Работа и мощность электрического тока

Работа электрического тока определяется формулой: A=U*I*t (1.11)

Работу, совершаемую в единицу времени называют мощностью:

P=A/t=U*I (1.12)

Если напряжение U измеряется в вольтах, сила тока I - в амперах, то мощность будет измеряться в ваттах.

1Вт=1В*1А;

Используя закон Ома, вместо уравнения (1.12) для определения мощности можно получить и другие формулы.

P=U*I=U^2/R (1.13)

P=I^2*R (1.14)

Эти формулы используются для определения мощности на участке цепи с заданным сопротивлением R, если на этом участке известно напряжение или протекающий ток.

11. Переменный электрический ток и его основные параметры: период, частота, амплитуда, мгновенное и среднее (действующее) значения.

Переменным называют такой ток, сила и направление которого изменяются периодически. Характерным примером переменного тока является ток синусоидальной формы. Естественно, что в цепях переменного тока напряжения на ее участках также являются переменными.

Основными параметрами, определяющими характер изменения переменного тока, являются период, частота и амплитуда.

Под периодом (Т) понимают время, в течение которого происходит полный цикл изменений переменного тока или одно полное его колебание. Число полных изменений за 1 секунду называют частотой ( ) переменного тока или частотой колебаний. Период и частота связаны между собой такой зависимостью:

T=1/ (1.15)

Период измеряется в секундах или их долях миллисекундах (мс)

1с=10^3мс=10^6мкс=10^9нс=10^12пс;

Частота измеряется в герцах (Гц)

Частота в 1 Гц соответствует одному полному колебанию в секунду. Если за одну секунду происходит 10 полных колебаний , частота такого тока (напряжения) равна 10 Гц, а период Т=0,1с. Переменный ток, применяемый в промышленности, имеет частоту =50Гц, что соответствует периоду Т=0,02с=20мс, и называется током промышленной частоты. Кроме того по частоте колебаний различают переменные токи (напряжения) низкой (звуковой), средней, высокой и сверхвысокой частоты.

Амплитудами переменного тока (I_m) и напряжения (U_m) называют наибольшие их отношения от нулевого значения. За один период переменные ток и напряжения дважды достигают своего наибольшего значения (рис 1) в течение отрицательного и положительного полупериодов.

Кроме амплитудного переменные токи и напряжения характеризуются мгновенными и действующими значениями.

Мгновенными значениями называют значения тока и напряжения в любой момент времени. Их обозначают строчными буквами i и u. Мгновенные значения синусоидальных тока и напряжения можно выразить через их амплитуду и угловую скорость :

i=I_msin t; u=U_msin t;

Угловая скорость связана с частотой и периодом T зависимостью: =2 =2 /T;

Коэффициент соответствует 180^о , т.е. половине длины окружности.

Под действующим (эффективным) значением переменного тока понимают величину, равную силе постоянного тока, при протекании которого через проводник в нем выделяется такое же количество тепла, которое выделяет переменный ток за то же самое время. Оно связано с амплитудным значением зависимостью: I_m= I=1,41*I

Рис. 1