Мощность электрического тока единицы измерения

Мощность: в чем измеряется, как применяется, формулы расчета

Что такое сила и мощность? В чем измеряется данный показатель, какие при этом используются приборы, и как названные физические величины применяются на практике, мы рассмотрим далее в статье.

В мире все тела физической природы начинают движение благодаря силе. При ее воздействии, с попутным или противоположным направлением движения тела, совершается работа. Таким образом, на тело воздействует какая-либо сила.

Так, велосипед трогается с места благодаря силе ног человека, а на поезд действует сила тяги электровоза. Подобное воздействие случается при любом движении. Работа силы — это величина, в которой умножается модуль силы, модуль перемещения точки ее приложения и косинус угла между векторами этих показателей. Формула в этом случае выглядит следующим образом:

A = F · s · cos (F, s)

Если угол между этими векторами не равен нулю, то работа производится всегда. При этом она может иметь как положительное, так и отрицательное значение. На тело не будет действовать сила при угле, равном 90°.

Рассмотрим для примера телегу, которую тянет мускульная сила лошади. Другими словами, работу совершает сила тяги в направлении движения телеги. А вот сила тяжести, направленная вниз или перпендикулярно, работы не совершает (кстати, лошадиные силы — это то, в чем измеряется мощность двигателя).

Работа силы является скалярной величиной и измеряется в джоулях. Она может быть:

  • равнодействующей (при воздействии нескольких сил);
  • непостоянной (тогда вычисление производится с интегралом).

В чем измеряется эта величина? Для начала разберем, что она из себя представляет. Понятно, что движение тело начинает за счет силы, совершающей механическую работу. Однако на практике, помимо этого, необходимо знать, как именно она совершается.

Работа может быть завершена в разные сроки. Например, одно и то же действие может совершить маленький моторчик или большой электрический двигатель. Вопрос только в том, за какое время оно будет произведено. Величина, отвечающая за такую задачу, — это мощность. В чем измеряется она, становится понятным из определения — это отношение работы за конкретное время к его величине:

Путем логических действий приходим к следующей формуле:

то есть произведение векторов силы на скорость движения — и есть мощность. В чем измеряется она? По международной системе СИ, единицей измерения данной величины является 1 Ватт.

Ватт и другие единицы измерения мощности

Ватт означает мощность, где за одну секунду производится работа в один джоуль. Последнюю единицу назвали так в честь англичанина Дж.Уатта, который изобрел и соорудил первую паровую машину. Но он при этом использовал другую величину — лошадиную силу, каковая применяется и по сей день. Одна лошадиная сила приблизительно равна 735,5 Ватт.

Таким образом, кроме Ватта, мощность измеряют в метрической лошадиной силе. А при очень малом значении также используют Эрг, равный десяти в минус седьмой степени Ватт. Возможно и измерение в одной единице массы/силы/метров в секунду, что равно 9,81 Ватт.

Мощность в двигателе

Названная величина является одной из самых важных в любом моторе, который бывает самой разной мощности. Например, электрическая бритва имеет сотые доли киловатта, а ракета космического корабля насчитывает миллионы.

Для разной нагрузки необходима различная мощность для сохранения определенной скорости. Например, машина станет тяжелее, если в нее поместить больше груза. Тогда сила трения о дорогу увеличится. Поэтому, чтобы поддерживать ту же скорость, что и в ненагруженном состоянии, потребуется большая мощность. Соответственно, мотор будет съедать больше топлива. Об этом факте известно всем водителям.

Но при большой скорости важна и инерция машины, которая прямо пропорциональна ее массе. Бывалые водители, знающие об этом факте, находят при езде лучшее сочетание топлива и скорости, чтобы бензина уходило меньше.

Мощность тока

В чем измеряется мощность тока? В той же самой единице по системе СИ. Она может быть измерена прямым или косвенным методом.

Первый способ реализуется при помощи ваттметра, потребляющего существенную энергию и сильно нагружающего источник тока. С его помощью измеряется от десяти Ватт и более. Косвенный метод используют при необходимости измерить малые значения. Приборами для этого служат амперметр и вольтметр, подсоединенные к потребителю. Формула в данном случае будет иметь такой вид:

При известном сопротивлении нагрузки, измеряем протекающую через нее величину тока и находим мощность так:

По формуле P = I 2 /Rн также может быть вычеслена мощность тока.

В чем измеряется она в сети трехфазного тока, тоже не секрет. Для этого применяют уже знакомый прибор — ваттметр. Причем решить задачу, чем измеряется электрическая мощность, можно с помощью одного, двух или даже трех приборов. Например, для четырехпроводной установки потребуется три устройства. А для трехпроводной при несимметричной нагрузке — два.

Электрическая мощность: формула, единицы измерения

У каждого современного прибора есть электрическая мощность. Ее цифровое значение указывается производителем на корпусе фена либо электрического чайника, на крышке кухонного комбайна.

Единицы измерения

Расчет электрической мощности позволяет определять стоимость электрической энергии, потребляемой разными приборами за определённый промежуток времени. Ватты и киловатты в избыточном количестве приводят к выходу из строя проводов, деформации контактов.

Зависимость между электрическим током и мощностью, потребляемой приборами

Электрическая мощность представляет собой работу, которая совершается за промежуток времени. Включенный в розетку прибор совершает работу, измеряемую в ваттах (Вт). На корпусе указывается количество энергии, которое будет потреблено прибором за определенный промежуток времени, то есть дается потребляемая электрическая мощность.

