Công và công của dòng điện

Dòng điện chạy qua dây dẫn hoạt động bằng cách biến năng lượng điện thành bất kỳ năng lượng nào khác: nhiệt, ánh sáng, cơ học, hóa học, v.v. Để biết thêm chi tiết xem tại đây: Hoạt động của dòng điện

Nếu điện áp một vôn được đặt cho người tiêu dùng năng lượng điện, điều đó có nghĩa là nguồn năng lượng điện, truyền một mặt dây điện qua người tiêu dùng, tiêu thụ một joule năng lượng điện trong đó.

Dòng điện biến năng lượng này thành một dạng năng lượng khác, do đó người ta thường nói dòng điện đi qua vật tiêu dùng có sinh công... Lượng công này bằng lượng điện năng mà nguồn tiêu thụ.

Công suất là giá trị đặc trưng cho tốc độ mà tại đó chuyển đổi năng lượnghoặc tốc độ hoàn thành công việc.

Trong nguồn EMF, dưới tác dụng của lực hóa học (trong tế bào sơ cấp và pin) hoặc lực điện từ trong máy phát điện, xảy ra sự phân tách điện tích.

Công do ngoại lực thực hiện trong nguồn khi điện tích chuyển động Trong hay như người ta nói là "phát triển" trong nguồn Năng lượng điện, được tìm thấy bởi công thức:

MỘT = QE

Nếu nguồn được nối với mạch ngoài, thì các điện tích liên tục được giải phóng vào nguồn và ngoại lực vẫn thực hiện công A = QE, hoặc cho rằng Q = It, A = EIt.

Từ định luật bảo toàn năng lượng năng lượng điện do nguồn EMF tạo ra trong cùng thời gian được "tiêu hao" (nghĩa là chuyển đổi) thành các loại năng lượng khác trong các phần của mạch điện.

Một phần năng lượng được sử dụng trong phần bên ngoài:

A1 = UQ = UIt,

trong đó U là điện áp đầu cực nguồn, khi đóng mạch ngoài không còn bằng EMF.

Một phần năng lượng khác bị "mất" (chuyển thành nhiệt) bên trong nguồn:

A2 = A — A1 = (E — U) It = UoIt

Trong công thức cuối cùng, Uo — đây là sự khác biệt giữa EMF và điện áp đầu cực nguồn, được gọi là độ sụt điện áp bên trong… Do đó,

Uo = E — U,

Ở đâu

E = U + Uo

I E. Emf nguồn bằng tổng của điện áp đầu cực và điện áp rơi bên trong.

Một ví dụ. Ấm đun nước điện được kết nối với mạng 220 volt. Cần xác định năng lượng tiêu thụ trong ấm trong 12 phút, nếu dòng điện trong bộ phận đốt nóng của ấm là 2,5 A.

A = 220 · 2,5 · 60 = 396000 J.

Giá trị đặc trưng cho tốc độ chuyển đổi năng lượng hoặc tốc độ thực hiện công được gọi là công suất (ký hiệu P):

P = Một / t

Cường độ dòng điện là công của nó trong một đơn vị thời gian.

Giá trị đặc trưng cho tốc độ mà năng lượng cơ học hoặc năng lượng khác được chuyển đổi thành năng lượng điện trong nguồn được gọi là công suất của máy phát điện:

Pr = A / t = EIt / t = EI

Giá trị đặc trưng cho tốc độ biến đổi năng lượng điện ở các phần bên ngoài của mạch thành các dạng năng lượng khác, được gọi là công suất tiêu thụ:

P1 = A1 / t = UIt / t = UI

Công suất đặc trưng cho mức tiêu thụ năng lượng điện phi sản xuất, ví dụ như tổn thất nhiệt bên trong máy phát điện, được gọi là tổn thất điện năng:

Po = (A — A1) / t = UoIt / t = UoI

Theo định luật bảo toàn cơ năng, công suất của máy phát điện bằng tổng các công suất; người dùng và thiệt hại:

Pr = P1 + Po

Đơn vị công và công suất

Đơn vị công suất được tìm thấy từ công thức P = A / t = j / giây Một dòng điện phát triển công suất tính bằng một watt nếu nó thực hiện công bằng một joule mỗi giây.

Đơn vị đo công suất j / s được gọi là watt (ký hiệu W), tức là 1 W = 1 j/s.

Mặt khác, từ A = QE 1 J = 1 Kx l V, do đó 1 W = (1V x 1K) / 1s1 = 1V x 1 A = 1 VA, nghĩa là oát là công suất của dòng điện trong 1 A ở hiệu điện thế 1 V .

Các đơn vị công suất lớn hơn là hectowatt 1 GW = 100 W và kilowatt — 1 kW = 103 W

Năng lượng điện thường được tính bằng: watt-giờ (Wh) hoặc nhiều đơn vị: hectowatt-giờ (GWh) và kilowatt-giờ (kWh).