Denken Sie an den Wert. Meinst du oder meinst du? Zusammen oder getrennt wird "du meinst (in) Gedanken" geschrieben. Abgeleitete Präposition "im Hinblick auf": wie man buchstabiert

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Längst ist bekannt, dass es Crumbs auf der Welt gibt, die ihre Papas nicht nur nach Gut und Böse fragen, sondern nach allem. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass ein älteres Baby fragt, warum 2000 W auf der Heizung stehen.Diejenigen, die Baby lesen können, ihre Väter und viele andere Leser, die die Grundlagen der Physik vergessen haben, werden weitere Informationen finden, die ihr Gedächtnis auffrischen . Erinnern wir uns insbesondere daran, in welcher Leistung gemessen wird und wie die Maßeinheit für die elektrische Leistung heißt.

Macht um uns herum

Heute gibt es überall, wo Menschen leben, Elektrogeräte. Jeder hat eine Leistungsaufnahme. Im technischen Pass oder in der Bedienungsanleitung gibt es klärende Worte - elektrische Energie. Diese Definition wird als etwas Abstraktes wahrgenommen und nicht als lebendig, unpersönlich. Denn wenn es im Leben Manifestationen von Energie und dementsprechend Macht gibt, für die das Wort „Macht“ häufiger verwendet wird, ist immer klar, mit wem oder womit das alles zusammenhängt.

Zum Beispiel kam ein Murgang von den Bergen herunter, der mit aller Macht auf die eine oder andere Stadt niederging. Es ist sofort klar – der Murgang ist mächtig, hat zerstörerische Kraft, und der Machtbegriff hängt genau mit ihr zusammen, mit ihrer Bewegung, mit dem, woraus sie besteht. Aber mit wem oder was ist die elektrische Energie verbunden? Da wir alle von Kindesbeinen an um die Gefahren einer Steckdose wissen, achtet man zunächst einmal auf die Spannung. Und tatsächlich: Da der Betrieb von Elektrogeräten Spannung in der Steckdose benötigt, kann man sagen, dass die Leistung des Stroms die Leistung der Spannung ist.

Wenn sich jedoch in der Nähe der Steckdose eine Heizung befindet und der Stecker nicht darin steckt, gibt sie keine Wärme ab. An der Steckdose liegt aber noch Spannung an. Und nichts passiert. Die Definition von "Spannungsleistung" ist also falsch. Die Freisetzung von Wärme und andere Manifestationen elektrischer Energie sind immer mit dem Auftreten zwischen Punkten mit unterschiedlichen verbunden elektrische Potentiale alle Leiter und Stromprozesse darin. Ihre Intensität steht in direktem Zusammenhang mit der Freisetzung von Wärme und Licht, die ihre eigene hat gutes Beispiel Blitz und Donner.

Daher ist elektrische Leistung die Leistung des Stroms, nicht der Spannung. Und aus gutem Grund wurde eine solche Definition als elektrischer Strom in die Elektrizität eingeführt. Auch wenn es unmöglich zu sehen ist Aussehen elektrischer Strom, im Gegensatz zum Fluss von Flüssigkeiten, gibt es viele Ähnlichkeiten zwischen ihnen. Genau wie bei einer Mure gibt es eine Stromstärke. Aber seine Natur ist anders. Diese Kraft hat keine direkte mechanische Wirkung. Wie jedoch verschiedene elektrische Maschinen und Elektrogeräte zeigen, kann die Stärke des Stroms viel bewirken.

Dieses „viel“ kann in den drei Hauptergebnissen zusammengefasst werden, die die Kraft gibt elektrischer Strom:

• warm;
• hell;
• elektromagnetische Felder.

Um Berechnungen sowie Messungen der Leistung eines elektrischen Stroms durchzuführen, wurden Maßeinheiten der Leistung des Stroms übernommen. Sie wurden danach benannt Englische Physik James Watt im Jahr 1882. Dieser Wissenschaftler untersuchte die Prozesse, die mit der Umsetzung verbunden sind verschiedene Sorten Arbeit als physikalische Größe. Seitdem ist 1 Watt in Gebrauch, was mit W und W abgekürzt wird. Falls jemand vergessen hat, was sich in der Physik auf was bezieht, sei daran erinnert: Leistung ist gleich der pro Zeiteinheit verrichteten Arbeit.

