Какие единицы работы тока используют?
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Какие единицы работы тока используют
Авторы: А.В. Перышкин
Издательство: Дрофа 2013
§ 52. Единицы работы электрического тока, применяемые на практике
Вопрос 1. Какую величину обычно указывают в паспортах приёмников тока?
Вопрос 2. Как можно выразить работу тока через мощность и время?
Вопрос 3. Какие единицы работы тока используют?
Упражнение 36.1. Мощность электрического утюга равна 0.6 кВт. Вычислите работу тока в нём за 1.5 часа. Сколько при этом расходуется энергии?
Упражнение 36.2. В квартире имеется две электролампы по 60 Вт и две по 40 Вт. Каждую из них включают на 3 ч в сутки. Определите стоимость энергии, израсходованных лампами за один месяц (30 дней). (Действующий тариф за 1 кВт за час узнайте у учителя.))
Упражнение 36.3. Рассмотрите рис. 81. Подсчитайте электроэнергию и её стоимость, расходуемую за 30 дней всеми приборами. Напряжение в сети 220 В, лампы — мощность по 40 Вт, 4 ч в день, нагреватели — 800 и 1000 Вт, 1 и 0.5 ч в день, пылесос — 600 Вт и 0.5 ч в неделю.
Задание 1. Узнайте мощности имеющихся у вас в квартире электрических приборов и примерное время их работы в течение недели. Вычислите стоимость израсходованной ими за неделю энергии и сравните полученную вами сумму с той, которая определяется по счетчику.
Задание 2. По счетчику определите и запишите, какая электроэнергия расходуется в вашей квартире за неделю (за месяц). В течение следующей недели (месяца) старайтесь экономить энергию — выключать, когда это возможно, электроприборы. Определите по счетчику, сколько энергии вы сумели сэкономить.
Какие единицы работы тока используют
Дано:
$P = 100 \space Вт$
$t = 6 \space ч \cdot 30 = 180 \space ч$
$Тариф = 300 \frac<к.><кВт \cdot ч>$
Решение:
Работу электрического тока рассчитаем по формуле: $A = Pt$.
$A = 100 \space Вт \cdot 180 \space ч = 18 \space 000 Вт \cdot ч = 18 \space кВт \cdot ч$.
Рассчитаем стоимость. Для этого умножим тариф на работу, совершаемую электрическим током:
$Стоимость = 300 \frac<к.> <кВт \cdot ч>\cdot 18 \space кВт \cdot ч = 540 \space к. = 54 \space р.$
Ответ: $A = 18 \space кВт \cdot ч$, $стоимость = 54 \space рубля$.
Упражнения
Упражнение №1
Мощность электрического утюга равна $0.6 \space кВт$. Вычислите работу тока в нем за $1.5 \space ч$. Сколько при этом расходуется энергии?
Дано:
$P = 0.6 \space кВт$
$t = 1.5 \space ч$
Показать решение и ответ
Решение:
Работа электрического тока рассчитывается по формуле: $A = Pt$.
$A = 0.6 \space кВт \cdot 1.5 \space ч = 0.9 \space кВт \cdot ч$.
Электрическое поле обладает некоторой энергией. Именно за счет нее совершается работа. Значит, количество израсходованной энергии при совершении работы эквивалентно величине самой работы, выраженной в джоулях (энергия так же выражается именно в джоулях).
Выразим полученное значение работы тока в джоулях.
$1 \space Вт \cdot ч = 3600 \space Дж$,
$A = 0.9 \space кВт \cdot ч = 3600 \space Дж \cdot 0.9 = 3240 \space Дж = 3.24 \space кДж$.
Ответ: $A = 0.9 \space кВт \cdot ч$, израсходовано $3.24 \space кДж$ энергии.
Упражнение №2
В квартире имеется две электролампы по $60 \space Вт$ и две по $40 \space Вт$. Каждую из них включают на $3 \space ч$ в сутки. Определите стоимость энергии, израсходованной лампами за один месяц (30 дней). Тариф за $1 \space кВт \cdot ч$ составляет 3.3 рубля за $1 \space кВт \cdot ч$.
Дано:
$P_1 = P_2 = 60 \space Вт$
$P_3 = P_4 = 40 \space Вт$
$t = 3 \space ч \cdot 30 = 90 \space ч$
$Тариф = 3.3 \frac<р.><кВт \cdot ч>$
Показать решение и ответ
Решение:
Для того, чтобы рассчитать стоимость потраченной электроэнергии, нам нужно рассчитать работу электрического тока.