Потребляемая мощность

Она расходуется на то, чтобы в проводнике происходило перемещение электронов. В случае одного электрона, имеющего единичный заряд, она сопоставима с величиной напряжения сети. Полная энергия, которая необходима для перемещения всех электронов, будет определяться как произведение напряжения на число электронов, находящихся в цепи при работе электрического прибора. Ниже представлена формула электрической мощности:

Учитывая, что число электронов, протекающих за промежуток времени через поперечное сечение проводника, представляет собой электрический ток, можно представить его в выражение для искомой величины. Формула электрической мощности будет выглядеть:

В реальности приходится вычислять не саму мощность, а величину тока, зная напряжение сети и номинальную мощность. Определив ток, который потребляется определенным прибором, можно соотнести номинал розетки и автоматического выключателя.

Примеры расчетов

Для чайника, электрическая мощность которого рассчитана на два киловатта, потребляемый ток определяется по формуле:

Чтобы подключать такой прибор в обычную электрическую сеть, разъем, рассчитанный на 6 ампер, явно не подойдет.

Приведенные выше зависимости между мощностью и электрическим током уместны только при полном совпадении по фазе значений напряжения и тока. Практически для всех бытовых электрических приборов подходит формула электрической мощности.

Исключительные ситуации

В том случае, если в цепи присутствует большая емкость либо индуктивность, используемые формулы будут недостоверными, ими нельзя пользоваться для проведения математических расчетов. Например, электрическая мощность для двигателя переменного тока будет определяться следующим образом:

cosφ – это коэффициент мощности, который для электрических двигателей составляет 0,6-0,8 единиц.

Определяя параметры прибора в трехфазной сети с напряжением 380 В, необходимо суммировать мощность из отдельных величин для каждой фазы.

Пример расчета

Например, в случае трехфазного котла, рассчитанного на мощность в 3 кВт, в каждой фазе потребляется по 1 кВт. Рассчитаем величину фазного тока по формуле:

Для современного человека характерно постоянное применение на производстве и в быту электричества. Он использует приборы, которые потребляют электрический ток, применяет такие устройства, которые его производят. Работая с такими источниками, важно учитывать те максимальные возможности, которые предполагаются в технических характеристиках.

Такая физическая величина, как электрическая мощность, является одним из основных показателей любого прибора, функционирующего при протекании через него потока электронов. Для транспортировки либо передачи электрических мощностей в большом объеме, необходимой в производственных условиях, применяются высоковольтные линии электрических передач.

Преобразование энергии выполняется на мощных трансформаторных подстанциях. Трехфазное преобразование характерно для промышленных и бытовых приборов разной сферы применения. Например, благодаря такому преобразованию, функционируют лампы накаливания разного номинала.

В теоретической электротехнике существует такое понятие, как мгновенная электрическая мощность. Связана такая величина с протеканием через определенную поверхность за незначительный временной промежуток единичного элементарного заряда. Происходит совершение работы этим зарядом, который и связан с понятием мгновенной мощности.

Выполняя несложные математические вычисления, можно определить величину мощности. Зная данную величину, можно подбирать напряжение для полноценного функционирования разнообразных бытовых и промышленных приборов. В таком случае можно избежать рисков, связанных с перегоранием дорогостоящих электрических приборов, а также с необходимостью периодически менять в квартире либо офисе электрическую проводку.

Мощность (физика)

Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Эффективная мощность, мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу. Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на приведение в действие вспомогательных агрегатов или механизмов, необходимых для его работы, но имеющих отдельный привод (не от двигателя непосредственно). Полная Э. м. — мощность двигателя без вычета указанных затрат. Номинальная Э. м., или просто номинальная мощность, — Э. м., гарантированная заводом-изготовителем для определённых условий работы. В зависимости от типа и назначения двигателя устанавливаются Э. м., регламентируемые стандартами или техническими условиями (например, наибольшая мощность судового реверсивного двигателя при определённой частоте вращения коленчатого вала в случае заднего хода судна — так называемая мощность заднего хода, наибольшая мощность авиационного двигателя при минимальном удельном расходе топлива — так называемая крейсерская мощность и т. п.). Э. м. зависит от форсирования (интенсификации) рабочего процесса, размеров и механического кпд двигателя. [1]

Смотрите так же:  Электропроводка 139qmb

Так как работа является мерой изменения энергии, мощность можно определить также как скорость изменения энергии системы.

Содержание

Единицы измерения

В системе СИ единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю, делённому на секунду.

Другой распространённой единицей измерения мощности является лошадиная сила.

Мощность в механике

Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело:

F — сила, v — скорость, α — угол между вектором скорости и силы.

Частный случай мощности при вращательном движении:

M — момент, — угловая скорость, — число пи, n — частота вращения (об/мин).

