Работа и мощность электрической цепи.
Работа является мерой превращения одного вида энергии в другой.
Ватт-секунда – эта работа электрического тока величиной 1А при напряжении 1В в течение 1с.
1 Ватт ∙ час [Вт ∙ ч] = 3600 Вт ∙ ч = 3600 Дж
1 кВт ∙ ч = 1000 Вт ∙ ч = 3600 000 Дж
Работа электрического тока в одну секунду называется мощностью электрического тока, она характеризует интенсивность работы, совершенной током. За единицу мощности принят Ватт [Вт].
; из закона Ома ,
Ватт – мощность, которую развивает при
1 кВт = 1000 Вт 1 МВт = 1000 000 Вт
Полной называется мощность, развиваемая источником тока , а полезной – мощность, расходуемая во внешней цепи потребителем .
Отношение полезной мощности к полной мощности, развиваемой источником тока, называется коэффициентом полезного действия (КПД), обозначается - «эта».
;
Тепловое действие тока.При прохождении электрического тока по проводнику в результате столкновения электронов с его атомами проводник нагревается.
Закон Джоуля – Ленца.Количество выделенного тепла прямо пропорционально квадрату величины тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока через проводник.
Эта зависимость установлена в 1841 г. Английским физиком Джоулем и несколько позднее (в 1844 г.) русским академиком Ленцем.
Тепловое действие тока применяют: лампы накаливания, нагревательные приборы, электросварка, тепловые реле (биметаллические пластины).
Каждый проводник в зависимости от условий, в которых он находится, может пропустить через себя, не перегреваясь, ток, не превышающий некоторую допустимую величину. Эта величина характеризуется допустимой плотностью тока , т. е. величиной тока I приходящегося на 1 мм площади поперечного сечения s проводника.
- допускаемая плотность тока I на площади поперечного сечения.
- обмотка электрических машин
- нить электрической лампочки
При неплотном электрическом контакте и плохом соединении проводников R вместе их соединения (так называемое переходное сопротивление электрического контакта) сильно возрастает, и здесь происходит усиленное выделение тепла. В итоге это может привести к перегоранию контакта и разрыву электрической цепи.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется последовательное соединение проводников? Какие действуют законы в данной цепи?
2. Как осуществляется параллельное соединение проводников? Какие действуют законы в данной цепи?
3. Как осуществляется смешанное соединение потребителей?
4. Как определить работу и мощность электрического тока? В каких единицах измеряется мощность и работа?
5. Что такое коэффициент полезного действия?
6. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.
7. Что такое плотность тока и переходное сопротивление?
8. Что такое электрическое поле? Чем характеризуется электрическое поле?
9.Что называется электрическим потенциалом? Разностью потенциалов? В каких единицах измеряется?
10. Что такое ЭДС, и в каких единицах она измеряется?
11. Что такое электрический ток, и в каких единицах он измеряется?
12. Что называется электрическим сопротивлением? От чего зависит сопротивление проводников?
13. Как устроен атом вещества?
14.Что называется проводником и диэлектриком?
15. Как взаимодействуют электрические заряды? Закон Кулона.
16. Что такое электрическое поле? Чем характеризуется электрическое поле?
17. Что такое электрический ток, и в каких единицах он измеряется?
18. Что называется электрическим сопротивлением? От чего зависит сопротивление проводников?
19.Как можно увеличить сопротивление проводника?
20. Как образуется электрическая цепь, и из каких частей она состоит?
21. Сформулируйте закон Ома для электрической цепи и отдельного участка?
22. Что такое падение напряжения и как оно определяется?
23. Охарактеризуйте режимы работы генератора постоянного тока?
24. Что называется коротким замыканием, каковы его последствия?
25.Как формулируется первый закон Кирхгофа?
26. Как формулируется второй закон Кирхгофа?