Рад електричне струје: формуле и задаци на тему

Како се одређује рад електрична струја израчунава се снага уређаја? Или се ово друго може измерити? И како примијенити ово знање при рјешавању проблема?

Таква питања настају за многе ученике осмог разреда када проучавају тему "Електрична енергија". Одговорити на њих је врло једноставно. Да, и запамтите да формула дуго не мора. Зато што су међусобно врло сличне или су већ раније проучаване.

Прва вредност: тренутна операција

Прво се морате сложити око ознаке. Зато што у њима могу постојати разлике.

Свака тренутни извор ствара електрично поље које ослобађа слободне електроне. То јест, постоји струја. У овом тренутку се каже да електрично поље ради. То се зове њена струја рада.

Електрично поље које ствара извор струје карактерише напон. Она утиче на рад електричне струје када се помакне један набој. Због тога се уводи формула за напон:

У = А / к.

Лако је из њега извући формулу рада:

А = У * к.

Сада се вреди сетити једнакости која се уводи за снагу струје. То је једнако односу измештеног набоја и времена његовог кретања:

И = к / т.

Отуда к = И * т. Замењујући слово к у формули за последњи израз добијамо следећу формулу:

А = У * И * т.

Ово је општи облик једнакости којим се може израчунати рад електричне струје. Формула ће се донекле променити ако примените Охмов закон. Према томе, напон је једнак производу снаге и отпора струје. Тада је следећа једнакост истинита:

А = И ² * Р * т.

Можете заменити не напон, него струју. То је једнако одређеном У и Р. Тада ће формула рада изгледати овако:

А = (У ² * т) / Р.

Друга вредност: тренутна снага

Општа формула за њу је иста као у механици. То је дефинисано као рад по јединици времена.

П = А / т.

То показује да су рад и снага електричне струје међусобно повезани. Да бисте добили конкретнију једнакост, треба да замените нумератор, користећи општу формулу за рад. Тада постаје јасно како одредити снагу, знати струју и напон круга.

П = У * И.

Поред тога, може се мерити и снага. У ту сврху постоји посебан уређај који се зове ватметар.

Јоуле-Лензов закон

Феномен загревања проводника открио је француски научник А. Фоурцоурт. То се догодило 1880. године. 41 годину касније, описао га је енглески физичар Ј. П. Јоел, а годину касније потврдио је искуство руског физичара Е.Х. Ленз. По именима последња два научника почео је да назива детектовани узорак.

Повезује две количине: количину топлоте и рад електричне струје. Јоуле-Лензов закон каже да сав рад у фиксном водичу иде на његово грејање. То јест, проводник са струјним емитовањем количина топлоте једнак је производу отпора, времена и квадрата струје. Формула изгледа исто као и она дата за рад:

К = И ² * Р * т.

Задатак за одређивање посла

Цондитион Отпор жаруље фласхлигхт једнако 14 охма. Напон који даје батерија је 3.5 В. Какав ће бити тренутни рад ако је батерија радила 2 минута?

Одлука. Пошто су познати напон, отпор и време, потребно је користити следећу формулу: А = (У ² * т) / Р. Само прво ће бити потребно да се време претвори у СИ јединице, односно секунде. Дакле, у формули морате замијенити не 2 минуте, већ 120 секунди.

Једноставна израчунавања воде до ове тренутне оперативне вредности: 105 Ј.

Одговор је. Рад је једнак 105 ј.

Задатак одређивања моћи

Цондитион Потребно је одредити који је рад и снага електричне струје у намоту мотора једнака. Познато је да је јачина струје у њој 90 А на напону од 450 В. Електромотор остаје укључен један сат.

Одлука. Прво можете рачунати вриједност посла. За ово је корисна следећа формула: А = У * И * т. Прве две вредности су дате у СИ јединицама, али време се мора поново претворити у секунде, тј. Узети 3600 с.

Након што заменимо вредности и изведемо једноставне аритметичке операције, добијамо следећу вредност за рад: 145800000 Ј. Практичније је снимити у одговор у већим јединицама. На пример, мегајоуле. Да би се то постигло, резултат мора бити подељен са милион. Рад је једнак 145,8 МЈ.

Сада је потребно израчунати снагу мотора. Прорачуни ће бити изведени користећи формулу: П = У * И. Након множења добијемо број: 40500 вати. Да бисте га написали у киловатима, морате поделити резултат за хиљаду.

Одговор је. А = 145,8 МЈ, П = 40,5 кВ.

Задатак израчуна напона

Цондитион Плоча за кување је укључена 20 минута. Колики је напон у мрежи, ако на струји од 4 А рад износи 480 кЈ?

Одлука. Пошто су познати рад и јачина струје, потребно је користити следећу формулу: А = У * И * т. Овде је напон непознати фактор. Мора се израчунати као приватни рад и познати множитељ, то јест: У = А / (И * т).

Пре калкулације неопходно је конвертовати вредности у СИ јединице. Наиме, радите у џулима и времену у секундама. То ће бити 480.000 Ј и 1.200 с. Сада је потребно све рачунати.

Одговор је. Напон је 100 В.