Формула мощности тока
Электрический ток, на каком угодно участке цепи совершает некоторую работу (А). Допустим, что у нас есть произвольный участок цепи (рис.1) между концами которого имеется напряжение U.
Работа, которая выполняется при перемещении заряда равного 1 Кл между точками A и B (рис.1) будет равна U. В том случае, если через проводник протекает ток силой I за время равное $\Delta t$ по указанному выше участку пройдет заряд (q) равный:
Следовательно, работа, которую совершает электрический ток на данном участке, равна:
$$A=U \cdot I \cdot \Delta t(2)$$
Надо отметить, что выражение (2) является справедливым при I=const для любого участка цепи (в таком участке могут содержаться проводники 1–го и 2–го рода).
Определение и формула мощности тока
Мощность тока – есть работа тока в единицу времени:
Формулой для вычисления мощности можно считать выражение:
В том случае, если участок цепи содержит источник тока, то формулу мощности можно представить в виде:
$$P=\left(\varphi_-\varphi_\right) I+\varepsilon I$$
где $\left(\varphi_-\varphi_\right)$ – разность потенциалов, $\varepsilon$ – ЭДС источника, который включен в цепь.
Выражение (5) является интегральной записью. Это выражение можно представить в дифференциальной форме, если использовать понятие удельной мощности ($P_=\frac$ – мощность, развиваемая током в единице объема проводника):
где j – плотность тока, $\rho$ – удельное сопротивление.
Единицы измерения мощности тока
Основной единицей измерения мощности тока (как и мощности вообще) в системе СИ является: [P]=Вт=Дж/с.
Выражение (4) применяют в системе СИ для того, чтобы дать определение единицы напряжения. Так, единицей напряжения (U) является вольт (В), который равен: 1 В= (1 Вт)/(1 А).
Вольтом называют электрическое напряжение, которое порождает в электроцепи постоянный ток силы 1 А при мощности 1 Вт.
Примеры решения задач
Задание. Какой должна быть сила тока, которая течет через обмотку электрического мотора для того, чтобы полезная мощность двигателя (PA) стала максимальной?Какова максимальная полезная мощность? Если двигатель постоянного тока подключен к напряжению U, сопротивление обмотки якоря – R.
Решение. Мощность, которую потребляет электроприбор, идет на нагревание (PQ) и совершение работы (PA):
Мощность, идущую на нагревание можно рассчитать как:
Потребляемую мощность найдем как:
Выразим $P_A$ из (1.1) и используем (1.2) и (1.3):
Для нахождения экстремума функции, которая представлена в выражении (1.4) найдем производную $\frac$ и приравняем ее к нулю:
Найдем максимальную полезную мощность,используя выражение (1.4) и Imax:
Warning: file_put_contents(./students_count.txt): failed to open stream: Permission denied in /var/www/webmath-q2ws/data/www/webmath.ru/poleznoe/guide_content_banner.php on line 20
проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности
Мы помогли уже 4 451 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!
Задание. Электрические лампочкис мощностями P1 и P2 номинальным напряжением U1=U2 соединяют последовательно (рис.2) и включают в сеть с постоянным напряжением U. Какова мощность, потребляемая первой лампочкой P1 * ).
Решение. Лампочки по условию задачи соединены последовательно, значит сила тока, текущая через лампочки одинакова, а падение напряжения на каждой из лампочек зависит от их сопротивлений. Искомую мощность можно найти как:
Сопротивления лампочек можно найти из данных в условиях номинальных мощностей:
Силу тока можно найти по закону Ома, учитывая, что лампочки соединены последовательно:
Решая уравнения (2.1) – (2.3) совместно получим:
Единицы измерения мощности: разница кВА и кВт.
Активная мощность измеряется в кВт, а полная мощность измеряется в кВА.
ВА (Вольт-ампер) / кВА(Киловольт-ампер) – единица мощности переменного тока и рассчитывается как произведение действующих значений тока в цепи (в амперах) и напряжения на ее концах (в вольтах).
Вт (Ватт) / кВт (Киловатт) – мощность, при которой за 1 секунду совершается работа равная 1 джоулю. Ватт измеряется мощностью постоянного электрического тока силой 1 А при напряжении 1 вольт.
Только часть полной мощности (в ВА) участвует в совершении работы. Остальная мощность переходит в тепло.
Исходя из выше сказанного, полная и активная мощность – разные физические величины.
Cos «фи» или коэффициент мощности это отношение активной мощности к полной. Его максимальное значение равно единице.
На примере источника бесперебойного питания (ИБП):
Полная мощность ИБП «APC Smart-UPS RT 5000 ВА 230 В» (SRT5KXLI) равна 5 кВА, а активная 4,5 кВт. Коэффициент мощности ИБП равен 0,9. Следовательно, использовать данный ИБП необходимо с нагрузкой не более 4,5 кВт.