Und um das Schreiben nicht zu überanstrengen eine große Anzahl Nullen für große Werte elektrische Energie, vor W schreiben sie:

• Kilo, in der Abkürzung kW - anstelle von drei Nullen;
• Mega bzw. mW - anstelle von sechs Nullen;
• giga, gW - statt neun Nullen.

So viel Kraft...

Zu Watts Zeiten stand die Elektrotechnik gerade erst am Anfang, und aus diesem Grund war die Physik merklich einfacher als heute. Elektrischer Gleichstrom wurde in viel größerem Umfang untersucht als Wechselstrom. Für Berechnungen mit konstantem elektrischem Strom war die Formel gerechtfertigt:

in dem es die Leistung p, die Spannung u und den elektrischen Strom i gibt. Es gibt aber auch Wechselstrom. Studien haben gezeigt, dass die Leistung p aus der Formel für Gleichstrom nicht der Realität entspricht. Bei Wechselstrom treten völlig andere neue Eigenschaften der Stromstärke auf. Ihr Ergebnis ist unsichtbar und ohne sie nicht greifbar Sondermaße und Geräte. Bei Wechselstrom tritt Leistung auf, die mit der Erzeugung elektromagnetischer Felder in Induktoren sowie elektrostatischer Felder in Kondensatoren verbunden ist.

Dies war der Grund für die Diskrepanz mit dem Potenzausdruck p=u*i. Ich musste dafür eine separate Abrechnung auf Wechselstrom einführen. Für sie wurde eine Einheit angenommen - var (falls abgekürzt). In Analogie zu Gleichstrom bedeutet dies Volt - Blindampere (vollständiger Name).

Mehr ausführliche Vorstellung in Bezug auf Wechselstrom sprengt den Rahmen der aktuellen Erzählung. Ja, und die Crumbs werden höchstwahrscheinlich bereits für etwa die Hälfte unseres Artikels tief und fest schlafen. Informationsüberflutung wirkt wie eine Schlaftablette. Daher ist Wechselstrom eine ganz andere Geschichte ...

Sofortige elektrische Leistung

Die Momentanleistung ist das Produkt der Momentanwerte von Spannung und Strom in einem beliebigen Bereich elektrische Schaltung.

Gleichstrom

Da die Werte von Strom und Spannung konstant und jederzeit gleich den Momentanwerten sind, kann die Leistung nach folgender Formel berechnet werden:

Für eine passive lineare Schaltung, die dem Ohmschen Gesetz gehorcht, kann man schreiben:

Wenn der Stromkreis eine EMK-Quelle enthält, ist die abgegebene oder absorbierte elektrische Leistung gleich:

Wenn der Strom innerhalb des EMF dem Potentialgradienten entgegengesetzt ist (er fließt innerhalb des EMF von Plus nach Minus), wird die Leistung von der EMF-Quelle aus dem Netz aufgenommen (z. B. wenn der Elektromotor läuft oder die Batterie läuft). Aufladen), wenn es gleichgerichtet ist (es fließt innerhalb des EMF von Minus nach Plus), dann wird es von der Quelle an das Netzwerk abgegeben (z. B. wenn eine galvanische Batterie oder ein Generator läuft). Unter Berücksichtigung des Innenwiderstandes EMF-Quelle Die darauf freigesetzte Leistung wird zu der aufgenommenen oder von der Leistung abgezogenen Leistung addiert.

Wechselstrom

In einem elektrischen Wechselfeld erweist sich die Formel für Gleichstromleistung als nicht anwendbar. In der Praxis Höchster Wert hat eine Berechnung der Leistung in Stromkreisen mit sinusförmiger Wechselspannung und -strom.

Um die Konzepte von Schein-, Wirk-, Blindleistung und Leistungsfaktor in Beziehung zu setzen, ist es zweckmäßig, sich der Theorie der komplexen Zahlen zuzuwenden. Wir können davon ausgehen, dass die Leistung im Wechselstromkreis ausgedrückt wird komplexe Zahl so dass die Wirkleistung seine ist echter Teil, Blindleistung - Imaginärer Teil, Scheinleistung - durch das Modul und den Winkel φ (Phasenverschiebung) - durch das Argument. Für ein solches Modell erweisen sich alle unten aufgeführten Beziehungen als gültig.

