По какой формуле определяется мощность электрического тока: формула для расчета по току и напряжению

Содержание

формула, единицы измерения :: SYL.ru

У каждого современного прибора есть электрическая мощность. Ее цифровое значение указывается производителем на корпусе фена либо электрического чайника, на крышке кухонного комбайна.

Единицы измерения

Расчет электрической мощности позволяет определять стоимость электрической энергии, потребляемой разными приборами за определённый промежуток времени. Ватты и киловатты в избыточном количестве приводят к выходу из строя проводов, деформации контактов.

Зависимость между электрическим током и мощностью, потребляемой приборами

Электрическая мощность представляет собой работу, которая совершается за промежуток времени. Включенный в розетку прибор совершает работу, измеряемую в ваттах (Вт). На корпусе указывается количество энергии, которое будет потреблено прибором за определенный промежуток времени, то есть дается потребляемая электрическая мощность.

Потребляемая мощность

Она расходуется на то, чтобы в проводнике происходило перемещение электронов. В случае одного электрона, имеющего единичный заряд, она сопоставима с величиной напряжения сети. Полная энергия, которая необходима для перемещения всех электронов, будет определяться как произведение напряжения на число электронов, находящихся в цепи при работе электрического прибора. Ниже представлена формула электрической мощности:

Р=(U*Q)/t.

Учитывая, что число электронов, протекающих за промежуток времени через поперечное сечение проводника, представляет собой электрический ток, можно представить его в выражение для искомой величины. Формула электрической мощности будет выглядеть:

Р=I*U.

В реальности приходится вычислять не саму мощность, а величину тока, зная напряжение сети и номинальную мощность. Определив ток, который потребляется определенным прибором, можно соотнести номинал розетки и автоматического выключателя.

Примеры расчетов

Для чайника, электрическая мощность которого рассчитана на два киловатта, потребляемый ток определяется по формуле:

I=P/U=(2*1000)/220=9А

Чтобы подключать такой прибор в обычную электрическую сеть, разъем, рассчитанный на 6 ампер, явно не подойдет.

Приведенные выше зависимости между мощностью и электрическим током уместны только при полном совпадении по фазе значений напряжения и тока. Практически для всех бытовых электрических приборов подходит формула электрической мощности.

Исключительные ситуации

В том случае, если в цепи присутствует большая емкость либо индуктивность, используемые формулы будут недостоверными, ими нельзя пользоваться для проведения математических расчетов. Например, электрическая мощность для двигателя переменного тока будет определяться следующим образом:

Р=I*U*cosφ.

cosφ – это коэффициент мощности, который для электрических двигателей составляет 0,6-0,8 единиц.

Определяя параметры прибора в трехфазной сети с напряжением 380 В, необходимо суммировать мощность из отдельных величин для каждой фазы.

Пример расчета

Например, в случае трехфазного котла, рассчитанного на мощность в 3 кВт, в каждой фазе потребляется по 1 кВт. Рассчитаем величину фазного тока по формуле:

I=P/U_ф =(1*1000)/220=4,5А.

Для современного человека характерно постоянное применение на производстве и в быту электричества. Он использует приборы, которые потребляют электрический ток, применяет такие устройства, которые его производят. Работая с такими источниками, важно учитывать те максимальные возможности, которые предполагаются в технических характеристиках.

Такая физическая величина, как электрическая мощность, является одним из основных показателей любого прибора, функционирующего при протекании через него потока электронов. Для транспортировки либо передачи электрических мощностей в большом объеме, необходимой в производственных условиях, применяются высоковольтные линии электрических передач.

Преобразование энергии выполняется на мощных трансформаторных подстанциях. Трехфазное преобразование характерно для промышленных и бытовых приборов разной сферы применения. Например, благодаря такому преобразованию, функционируют лампы накаливания разного номинала.

В теоретической электротехнике существует такое понятие, как мгновенная электрическая мощность. Связана такая величина с протеканием через определенную поверхность за незначительный временной промежуток единичного элементарного заряда. Происходит совершение работы этим зарядом, который и связан с понятием мгновенной мощности.

Выполняя несложные математические вычисления, можно определить величину мощности. Зная данную величину, можно подбирать напряжение для полноценного функционирования разнообразных бытовых и промышленных приборов. В таком случае можно избежать рисков, связанных с перегоранием дорогостоящих электрических приборов, а также с необходимостью периодически менять в квартире либо офисе электрическую проводку.

Мощность электрического тока. Это просто

Вопрос о том, что такое мощность электрического тока, не самый простой. Если быть уж абсолютно точным, он очень непростой. Но это одно из основных понятий как физики, так и других научных дисциплин, связанных с электричеством. В повседневной жизни нам также часто приходится пользоваться этим понятием.

Не вдаваясь в подробное выяснение, что такое электрический ток и какова его природа, для понимания связанных с ним процессов воспользуемся аналогией с ручьем. Вода протекает от более высоко расположенного участка вниз. Для электрического тока ситуация примерно такая же, он протекает от точки с высоким потенциалом к точке с низким потенциалом. Величина разности потенциалов называется напряжением, обозначается буквой U и измеряется в единицах, именуемых вольт.

