроэнергии составляет

   (60,0 кВт•ч)(0,12 долл. США/кВт•ч) = 7,20 долл. 

   Общая стоимость составит 7,20 долл. США за 1000 часов (около полугода при 5 часах в день) .

   Решение для (b)

   Поскольку КЛЛ потребляет только 15 Вт, а не 60 Вт, стоимость электроэнергии составит $7,20/4 = $1,80 . 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 доллара за 1000 часов.

   Обсуждение

   Таким образом, использование компактных люминесцентных ламп намного дешевле, хотя первоначальные инвестиции выше. Повышенная стоимость рабочей силы, которую бизнес должен включать в себя для более частой замены ламп накаливания, здесь не учитывалась.

   Установление соединений: Эксперимент на дом — Инвентаризация потребления электроэнергии

   1) Составьте список номинальных мощностей различных электроприборов в вашем доме или комнате. Объясните, почему что-то вроде тостера имеет более высокий рейтинг, чем электронные 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 Р=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? У British Columbia Hydro есть хороший интерактивный https://www. bchydro.com/powersmart/ Residential/tools-and-calculators/cost-calculator.html.

   • Электрическая мощность P   – это скорость (в ваттах), с которой энергия поступает от источника или рассеивается устройством.
   • Три выражения для электрической мощности

     P = I V

     P = I ² R

     P =   V ²  / R

     9
   • Энергия, израсходованная устройством мощностью P за время t , равна E = Pt.

   Задачи и упражнения

   1: Какова мощность разряда молнии 1,00 x 10 ² МВ с током 2,00 x 10 ⁴ A ?

   2: Какая мощность подается на стартер большого грузовика, потребляющего 250 А тока от аккумуляторной батареи 24,0 В?

   3: Заряд 4,00 Кл заряда проходит через солнечные элементы карманного калькулятора за 4,00 часа. Какова выходная мощность, если выходное напряжение калькулятора составляет 3,00 В? (См. рис. 2.)

   Рисунок 2. Полоса солнечных батарей прямо над клавишами этого калькулятора преобразует свет в электричество для удовлетворения своих энергетических потребностей. (кредит: Evan-Amos, Wikimedia Commons)

   4: Сколько ватт пропустит через себя фонарик с 6,00 x 10 ² C за 0,500 ч, если его напряжение 3,00 В?

   5: Найдите мощность, рассеиваемую в каждом из этих удлинителей: (a) удлинитель с сопротивлением 0,0600 Ом и через который протекает 5,00 А; (b) более дешевый шнур с использованием более тонкой проволоки и сопротивлением 0,300 Ом

   6: Убедитесь, что единицами измерения вольт-ампер являются ватты, как следует из уравнения = 1 Вт , как следует из уравнения P =   В ²  / R

   8 : . П = И ² Р. 

   9: ​​ Подтвердите эквивалентность единицы энергии, что 1 кВт•ч = 3,60 x 10 ⁶ Дж.

   10: Электроны в рентгеновской трубке ускоряются через и направляется на цель для получения рентгеновского излучения. Рассчитайте мощность электронного пучка в этой трубке при силе тока 15,0 мА.

   11: Электрический водонагреватель потребляет 5,00 кВт на 2,00 часа в день. Какова стоимость его эксплуатации в течение одного года, если электричество стоит 12,0 центов за кВтч? См. рисунок ниже.

   Рисунок 3. Электрический водонагреватель по требованию. Тепло подается воде только тогда, когда это необходимо. (Фото: aviddavid, Flickr)

   12: Сколько электроэнергии потребуется для тостера мощностью 1200 Вт, чтобы приготовить ломтик тоста (время приготовления = 1 минута)? Сколько это стоит при 9,00 центов/кВт•ч?

   13: Какой должна быть 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 электроэнергия стоит 10,0 центов/кВт•ч. Рассчитайте стоимость 1000 часов, как в примере с экономической эффективностью КЛЛ.