Wirkleistung

Durchschnitt für den Zeitraum T Der Momentanwert der Leistung wird als Wirkleistung bezeichnet: In einphasigen Sinusstromkreisen wo U und ich- Effektivwerte von Spannung und Strom, φ - Phasenwinkel zwischen ihnen. Bei nicht sinusförmigen Stromkreisen ist die elektrische Leistung gleich der Summe der entsprechenden mittleren Leistungen der einzelnen Oberschwingungen. Die Wirkleistung charakterisiert die Geschwindigkeit der irreversiblen Umwandlung elektrische Energie in andere Energiearten (thermisch und elektromagnetisch). Die Wirkleistung kann auch in Form von Strom, Spannung und Wirkanteil des Schaltungswiderstands ausgedrückt werden. r oder seine Leitfähigkeit g nach der Formel In jedem Stromkreis, sowohl bei sinusförmigem als auch bei nicht sinusförmigem Strom, ist die Wirkleistung des gesamten Stromkreises gleich der Summe der Wirkleistungen separate Teile Bei Drehstromkreisen wird die elektrische Leistung als Summe der Leistungen der einzelnen Phasen ermittelt. Mit voller Kraft S aktiv hängt mit dem Verhältnis zusammen

Der Einsatz moderner elektrischer Messumformer auf Mikroprozessortechnik ermöglicht es Ihnen, mehr zu produzieren genaue Schätzung die Energiemenge, die von der induktiven und kapazitiven Last an die Wechselspannungsquelle zurückgegeben wird.

Blindleistungswandler mit der Formel Q = Benutzeroberfläche sin φ , sind einfacher und wesentlich kostengünstiger als Messumformer auf Mikroprozessorbasis.

Volle Kraft

Die Einheit der elektrischen Scheinleistung ist Voltampere (VA, VA)

Volle Leistung - Wert, dem Produkt gleich Effektivwerte des periodischen elektrischen Stroms ich in Schaltung und Spannung U an ihren Klammern: S = U I; bezieht sich auf Wirk- und Blindleistung durch die Beziehung: wo R- Wirkleistung, Q- Blindleistung (bei induktiver Last Q> 0 und mit kapazitiv Q < 0 ).

Die Vektorabhängigkeit zwischen Schein-, Wirk- und Blindleistung wird durch die Formel ausgedrückt:

Volle Kraft hat praktischer Wert, als Wert, der die Belastungen beschreibt, die der Verbraucher den Elementen des Versorgungsnetzes (Leitungen, Kabel, Schalttafeln, Transformatoren, Stromleitungen) tatsächlich auferlegt, da diese Belastungen vom verbrauchten Strom und nicht von der tatsächlich verbrauchten Energie abhängen der Verbraucher. Deshalb wird die Nennleistung von Transformatoren und Schalttafeln in Volt-Ampere und nicht in Watt gemessen.

Integrierte Leistung

Das Vorhandensein einer nichtlinearen Stromverzerrung in der Schaltung bedeutet eine Verletzung der Proportionalität zwischen den Momentanwerten von Spannung und Strom, die durch die Nichtlinearität der Last verursacht wird, beispielsweise wenn die Last reaktiv oder impulsiv ist. Bei einer linearen Last ist der Strom im Stromkreis proportional zur Momentanspannung, die gesamte verbrauchte Leistung ist aktiv. Bei einer nichtlinearen Last erhöht sich die scheinbare (volle) Leistung im Stromkreis aufgrund der Leistung der nichtlinearen Stromverzerrung, die nicht an der Arbeit teilnimmt. Die Leistung nichtlinearer Verzerrungen ist nicht aktiv und umfasst sowohl Blindleistung als auch die Leistung anderer Stromverzerrungen. Diese physikalische Größe hat die Dimension Leistung, daher kann V∙A (Volt-Ampere) oder var (Volt-Ampere Blindleistung) als Maßeinheit für Blindleistung verwendet werden. Es ist unerwünscht, W (Watt) zu verwenden, damit inaktive Leistung nicht mit aktiver Leistung verwechselt wird.

Übermittlung von Blind-, Wirk- und Scheinleistungen

Lassen Sie uns den Wert der Blindleistung bezeichnen N. Durch ich den Stromvektor durch bezeichnen u- Spannungsvektor. in Briefen ich und U wir bezeichnen die entsprechenden effektiven Werte:

Stellen Sie sich den aktuellen Vektor vor ich als Summe zweier orthogonaler Komponenten ich ein und ich p, die wir aktiv bzw. passiv nennen werden. Da nur die Stromkomponente, die kollinear zur Spannung ist, an der Arbeit beteiligt ist, fordern wir, dass die aktive Komponente kollinear zur Spannung ist, d.h. ich ein = λ u, wobei λ eine Konstante ist und die passive orthogonal ist, das heißt, wir haben

Lassen Sie uns einen Ausdruck für Wirkleistung schreiben P, skalares Multiplizieren der letzten Gleichheit mit u :

Ab hier finden wir

Der Ausdruck für den Wert der Blindleistung hat die Form wo S = U I- volle Kraft.