Электрическая мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

S — Полная мощность, ВА

P — Активная мощность, Вт

Q — Реактивная мощность, ВАр

Приборы для измерения мощности

Примечания

  1. Большая Советская энциклопедия
  2. «метрическая лошадиная сила»

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Мощность (физика)» в других словарях:

ФИЗИКА — наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, св ва и строение материи и законы её движения. Понятия Ф. и её законы лежат в основе всего естествознания. Ф. относится к точным наукам и изучает количеств … Физическая энциклопедия

Физика — Примеры разнообразных физических явлений Физика (от др. греч. φύσις … Википедия

Физика — I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… … Большая советская энциклопедия

Физика высоких плотностей энергии — Физика высоких плотностей энергий (англ. High Energy Density Physics, HED Physics) раздел физики на стыке физики конденсированного состояния и физики плазмы, занимающийся изучением систем, имеющих высокую плотность энергии. Под высокой … Википедия

Электрическая мощность — Электрическая мощность физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность … Википедия

Реактивная мощность — Электрическая мощность физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность 2 Мощность постоянного тока … Википедия

Интенсивность (физика) — У этого термина существуют и другие значения, см. Интенсивность. Интенсивность Размерность MT−3 Единицы измерения СИ Вт/м² … Википедия

Варметр — Ваттметр (ватт + гр. μετρεω измеряю) измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала. Содержание 1 Классификация 2 Ваттметры низкой частоты и постоянного тока … Википедия

Измеритель мощности — Ваттметр (ватт + гр. μετρεω измеряю) измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала. Содержание 1 Классификация 2 Ваттметры низкой частоты и постоянного тока … Википедия

Мощности измеритель — Ваттметр (ватт + гр. μετρεω измеряю) измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала. Содержание 1 Классификация 2 Ваттметры низкой частоты и постоянного тока … Википедия

Мощность электрического тока

Электрическая энергия обладает рядом параметров, которые нельзя увидеть и почувствовать, но возможно измерить, вычислить и оценить. Одним из важнейших параметров является мощность электрического тока, обозначаемая латинской буквой P. Единица измерения мощности – Ватт (W, Вт). Для переменного тока используют несистемные единицы — вольт-амперы ВАР, ВА.

Общая теория

Электрическая мощность — это величина, отображающая скорость генерации, передачи или преобразования электрической энергии в другие виды энергии за единицу времени. Эта величина не существует сама по себе, а является характеристикой работы, производимой электрическими устройствами и машинами, такими как генераторы, нагреватели, электродвигатели, осветительные, электронные приборы. Например, чем мощнее электронагреватель, тем быстрее он преобразует 1 киловатт электроэнергии в 3600 килоджоулей тепла.

Основными характеристиками электрической цепи являются сила тока и напряжение, обозначаемые латинскими буквами I и U соответственно. Из этих двух величин вычисляются все остальные. Напряжение – это работа по перемещению заряда величиной 1 кулон, ток – количество кулонов, проходящих через сечение проводника за 1 секунду. Соответственно мощность – это отношение работы ко времени, в течение которого производилась работа или произведение напряжения на ток , где

  • P – мощность, Вт (ватт);
  • А – работа эл. тока, Дж (джоулей);
  • t – время работы, секунд;
  • U – напряжение, В (вольт)
  • I — ток, А (ампер).

Как видно из формулы, мощность прямо пропорциональна току и напряжению, она напрямую зависит от их величины. Увеличение мощность произойдёт при повышении U или увеличения I. С величиной тока напрямую связана ещё одна характеристика электрической цепи – сопротивление ® . И тут действует один из важнейших законов – закон Ома, выражающийся соотношением . Таким образом, ток в цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. С увеличением сопротивления, при неизменном напряжении, ток уменьшается и наоборот.

В цепях постоянного тока

Постоянный ток характеризуется неизменной полярностью напряжения, не изменяет направление движения зарядов и имеет положительный и отрицательный полюса. Мощность в цепях постоянного тока вычисляется простой формулой , единицы измерения — ватты (Вт).

Характеристики электрической цепи постоянного тока легко представить в виде аналогии с садовым шлангом, с помощью которого нужно наполнить ведро водой:

  • U – давление воды.
  • I – количество литров воды, выливающиеся через шланг за секунду.
  • R – длинна шланга.
  • P – скорость наполнения ведра с помощью шланга.

Скорость наполнения ведра:

  • увеличится при увеличении U или I. В свою очередь I увеличится при уменьшении R;
  • уменьшится при уменьшении U или I. При этом I уменьшится при увеличении R.

В цепях переменного тока

Здесь полярность напряжения, полюса , направление движения зарядов изменяются с частотой, выражаемой в Герцах (Гц). Российские электрические сети работают на частоте 50 Гц. Это значит, что полярность напряжения и направление движения зарядов изменяется 50 раз в секунду, график изменения величин имеет форму синусоиды.

Этот факт оказывает влияние на потребляемую мощность, она так же изменяется по синусоиде. Соответственно, уже знакомая формула принимает вид .

Косинус Фи

На рисунке синий график U смещён относительно красного графика I на некоторый угол. Косинус этого угла и называют коэффициентом мощности или косинусом фи.

В идеальном случае, когда, графики накладываются друг на друга, угол сдвига равен 0, cos j = 1.

Cos j имеет огромное значение. Уменьшение коэффициента означает снижение эффективности, а для предприятий может даже обернуться штрафами. Значение косинуса j менее 0,5 считается недопустимым. Для улучшения качества сети, повышения cos j применяют устройства компенсации.

Активная, реактивная и полная мощность

Явление свойственное только цепям переменного тока.

