Праца і магутнасць электрычнага току

У кожнай замкнёным ланцугу ў абавязковым парадку мае месца падвойнае пераўтварэнне энергіі. У крыніцы току здзяйсняецца перайначванне якой-небудзь энергіі (напрыклад, у генератары - механічнай) у электрычную, а ў ланцугі току яна зноў ператвараецца ў раўнасільна колькасць энергіі іншага выгляду. Мера ператварэння ў ланцугі току электраэнергіі ў якія-небудзь іншыя віды энергіі - велічыня працы току.

Але мы разумеем, што праца і магутнасць электрычнага току з'яўляецца працай электрычных сіл поля, перамяшчаюць зарады; таму яе лёгка падлічыць.

Праца па пераносе электрычнага зараду ў электрычным полі ацэньваецца творам велічыні перанесенага зарада на велічыню рознасці патэнцыялаў паміж пунктамі ў пачатку і канцы пераносу, г.зн. на велічыню напружання:

A = qU.

Відавочна, што гэтыя суадносіны можа быць дастасавальна і для ацэнкі такіх паняццяў, як праца і магутнасць электрычнага току. Аб велічыні зараду, што працякла ў ланцугі, мы можам судзіць па току, бягучым ў ланцугі, і часу яго праходжання, так як q = It.

Выкарыстоўваючы такія суадносіны, мы атрымліваем формулу, якая выказвае велічыню працы тока на асобным участку ланцуга, які мае напружанне U:

A = UIt.

Праца і магутнасць электрычнага току вымяраюцца наступным чынам: калі вымяраць ток у амперах, час працы ў секундах, а напружанне ў вольтах, то працу - у джоўль (Дж).

Такім чынам, 1 джоўль = 1 ампер х 1 вольт х 1 секунду.

Магутнасць вымяраецца Ват (Вт):

1 ват = 1 джоўль / 1 секунда, або 1 ват = 1 вольт х 1 ампер.

Пытанне аб падліку велічыні работы тока на гэтым участку цалкам не звязаны з пытаннем аб тым, у якой від энергіі ператворыцца на дадзеным участку электрычная энергія. Гэтая праца з'яўляецца мерай электраэнергіі, пераўтворанай у іншыя віды.

Электрычны ток, выконваючы працу, можа напальваць нітка электралямпы, плавіць металы, круціць якар электрарухавіка, выклікаць хімічныя ператварэння і г.д. Ва ўсіх выпадках праца і магутнасць электрычнага току вызначаюць ўзровень пераўтварэнні электраэнергіі ў іншыя формы - механічную энергію, энергію цеплавога руху і г.д.

Ведаючы, што магутнасць P = A / t, можна атрымаць формулу, з дапамогай якой разлічваецца магутнасць току на асобным участку ланцуга:

P = UI.

Праца і магутнасць пастаяннага току могуць быць вылічаныя пры дапамозе гэтых формул, а таксама пры дапамозе амперметра, вальтметра. На практыцы працу электрычнага поля вымяраюць адмысловым прыборам - лічыльнікам. Праходзячы праз лічыльнік, усярэдзіне яго пачынае здзяйсняць абароты лёгкі алюмініевы дыск, і яго хуткасць кручэння будзе прама прапарцыйная сіле току і напрузе. Лік зваротаў, якое ён зробіць за пэўны час, дапаможа зрабіць высновы аб дасканалай за гэты час працы. Лічыльнікі электраэнергіі можна ўбачыць у кожнай кватэры.

Магутнасць току вымяраюць, выкарыстоўваючы адмысловы прыбор - ваттметр. У прыладзе гэтага прыбора сумяшчаюцца прынцыпы вальтметра і амперметра.

На многіх электрычных прыборах і тэхнічных прыладах паказваецца іх магутнасць. Напрыклад, магутнасць лямпачкі напальвання можа быць 25 Вт, 75 Вт і інш., Магутнасць пыласоса або праса каля 1000 Вт, магутнасць электрарухавікоў можа дасягаць вельмі вялікіх значэнняў - да некалькіх тысяч кілават. Пры гэтым маюць на ўвазе магутнасць току, які праходзіць праз той ці іншай прыбор.

Праца і магутнасць пераменнага току разлічваюцца інакш. Так, для вылічэнні працы, якая здзяйсняецца пераменным токам за пэўны прамежак часу, можна скарыстацца формулай:

P = 1 / 2I₀U₀ cos φ. Часцяком гэтую формулу запісваюць у такім выглядзе: P = IU cos φ, дзе I і U - значэння напружання і сілы току, якое ў 2 разы менш адпаведных амплітудных значэнняў.

Формула вылічэнні магутнасці пераменнага току будзе такі ж, як і для сталага.

Адзінкі энергіі і працы:

1 ват-секунда = 1 Дж 1 ват-гадзіна = 3600 Дж;

1 гектоватт-гадзіну = 360000 Дж;

1 кілават-гадзіна = 3600000дж.

Адзінкі магутнасці:

1 ампер-вольт = 1 Вт;

1 гектоватт = 100 Вт;

1 кілават = 1000 Вт.