Für die Gesamtleistung des Stromkreises gilt eine Darstellung ähnlich dem Ausdruck für einen Stromkreis mit Oberschwingungsstrom und -spannung, jedoch wird statt Blindleistung Blindleistung verwendet:

Beim Entwerfen der elektrischen Verkabelung in einem Raum müssen Sie zunächst die Stromstärke in den Stromkreisen berechnen. Ein Fehler in dieser Berechnung kann dann teuer werden. Eine Steckdose kann schmelzen, wenn der Strom dafür zu stark ist. Wenn der Strom im Kabel größer ist als der berechnete für dieses Material und Querschnitt des Kerns wird die Verdrahtung überhitzen, was zum Schmelzen des Drahtes, Bruch oder führen kann Kurzschluss online mit nach hinten losgehen, unter denen die Notwendigkeit eines vollständigen Austauschs der elektrischen Verkabelung nicht die schlimmste ist.

Die Kenntnis der Stromstärke im Stromkreis ist auch für die Auswahl von Leistungsschaltern erforderlich, die einen ausreichenden Schutz vor Netzüberlastung bieten sollen. Wenn die Maschine mit einem großen Spielraum zum Nennwert steht, kann die Ausrüstung zum Zeitpunkt der Auslösung bereits außer Betrieb sein. Wenn der Nennstrom des Leistungsschalters jedoch geringer ist als der Strom, der bei Spitzenlasten im Netzwerk auftritt, macht Sie die Maschine verrückt und schaltet den Raum ständig ab, wenn Sie das Bügeleisen oder den Wasserkocher einschalten.

Die Formel zur Berechnung der Leistung eines elektrischen Stroms

Gemäß dem Ohmschen Gesetz ist der Strom (I) proportional zur Spannung (U) und umgekehrt proportional zum Widerstand (R), und die Leistung (P) wird als Produkt aus Spannung und Strom berechnet. Daraus errechnet sich der Strom im Netzabschnitt: I = P / U.

BEI reale Bedingungen Eine weitere Komponente wird der Formel hinzugefügt und die Formel für ein einphasiges Netzwerk nimmt die Form an:

und für ein dreiphasiges Netzwerk: I \u003d P / (1,73 * U * cos φ),

wobei U für ein Drehstromnetz mit 380 V angenommen wird, ist cos φ der Leistungsfaktor, der das Verhältnis der aktiven und reaktiven Komponenten des Lastwiderstands widerspiegelt.

Für moderne Stromversorgungen ist die Blindkomponente unbedeutend, der Wert von cos φ kann mit 0,95 angenommen werden. Ausnahmen sind leistungsstarke Transformatoren (z. B. Schweißmaschinen) und Elektromotoren, sie haben einen großen induktiven Widerstand. In Netzen, in denen solche Geräte angeschlossen werden sollen, sollte die maximale Stromstärke mit einem cos φ-Faktor von 0,8 berechnet werden oder die Stromstärke mit berechnet werden Standardmethode, und wenden Sie dann einen Multiplikator von 0,95 / 0,8 = 1,19 an.

Wenn wir die effektiven Spannungswerte von 220 V / 380 V und einen Leistungsfaktor von 0,95 ersetzen, erhalten wir I \u003d P / 209 für ein Einphasennetz und I \u003d P / 624 für ein Dreiphasennetz. Das heißt, in einem Drehstromnetz mit gleicher Last ist der Strom dreimal geringer. Hier gibt es kein Paradoxon, da die dreiphasige Verkabelung dreiphasige Drähte vorsieht und bei gleichmäßiger Belastung jeder Phase in drei Teile geteilt wird. Da die Spannung zwischen jeder Phase und den funktionierenden Neutralleitern 220 V beträgt, kann die Formel auch in einer anderen Form umgeschrieben werden, sodass sie klarer ist: I \u003d P / (3 * 220 * cos φ).