  • Активная,P. Потребляется в цепях, содержащих активную нагрузку. Примером таких нагрузок могут быть электронагреватели, лампы накаливания и другие электроприборы, обладающие низкими значениями собственной ёмкости © и индуктивности (L). В этом случае большая часть энергии передаётся в нагрузку с максимальной эффективностью, как показано на рис.3. Вычисляется по формуле .
  • Реактивная,Q. Возникает в цепях со значительными величинами индуктивности и ёмкости. Это могут быть трансформаторы, электродвигатели, дроссели, конденсаторы. Её образование связано с тем, что индуктивная и емкостная нагрузки способны запасать, затем отдавать обратно накопленную энергию. Возврат энергии происходит в противофазе источника питания, в результате коэффициент активной мощности снижается (рис.2). Реактивная составляющая не потребляется нагрузкой, расходуется на нагрев проводников, вызывает другие негативные явления. Обозначается латинской буквой Q, единицей измерения является вольт-ампер реактивный (ВАР). Вычисляется по формуле .
  • Полная,S. Это произведение значений действующих величин напряжения и тока. Обозначается латинской буквой S, единицей измерения является вольт-ампер (ВА) и связана соотношениями: .

Компенсация реактивной составляющей

Для борьбы с реактивной составляющей, увеличения косинуса фи сетей на промышленных предприятиях используют конденсаторные установки. Дело в том, что основное электрооборудование цехов фабрик и заводов – трансформаторы , электродвигатели имеют обмотки с высокими значениями индуктивности. Индуктивная и емкостная нагрузки имеют противоположные направления сдвига фаз тока относительно напряжения, потому компенсацию влияния индуктивностей производят с помощью введения емкостей.

На рисунке синяя пунктирная линия показывает сдвиг фазы тока при индуктивной нагрузке, зелёная – при емкостной. При правильном соотношении обоих типов нагрузки, происходит взаимная компенсация сдвига фаз, а результирующая красная линия совпадает по фазе с напряжением. В итоге, характер потребления энергии становится близок к активному, снижаются потери, повышается эффективность работы.

Задача компенсации реактивной составляющей осложняется непостоянством величины нагрузки. Так, на заводе в утреннюю смену может работать 3 производственных линии, а в вечернюю смену только одна. Изменение уровня потребления энергии приводит к недостатку или избытку компенсирующего воздействия. В таких случаях используют автоматически регулируемые устройства.

Применение средств компенсации реактивной мощности позволяет сократить расход электроэнергии в среднем на 10%, уменьшить сечение питающих кабелей при общем снижении нагрузок.

Измерение электрической мощности

Измерение электрической мощности можно производить:

  • методом прямого измерения с помощью ваттметра
  • методом измерения тока, напряжения и вычислений по формулам, приведенным выше.

Понимание процессов, происходящих в электрических цепях важно не только на производстве, но и в быту. Например, выбирая сварочный аппарат для мелких работ на даче, следует иметь в виду, что выбирая устройство избыточной мощности, мы изначально переплачиваем за ненужный запас. Кроме того, слабая электросеть не позволит в полной мере реализовать потенциал слишком мощного аппарата.

В любом случае, знание теории делает осознанным выбор оборудования, инструментов, что поможет избежать лишних затрат при покупке и эксплуатации, на работе и дома.

Как определить мощность электрического тока: видео

Что такое мощность тока и что она характеризует?

Давно известно, что на белом свете существуют Крохи, которые спрашивают своих пап не только о том, что такое хорошо и что такое плохо, но и о чем угодно. Поэтому очень может быть, что Кроха постарше может поинтересоваться, почему на обогревателе написано 2000 W. Умеющие читать Крохи, их папы, да и многие другие читатели, которые подзабыли азы физики, найдут далее информацию, освежающую их память. В частности, напомним, в чем измеряется мощность и как называется единица измерения мощности электричества.

Мощность вокруг нас

Теперь повсюду, где живут люди, есть электроприборы. На каждом из них указана потребляемая мощность. В техническом паспорте или руководстве по эксплуатации встречаются уточняющие слова — электрическая мощность. Это определение воспринимается как-то абстрактно и не жизненно, обезличенно. Ведь если в жизни случаются какие-либо проявления энергии и, соответственно, мощности, для которой чаще используется слово «мощь», всегда понятно, с кем или с чем все это связано.

Смотрите так же:  Температура эксплуатации провода пвс

Например, с гор сошел селевой поток, который всей своей мощью обрушился на такой-то городок. Сразу понятно — селевой поток мощный, обладает разрушительной силой, и понятие мощности связано именно с ним, с его движением, с тем, из чего он состоит. А вот электрическая мощность с кем или с чем связана? Поскольку мы все с детства знаем про опасность электрической розетки, в первую очередь обращаешь внимание на напряжение. И действительно: раз для работы электроприборов необходимо напряжение в розетке, значит, можно сказать, что мощность электричества — это мощность напряжения.

Но если около розетки стоит обогреватель, и его штепсель не в ней, он не дает тепла. Однако напряжение в розетке все же есть. И ничего при этом не происходит. Значит, определение «мощность напряжения» неправильное. Выделение тепла и другие проявления электрической мощности всегда связаны с появлением между точками с различными электрическими потенциалами какого-либо проводника и токовыми процессами в нем. Их интенсивность напрямую связана с выделением тепла и света, которое имеет своим наглядным примером молнию и гром.

