Praca i moc prądu

TEMAT:

Praca i moc prądu elektrycznego

Energia elektryczna w odbiornikach

Energia elektryczna w różnych odbiornikach zmienia się na inne rodzaje energii (w pralce na energię mechaniczną, w radiu na energię fali akustycznej) lub na pracę.

Gdzie możemy odczytać pracę prądu?

PRACĘ prądu elektrycznego (która jest równa energi zużytej przez dany odbiornik) możemy odczytać za pomocą Licznika energii elektrycznej

Jak obliczyć pracę prądu elektrycznego?

Znasz już definicję napięcia. Wynika z niej, że napięcie elektryczne między końcami przewodnika jest równe stosunkowi pracy W wykonanej podczas przenoszenia ładunku q między końcami przewodnika do wartości tego ładunku:

Jak obliczyć pracę prądu elektrycznego?

Jeśli znamy wartość napięcia między końcami przewodnika, potrafimy obliczyć pracę wykonywaną przez prąd elektryczny.

Jak zapewne pamiętasz, na pierwszej lekcji poświęconej przepływowi prądu elektrycznego zdefiniowaliśmy wielkość zwaną natężeniem prądu:

Jak obliczyć pracę prądu elektrycznego?

Z tej definicji wynika, że ładunek q przepływający w czasie t, można obliczyć z zależności:

Praca, jaką wykonuje źródło napięcia, jest zatem równa:

Jednostka PRACY prądu elektrycznego

Jednostką pracy w układzie SI jest dżul (symbol J), jednak aby określić pracę prądu elektrycznego, jest ona za mała. Właśnie dlatego stosuje się inną jednostkę – kilowatogodzinę, [kWh].

Sprawdźmy, ile dżuli ma jedna kilowatogodzina.

Zapamiętaj!!

J - dżul

James Prescott Joule (1818–1889) był angielskim fizykiem, uczniem Johna Daltona. Joule prowadził badania nad ciepłem i odkrył jego związek z energią mechaniczną. To odkrycie pozwoliło sformułować uczonemu prawo zachowania energii oraz pierwsze prawo termodynamiki. W wyniku prowadzonych obserwacji dotyczących ciepła i przepływu prądu Joule odkrył związek między natężeniem prądu płynącego przez opornik a wydzielanym ciepłem. Pracował także z lordem Kelvinem nad tzw. absolutną skalą temperatur.

Zadanie

Zadanie

Czym jest MOC prądu elektrycznego?

Na wielu urządzeniach elektrycznych codziennego użytku znajdują się napisy dotyczące ich mocy. Moc (P) informuje o pracy (W) wykonywanej przez urządzenie w jednostce czasu (t):

Czym jest MOC prądu elektrycznego?

Na urządzeniach elektrycznych podane jest także zalecane napięcie elektryczne. W jaki sposób te dwie wielkości są ze sobą związane? Z poprzednich lekcji wiemy, że napięcie (U) między końcami danego odbiornika energii elektrycznej definiowane jest w następujący sposób:

Wartość ładunku obliczamy za pomocą wzoru

Czym jest MOC prądu elektrycznego?

A zatem

po przekształceniu wzoru otrzymamy:

po podzieleniu obu stron przez t mamy:

Jednostka MOCY prądu elektrycznego

Jednostką mocy w układzie SI jest jeden wat (W).

Zadanie

Zadanie

Dziękuję za uwagę