Wir wählen die Bewertung des Leistungsschalters aus

Wenn wir die Formel I \u003d P / 209 anwenden, erhalten wir, dass bei einer Last mit einer Leistung von 1 kW der Strom in einem Einphasennetz 4,78 A beträgt. Die Spannung in unseren Netzen beträgt also nicht immer genau 220 V wird nein sein großer Fehler Betrachten Sie die Stromstärke mit einem kleinen Spielraum als 5 A für jedes Kilowatt Last. Es ist sofort klar, dass es nicht empfohlen wird, ein Bügeleisen mit einer Leistung von 1,5 kW in einem mit „5 A“ gekennzeichneten Verlängerungskabel einzuschalten, da der Strom eineinhalb Mal höher ist als der Passwert. Und Sie können die Standardwerte der Maschinen sofort „kalibrieren“ und feststellen, für welche Belastung sie ausgelegt sind:

• 6 A - 1,2 kW;
• 8 A - 1,6 kW;
• 10 A - 2 kW;
• 16 A - 3,2 kW;
• 20 A - 4 kW;
• 25 A - 5 kW;
• 32 A - 6,4 kW;
• 40 A - 8 kW;
• 50 A - 10 kW;
• 63 A - 12,6 kW;
• 80 A - 16 kW;
• 100 A - 20 kW.

Mit der Technik „5 Ampere pro Kilowatt“ können Sie die Stromstärke abschätzen, die beim Anschluss von Haushaltsgeräten im Netz auftritt. Wir interessieren uns für Spitzenlasten im Netzwerk, daher sollten Sie für die Berechnung den maximalen Stromverbrauch und nicht den Durchschnitt verwenden. Diese Informationen sind in der Produktdokumentation enthalten. Es lohnt sich kaum, diesen Indikator selbst zu berechnen und die Typenschildkapazitäten der im Gerät enthaltenen Kompressoren, Elektromotoren und Heizelemente zusammenzufassen, da es auch einen solchen Indikator wie den Koeffizienten gibt nützliche Aktion, die spekulativ mit dem Risiko eines großen Fehlers geschätzt werden müssen.

Beim Entwerfen von elektrischen Leitungen in einer Wohnung bzw Landhaus Die Zusammensetzung und Passdaten der anzuschließenden Elektrogeräte sind nicht immer sicher bekannt, aber Sie können die indikativen Daten von Elektrogeräten verwenden, die in unserem Alltag üblich sind:

• elektrische Sauna (12 kW) - 60 A;
• Elektroherd (10 kW) - 50 A;
• Kochfeld (8 kW) - 40 A;
• elektrischer Durchlauferhitzer (6 kW) - 30 A;
• Spülmaschine(2,5 kW) - 12,5 A;
• Waschmaschine (2,5 kW) - 12,5 A;
• Whirlpool (2,5 kW) - 12,5 A;
• Klimaanlage (2,4 kW) - 12 A;
• Mikrowelle (2,2 kW) - 11 A;
• elektrischer Warmwasserspeicher (2 kW) - 10 A;
• Wasserkocher (1,8 kW) - 9 A;
• Eisen (1,6 kW) - 8 A;
• Solarium (1,5 kW) - 7,5 A;
• Staubsauger (1,4 kW) - 7 A;
• Fleischwolf (1,1 kW) - 5,5 A;
• Toaster (1 kW) - 5 A;
• Kaffeemaschine (1 kW) - 5 A;
• Haartrockner (1 kW) - 5 A;
• Desktop-Computer(0,5 kW) - 2,5 A;
• Kühlschrank (0,4 kW) - 2 A.

Der Stromverbrauch von Beleuchtungskörpern und Unterhaltungselektronik ist gering, im Allgemeinen kann die Gesamtleistung von Beleuchtungskörpern auf 1,5 kW geschätzt werden und eine 10-A-Maschine pro Beleuchtungsgruppe ist ausreichend. Unterhaltungselektronik wird an die gleichen Steckdosen wie Bügeleisen angeschlossen, es ist nicht ratsam, dafür zusätzlichen Strom zu reservieren.