Следовательно, электрическая мощность — это мощность тока, а не напряжения. И неспроста в электричество ввели такое определение, как электроток. Несмотря на то, что невозможно увидеть внешний вид электротока, в отличие от потока жидкости, между ними много сходства. Так же, как и у селевого потока, существует сила тока. Но ее природа иная. Эта сила не обладает прямым механическим воздействием. Однако, как демонстрируют разные электрические машины и электроприборы, сила тока способна на многое.

Это «многое» можно обозначить тремя основными результатами, которые дает мощность электрического тока:

Чтобы выполнять расчеты, а также измерения мощности электрического тока, были приняты единицы измерения мощности тока. Их назвали именем английского физика Джеймса Уатта в 1882 году. Этот ученый занимался изучением процессов, которые связаны с выполнением различных видов работы как физической величины. С тех пор в ходу 1 ватт, который в сокращении обозначается как Вт и W. Если кто-то подзабыл, что к чему относится в физике, напоминаем: мощность равна работе, выполненной за единицу времени.

А чтобы не напрягаться написанием большого числа нулей для больших значений электрической мощности, перед Вт пишут:

  • кило, в сокращении кВт — вместо трех нулей;
  • мега, соответственно, мВт — вместо шести нулей;
  • гига, гВт — вместо девяти нулей.

И так далее в соответствии с используемыми множителями и словами-аналогами числа нулей.

Такая многоликая мощность…

Во времена Уатта электротехника только начинала свое развитие, и по этой причине физика была заметно проще, чем сегодня. Постоянный электроток был изучен в значительно большей мере, чем переменный. Для вычислений при постоянном электротоке была обоснована формула:

в которой присутствуют мощность p, напряжение u и электроток i. Но существует и переменный электроток. Исследования показали, что мощность p из формулы для постоянного тока не соответствует реальности. На переменном токе проявляются совершенно иные новые свойства мощности тока. Их результат невидим и не ощутим без специальных измерений и приборов. На переменном токе появляется мощность, связанная с созданием электромагнитных полей в катушках индуктивности, а также электростатических полей в конденсаторах.

В этом и была причина несоответствия выражению мощности p=u*i. Пришлось вводить отдельный ее учет на переменном токе. Для нее была принята единица — вар (если сокращенно). По аналогии с постоянным током это означает вольт – ампер реактивный (полное название).

Более подробное изложение относительно переменного тока выходит за рамки текущего повествования. Да и Крохи, скорее всего, будут уже крепко спать примерно на половине нашей статьи. Перегрузка информацией действует как снотворное. Поэтому мощность переменного тока — это уже совсем другая история…

Работа и мощность электрического тока (презентация)

Описание разработки

Действие тока характеризуют две величины.

Мощность тока стр 119

Работа электрического тока.

Для измерения работы электрического тока нужны три прибора:

На практике работу электрического тока измеряют специальными приборами – счетчиками.

Содержимое разработки

Тема: Работа и мощность электрического тока.

Задание №2: Вычислите недостающие данные.

Задание № 1: Заполни таблицу

Действие тока характеризуют две величины

Мощность тока стр 119

РАБОТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Для измерения работы электрического тока нужны три прибора:

На практике работу электрического тока измеряют специальными приборами – счетчиками .

Приборы для измерения мощности:

Эксперимент: Определить мощность

Мощность электрического тока

Работа электрического тока

Примеры приборов, в которых

Счетчики — приборы для измерения работы

Единицы работы, применяемые на практике.

1 кВт•ч = 1000 Вт•ч = 3 600 000 Дж

Работа и мощность электрического тока.

В какой из лампочек сила тока больше?

Задание №5: Мощность электрического

утюга равна 600 Вт,

а мощность телевизора 100 Вт.

Вычислите работу тока в них за 1час

и стоимость израсходованной энергии

при тарифе 2 р. 08 коп за 1 кВтч.

Алгоритм решения задачи:

1. Запишите, что дано? 2.Выясните что найти?

3. Рассчитайте по формуле A=Pt работу тока в единицах измерения кВтч

4. Полученный результат умножьте на действующий тариф 2р 08к за 1 кВтч

5. Конечный результат будет являться стоимостью

Выберите правильный ответ.

Какой буквой обозначается работа электрического тока?

Выберите правильный ответ.

Какой буквой обозначается мощность

Выберите правильный ответ.

По какой формуле определяется мощность

Назовите единицу измерения мощности

Выберите правильный ответ.

По какой формуле определяется работа

Назовите единицы измерения работы

Выберите правильный ответ.

Выразите величину работы электрического тока,

равную 2 кВт•ч, в системе СИ.

  • Интервью у любого электроприбора

(по паспорту), составить задачу для соседа.

Выяснить расходы электроэнергии у себя дома.

Работа и мощность электрического тока

Столичный учебный центр
г. Москва

Выбранный для просмотра документ Презентация к уроку1.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Ключ к тесту Номер вопроса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ответ Б А Б Б Г В В В Б Г Проверка правиль-ности ответа Кол-во правиль-ных ответов 9-10 7-8 5-6 менее 5 Оценка 5 4 3 2

Примеры приборов, в которых совершается работа электрического тока

8 февраля 2012 Тема урока: Работа и мощность электрического тока.

