どのように電気回路の仕事を見つけるか。電気回路における仕事とパワーの課題に関する教訓

いつ電流ある区域を流れる電気回路, 電場特定の仕事をします。これを電流の仕事といいます。このチェーンに沿ってエネルギー料金を移転するには、ある程度のエネルギーを消費する必要があります。それは受信機に報告され、エネルギーの一部は電気回路内のワイヤと電源の抵抗を克服するために費やされます。

これは、消費されたエネルギーのすべてが効率的に分配されるわけではなく、すべてが有用ではないことを示唆しています。したがって、行われた作業も完全に効果的ではありません。この場合、数式は次のようになります。 A = U・Q.

U 受信機の端子の電圧は Q チェーンセグメントに沿って運ばれた電荷です。この場合、考慮に入れる必要があります チェーンセクションのオームの法則数式は次のようになります。 R I2Δt= U IΔt=ΔA.

この式によれば、鎖の均質な部分に適用されるエネルギーの保存の法則の作用に従うことが可能である。

1850年、電気学の研究に大きく貢献した英国の物理学者、ジョエル・プレスコット（Joel Prescott）は新しい法律を開きました。その本質は、電流の働きが熱エネルギーに変換される方法を決定することでした。同時に、別の物理学者であるレンツは、同様の発見をして法を証明することができたので、その時の優れた物理学者の両方に敬意を表して「ジュール・レンツの法則」と呼ばれました。

電流

電力は、電流の動作を決定する際に使用される別の特性である。これは、エネルギー移動の変換および速度を特徴付ける一種の物理量です。

電流の電力を決定する際には、次のような指標を考慮する必要があります。瞬時電力。これは、製品の形態での電流強度および歪みなどの指標の瞬時値の比率です。この比率はチェーンの特定のセクションに適用されます。

電気回路を作成する際には、電流の仕事や電力などの指標が考慮されます。他の法律と並んで、それらは基本的なものであり、それらの違反は重大な違反につながるでしょう。

最大の電力を得るためには、発電機の特性を考慮する必要があり、すなわち、外部回路の抵抗は、発電機の内部抵抗以上でなければならない。

この場合にのみ、仕事の効率は最大になります。そうしないと、発電機のすべてのエネルギーが抵抗を克服するために費やされ、すべての仕事は経済的ではないからです。当然のことながら、このような動作方式は、電気回路全体の効率に悪影響を与えることがある。

容量バランス –電気回路におけるエネルギーの保存の法則のこの表現。力のバランスの定義は次のように聞こえる： 受信機によって消費される電力の合計は、送信元によって与えられる電力の合計に等しい。つまり、回路内のEMFのソースに100 Wが与えられると、この回路のレシーバはまったく同じ電力を消費します。

または

この関係を簡単な例で検証しましょう。

まず、回路を折り畳んで等価抵抗を求めます。 R 2とR 3は並列に接続されている。

オームの法則によれば、r 1とr 23が直列に接続されていることを考慮して、R 23のソース電流と電圧が求められるため、現在の強度は同じです。

電流I 2とI 3を見てみましょう

今度はパワーバランスの助けを借りて正確性をチェックします。

値のわずかな違いは、計算の途中での丸めによるものです。

パワーバランスを使用すると、簡単な回路だけでなく、複雑な回路もテストできます。等高線電流の方法で記事から複雑な回路を調べてみましょう。

効率係数 (効率） - エネルギーの変換または伝達に関するシステム（デバイス、機械）の効率特性。それは、使用される有用エネルギーの、システムによって受け取られる総エネルギー量に対する比率によって決定される。通常はη（ "this"）で表されます。効率は無次元量であり、しばしばパーセンテージで測定されます

定義 wiki-textを編集]

効率係数

数学的には、効率の決定は次の形式で書くことができます。

（\\ displaystyle \\ eta =（\\ frac（A）（Q））、）

どこで A - 有用な仕事（エネルギー）、そして Q 消費されたエネルギーです。

効率をパーセンテージで表すと、次の式で計算されます。

（\\ displaystyle \\ eta =（\\ frac（A）（Q））100.）

エネルギーの保存の法則のために、そして取除けられないエネルギー損失の結果として、実際のシステムの効率は常に1未満である。すなわち、それは得ることが不可能である有用な仕事より多くのエネルギーを消費する。

熱機関効率 - ヒーターから受け取ったエネルギーに対する、達成されたエンジンの有用仕事の比。熱機関の効率は、以下の式によって計算することができる

プランナー№ 5 日付____________

電気回路の作業と電力。 ( 2時間 )