Вернемся опять к ручью. При протекании воды с высоты в низину происходит перенос определённого ее количества с одного места на другое. При протекании тока происходит примерно то же самое: определённое количество электричества переносится с одного места на другое. Для измерения этого процесса существует термин сила тока, определяется он как количество электричества, прошедшее в единицу времени через сечение проводника. По аналогии с ручьем это означает, какое количество воды прошло через выбранный участок за единицу времени. Обозначается сила тока символом I, для ее измерения существует специальная единица – ампер.

Вот эти два понятия — электрическое напряжение и сила тока — выступают как основные характеристики электрического тока.

Вода, протекая сверху вниз, несёт с собой определённую энергию. Попадая, например, на лопатки турбины, она будет вызывать вращение последней и совершать определенную работу. Точно так же электрический ток может совершать работу. Эта работа, выполняемая за одну секунду, и есть мощность электрического тока. Принято ее обозначать буквой P, и измеряется она в ваттах.

Работа, выполняемая водой при падении, определяется ее количеством, попадающим на лопатки турбины, и высотой, с которой она падает. Чем больше воды и чем больше высота, с которой она падает, тем большая выполняется работа. Точно так же, чем больше напряжение (разность высот для воды) и сила тока (т.е. количество воды), тем больше выполняемая работа и, значит, мощность электрического тока.

Если попытаться формализовать это понятие, то все можно выразить простой формулой:

P=I*U,

где: P – мощность электрического тока, в ваттах;

I – сила тока, в амперах;

U – напряжение, в вольтах.

Вот это и есть основная формула, по которой можно определить мощность электрического тока.

Однако электрический ток протекает не где-то в абстрактных условиях, а в реальных цепях, у которых есть свои характеристики. В частности, у проводника есть сопротивление, а напряжение U и сила тока I связаны между собой в цепи, где протекает постоянный ток через сопротивление по закону Ома. Так что мощность в цепи постоянного тока при необходимости можно выразить через сопротивление, или учесть характеристики цепи в выражении для мощности через ток и напряжение, связанные законом Ома.

Вследствие того, что цепь обладает сопротивлением, не вся энергия используется на выполнение полезной работы. Часть ее теряется при прохождении по цепи. Поэтому поступающая энергия, т.е. мощность источника энергии должна быть больше той мощности, которая необходима для выполнения определённой работы. Должен выполняться так называемый энергетический баланс – мощность, отдаваемая источником, должна быть равна мощности потребляемой нагрузки и мощности, теряемой в проводнике электрического тока.

Примерно так можно получить общее представление о том, что такое мощность электрического тока, как она определяется, от чего зависит.

Что такое полная, активная и реактивная мощность?

ЧТО ТАКОЕ ПОЛНАЯ, АКТИВНАЯ И РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ? ОТ СЛОЖНОГО К ПРОСТОМУ.

 

В повседневной жизни практически каждый сталкивается с понятием «электрическая мощность», «потребляемая мощность» или «сколько эта штука «кушает» электричества». В данной подборке мы раскроем понятие электрической мощности переменного тока для технически подкованных специалистов и покажем на картинке электрическую мощность в виде «сколько эта штука кушает электричества» для людей с гуманитарным складом ума :-). Мы раскрываем наиболее практичное и применимое понятие электрической мощности и намеренно уходим от описания дифференциальных выражений электрической мощности.

 

ЧТО ТАКОЕ МОЩНОСТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА?

В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для практических расчётов бесполезна. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Для того, чтобы связать понятия полной, активной, реактивной мощностей и коэффициента мощности, удобно обратиться к теории комплексных чисел. Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой частью, полная мощность — модулем, а угол φ (сдвиг фаз) — аргументом. Для такой модели оказываются справедливыми все выписанные ниже соотношения.

Активная мощность (Real Power)

Единица измерения — ватт (русское обозначение: Вт, киловатт — кВт; международное: ватт -W, киловатт — kW).

Среднее за период Τ  значение мгновенной мощности называется активной  мощностью, и

 

выражается формулой:  

В цепях однофазного синусоидального тока , где υ и Ι это  среднеквадратичные значения напряжения и тока,  а φ — угол сдвига фаз между ними.Для цепей несинусоидального тока электрическая мощность равна сумме соответствующих средних мощностей отдельных гармоник. Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Активная мощность может быть также выражена через силу тока, напряжение и активную составляющую сопротивления цепи r или её проводимость g по формуле . В любой электрической цепи как синусоидального, так и несинусоидального тока активная мощность всей цепи равна сумме активных мощностей отдельных частей цепи, для трёхфазных цепей электрическая мощность определяется как сумма мощностей отдельных фаз. С полной мощностью S, активная связана соотношением . 

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отраженной мощностью.

Реактивная мощность (Reactive Power)

Единица измерения — вольт-ампер реактивный (русское обозначение: вар, кВАР; международное: var).