Работа электрического тока Единица измерения работы в СИ: Джоуль

Счетчик электрической энергии

Мощность электрического тока Р = U•I Единица измерения мощности в СИ: Ватт 1 Вт = 1 В•1 А 1 кВт = 1000 Вт

Приборы для измерения мощности: ваттметр Вольтметр Амперметр

Единицы работы, применяемые на практике. 1 Дж = 1 Вт∙с 1 Вт•ч = 3600Дж 1 кВт•ч = 1000 Вт•ч = 3 600 000 Дж

В каком случае свечение ламп будет ярче? Рис. 1 Рис. 2 12 В 12 В

В какой из лампочек сила тока больше? U1 = 4,5 В U2 = 6 В Р1 = 12 Вт Р2 = 12 Вт

Выберите правильный ответ. Какой буквой обозначается работа электрического тока? 1.I 2.A 3.P 1.Q

Неправильно! Попытайтесь ещё раз!

Выберите правильный ответ. Какой буквой обозначается мощность электрического тока? 1.I 2.A 3.P 1.Q

Выберите правильный ответ. По какой формуле определяется мощность электрического тока? 3.A =U•I•t 4.Р=I•R 2.Р =m•V 1.Р = U•I

Назовите единицу измерения мощности электрического тока. 3.Вольт 4.Ватт 2.Ампер 1.Джоуль

Выберите правильный ответ. По какой формуле определяется работа электрического тока? 3.A =U•I•t 4.А=I•R 2.Р =U•I•t 1.А = U•I

Назовите единицы измерения работы электрического тока. 3.В, кВ 4.Вт, кВт 1.А, мА 2.Дж, кВт•ч

Выразите величину работы электрического тока, равную 2 кВт•ч, в системе СИ. 3.7 200 000 Дж 4.2000 Дж 2.7200 Дж 1.3600 Дж Выберите правильный ответ.

§ 50,51,52.Упр. 24 (2), 25 (2), задание 7, стр. 123. Домашнее задание

Своей работой на уроке доволен, чувствовал себя комфортно, настроение после урока хорошее Своей работой на уроке недоволен, чувствовал себя не совсем комфортно, настроение после урока плохое Состояние на уроке безразличное, урок никак не изменил моего эмоционального состояния и настроения Нарисуй настроение:

Тема урока: «Работа и мощность электрического тока».

Цель урока : п ознакомить учащихся с физическими величинами: ра­бота и мощность тока; помочь усвоить формулы, позволяющие определить эти величины на уровне понимания; познакомить с единицами измерения работы и мощности тока. Научить применять знания о работе и мощности тока к объяснению и анализу явлений окружающе­го мира, применять знания о работе и мощности тока к объяснению работы бытовых приборов.

— дать знания о величинах, характеризующих работу и мощность тока.

— обосновать связь между работой и мощностью электрического тока и внесистемной единицей работы (кВтч)

— познакомить учащихся с методами измере­ния работы и мощности тока; с приемами применения полученных знаний при работе с электрическими приборами

— создать научное представление о работе и мощности тока как о физической величине, показать связь с жизнью;

— проконтролировать уровень усвоения основных формул и по­казать, что они вытекают из теории и подтверждаются эксперимен­тально. — формировать навыки самоконтроля.

— воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету, к учебе, воспитывать инициативу, творческое отношение, воспитывать добросовестное отн ошение к учебе, умение слушать и быть услышанными ;

— работать над формирова­нием умений делать логические заключения на основе анализа уже из­вестных связей

— развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности, умение самос тоятельно формулировать выводы

— развивать речевые навыки;

Знания, умения, навыки и качества, которые приобретут/закрепят/ ученики в ходе урока: Приобретут знания о работе и мощности электрического тока, усвоят формулы, позволяющие определить эти величины на уровне понимания о практическом их применении в быту, технике. Научатся применять знания о работе и мощности тока к объяснению и анализу явлений окружающе­го мира и объяснению работы бытовых приборов. Приобретут умения проводить расчёты стоимости электроэнергии потребляемой в домашних условиях и способах её экономии.

Необходимое оборудование и материалы: Компьютер, мультимедиа-проектор, компьютерная презентация к уроку, индивидуальные карточки с тестом.

1. Организационный момент.

— Здравствуйте, ребята. Я рада снова видеть вас и надеюсь на взаимность.

Прежде чем мы приступим к уроку, я хотела бы, чтобы каждый из вас настроился на продуктивную работу. Настроились? Прекрасно! А теперь давайте приступим к работе.

2. Опрос обучающихся по заданному материалу.

— Ребята, вы дома закрепляли умение рассчитывать сопротивление, силу тока и напряжение при параллельном соединении проводников. Чтобы проверить ваши знания, мы проведем тест. На тест отводится 5 минут.

Смотрите так же:  Mazda 6 высоковольтные провода

— Поменяйтесь листочками и проверьте друг друга. Правильные ответы на тест вы видите на экране (слайд №1)
Правильных: 9,10 ответов– 5 баллов, 7,8 ответов – 4 балла, 5,6 ответов – 3 балла, менее 5 ответов – 2 балла (тесты сдать учителю). У кого возникли трудности при выборе правильного ответа? По какому вопросу? Давайте попросим помощи одноклассников.

Тест. 8 класс. Виды соединения проводников

1. Какая величина из перечисленных одинакова для всех последовательно соединенных проводников?

А) напряжение; Б) сила тока; В) сопротивление.