   14: Некоторые модели 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 срока службы. Как долго щелочная батарея емкостью 1,00 А•ч и напряжением 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: В среднем телевизор работает 6 часов в день. Оцените годовую стоимость электроэнергии для эксплуатации 100 миллионов телевизоров, предполагая, что их среднее энергопотребление составляет 150 Вт, а средняя стоимость электроэнергии составляет 12,0 центов за кВт/ч или кВт•ч.

   18: Старая лампочка потребляет всего 50,0 Вт вместо первоначальных 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.

   19: Медная проволока калибра 00 имеет диаметр 9,266 мм. Рассчитайте потери мощности на километр такого провода, если по нему проходит 1,00 x10 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: Integrated Concepts

   (a) Какая энергия рассеивается при ударе молнии с силой тока 20 000 А, напряжением 1,00 x 10 ² МВ и длительностью 1,00 мс? (b) Какая масса древесного сока может быть поднята с 18,0ºC до точки кипения, а затем испарена за счет этой энергии, если предположить, что сок имеет те же тепловые характеристики, что и вода?

   22: Интегрированные концепции

   Какой ток должен производить подогреватель бутылочек на 12,0 В, работающий от батареи, чтобы нагреть 75,0 г стекла, 250 г детской смеси и 300 г алюминия с 20,0°C до 90,0 ºC за 5.00 мин? (Найдите свой окончательный ответ на 3 значащие цифры) Удельная теплоемкость в Дж/кг oC может быть найдена ранее. c вода = 4186 c детское питание = 3999 c алюминий = 900 c стекло = 888 Дж/кг oC.

   23: Интегрированные концепции

   Сколько времени потребуется хирургическому прижигателю, чтобы поднять температуру 1,00 г ткани с 37,0°С до 100°С и затем выкипятить 0,500 г воды, если он выдает 2,00 мА при 15,0 кв? Не учитывать передачу тепла в окружающую среду.

   24: Интегрированные концепции

   24: Гидрогенераторы (см. рис. 5) на плотине Гувера производят максимальный ток 8,00 x 10 ³ А при 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%?

   Рис. 5. Гидрогенераторы на плотине Гувера. (кредит: Джон Салливан)

   25: Integrated Concepts

   (a) Если предположить, что эффективность преобразования электроэнергии двигателем составляет 95,0 %, какой ток должны выдерживать 12,0-вольтовые батареи 750-килограммового электромобиля? поставка: а) разогнаться из состояния покоя до 25,0 м/с за 1,00 мин? (b) Подняться на высокий холм 2,00 x 10 ² м за 2,00 мин с постоянной скоростью 25,0 м/с, прилагая усилия 5,00 x 10 ² N   силы для преодоления сопротивления воздуха и трения? (c) Двигаться с постоянной скоростью 25,0 м/с, прилагая силу, чтобы преодолеть сопротивление воздуха и трение в течение еще 2,00 минут? См. Рисунок 6.

   Рисунок 6. Этот электромобиль REVAi заряжается на одной из улиц Лондона. (Фото: Frank Hebbert)

   26: Integrated Concepts

   Легкорельсовый пригородный поезд потребляет 630 А постоянного тока напряжением 650 В при ускорении. а) Какова его потребляемая мощность в киловаттах? (b) За какое время он достигнет скорости 20,0 м/с, начиная с состояния покоя, если его загруженная масса составляет 5,30 x 10 9 ?0437 4 кг при КПД 95,0% и постоянной мощности? 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: Интегрированные концепции

   (a) Погружной нагреватель на 120 В может повысить температуру 100-граммового алюминиевого стакана, содержащего 350 граммов воды, с 20,0°C до 95,0°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 10,0ºC до 40,0ºC, при КПД 75,0% с учетом теплопередачи в окружающую среду? Стоимость электроэнергии 90,00 цента за кВтч (b) Какой ток потреблял электрический нагреватель переменного тока 220 В, если на это уходило 4,00 ч?

   30: необоснованные результаты

   (a) Какой ток необходим для передачи 100 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 100 МВт мощности при 10,0 кВ? б) Найдите сопротивление провода длиной 1,00 км, при котором потеря мощности составит 0,0100 %.