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока, равна произведению среднеквадратичных значений напряжения U и тока I, умноженному на синус угла сдвига фаз φ между ними:

 (если ток отстаёт от напряжения, сдвиг фаз считается положительным, если опережает — отрицательным). Реактивная мощность связана с полной мощностью S и активной мощностью P  соотношением:  .

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Необходимо отметить, что величина sin φ для значений φ от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin φ для значений φ от 0 до минус 90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой    

реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Когда устройство имеет положительную реактивную мощность, то принято говорить, что оно её потребляет, а когда отрицательную — то производит, но это чистая условность, связанная с тем, что большинство электропотребляющих устройств (например,асинхронные двигатели), а также чисто активная нагрузка, подключаемая через трансформатор, являются активно-индуктивными.

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения

Полная мощность (Apparent Power)

Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (русское обозначение: В·А, ВА, кВА-кило-вольт-ампер; международное: V·A, kVA).

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах: ; соотношение полной мощности с активной и реактивной мощностями выражается в следующем виде:     где P — активная мощность, Q — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q›0, а при ёмкостной Q‹0).Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому полная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

 

Визуально и интуитивно-понятно все вышеперечисленные формульные и текстовые описания полной, реактивной и активной мощностей передает следующий рисунок 🙂 

Что такое электрический ток »Электроника

Электрический ток возникает при движении электрических зарядов — это могут быть отрицательно заряженные электроны или положительные носители заряда — положительные ионы.


Учебное пособие по электрическому току Включает:
Что такое электрический ток Единица измерения тока — Ампер ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК


Электрический ток — одно из основных понятий, существующих в электротехнике и электронике. Электрический ток лежит в основе науки об электричестве.

Будь то электрический нагреватель, большая электрическая сеть, мобильный телефон, компьютер, удаленный сенсорный узел или что-то еще, понятие электрического тока является центральным для его работы.

Однако ток как таковой обычно нельзя увидеть, хотя его эффекты можно видеть, слышать и ощущать постоянно, и в результате иногда трудно получить представление о том, что это такое на самом деле.

Удар молнии — впечатляющее зрелище электрического тока
Фотография сделана с вершины башен Петронас в Куала-Лумпуре Малайзия

Определение электрического тока

Определение электрического тока:

Электрический ток — это поток электрического заряда в цепи.Более конкретно, электрический ток — это скорость прохождения заряда через заданную точку в электрической цепи. Заряд может представлять собой отрицательно заряженные электроны или положительные носители заряда, включая протоны, положительные ионы или дырки.

Величина электрического тока измеряется в кулонах в секунду, обычно единицей измерения является ампер или ампер, обозначаемый буквой «А».

Ампер или усилитель широко используются в электрических и электронных технологиях вместе с умножителями, такими как миллиампер (0.001A), микроампер (0,000001A) и т. Д.

Ток в цепи обычно обозначается буквой «I», и эта буква используется в уравнениях, таких как закон Ома, где V = I⋅R.

Что такое электрический ток: основы

Основная идея тока состоит в том, что это движение электронов внутри вещества. Электроны — это мельчайшие частицы, которые существуют как часть молекулярной структуры материалов. Иногда эти электроны плотно удерживаются внутри молекул, а иногда они удерживаются свободно, и они могут относительно свободно перемещаться по структуре.

Одно очень важное замечание относительно электронов — это то, что они заряженные частицы — они несут отрицательный заряд. Если они перемещаются, то перемещается некоторое количество заряда, и это называется током.

Также стоит отметить, что количество электронов, которые могут двигаться, определяет способность конкретного вещества проводить электричество. Некоторые материалы позволяют току двигаться лучше, чем другие.

Движение свободных электронов обычно очень случайное — оно случайное — столько электронов движется как в одном направлении, так и в другом, и в результате отсутствует общее движение заряда.

Случайное движение электронов в проводнике со свободными электронами

Если на электроны действует сила, перемещающая их в определенном направлении, то все они будут дрейфовать в одном и том же направлении, хотя и в некоторой степени случайным образом, но в целом движение происходит в одном направлении. Одно направление.

Сила, действующая на электроны, называется электродвижущей силой или ЭДС, а ее величина — это напряжение, измеряемое в вольтах.

Электронный поток под действием приложенной электродвижущей силы

Чтобы лучше понять, что такое ток и как он действует в проводнике, его можно сравнить с потоком воды в трубе.У этого сравнения есть ограничения, но оно служит очень простой иллюстрацией тока и протекания тока.

Ток можно рассматривать как воду, текущую по трубе. Когда давление оказывается на один конец, вода движется в одном направлении и течет по трубе. Расход воды пропорционален давлению на конце. Давление или силу, приложенную к концу, можно сравнить с электродвижущей силой.

Когда к трубе прикладывается давление или вода течет в результате открытия крана, вода течет практически мгновенно.То же самое и с электрическим током.

Чтобы получить представление о потоке электронов, требуется 6,24 миллиарда миллиардов электронов в секунду для тока в один ампер.

Обычный ток и поток электронов

Часто существует множество недоразумений относительно обычного потока тока и потока электронов. Сначала это может немного сбивать с толку, но на самом деле все довольно просто.