2. Какая величина из перечисленных одинакова для всех параллельно соединенных проводников?

А) напряжение; Б) сопротивление; В) сила тока.

3. При каком соединении получается разрыв в цепи, если одна из ламп перегорит?

А) при параллельном; Б) при последовательном; В) при параллельном и последовательном.

4. При последовательном соединении проводников верно, что .
А. 1/R = 1/R1 + 1/R2 + . В. R общ больше большего из сопротивлений.
Б. R = R1 + R2 + . Г. R общ меньше меньшего из сопротивлений.

5. При параллельном соединении проводников верно, что .
А. Их общее сопротивление меньше меньшего из сопротивлений.
Б. R = R1 + R2 + .
В. Их общее сопротивление больше большего из сопротивлений.
Г. 1/R = 1/R1 + 1/R2 + .

6. Лампочку и резистор подключили к одинаковым источникам тока. В лампочке сила тока больше, чем в резисторе. Значит, .
А. сопротивление лампочки больше, чем сопротивление резистора.
Б. нельзя узнать, сопротивление чего больше: лампочки или резистора.
В. сопротивление резистора больше, чем сопротивление лампочки.
Г. лампочка и резистор имеют равные сопротивления.

7. Напряжение на проводнике R1 4 В. Какое напряжение на проводнике R2?

А) 8 В; Б) 2 В; В) 4 В; Г) 16 В.

8. Для чего в электрической цепи применяют реостат?

А. для увеличения напряжения; В. для регулирования силы тока в цепи.

Б. для уменьшения напряжения; Г. для уменьшения сопротивления в цепи

9. Какая из схем соответствует последовательному соединению проводников?

А. только 1; В. только 3;

Б. только 2; Г. 1 и 2.

10. Проводники сопротивлением 20 Ом и 30 Ом соединены параллельно. Вычислите их общее сопротивление.

А. 50 Ом; Б. 60 Ом; В. 600 Ом; Г. 12 Ом.

3. Изучение учебного материала.

Ребята, вы уже знаете, что прохождение электрического тока по проводнику представляет собой процесс упорядоченного движения зарядов в электрическом поле, существующем в проводнике. При этом силы электрического поля, действующие на заряды, совершают работу. Будем называть эту работу работой тока.

-Приведите примеры, где ток совершает работу? (вентилятор, миксер, электрический чайник, лампа и т. д. слайд №2)

Создание проблемной ситуации.

-Давайте подумаем: от чего зависит работа тока?

(Учащиеся высказывают свои предположения, если они есть.)

— Итак, цель нашего сегодняшнего урока — познакомиться с физическими величинами: ра­бота и мощность тока; усвоить формулы, позволяющие определить эти величины, узнать от чего зависит работа и мощность тока.

— В рабочих тетрадях запишите, пожалуйста, число, тему урока «Работа и мощность электрического тока» (слайд №3).

Ребята, мы уже с вами говорили о том, что электрический ток – это движении электрических зарядов по проводнику и упоминали, что движение это происходит под действием электрического поля, т.е. работу совершает электрическое поле.

— Давайте вспомним, какая физическая величина характеризует электрическое поле?

— Характеристикой электрического поля является величина, называемая напряжением

— Что показывает электрическое напряжение?

— Напряжение показывает, какова работа электрического поля по переносу электрического заряда q из одной точки в другую

— Правильно. Отсюда мы можем сказать, что работа равна А= Uq

С другой стороны, мы знаем о том, что электрический заряд можно определить через силу тока, протекающего по проводнику, т.е. заряд – это есть произведение силы тока на время, в течение которого этот заряд протекает по проводнику.

Это мы взяли из соотношения, которое нам показывает вычисление силы тока. Мы говорили, что сила тока – это отношение заряда ко времени, в течение которого протекает заряд по проводнику через поперечное сечение проводника.

А теперь давайте попробуем на основании этих рассуждений вывести формулу для расчета работы,

— Если в формулу для работы А= Uq подставить соотношение q=It, то получим формулу для вычисления работы электрического тока, работы электрического поля по перемещению электрического заряда А=UIt.

— Вывод: работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа. (слайд №4)

— Вспомним, в чем измеряется работа?

— Напряжение измеряют в Вольтах, силу тока – в Амперах, а время- в секундах, поэтому можно написать

— Какие же приборы нам потребуются, чтобы измерить работу электрического тока?

-Чтобы измерить работу тока, надо взять амперметр, вольтметр и часы

— Верно, все это сочетается в счетчике электрической энергии, которые есть в наших домах (слайд № 5)

Но одинаковую работу можно совершить за различное время. Например, нагрев воды электрическим чайником старой и новой модели.

-Какой величиной характеризуется быстрота выполнения работы?

-В чем измеряют мощность?

-Мощность электрического тока обозначается P.

P — мощность электрического тока.

-Выведем формулу мощности электрического тока (слайд №6)

Для измерения мощности нужны: амперметр и вольтметр — это сочетается в ваттметре.

Учитель показывает ваттметр (слайд № 7)

Вывод : мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока.

Работа с учебником. Стр.120.Таблица 9. «Мощности различных электрических устройств, кВт».

Рассмотрите таблицу и сравните мощности устройств, применяемых в быту, технике, на производстве.

1. По таблице назовите мощность некоторых источников и потребителей, н-р минимальную и максимальную мощности .