Wenn Sie all diese Strömungen zusammenfassen, ist die Zahl beeindruckend. In der Praxis ist die Anschlussfähigkeit der Last durch die Menge der zugeteilten elektrischen Leistung begrenzt, für Wohnungen mit Elektroherd in modernen Häusern sind es 10-12 kW und in der Wohnung befindet sich ein Automat mit einem Nennwert von 50 A Und diese 12 kW müssen verteilt werden, da sich die stärksten Verbraucher in Küche und Bad konzentrieren. Die Verkabelung wird liefern weniger Gründe für Sorge, wenn Sie es zerlegen in genügend Gruppen, jede mit ihrem eigenen Maschinengewehr. Für einen Elektroherd (Kochfeld) wird ein separater Eingang mit einem 40-A-Automaten hergestellt und eine Steckdose mit einem Nennstrom von 40 A installiert, es muss dort nichts weiter angeschlossen werden. Für eine Waschmaschine und andere Badezimmerausstattung wird eine separate Gruppe mit einem Automaten der entsprechenden Bewertung gebildet. Diese Gruppe wird normalerweise durch einen RCD mit einem Nennstrom geschützt, der 15 % höher ist als der Nennwert des Leistungsschalters. Getrennte Gruppen für Beleuchtung und Steckdosen in jedem Raum zuordnen.

Es wird einige Zeit dauern, die Leistungen und Ströme zu berechnen, aber Sie können sicher sein, dass die Arbeit nicht umsonst sein wird. Richtig geplante und gut installierte elektrische Leitungen sind der Schlüssel zum Komfort und zur Sicherheit Ihres Zuhauses.

Der Durchgang von elektrischem Strom durch ein leitfähiges Medium erklärt sich aus dem Vorhandensein einer bestimmten Anzahl von Ladungsträgern: Elektronen - für Metalle, Ionen - in Flüssigkeiten und Gasen. Wie man seinen Wert findet, bestimmt die Physik der Stromstärke.

BEI ruhiger Zustand Träger bewegen sich zufällig, aber wenn sie ihnen ausgesetzt sind elektrisches Feld die Bewegung wird geordnet, bestimmt durch die Ausrichtung dieses Feldes - es gibt eine Stromstärke im Leiter. Die Anzahl der an der Gebührenübernahme teilnehmenden Frachtführer wird bestimmt durch physikalische Größe- Stromstärke.

Die Konzentration und Ladung von Trägerpartikeln oder die Elektrizitätsmenge wirkt sich direkt auf die Stärke des Stroms aus, der durch den Leiter fließt. Wenn wir die Zeit berücksichtigen, in der dies geschieht, können Sie anhand des Verhältnisses herausfinden, wie hoch die Stromstärke ist und wie sie von der Ladung abhängt:

Die in der Formel enthaltenen Mengen:

• I - die Stärke des elektrischen Stroms, die Maßeinheit ist das Ampere, ist in den sieben Grundeinheiten des Si-Systems enthalten. Der Begriff „elektrischer Strom“ wurde von André Ampère eingeführt, die Einheit ist danach benannt Französische Physik. Derzeit definiert als ein Strom, der eine Wechselwirkungskraft von 2 × 10-7 Newton zwischen zwei verursacht parallele Leiter, mit einem Abstand von 1 Meter zwischen ihnen;
• Wert elektrische Ladung, hier zur Charakterisierung der Stromstärke verwendet, ist eine abgeleitete Einheit, gemessen in Coulomb. Ein Anhänger ist die Ladung, die in 1 Sekunde bei einem Strom von 1 Ampere durch den Leiter fließt;
• Zeit in Sekunden.

Die Stärke des Stroms durch die Ladung kann anhand von Daten über die Geschwindigkeit und Konzentration der Partikel, den Bewegungswinkel und die Fläche des Leiters berechnet werden:

I = (qnv)cosαS.

Es wird auch eine Integration über die Oberfläche und den Querschnitt des Leiters verwendet.

Dabei wird die Bestimmung der Stromstärke anhand der Größe der Ladung verwendet spezielle Bereiche physikalische Forschung, wird in der normalen Praxis nicht verwendet.

Verbindung zwischen elektrische Größen wird durch das Ohmsche Gesetz festgelegt, das die Entsprechung von Strom zu Spannung und Widerstand angibt:

Die Stärke des elektrischen Stroms ist hier das Verhältnis der Spannung im Stromkreis zu seinem Widerstand, diese Formeln werden in allen Bereichen der Elektrotechnik und Elektronik verwendet. Sie gelten für Gleichstrom mit ohmscher Last.

Bei einer indirekten Berechnung für Wechselstrom ist zu beachten, dass der Effektivwert der Wechselspannung gemessen und angezeigt wird, der um das 1,41-fache kleiner ist als der Amplitudenwert, also der Der maximale Strom in der Schaltung wird um so viel größer sein.