Работа тока, совершенная в первой лампе:
$A_1 = P_1 t$,
$A_1 = 60 \space Вт \cdot 90 \space ч = 5400 \space Вт \cdot ч = 5.4 \space кВт \cdot ч$.
Вторая лампа идентична первой. Поэтому:
$A_2 = A_1 = 5.4 \space кВт \cdot ч$.
Таким же образом рассчитаем работу третьей и четвертой ламп:
$A_3 = P_3 t$,
$A_3 = 40 \space Вт \cdot 90 \space ч = 3600 \space Вт \cdot ч = 3.6 \space кВт \cdot ч$,
$A_4 = A_3 = 3.6 \space кВт \cdot ч$.
Вычислим общую работу тока во всех лампах:
$A = A_1 + A_2 + A_3 + A_4$,
$A = 5.4 \space кВт \cdot ч + 5.4 \space кВт \cdot ч + 3.6 \space кВт \cdot ч + 3.6 \space кВт \cdot ч = 18 \space кВт \cdot ч$.
Теперь мы можем рассчитать стоимость электроэнергии:
$Стоимость = Тариф \cdot A$,
$Стоимость = 3.3 \frac<р.> <кВт \cdot ч>\cdot 18 \space кВт \cdot ч = 59.4 \space р. = 59 \space рублей \space 40 \space копеек$.
Ответ: $Стоимость = 59 \space рублей \space 40 \space копеек$.
Упражнение №3
Рассмотрите рисунок 2. Подсчитайте электроэнергию, расходуемую за 1 месяц (30 дней) всеми показанными на схеме приборами, если известно, что напряжение в сети (между точками A и B) равно $220 \space В$, лампы имеют мощность по $40 \space Вт$ каждая и включаются на $4 \space ч$ в день, электронагревательные приборы имеют мощность $800 \space Вт$ и $1000 \space Вт$ и включаются на $1 \space ч$ и $0.5 \space ч$ в день соответственно, электродвигатель пылесоса имеет мощность $600 \space Вт$ и включается на $0.5 \space ч$ один раз в неделю. Вычислите стоимость расходуемой за месяц энергии. Тариф за $1 \space кВт \cdot ч$ составляет 3.3 рубля за $1 \space кВт \cdot ч$.
Дано:
$U = 220 \space В$
$P_1 = P_2 = P_3 = 40 \space Вт$
$t_1 = t_2 = t_3 = 4 \space ч \cdot 30 = 120 \space ч$
$P_4 = 800 \space Вт$
$t_4 = 1 \space ч \cdot 30 = 30 \space ч$
$P_5 = 1000 \space Вт$
$t_5 = 0.5 \space ч \cdot 30 = 15 \space ч$
$P_6 = 600 \space Вт$
$t_6 = 0.5 \space ч \cdot 4 = 2 \space ч$
$Тариф = 3.3 \frac<р.><кВт \cdot ч>$
Показать решение и ответ
Решение:
Рассчитаем работу тока, совершенную за месяц в каждом потребителе электроэнергии.
Работа тока, совершенная в первой лампе:
$A_1 = P_1 t_1$,
$A_1 = 40 \space Вт \cdot 120 \space ч = 4800 \space Вт \cdot ч = 4.8 \space кВт \cdot ч$.
Такая же работа совершена в двух других лампах, потому что они имеют одинаковую мощность и включаются на то же самое время:
$A_2 = A_3 = A_1 = 4.8 \space кВт \cdot ч$.
Теперь рассчитаем работу тока в первом электронагревательном приборе:
$A_4 = P_4 t_4$,
$A_4 = 800 \space Вт \cdot 30 \space ч = 24 \space 000 \space Вт \cdot ч = 24 \space кВт \cdot ч$.
Работа тока, совершенная за месяц во втором электронагревательном приборе:
$A_5 = P_5 t_5$,
$A_5 = 1000 \space Вт \cdot 15 \space ч = 15 \space 000 \space Вт \cdot ч = 15 \space кВт \cdot ч$.
Осталось рассчитать работу тока в электродвигателе пылесоса:
$A_6 = P_6 t_6$,
$A_6 = 600 \space Вт \cdot 2 \space ч = 1200 \space Вт \cdot ч = 1.2 \space кВт \cdot ч$.