Частицы, переносящие заряд по проводникам, являются свободными электронами.Направление электрического поля в цепи по определению является направлением проталкивания положительных испытательных зарядов. Таким образом, эти отрицательно заряженные электроны движутся в направлении, противоположном электрическому полю.

Электронный и обычный ток

Это произошло потому, что первоначальные исследования статических и динамических электрических токов были основаны на том, что мы теперь называем носителями положительного заряда. Это означало, что тогда раннее соглашение о направлении электрического тока было установлено как направление, в котором будут двигаться положительные заряды.Это соглашение сохранилось и используется до сих пор.

Итого:

  • Обычный ток: Обычный ток идет от положительного к отрицательному выводу и указывает направление, в котором будут течь положительные заряды.
  • Электронный поток: Электронный поток идет от отрицательного полюса к положительному. Электроны заряжены отрицательно и поэтому притягиваются к положительному полюсу так же, как притягиваются разные заряды.

Это соглашение, которое используется во всем мире по сей день, даже если оно может показаться немного странным и устаревшим.

Скорость движения электрона или заряда

Скорость передачи электрического тока сильно отличается от скорости реального движения электронов. Сам электрон отскакивает в проводнике и, возможно, движется вдоль проводника только со скоростью несколько миллиметров в секунду. Это означает, что в случае переменного тока, когда ток меняет направление 50 или 60 раз в секунду, большая часть электронов никогда не выходит из провода.

Возьмем другой пример. В почти полном вакууме внутри электронно-лучевой трубки электроны движутся почти по прямым линиям со скоростью примерно в одну десятую скорости света.

Влияние тока

Когда электрический ток течет по проводнику, есть несколько признаков, указывающих на то, что ток течет.

  • Тепло рассеивается: Возможно, наиболее очевидным является то, что тепло выделяется. Если ток небольшой, то количество выделяемого тепла, вероятно, будет очень небольшим и его можно не заметить.Однако если ток больше, возможно, выделяется заметное количество тепла. Электрический огонь — яркий пример того, как ток вызывает выделение тепла. Фактическое количество тепла зависит не только от тока, но также от напряжения и сопротивления проводника.
  • Магнитный эффект: Другой эффект, который можно заметить, состоит в том, что вокруг проводника создается магнитное поле. Если в проводнике течет ток, это можно обнаружить.Если поднести компас к проводу, по которому идет достаточно большой постоянный ток, можно увидеть, что стрелка компаса отклоняется. Обратите внимание, что это не будет работать с сетью, потому что поле меняется слишком быстро, чтобы игла реагировала, а два провода (под напряжением и нейтраль), расположенные близко друг к другу в одном кабеле, нейтрализуют поле.

    Магнитное поле, создаваемое током, находит хорошее применение во многих областях. Намотав провод в катушку, можно усилить эффект и создать электромагнит.Реле и множество других предметов используют этот эффект. Громкоговорители также используют переменный ток в катушке, чтобы вызвать колебания в диафрагме, которые позволяют преобразовывать электронные токи в звуки.

Как измерить ток

Одним из важных аспектов тока является знание величины тока, который может протекать в проводнике. Поскольку электрический ток является таким ключевым фактором в электрических и электронных схемах, очень важно знать, какой ток течет.

Есть много разных способов измерения тока. Один из самых простых — использовать мультиметр.

Как измерить ток с помощью цифрового мультиметра:

Используя цифровой мультиметр, цифровой мультиметр, легко измерить ток, поместив цифровой мультиметр непосредственно в цепь, по которой проходит ток. Цифровой мультиметр даст точные показания тока, протекающего в цепи

.

Узнайте , как измерить ток с помощью цифрового мультиметра.

Хотя существуют и другие методы измерения тока, это наиболее распространенный.

Ток — один из наиболее важных и фундаментальных элементов в электрических и электронных технологиях. Ток, протекающий в цепи, можно использовать различными способами: от генерирования тепла до переключения схем или сохранения информации в интегральной схеме.

Дополнительные основные понятия:
Напряжение ток Сопротивление Емкость Сила Трансформеры RF шум Децибел, дБ Q, добротность

Вернуться в меню «Основные понятия».. .

Что такое электрический ток? Определение, единица измерения и направление тока

Определение : Электрический ток определяется как скорость прохождения отрицательных зарядов по проводнику. Другими словами, непрерывный поток электронов в электрической цепи называется электрическим током. Проводящий материал состоит из большого количества свободных электронов, которые беспорядочно перемещаются от одного атома к другому.

Единица тока

Поскольку заряд измеряется в кулонах, а время — в секундах, единицей измерения электрического тока является кулон / сек ( C / s, ) или амперы ( A

).Амперы — это SI единица проводника. I — это символическое представление тока.

Таким образом, считается, что по проводу проходит ток в один ампер, когда по нему течет заряд со скоростью один кулон в секунду.

Когда к металлическому проводу прикладывается разность электрических потенциалов, свободно прикрепленные свободные электроны начинают двигаться к положительному выводу ячейки, показанной на рисунке ниже. Этот непрерывный поток электронов составляет электрический ток.Токи в проводе протекают от отрицательной клеммы ячейки к положительной клемме через внешнюю цепь.