Bei induktiver oder kapazitiver Art der Last wird für bestimmte Frequenzen der komplexe Widerstand berechnet - ermitteln Sie anhand des Wertes die Stromstärke für diese Lastart aktiver Widerstand Gleichstrom, unmöglich.

Der Widerstand eines Kondensators gegen Gleichstrom ist also nahezu unendlich und für Wechselstrom:

Hier ist RC der Widerstand desselben Kondensators mit einer Kapazität C bei einer Frequenz F, die weitgehend von seinen Eigenschaften abhängt, dem Widerstand verschiedene Typen Kapazitäten für die gleiche Frequenz variieren erheblich. In solchen Schaltungen wird die Stromstärke meist nicht über die Formel ermittelt – es kommen verschiedene Messgeräte zum Einsatz.

So finden Sie den Wert der Stromstärke bei bekannte Werte Leistung und Spannung werden elementare Transformationen des Ohmschen Gesetzes angewendet:

Hier wird der Strom in Ampere, der Widerstand in Ohm und die Leistung in Voltampere angegeben.

Elektrischer Strom wird in der Regel in verschiedene Teile des Stromkreises unterteilt. Wenn ihre Widerstände unterschiedlich sind, ist die Stromstärke bei jedem von ihnen unterschiedlich, sodass wir den Gesamtkreisstrom ermitteln.

Arbeit des elektrischen Stroms

An die in Abbildung 1 gezeigte Schaltung angeschlossen konstanter Druck U.

U = φ A – φ B

Während t Strommenge, die durch den Stromkreis fließt Q. Die entlang des Leiters wirkenden Kräfte des elektrischen Feldes übertragen die Ladung während dieser Zeit Q ab einem Punkt ABER exakt B. Arbeit elektrische Kräfte Feld oder, was dasselbe ist, die Arbeit eines elektrischen Stroms kann nach der Formel berechnet werden:

EIN = Q × ( φ A – φ B) = Q × U,

Als Q = ich × t, dann endlich:

EIN= U × ich × t,

wo EIN– Arbeit in Joule; ich- Strom in Ampere; t– Zeit in Sekunden; U ist die Spannung in Volt.

Ohm'sches Gesetz U = ich × r. Daher kann die Arbeitsformel wie folgt geschrieben werden:

EIN = ich 2× r × t.

Elektrische Stromstärke

Die pro Zeiteinheit verrichtete Arbeit wird Leistung genannt und mit dem Buchstaben bezeichnet P.

Aus dieser Formel haben wir:

EIN = P × t.

Triebwerk:

1 (J / Sek.) wird auch als Watt (W) bezeichnet. Setzen wir den Ausdruck für die Arbeit des elektrischen Stroms in die Leistungsformel ein, erhalten wir:

P = U × ich(W).

Die Formel für die Leistung eines elektrischen Stroms lässt sich auch durch den verbrauchten Strom und den Widerstand des Verbrauchers ausdrücken:

Neben dem Watt mehr als große Einheiten elektrische Leistungsmessungen. Elektrische Leistung wird gemessen in:

100 W = 1 Hektowatt (gW);
1000 W = 1 Kilowatt (kW);
1.000.000 W = 1 Megawatt (MW).

Die elektrische Leistung wird mit einem speziellen Gerät gemessen - einem Wattmeter. Das Wattmeter hat zwei Wicklungen (Spulen): seriell und parallel. Die Serienspule ist eine Stromspule und ist mit der Last in dem Abschnitt der Schaltung in Reihe geschaltet, wo Messungen durchgeführt werden, und die Parallelspule ist eine Spannungsspule, sie ist dementsprechend parallel zu dieser Last geschaltet. Das Funktionsprinzip des Wattmeters basiert auf dem Zusammenspiel von zweien magnetische Flüsse erzeugt durch den Strom, der durch die Wicklung der beweglichen Spule (Stromspule) fließt, und den Strom, der durch die feste Spule (Spannungsspule) fließt. Wenn der gemessene Strom durch die Wicklungen der beweglichen und der festen Spule fließt, werden zwei Magnetfelder gebildet, während deren Wechselwirkung die bewegliche Spule dazu neigt, sich so zu positionieren, dass ihre Richtung Magnetfeld fiel mit der Richtung des Magnetfeldes der feststehenden Spule zusammen. Dem Drehmoment wirkt das durch die Schraubenfedern erzeugte Moment entgegen, durch das ein messbarer Strom in die Schwingspule geleitet wird. Das Gegenmoment der Federn ist direkt proportional zum Drehwinkel der Spule. Ein auf einer Schwingspule montierter Pfeil zeigt den Wert der Messgröße an. Der Schaltkreis des Wattmeters ist in Abbildung 2 dargestellt.