Теперь просуммируем все рассчитанные значения работы тока в потребителях электроэнергии:
$A = A_1 + A_2 + A_3 + A_4 + A_5 + A_6$,
$A = 4.8 \space кВт \cdot ч + 4.8 \space кВт \cdot ч + 4.8 \space кВт \cdot ч + 24 \space кВт \cdot ч + 15 \space кВт \cdot ч + 1.2 \space кВт \cdot ч = 54.6 \space кВт \cdot ч$.
Рассчитаем стоимость электроэнергии, затраченной на совершение этой работы:
$Стоимость = Тариф \cdot A$,
$Стоимость = 3.3 \frac<р.> <кВт \cdot ч>\cdot 54.6 \space кВт \cdot ч = 180.18 \space р. = 180 \space рублей \space 18 \space копеек$.
Ответ: $Стоимость = 180 \space рублей \space 18 \space копеек$.
В чем измеряется работа тока
Электрический ток вырабатывается для того, чтобы в дальнейшем использовать его в определенных целях, для совершения какой-либо работы. Сама работа представляет собой определенные усилия, прилагаемые для перемещения электрического заряда на установленное расстояние. Условно, такая работа в пределах участка цепи, будет равна численному значению напряжения на данном участке. Для выполнения необходимых расчетов необходимо знать, в чем измеряется работа тока. Все расчеты проводятся на основании исходных данных, полученных с помощью измерительных приборов. Чем больше величина заряда, тем больше усилий требуется для его перемещения, тем большая работа будет совершена.
Что называют работой тока
Электрический ток, как физическая величина, сам по себе не имеет практического значения. Наиболее важным фактором является действие тока, характеризующееся выполняемой им работой. Сама работа представляет собой определенные действия, в процессе которых один вид энергии превращается в другой. Например, электрическая энергия с помощью вращения вала двигателя, превращается в механическую энергию. Работа самого электрического тока заключается в движении зарядов в проводнике под действием электрического поля. Фактически вся работа по перемещению заряженных частиц выполняется электрическим полем.
С целью выполнения расчетов должна быть выведена формула работы электрического тока. Для составления формул понадобятся такие параметры, как сила тока и электрическое напряжение. Поскольку работа электрического тока и работа электрического поля – это одно и то же, она будет выражаться в виде произведения напряжения и заряда, протекающего в проводнике. То есть: A = Uq. Данная формула была выведена из соотношения, определяющего напряжение в проводнике: U = A/q. Отсюда следует, что напряжение представляет собой работу электрического поля А по переносу заряженной частицы q.
Сама заряженная частица или заряд отображается в виде произведения силы тока и времени, затраченного на движение этого заряда по проводнику: q = It. В этой формуле было использовано соотношение для силы тока в проводнике: I = q/t. То есть, сила тока является отношением заряда к промежутку времени, за которое заряд проходит через поперечное сечение проводника. В окончательном виде формула работы электрического тока будет выглядеть, как произведение известных величин: A = UIt.
В каких единицах измеряется работа электрического тока
Прежде чем непосредственно решать вопрос, в чем измеряется работа электрического тока, необходимо собрать единицы измерений всех физических величин, с помощью которых вычисляется этот параметр. Любая работа измеряется в джоулях, следовательно, единицей измерения данной величины будет 1 Джоуль (1 Дж). Напряжение измеряется в вольтах, сила тока – в амперах, а время – в секундах. Значит единица измерения будет выглядеть следующим образом: 1 Дж = 1В х 1А х 1с.
Исходя из полученных единиц измерения, работа эл тока будет определяться, как произведение силы тока на участке цепи, напряжения на концах участка и промежутка времени, за которое ток протекает по проводнику.
Измерение проводятся с помощью амперметра, вольтметра и часов. Эти приборы позволяют эффективно решить проблему, как найти точное значение данного параметра. При включении амперметра и вольтметра в цепь, необходимо следить за их показаниями в течение установленного промежутка времени. Полученные данные вставляются в формулу, после чего выводится конечный результат.
Функции всех трех приборов объединяются в электросчетчиках, учитывающих потребленную энергию, а фактически работу, совершенную электротоком. Здесь используется уже другая единица – 1 кВт х ч, что также означает, сколько работы было совершено в течение единицы времени.