П00.プロフェッショナルサイクル

CPD 13。電気工学の基礎

先生： A.A. グリーアノフ

お互いの電気量の比について。

電気回路における仕事と電力の決定について

仕事と力の単位について

教育目標

学生の親密さ、注意力、正確さ、責任を形成する。彼ら自身の活動を組織し、典型的な方法とプロの仕事を実行する方法を選択し、その効果と品質を評価する。

開発目標

学生のスキルを形成する：

電気回路のパラメータを計算する。

電子工学の装置を選択するために、電気器具特定のパラメータと特性を備えた機器が必要です。

教育の種類

職業

新しい教材を学ぶ。

形成された能力

PC1.2。専門的な活動の目的の適用のための方法、道具および技術の開発の関連するプロフィールの専門家との相互作用。

PC 1.3。タスク割り当てに従って情報システムの個々のモジュールを修正し、変更を文書化する。

OK 1.将来の職業の本質と社会的意義を理解し、それに着実に関心を持つこと。

OK 2.あなた自身の活動を組織し、典型的な方法とプロの仕事を実行する方法を選択し、その効果と品質を評価する。

OK 4.専門的な仕事の効果的な実行に必要な情報を検索し、使用するために、専門的で個人的な開発。

OK 5.専門的な活動に情報通信技術を使用する。

教育の種類

職業

混合

従属コミュニケーション

数学、物理学

機器、

設備

チュートリアル、コンピュータ、プロジェクタ、スクリーン、インタラクティブホワイトボード

レッスンの構造。

組織の瞬間

知識の更新。

新しい概念と行動方法の形成。

スキルの形成。

レッスンの結果

宿題。

レッスンのコース。

1.組織の瞬間。

会計不在者、宿題をチェックすること、トピックを教えてレッスンの目標を設定すること。

知識の更新。

キルヒホフの法則を定式化する。

3。新しい概念と行動方法の形成。

我々は、電気回路のある部分を流れる電流が電圧によって行われることを発見するU （図を参照）。

我々は、電圧が移動時にEMF源によって行われた仕事と等しいことを既にレッスン3に示している（レッスン3を参照）シングル 考えられている鎖の部分に沿って充電する。 1回のチャージは動かないが、いくらかのチャージQ , 同時に作業が完了したA 〜になる Q 倍以上：

A = UQ .

現在と時間を介して料金を表現すると、私たちは

A =UIt.

無限に短い時間dt 無限小仕事dA = UI dt .

力を決めるP 時間単位で行われる作業として。その後、

;

これらの式から、電力の単位および電流の測定単位が決定される。

[ P ] = [ U ] [ 私 ] = そのA = Bt。

1ボルトに1アンペアを掛けた電力の単位は、ワット（W）と呼ばれます。 1ワットよりも1000倍大きい電力の単位は、キロワット（kW）と呼ばれます。

電流の仕事はジュール（J）で測定されます：

[ A ] = [ P ]·[ t ] = W・s = Jである。

ジュールまたはワット・セカンドは比較的小さい単位ですので、実際にはワット時（3600秒が含まれます）と呼ばれるユニットが3600倍も多く使用されます。

1W・h = 3600J

したがって、ワット時（Wh）は、1ワットの電力源によって1時間行われる仕事である。

1000倍の単位はキロワット時（kWh）と呼ばれます。

1kW・h = 1000Wh・h = 3.6・10 6 J.C.

したがって、電力はワット（ボルト - アンペア）、キロワットで測定されます。仕事はジュール、ワット時、キロワット時で測定されます。

仕事と通電（282）

A その

φ A = – 10V;