Условное направление тока

Согласно теории электронов, когда к проводнику прикладывается разность потенциалов, через цепь протекает какое-то вещество, составляющее электрический ток. Считалось, что это вещество течет от более высокого потенциала к более низкому потенциалу, то есть положительный вывод к отрицательному выводу ячейки через внешнюю цепь.

Это правило протекания тока настолько твердо установлено, что оно все еще используется. Таким образом, обычное направление протекания тока — от положительного вывода элемента к отрицательному выводу элемента через внешнюю цепь. Величина протекания тока на любом участке проводника — это скорость потока электронов, то есть заряда, протекающего в секунду.

Математически это представлено

На основе протекания электрического заряда ток в основном подразделяется на два типа, т.е.е. переменный ток и постоянный ток. В постоянном токе заряды протекают в одном направлении, в то время как в переменном токе заряды текут в обоих направлениях.

(. 6) | Pandia.ru

б) изоляторы общие

4. Воздух, бумага и пластмассы —

а) изоляторы общие

б) общие жилы

5. при подаче высокого напряжения на изолятор

а) не проводит ток

б) проводит ток

6.изоляторы используются

а) для накопления электрического заряда

б) т) снизить напряжение

c) для предотвращения короткого замыкания между проводящими проводами

7. металлы повышают сопротивление

а) при понижении температуры

б) при повышении температуры

8. Углерод снижает сопротивление

а) при повышении температуры

б) при понижении температуры

9. Металлы имеют

а) положительный температурный коэффициент сопротивления l

б) отрицательный температурный коэффициент сопротивления l

Б

Заканчивайте предложения словами с противоположным значением:

1.У проводников низкое сопротивление. 2. Ток через изоляторы проходит с большим трудом … ….

3. Металлы — обычные проводники … …. 4. Чтобы изоляторы проводили ток, должны быть приложены большие токи … …. 5. Углерод снижает свое сопротивление при повышении температуры …. 6. Металлы имеют положительный температурный коэффициент сопротивления ….

С

Ответьте на следующие вопросы:

В чем разница между проводниками и изоляторами? 2.Как ток проходит через изоляторы? 3. Какие материалы обычно используются для изготовления изоляторов? 4. Какие материалы обычно используются для изготовления проводов? 5. В каком случае изоляторы проводят ток? 6. Как изменяется сопротивление при понижении температуры?

А

1 — б; 2 — а; 3 — а; 4 — а; 5 — б; 6 — а, в; 7 — б; 8 — а; 9 — а.

1. Изоляторы … высокие

2. проводники .. легко

3. Изоляторы воздушные, бумажные, резиновые, пластмассовые

4.проводники .. низкие

5. металлы. Увеличение

6. карбон. отрицательный

1. значение сопротивления

2. с большим трудом

3. Воздух, бумага, резина, пластмассы

4. металлы

5. подано высокое напряжение

6. углерод увеличивается, металлы уменьшаются.


Урок 9

ТРАНСФОРМАТОРЫ

трансформатор

номер

передача

поворот

ядро ​​

получить

обмотка

повышение

первичная обмотка

частота

вторичная обмотка

Трансформатор используется для передачи энергии; благодаря трансформатору электрическая мощность может передаваться с высоким напряжением и снижаться в точке, где она должна использоваться, до любого значения.Кроме того, трансформатор используется для изменения значения напряжения и тока в цепи.

Двухобмоточный трансформатор состоит из закрытого сердечника и двух катушек (обмоток). Первичная обмотка подключена к источнику напряжения. Он получает энергию. Вторичная обмотка подключена к сопротивлению нагрузки и подает энергию на нагрузку.

Значение напряжения на вторичной клемме зависит от количества витков в ней. Если оно равно количеству витков в первичной обмотке, то напряжение во вторичной обмотке такое же, как и в первичной,

Если у вторичной обмотки больше витков, чем у первичной, выходное напряжение больше входного.Напряжение во вторичной обмотке превышает напряжение в первичной во столько раз, сколько количество витков во вторичной обмотке больше, чем количество витков в первичной обмотке. Трансформатор этого типа увеличивает или увеличивает напряжение и называется повышающим трансформатором. Если у вторичной обмотки меньше витков, чем у первичной, выходное напряжение ниже, чем при понижении или понижении напряжения трансформатора, это называется понижающим трансформатором.

Сравните T1 и T2. T1 имеет железный сердечник. По этой причине он используется для токов низкой частоты. Т2 имеет воздушный сердечник и используется для высоких частот.

Распространенные неисправности трансформаторов — обрыв в обмотке, короткое замыкание между первичной и вторичной обмотками и короткое замыкание между витками. В случае неисправности трансформатора он перестает работать или работает плохо. Заменить неисправный трансформатор.

; ,. ,.

— ().. . .

. ,,,.

,,,,. ,,,,. . ,,,,. ,.

Раздел 12 Для аспирантов

Прежде чем вы прочитаете

Обсудите эти вопросы со своим партнером.