Чему равна удельная тепловая мощность тока..
Приветствую, ребят. Нужна помощь. Никак не могу найти в справочниках формулы.
Чему равна удельная тепловая мощность в медном проводе при плотности электрического тока 10 А/см^2. Удельное сопротивление меди 17 нОм*м.
Дополнен 8 лет назад
Я написал все в точности, как нам сказал преподаватель.
Лучший ответ
w = p * i^2 = 1,7 * 10^(-6) (Вт*(м^2)/(см^4)) = 0,017 Вт/(см^2) = 0,017 (Дж*сек) /(см^2)
http://edu.tltsu.ru/er/book_view.php?book_id=14d6&page_id=11959
Остальные ответы
Эх. Удельная тепловая мощность — это мощность, делённая на объём.
Мощность — это P=I²R — квадрат тока на сопротивление.
Ток — это плотность тока, умноженная на площадь (проволоки): I=jS,
сопротивление — это удельное сопротивление, умноженное на длину и делённое на площадь: R=ρL/S
Итого P=j²S²ρL/S=j²ρ*L*S=j²ρ*V
а удельная мощность — p=j²ρ
Теперь аккуратно с числами. j=10 А/см²=10*10^4 А/м²=10^5 А/м²
ρ=17 нОм*м = 17*10^-9 Ом*м =1.7*10^-8 Ом*м
p=j²ρ=1.7*10^2 Вт/м³ = 170 Вт/м³
Online Electric
Доступ к сервисам «Онлайн Электрик» без регистрации ограничен. Войдите в систему или зарегистрируйтесь.
Консультант по электроснабжению
Не нашли нужный онлайн-расчет по электроэнергетике? Свяжитесь с нами!
Бот Яша
Бот Яша подскажет как найти нужный онлайн расчет или базу данных на сайте «Онлайн Электрик».
Написать боту.
| Учебник «Онлайн Электрик» | > | Содержание | Расчет | Пример | Источники |  Теория | |
| Расчет электрического освещения | ||||
Расчет методом удельной мощности
Приближенный метод определения мощностей осветительной установки при равномерном распределении источников света по удельной мощности ( w ) более прост по сравнению с остальными методами. Удельной мощностью w (Вт/м 2 ) называется величина, равная отношению общей (установленной) мощности источников света (Руст), установленных в помещении, к площади данного помещения ( S ) [40; 48; 49]. . Порядок расчета: 1. Наметить общее число светильников и их рядов исходя из оптимального их расположения. Определить общее число источников света , где N – количество источников света, N св – количество светильников, n – количество ламп в светильнике. 2. Определить значение удельной мощности Удельная мощность устанавливается по справочным таблицам в зависимости от высоты помещения, коэффициентов отражения, типов ламп и светильников [39; 48; 49]. В настоящее время существует огромное количество светильников различных типов и фирм производителей, поэтому таблицы удельных мощностей часто приводятся в зависимости от типа кривой силы света и, таким образом, позволяют охватить более широкий круг светотехнической продукции. В случае если в справочных данных при выборе типа светильника не указана его кривая силы света, ее необходимо определить. Для этого рассчитывается показатель , где L – расстояние между светильниками или их рядами. По значению l и справочным таблицам определяется типовая кривая силы света. Следует учесть, что таблицы удельных мощностей обычно приводятся для освещенности Ен=100 лк и значений коэффициентов отражения r п =0.5; r с=0.3; r р=0.1. При расчете установок, имеющих другие значения коэффициентов отражения следует пользоваться следующими коэффициентами пересчета ( К r ): 1.08 для r п =0.5; r с=0.5; r р=0.1. 0.92 для r п =0.7; r с=0.5; r р=0.1. 0.84 для r п =0.7; r с=0.5; r р=0.3. Во всех других случаях К r =1. Пересчет для другой освещенности Ен производиться по формуле: , где w 100 – удельная мощность при освещенности 100 лк; К r — поправочный коэффициент на различие коэффициентов отражения потолка ( r п ), стен ( r с) и рабочей поверхности ( r р ). Как правило, справочные данные приведятся для условного КПД=100% (или в долях КПД=1). Расчетное значение удельной мощности w для реально применяемых светильников определяется дополнительным делением табличного значения w 100 на выраженный в долях единицы КПД светильников ( h св ). Кроме того, необходимо учитывать разницу между коэффициентом запаса помещения принятым для расчета ( Кз ) по справочным и реальным значением коэффициента запаса в таблице удельных мощностей (Кз 1 ):
, 3. Рассчитать общую (установленную) мощность источников света . 4. Определить мощность источника света ( Рл ) .
Веб-сервис «Онлайн Электрик»
Пополните баланс в личном кабинете, чтобы получить доступ ко всем сервисам «Онлайн Электрик» без ограничений.