Единицы работы электрического тока, применяемые на практике Слайд № 8

Практически на всех электроприборах, используемых в быту и технике, в техническом паспорте указывается мощность тока, на которую они рассчитаны. Зная мощность, легко можно определить работу тока за заданный промежуток времени: A = P ∙ t .Тогда

Однако эту единицу работы неудобно использовать на практике, так как в потребителях электроэнергии ток производит работу в течение длительного времени, например в бытовых приборах – в течение нескольких часов, в электропоездах – даже в течение нескольких суток. Поэтому на практике, вычисляя работу тока, удобнее время выражать в часах, а работу не в джоулях, а в других единицах: ватт ∙ час (Вт ∙ ч) и кратных им единицах.

1 Вт · ч = 3 600Дж

1 г Вт · ч = 100 Вт · ч = 360 000 Дж

1 к Вт · ч = 1 000 Вт · ч = 3 600 000 Дж

А знаете ли вы , что… значение экономии электроэнергии велико для народного хозяйства страны? Например, 1 кВт ∙ ч энергии позволяет выплавить около 20 кг чугуна.

4. Закрепление учебного материала .

А теперь мы с вами проверим, как вы усвоили тему нашего урока. Разбор решения основных задач по теме.

Учащиеся делают записи в тетради.

Тест (слайд № 11-19)

  1. Какой буквой обозначается работа электрического тока?
  1. Какой буквой обозначается мощность электрического тока?
  1. По какой формуле определяется работа электрического тока?
  1. По какой формуле определяется мощность электрического тока?
  1. Назовите единицу измерения мощности электрического тока.
  1. Назовите единицы измерения работы электрического тока.
  1. Выразите величину работы электрического тока, равную 2 кВт•ч, в системе СИ.

Упражнение 24 (1,3)

5.Подведение итогов урока.

— Какую тему мы сегодня изучили?

— Сегодня на уроке мы изучили, как вычислить работу и мощность электрического тока.

1. Как рассчитать работу электрического тока, зная напряжение на концах участка цепи, силу тока и время?

2. Как рассчитать мощность электрического тока? Каким прибором измеряют мощность тока?

3. В каких единицах измеряется мощность тока?

4. Какой прибор позволяет рассчитать работу электрического тока в доме, квартире? Назовите единицы измерения работы и их взаимосвязь.

5. Сообщение оценок учащимся за работу на уроке.

Качественная оценка деятельности обучающихся на уроке учителем.

А сейчас оцените свою деятельность на уроке, воспользовавшись листком рефлексии и нарисуйте свое настроение:

1.На уроке я работал(а)
2.Своей работой на уроке я
3.Урок для меня показался
4.За урок я
5.Мое настроение
6.Материал урока мне был

7.Домашнее задание мне кажется

активно / пассивно
доволен (на) / не доволен(на)
коротким / длинным
не устал (а) / устал(а)
стало лучше / стало хуже
понятен / не понятен
полезен / бесполезен
интересен / скучен
легким / трудным
интересно / не интересно

Нарисуй настроение : (слайд №21)

Своей работой на уроке доволен, чувствовал себя комфортно, настроение после урока хорошее

Своей работой на уроке недоволен, чувствовал себя не совсем комфортно, настроение после урока плохое

Состояние на уроке безразличное, урок никак не изменил моего эмоционального состояния и настроения.

7. Домашнее задание. § 50,51,52.Упр. 24 (2), 25 (2), 26 (1), задание 7, стр. 123. (слайд № 20)

Похожие статьи:

  • Провода на свечи бмв е34 БМВ 5 (Е34). Свечи зажигания Свеча зажигания состоит из центрального электрода, изолятора, корпуса и бокового электрода (электрода массы). Центральный электрод герметично закреплен в изоляторе, а изолятор жестко связан с корпусом. Между […]
  • Белый и черный провода где плюс какого цвета провод плюс и минус? в зарядном устройстве 2 провода черный и белый . где плюс где минус? какого цвета провод плюс и минус? в зарядном устройстве 2 провода черный и белый . где плюс где минус? можно определить с помощью […]
  • Электрические схемы микроволновых печей самсунг Электрические схемы микроволновых печей Микроволновые печи с электромеханическим управлением обычно имеют стандартную электрическую схему. Отличия между различными моделями незначительны и не носят принципиального характера. Силовая часть […]
  • Отличие провода пунп от ввг Чем отличается ВВГ от ПУНП? Чем отличается ВВГ от ПУНП? Вроде сечение одинаковое, изоляция двойная. Можно ли проводку делать ПУНПом, если она заштукатуривается? Сырьём для ПВХ, методикой испытаний. Этот кабель выпускается по ГОСТ, а […]
  • Физик заземление Физика для Детей: З - значит Заземление (6 выпуск) 8 комментариев это скорее для даунов, чтоле -_- смотреть вообще не приятно Чувырла уж прям вполне отталкивающая Глупо как-то рассказано. Да и татух у ведущей нет и в носу без кольца. А […]
  • Гибкие провода гост ПВС 4х4 провод гибкий ГОСТ ПВС-это гибкий провод с медными многопроволочными скрученными жилами в ПВХ изоляции и ПВХ оболочке. ПО последней букве в маркировке "С"-что обозначает соединительный, ясно что кабель в основном используется для […]