Какие бытовые приборы используют электричество?

Откуда берется электричество?

Что делает магнит?

Электричество и магнетизм


Электромагнетизм везде.Это поле существует повсюду в космосе. Когда частицы электрически заряжены, электромагнитное поле оказывает на них силу. Затем эти частицы перемещаются и воздействуют на электромагнитное поле. Создавая эти поля, когда и где они нам нужны, и контролируя эти силы, мы получаем электричество. Это дает нам силу, которую мы используем в современном мире. Все наши телевизоры, телефоны, уличные фонари и автомобили зависят от электромагнетизма. Так что же такое электромагнетизм? На самом деле это две вещи, но они настолько тесно связаны, что нам удобно думать о них как об одном, как о двух сторонах одной медали.Есть два типа поля: электрическое и магнитное. Электрически заряженные частицы вызывают электрическое поле, статическое электричество. Когда есть проводник, материал, который позволяет электрическому полю проходить через него, тогда мы можем создать электрический ток. В наших домах проводники — это провода, которые проходят через наш дом к лампочкам или телевизору. Магнитное поле возникает в результате движения электрического тока и используется для выработки электроэнергии, которую мы используем.
В XIX веке Джеймс Клерк Максвелл, шотландский физик, вывел уравнения, доказывающие, что две силы действуют как одна. Одним из результатов этого было то, что физики всего мира поспешили обратно в свои библиотеки и лаборатории, чтобы переписать теории движения объектов. Уравнения Максвелла показали, что то, во что физики верили веками, на самом деле неверно. Только Эйнштейн, в 20-м веке, утвердил теорию движения — по крайней мере, на данный момент.

Откуда мы знаем, что эти две вещи — одно? Что ж, моряки веками знали, что молния влияет на магнитные компасы на их кораблях. Однако никто не установил связь между молнией и электричеством, пока Бенджамин Франклин, американский политик и ученый, не запустил воздушного змея во время грозы, чтобы привлечь молнию. В других частях света физики экспериментировали с магнитами и электричеством. Большинство пропускало ток через магнитную стрелку и смотрело, как она движется.Француз Андре Мари Ампер в конце концов применил математику к электромагнетизму. Именно из его работ мы получили современное понимание электромагнетизма.
Остался один кусок лобзика. Никто не открыл способ производства электроэнергии. Правда, батарейки были, Алессандро Йолта изобрел вольтовую батарею в 1800 году, но ее применение было ограниченным. Конечно, никакая батарея не могла обеспечить достаточно электроэнергии для работы машины. Для этого миру придется подождать, пока Майкл Фарадей найдет способ создания электрического тока, когда и где это необходимо.

Понимание

Прочтите текст и выберите

правильный ответ.

1 Мы можем производить электроэнергию по

Проявление силы.

В создание электромагнитных полей.

С заряжающие частицы.

D движущиеся частицы.

2 Электрические и магнитные поля

А — противоположности.

В — две очень разные вещи.

С очень тесно связаны.

D нужен проводник.

3 уравнения Максвелла

Поправил теорию движения.

В заставил ученых переосмыслить.

С. переписал старые теории.

D полностью подтвердили теорию

движение сейчас.

4 Наши современные знания в области электромагнетизма

приходит с

Ампер.

В молнии.

С Бенджамином Франклином.

D экспериментирует с магнитами.

5 Батарея электрическая

А мог управлять машиной.

В мог создать электрический ток.

С был изобретен Фарадеем.

D был изобретен в 1800 году.

Прежде чем слушать

Переменный ток — Energy Education

Переменный ток (AC) — это тип электрического тока, вырабатываемого подавляющим большинством электростанций и используемого в большинстве систем распределения электроэнергии.Переменный ток дешевле генерировать и имеет меньше потерь энергии, чем постоянный ток при передаче электроэнергии на большие расстояния. [1] Хотя для очень больших расстояний (более 1000 км) постоянный ток часто может быть лучше. В отличие от постоянного тока, направление и сила переменного тока меняются много раз в секунду.

Недвижимость

Рис. 1. Анимация из моделирования [2] переменного тока PhET, которое было значительно замедлено.См. Для сравнения постоянный ток.

Переменный ток изменяет направление потока заряда (60 раз в секунду в Северной Америке (60 Гц) и 50 раз в секунду в Европе (50 Гц)). Обычно это вызвано синусоидально изменяющимися током и напряжением, которые меняют направление, создавая периодическое движение назад и вперед для тока (см. Рисунок 1). Несмотря на то, что этот ток течет вперед и назад много раз в секунду, энергия по-прежнему непрерывно течет от электростанции к электронным устройствам.{2} R [/ math]

Мощность, передаваемая по линии, однако, имеет другое выражение:

[математика] P_ {передано} = IV [/ математика]

Как видно из первого уравнения, мощность, потерянная при передаче, пропорциональна квадрату тока через провод. Следовательно, предпочтительно минимизировать ток в проводе, чтобы уменьшить потери энергии.Конечно, минимизация сопротивления также снизит потери энергии, но ток оказывает гораздо большее влияние на количество потерянной энергии из-за того, что его значение возводится в квадрат. Второе уравнение показывает, что если напряжение увеличивается, ток уменьшается эквивалентно для передачи той же мощности. Следовательно, напряжение в линиях передачи очень высокое, что снижает ток, что, в свою очередь, минимизирует потери энергии при передаче. Вот почему переменный ток предпочтительнее постоянного тока для передачи электричества, так как намного дешевле изменить напряжение переменного тока.Однако существует предел, при котором более нецелесообразно использовать переменный ток по сравнению с постоянным током (см. Передача HVDC).