Wenn Sie sich entscheiden, den Stromverbrauch einer beliebigen Last zu messen, und gleichzeitig kein Wattmeter haben, können Sie mit Ihren eigenen Händen ein Wattmeter "herstellen". Aus der Formel P = ich × U Es ist ersichtlich, dass die im Netzwerk verbrauchte Leistung durch Multiplizieren des Stroms mit der Spannung bestimmt werden kann. Um die vom Netzwerk verbrauchte Leistung zu bestimmen, sollten daher zwei Geräte, ein Voltmeter und ein Amperemeter, verwendet werden. Nachdem der verbrauchte Strom mit einem Amperemeter und die Spannung des Versorgungsnetzes mit einem Voltmeter gemessen wurde, muss der Amperemeterwert mit dem Voltmeterwert multipliziert werden.

Also zum Beispiel die vom Widerstand aufgenommene Leistung r, mit einem Amperemeter von 3 A und einem Voltmeter von 220 V, wird es sein:

P = ich × U\u003d 3 × 220 \u003d 660 Watt.

Zum praktische Messungen elektrische arbeit (energie) das joule ist eine zu kleine einheit.

Wenn Zeit t nicht in Sekunden, sondern in Stunden ersetzen, erhalten wir größere Einheiten elektrischer Energie:

1 J = 1 W × s;
1 W × h = 3600 Watt × Sekunden = 3600 J;
100 W × h = 1 Hektowatt × Stunde (GW × h);
1000 W × h = 1 Kilowatt × Stunde (kW × h).

Elektrische Energie wird durch elektrische Energiezähler gemessen.

Video 1. Arbeit und Leistung des elektrischen Stroms

Video 2. Etwas mehr über Macht

Beispiel 1 Ermitteln Sie die verbrauchte Leistung Elektromotor, wenn der Strom im Stromkreis 8 A beträgt und der Motor an ein 220-V-Netz angeschlossen ist.

P = ich × U\u003d 8 × 220 \u003d 1760 W \u003d 17,6 GW \u003d 1,76 kW.

Beispiel 2 Wie viel Strom verbraucht ein Elektroherd, wenn der Ofen einen Strom von 5 A aus dem Netz aufnimmt und der Widerstand der Spule des Ofens 24 Ohm beträgt?

P = ich 2× r= 25 × 24 = 600 W = 6 GW = 0,6 kW.

Beim Übertragen mechanische Kraft zu elektrisch und umgekehrt, das muss man bedenken
1 PS (PS) \u003d 736 W;
1 Kilowatt (kW) \u003d 1,36 Liter. Mit.

Beispiel 3 Bestimmen Sie den Energieverbrauch eines 600-W-Elektroherds für 5 Stunden.

EIN = P × t= 600 × 5 = 3000 W × h = 30 GW × h = 3 kW × h

Beispiel 4 Bestimmen Sie die Kosten für das Verbrennen von zwölf elektrische Lampen innerhalb eines Monats (30 Tage), wenn vier davon mit je 60 W täglich 6 Stunden und die restlichen acht Lampen mit 25 W täglich 4 Stunden brennen. Der Preis für Energie (Tarif) beträgt 2,5 Rubel pro 1 kWh.

Die Leistung von vier Lampen von 60 Watt.

P= 60 × 4 = 240 W.

t= 6 × 30 = 180 Stunden.

EIN = P × t= 240 × 180 = 43200 W × h = 43,2 kW × h.

Die Leistung der restlichen acht Lampen beträgt 25 Watt.

P= 25 × 8 = 200 W.

Die Anzahl der Brennstunden dieser Lampen pro Monat:

t= 4 × 30 = 120 Stunden.

Der Energieverbrauch dieser Lampen:

EIN = P × t= 200 × 120 = 24000 W × h = 24 kW × h.

Gesamtenergieverbrauch:

43,2 + 24 = 67,2 kWh

Die Kosten aller verbrauchten Energie:

67,2 × 2,5 = 168 Rubel.