Werk en kracht van elektrische stroom

Elektrische stroom die door draden gaat, werkt door elektrische energie om te zetten in elke andere energie: warmte, licht, mechanisch, chemisch, enz. Zie hier voor meer informatie: Actie van elektrische stroom

Als een spanning van één volt wordt toegepast op de verbruiker van elektrische energie, betekent dit dat de bron van elektrische energie, die één hanger van elektriciteit door de consument overdraagt, daarin één joule elektrische energie verbruikt.

Elektrische stroom zet deze energie om in een ander type energie, en daarom is het gebruikelijk om te zeggen dat de elektrische stroom die door de consument gaat, werkt... De hoeveelheid van dit werk is gelijk aan de hoeveelheid elektrische energie die door de bron wordt verbruikt.

Vermogen is de waarde die kenmerkend is voor de snelheid waarmee energie conversieof de snelheid waarmee wordt gewerkt.

In de bron van EMF vindt onder invloed van chemische krachten (in primaire cellen en batterijen) of elektromagnetische krachten in elektrische generatoren scheiding van ladingen plaats.

Werk verricht door externe krachten in de bron wanneer de lading naar binnen beweegt of, zoals men zegt, "ontwikkeld" wordt in de bron Elektrische energie, wordt gevonden door de formule:

A = QE

Als de bron is afgesloten voor een extern circuit, worden er continu ladingen in vrijgegeven en de externe krachten doen nog steeds werk A = QE, of gegeven dat Q = It, A = EIt.

Van wet van behoud van energie elektrische energie die gedurende dezelfde tijd door een EMF-bron wordt opgewekt, wordt "besteed" (dwz omgezet) in andere soorten energie in de secties van het elektrische circuit.

Een deel van de energie wordt besteed in het buitenste gedeelte:

A1 = UQ = UIT,

waarbij U de bronklemspanning is, die met het externe circuit gesloten niet langer gelijk is aan de EMF.

Een ander deel van de energie gaat "verloren" (omgezet in warmte) in de bron:

A2 = A — A1 = (E — U) It = UoIt

In de laatste formule, Uo - dit is het verschil tussen de EMF en de spanning van de bronaansluiting, die de interne spanningsval wordt genoemd ... Daarom,

Uo = E — U,

waar

E = U + Uo

d.w.z. De bron-emf is gelijk aan de som van de klemspanning en de interne spanningsval.

Een voorbeeld. De waterkoker is aangesloten op een 220 volt net. Het is noodzakelijk om het energieverbruik in de waterkoker gedurende 12 minuten te bepalen, als de stroom in het verwarmingselement van de waterkoker 2,5 A is.

A = 220 · 2,5 · 60 = 396000 J.

De waarde die de snelheid kenmerkt waarmee energie wordt omgezet of de snelheid waarmee arbeid wordt verricht, wordt vermogen genoemd (notatie P):

P = A / t

De kracht van een elektrische stroom is zijn arbeid per tijdseenheid.

De waarde die de snelheid kenmerkt waarmee mechanische of andere energie wordt omgezet in elektrische energie in een bron, wordt generatorvermogen genoemd:

Pr = A / t = EIt / t = EI

De waarde die de snelheid kenmerkt waarmee de omzetting van elektrische energie in externe delen van het circuit in andere soorten energie, consumentenvermogen genaamd:

P1 = A1 / t = UIT / t = UI

Het vermogen dat kenmerkend is voor het niet-productieve verbruik van elektrische energie, bijvoorbeeld voor warmteverliezen in de generator, wordt vermogensverlies genoemd:

Po = (A — A1) / t = UoIt / t = UoI

Volgens de wet van behoud van energie is het vermogen van de generator gelijk aan de som van de krachten; gebruikers en verliezen:

Pr = P1 + Po

Eenheden van arbeid en macht

De vermogenseenheid wordt gevonden met de formule P = A / t = j / sec Een elektrische stroom ontwikkelt een vermogen in één watt als het elke seconde een arbeid verricht die gelijk is aan één joule.

De meeteenheid van vermogen j / s wordt watt genoemd (aanduiding W), d.w.z. 1 W = 1 j / s.

Aan de andere kant, van A = QE 1 J = 1 Kx l V, vandaar 1 W = (1V x 1K) / 1s1 = 1V x 1 A = 1 VA, dat wil zeggen, de watt is het vermogen van een elektrische stroom in 1 A bij een spanning van 1 V .

De grotere vermogenseenheden zijn de hectowatt 1 GW = 100 W en de kilowatt — 1 kW = 103 W

Elektrische energie wordt meestal berekend in: wattuur (Wh) of meerdere eenheden: hectowattuur (GWh) en kilowattuur (kWh) 1 kilowattuur = 3.600.000 joule.