Использование и преимущества

Большинство устройств (например, большие заводские динамо-машины) напрямую подключены к

Электричество | Электрические токи и цепи | Как производится и транспортируется электроэнергия

Все состоит из атомов. В каждой из них по три частиц : протоны, нейтроны и электроны.Электроны вращаются вокруг центра атома . У них отрицательный заряд . Протоны, находящиеся в центре атомов, имеют положительный заряд .

Обычно в атоме столько же протонов, сколько электронов. Он стабильный или сбалансированный . Углерод , например, имеет шесть протонов и шесть электронов.

Ученые могут заставить электроны перемещаться от одного атома к другому. Атом, который теряет электроны, заряжен положительно, атом, который получает больше электронов, заряжен отрицательно.

Электричество создается, когда электроны перемещаются между атомами. Положительные атомы ищут свободные отрицательные электроны, и притягивают их , так что они могут быть сбалансированы .

Проводники и изоляторы

Электричество может проходить через одни объекты лучше, чем через другие. Проводники — это материалы, через которые электроны могут перемещаться более свободно. Медь , алюминий, , сталь и другие металлы являются хорошими проводниками.Так же жидкостей, как соленая вода.

Изоляторы — это материалы, в которых электроны не могут двигаться. Они остаются на месте . Стекло, резина, пластик или сухое дерево — хорошие изоляторы. Они важны для вашей безопасности , потому что без них вы не могли бы прикоснуться к горячей pan или розетке телевизора.

Электрический ток

Когда электроны движутся по проводнику, создается электрический ток .Ток, который всегда течет в одном направлении, называется постоянным током (DC). Например, аккумулятор производит постоянный ток. Ток, который течет назад и вперед , называется переменным током (AC).

Электрические схемы

Электроны не могут свободно прыгать по воздуху к положительно заряженному атому. Им нужна цепь для перемещения. Когда источник энергии , такой как батарея, подключен к лампочке , электроны могут перемещаться от батареи к лампочке и обратно.Мы называем это электрической схемой .

Иногда в электрическом устройстве есть много цепей, которые заставляют его работать. В телевизоре или компьютере могут быть миллионы частей, которые соединены между собой различными способами.

Вы можете остановить прохождение тока , вставив в цепь переключатель . Вы можете разомкнуть цепь и остановить движение электронов.

Кусок металла или проволока также можно использовать для выработки тепла.Когда электрический ток проходит через такой металл , он может быть замедлен сопротивлением . Это вызывает трение и нагревает проволоку. Поэтому вы можете поджарить хлеб в тостере или высушить волосы теплым воздухом из фена.

В некоторых случаях провода могут стать слишком горячими, если через них проходит слишком много электронов. Специальные переключатели , называемые предохранителями , защищают проводку во многих зданиях.

Виды электроэнергии

Статическое электричество
  • происходит, когда происходит накопление электронов
  • он остается на одном месте, а затем перескакивает на объект
  • не требуется замкнутый контур для потока
  • — это вид электричества, который вы чувствуете, когда трут пуловером о предмет или когда вы тащите ног по ковру.
  • молния — это форма статического электричества

Текущая электроэнергия
  • происходит, когда электроны свободно перемещаются между объектами
  • ему нужен проводник — нечто, в чем он может течь, например, провод.
  • текущее электричество необходимо замкнутая цепь
  • это во многих электрических приборах, в наших домах — тостеры, телевизоры, компьютеры.
  • аккумулятор — это форма электрического тока

Как работают аккумуляторы

Аккумулятор содержит жидких или пасты , которые помогают ему производить электрических зарядов . Плоский конец батареи имеет отрицательный заряд , а конец с выступом имеет положительный заряд.

Когда вы соединяете провод между обоими концами, течет ток . Когда ток проходит через лампочку , электрическая энергия преобразуется в свет.

Химические вещества в батарее поддерживают концов заряженными и батарею в рабочем состоянии. Со временем химическое вещество становится все слабее и слабее, и батарея не может производить больше энергии.

Как производится электричество

Генераторы

используются для преобразования механической энергии в электрическую. Магнит вращает внутри катушки из проволоки . Когда магнит движется, в проводе возникает электрический ток.

На большинстве электростанций используются турбины для вращения генератора. Вода нагревается для образования пара , который толкает лопаток турбины. Для нагрева воды можно использовать газ, нефть или уголь. Некоторые страны строят электростанции на реках, где движущаяся вода толкает лопастей турбины на .