φ その = 5V。

その点からA ポイントまでその 10 CIの料金。作業量を決定する。

50 V・A・s

149

150 V・A・s

500V・A・s

150

ポイント間に既知の電圧がないため、問題は特定されませんAB

発電機は110Vの電圧で10Aの電流を生成する。電気の仕事を決定する1時間電流。

1100V・Ah

151

110 V・Ah

110 V・A・s

152

現在の回路が2倍増加した場合、ソースの電圧は2倍減少した。ソースによって与えられるパワーはどのように変わったのですか？

2倍減少

変更されていない

153

2倍増加

発電機は110Vの電圧で10Aの電流を生成する。発電機によって発生する電力を決定する。

1100 W

154

110kW

110 Wh

155

1分以内にジェネレータの式botal 3,610b Jエネルギー。ジェネレータが生成する電力を決定します。

3.6・106 W

60 kW

156

600kW

4.スキルの形成。

77. テーブルに記入してください。

55kW

1500 W

1.5MW

0.33kW

0.12 MW

312 kW

78. 回路内の電流が6 Aで、モーターが220 Vのネットワークに接続されている場合、電動モーターが消費する電力を測定します。

79. 220 Vネットワークに接続された電気モーターは、6 Aの電流を消費します。8時間の操作で消費するモーター電力とエネルギー量を決定します。

5.レッスンの結果。

仕事の成果、格付け、宿題をチェックする。

6.宿題。

80. アパートには8つのランプがあり、うち6つは40ワットは1日に6時間、60ワットは2時間かけて1日8時間焼く。どれくらいあなたは関税で一ヶ月（30日間）のすべてのランプを燃やすために支払う必要があります3.45‰。 1kWhの間？

電流の移動のために一定で連続的な経路を提供するオブジェクトおよびデバイスの全体は、電気回路と呼ぶことができる。

電圧とアンペア数は各電気回路の必須要素です。このような現象は、他の磁気的および電気的現象とともに、電気工学と呼ばれる科学によって研究されている。この科学のもう一つの目標は、理論的な研究だけでなく、実用化の可能性を模索することです。

電気回路にさまざまな要素があると考えると、回路の動作モードはいくつかあると言えます。これらの要素は3つの主なタイプに分かれています：エネルギー源、導体と受信機、第1の要素は電気を生成する役割を果たし、レシーバは電気を他のタイプの電気に変換し、導体はソースからレシーバにエネルギーを伝達する。回路のすべての要素（電流源、導体、レシーバ）は、電気回路の存在が不可能なデバイスではありません。これらの要素の1つがない場合、回路の動作は単純に不可能である。回路のどの構造と要素が含まれているかによって、すべての電気回路は線形で非線形です。この場合、各回路を回路で表現することができ、回路を使った作業をより便利にすることができます。

電気回路の3つの動作モード

既に上述したように、電気回路は複雑な構造を有し、多くの異なる元素および組成を有する。さらに、特定の法律がチェーンで動作し、チェーンを特徴付けるために、電流、抵抗、起電力等々。このすべてが、回路が異なるモードで動作できるという事実に寄与する。

回路には3つの動作モードがあります。

短絡
負荷条件（一致）
アイドリング速度。

これらのモードの主な違いは、電気回路の負荷レベルです。電気回路には公称と呼ばれる別の動作モードがあることは注目に値する。このモードでは、回路のすべての要素が最適な条件に従って動作します。これらの条件は、製造業者によってパスポートデータに示される。

協調（負荷）動作モード

回路内の電源に接続されたレシーバは、一定の抵抗を持っています。そのような受信機の良い例は、電球。ストレスがあれば、オームの法則が始まります。この場合、電流源の起電力は、回路の外側部分の電圧と電源の内部抵抗の和で構成される。外部回路の電圧が低下すると、ソース端子の電圧変動に影響を与えます。電圧降下そのものは抵抗とアンペア数に依存します。換言すれば、電気回路の調整された（負荷）動作モードは、電力が公称値を超える負荷を転送するプロセスである。しかし、このような体制の使用は、工場が設定した値を長時間超過すると、デバイスが単に使用不能になる可能性があるため、非合理的です。

アイドリング速度モード

この動作モードでは、電気回路は非閉鎖状態にある。簡単に言えば、回路には電流が存在しないため、各回路素子は電流源に接続されていない。この状況では、内部回路の電圧降下はゼロであり、ソースEMFは電源の端子の電圧に等しい。言い換えれば、接続されていない回路でアイドル状態になると電流負荷抵抗はありません。

短絡モード

これは緊急とも呼ばれる安全なモードです。短絡電流が公称値を数回超える高い値を示すため、このモードでの回路の正常動作を保証することは不可能となる。電気回路の2つの異なる点が接続され、電位差が異なる場合、短絡が生じる。チェーンのこの位置では、その通常の動作は中断される。短絡モードでは、電源の端子は抵抗がゼロの導体で閉じられます。多くの場合、このモードは、回路の電源とレシーバを接続する2本のワイヤが接続されている場合に発生します。それらの抵抗は一般に無視できるので、ゼロに等しいと考えることができます。短絡モードでは抵抗がないため、電流は定格値を数回上回ります。このため、電源および電気回路レシーバは使用できなくなる可能性があります。場合によっては、これは、サービス員の人員が誤用されたときに発生する可能性があります。