Как измеряется электричество

Электричество — это , измеренное в ватт, названо в честь Джеймса Ватта, который изобрел паровой двигатель .Чтобы получить , равные на одну лошадиную силу, потребуется около 750 Вт.

Киловатт-час — это энергия 1000 ватт, работающих в течение одного часа. Если, например, вы используете 100-ваттную лампочку в течение 10 часов, вы израсходовали 1 киловатт электроэнергии.

Как транспортируется электроэнергия

Электроэнергия, произведенная генератором, проходит по кабелям к трансформатору , который изменяет напряжение электричества. Линии электропередач передают высоковольтную электроэнергию на очень большие расстояния.Когда он достигает вашего родного города, другой трансформатор понижает напряжение, а меньшие линии электропередач доставляют его в дома, офисы и фабрики.

Электробезопасность

Важно понимать, почему и как можно защитить себя от поражения электрическим током .

Поражение электрическим током происходит , когда электрический ток проходит через ваше тело.Это может привести к сердечной недостаточности и может повредить другие части вашего тела. Он также может обжечь кожу и другие ткани тела .

Очень слабый электрический объект, такой как батарея, не может причинить вам никакого вреда, но внутри дома у вас есть устройств и машины, которые используют 220 вольт.

Большинство машин в вашем доме имеют защитных приспособлений для вашей защиты. Что-то идет не так, специальный провод выводит электричество на землю, где ничего не может случиться.

Также существует опасность поражения электрическим током за пределами вашего дома. Деревья, которые касаются линий электропередачи , могут быть опасными. У молнии более чем достаточно электричества, чтобы убить человека. Если вы попали в грозу, держитесь подальше от открытых полей и возвышенностей. Одно из самых безопасных мест — это ваша машина, потому что молния ударит только по внешнему металлу машины.

Загружаемый текст и рабочие листы в формате PDF

Связанные темы

слов

  • прибор = электрическая машина, которую вы обычно используете в доме, например плита или стиральная машина
  • привлекать = притягивать к объекту
  • вперед и назад = идти в одном направлении, а затем в другом
  • сбалансированный = то же, что и стабильный
  • лезвие = плоская часть объекта, отталкивающего воду
  • накопление = увеличение
  • выступ = небольшая площадь, которая выше остальных
  • углерод = химический материал, содержащийся в угле или бензине.Он в чистом виде в бриллиантах
  • заряд = электричество, которое подводится к объекту, например, к батарее, чтобы дать ему энергию
  • цепь = полный круг, по которому проходит электрический ток
  • катушка = провод, который огибает объект по кругу и излучает свет или тепло, когда электричество проходит через
  • подключить = присоединиться
  • преобразовать = изменить
  • медь = мягкий красно-коричневый металл, который легко пропускает электричество и тепло
  • шнур = кабель
  • ток = поток электричества через кусок металла
  • ток = поток электричества через кусок металла
  • уменьшить = уменьшить
  • устройство = станок или инструмент, который делает что-то особенное
  • распределительные линии = провода или кабели, передающие электроэнергию
  • перетащить = тянуть
  • равно = то же, что и
  • поток = переместить
  • трение = когда вы трете что-то о что-то другое, оно становится горячим
  • предохранитель = короткий кусок провода внутри машины, который отключает электричество при слишком большой мощности
  • сердечная недостаточность = когда ваше сердце перестает биться
  • высокое напряжение = высокая электрическая сила
  • на месте = где они
  • увеличить = стать больше
  • травма = если вы поранились
  • сохранить = остаться, остаться
  • лампочка = стеклянный объект внутри лампы.Выдает свет
  • молния = мощная вспышка света в небе во время грозы
  • жидкость = жидкость, водянистый объект
  • измерено = единица чего-то
  • происходит = происходит
  • сковорода = круглый металлический контейнер, который вы используете для готовки
  • частица = очень маленькая часть атома
  • пройти через = пройти через
  • паста = липкое вещество, например клей
  • вилка = для подключения электрического объекта к электросети дома
  • линия электропередачи = большой провод, по которому идет электричество над или под землей
  • сопротивление = материал, препятствующий прохождению электричества
  • повернуть = обойти
  • безопасность = безопасность, защита
  • средство безопасности = предметы в машинах или электрических объектах, которые защищают вас от травм
  • ученый = человек, имеющий научную подготовку
  • розетка = место в стене, где можно подключить электрический объект к основному источнику электроэнергии
  • источник = место, где вы получаете что-то из
  • spin = что-то быстро развернуть
  • пар = белый газ, который выделяется при нагревании воды
  • паровой двигатель = двигатель или мотор, работающий от пара
  • сталь = прочный металл
  • переключатель = объект, который запускает или останавливает поток электричества при нажатии на него
  • ткань = материал, из которого формируются клетки животных или растений
  • преобразовать = изменить
  • трансформатор = машина, которая переключает электричество с одного напряжения на другое
  • турбина = двигатель, который перемещает специальное колесо вокруг
  • напряжение = электрическая сила, измеряемая в вольтах
  • провод = очень тонкий кусок металла, через который может проходить электричество
  • электропроводка = сеть проводов в доме или здании

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *