Elektros srovė bet kurioje grandinės dalyje veikia ($ A$). Apsvarstykite savavališką grandinės atkarpą, kurios galams taikoma įtampa $U$. Tuo atveju, jei srovės stiprumas mūsų atkarpoje yra lygus $I$, tai laiko intervale $\Delta t$ per šią sekciją praeis $\Delta q=I\Delta t$ dydžio krūvis. Todėl dirbk elektros srovė nagrinėjamoje srityje bus lygus:
Formulė (1) galioja savavališkai grandinės atkarpai, kurioje yra bet kokia apkrova, jei srovės stipris yra pastovus. Pagal apibrėžimą bet kokia galia ($P$) yra vertė, apibūdinanti energijos konversijos greitį arba darbo greitį:
Jei naudosime tam tikrą darbo apibrėžimą elektrinis laukas(1), tada gauname apibrėžimą elektros energija:
Vatai yra elektros galios vienetas Tarptautinėje vienetų sistemoje (SI)
Remiantis bendruoju galios apibrėžimu (1), kadangi darbas matuojamas džauliais, laikas – sekundėmis, $\left(\frac(J)(s)\right)$ yra elektros galios vienetas, kaip ir bet kuri kita galia:
\[\left=\frac(J)(s).\]
Galios matavimo vienetas turi savo pavadinimą: vatas - elektros galios matavimo vienetas, įskaitant. Vatas žymimas kaip W. Elektros srovės galia yra 1 W, jei ji veikia lygiai vienam džauliui per vieną sekundę. Vatai yra elektros galios vienetas Tarptautinėje vienetų sistemoje (SI). Vatai nėra pagrindinis SI sistemos matavimo vienetas. Vatas gavo savo pavadinimą išradėjo J. Watto garbei. Vatai gali būti išreikšti pagrindinių SI vienetų deriniu tiesiogiai iš galios apibrėžimo (2):
\[\left=H\cdot m\cdot \frac(1)(s)=\frac(kg\cdot m)(s^2)\cdot m\cdot \frac(1)(s)=kg\cdot \frac(m^2)(s^3).\]
Iš (3) formulės matyti, kad vatas gali būti pavaizduotas taip pat, kaip:
\[\left=W=\left\left=A\cdot B,\]
kur $A$ - amperas; $V$ - voltas. Atkreipkite dėmesį, kad (3) formulė apibrėžia voltą.
Norint SI sistemoje žymėti dešimtainę trupmeną ir kelis elektros energijos vienetus, naudojami standartiniai priešdėliai. Pavyzdžiui, kW (kilovatas): 1kW=1000W; MW (megavatas) 1 MW$=(10)^6W$ ir kt.
Elektros galios matavimo vienetai kitose vienetų sistemose
CGS sistemoje (sistemoje, kurioje pagrindiniai vienetai yra: centimetras, gramas ir sekundė) galios vienetas neturi specialaus pavadinimo. Šioje sistemoje:
\[\left=\frac(erg)(c),\]
kur $erg$ yra CGS energijos (darbo) matavimo vienetas.
Problemų su sprendimu pavyzdžiai
1 pavyzdys
Pratimas. Elektros galia grandinėje nuolatinė srovė galima apskaičiuoti naudojant formulę: $P=I^2R,$ kur $R$ – grandinės atkarpos, per kurią teka srovė $I$, varža. Iš šios formulės gaukite elektros energijos blokus.
Sprendimas. Pagal problemos sąlygą elektros galios matavimo vienetų nustatymo pagrindu imsime išraišką:
Srovė matuojama amperais (A) – tai vienas iš septynių pagrindinių SI sistemos vienetų. Atsparumas matuojamas omais (Ohm). Omas – išvestinis SI sistemos vienetas. Jis išreiškiamas baziniais vienetais taip:
\[Ohm=\frac(m^2kg)(c^3A^2).\]
Naudojame pateiktą formulę (1.1), turime:
\[\left=\left=(\left)^2\left=A^2\cdot \frac(m^2kg)(c^3A^2)=\frac(m^2kg)(c^3)= antradienis\]
Atsakymas. Kai nustatome elektros galią naudojant išraišką $P=I^2R$, gauname, kad SI sistemos galia turi vatų vienetą.
2 pavyzdys
Pratimas. Dviejų lempučių galia: $P_1=40$W ir $P_2=100$W ir Nominali įtampa$U_1=U_2=110\V$. Jie jungiami nuosekliai (1 pav.) ir prijungiami prie šaltinio nuolatinė įtampa, kurio reikšmė $U=220\V$.
Kiek energijos sunaudos kiekviena iš lempučių su tokia jungtimi? Atsakymą parašykite dekavatais (daW).
Sprendimas. Remiantis 1 pav., matome, kad lemputės yra sujungtos nuosekliai, tai reiškia, kad kiekvienoje iš jų srovės stiprumas yra vienodas, įtampos kritimas priklauso nuo varžos. Lempučių suvartojamą galią galima rasti pagal formulę:
parašykite (2.1) lygtį kiekvienai lemputei:
\[(P")_1=I^2R_1;;\ \ (P")_2=I^2R_2\left(2.2\right).\]
Lempos gijų varžą nustatome pagal vardinius parametrus:
Srovės stiprumą nustatome pagal Omo dėsnį grandinės atkarpai, atsižvelgiant į tai, kad lempos yra sujungtos nuosekliai:
Išspręsdami lygtis (2.1) - (2.3), gauname:
\[(P")_1=\frac(U^2U^2_1)(P_1(\frac(U^2_1)(P_1)+\frac(U^2_2)(P_2)));;(P")_2 =\frac(U^2U^2_2)(P_2(\frac(U^2_1)(P_1)+\frac(U^2_2)(P_2)))\ .\]
Atlikime skaičiavimus, gauname:
\[(P")_1=\frac((220)^2\cdot (110)^2)(40\cdot \left(\frac((110)^2)(40)+\frac((110) ^2)(100)\right))=81,6\ \left(W\right);;\ (P")_2=\frac((220)^2\cdot (110)^2)(100\ cdot \left(\frac((110)^2)(40)+\frac((110)^2)(100)\right))=32,6\ \left(W\right).\]
Atsižvelgiant į ryšį tarp daW ir W:
\[(\rm 81.6)(\rm \ )(\rm W)(\rm =8.16\ )(\rm daW);;(\rm 32.6\ )(\rm W)(\rm =3.26\ )( \rm DaW).\]
Atsakymas.$((\rm P)(\rm "))_((\rm 1))(\rm =8,16\ )(\rm DaW)$; $((\rm P)(\rm ")) _((\rm 2))(\rm =3,26\ )(\rm daW)$
Norint nutempti 10 maišų bulvių iš daržo, esančio už poros kilometrų nuo namų, teks visą dieną su kibiru skubėti pirmyn ir atgal. Jei paimsite vežimėlį, skirtą vienam maišui, tai galite padaryti per dvi tris valandas.
Na, o jei visus maišus sumesite į arklio traukiamą vežimą, tai po pusvalandžio jūsų derlius saugiai migruos į jūsų rūsį. Koks skirtumas? Skirtumas yra darbų atlikimo greičiu. Mechaninio darbo greitis apibūdinamas fizikiniu dydžiu, studijuotu septintos klasės fizikos kurse. Šis dydis vadinamas galia. Galia parodo, kiek darbo atliekama per laiko vienetą. Tai yra, norint rasti galią, reikia padalinti atliktą darbą iš sugaišto laiko.
Galios skaičiavimo formulė
Ir šiuo atveju galios skaičiavimo formulė yra tokia: galia \u003d darbas / laikas arba
N = A/t,
kur N yra galia,
Darbas,
t – laikas.
Galios vienetas yra vatas (1 W). 1 W yra galia, kuria per 1 sekundę atliekamas 1 džaulis. Šis agregatas pavadintas anglų išradėjo J. Watto, sukūrusio pirmąjį garo variklį, vardu. Įdomu, kad pats Wattas naudojo kitą galios vienetą - Arklio jėgos, o galios formulė fizikoje tokia forma, kokia ją žinome šiandien, buvo pristatyta vėliau. Arklio galių matavimas naudojamas ir šiandien, pavyzdžiui, kalbant apie galią keleivinis automobilis arba sunkvežimis. Viena arklio galia prilygsta maždaug 735,5 vatams.
Galios taikymas fizikoje
Galia yra svarbiausia bet kurio variklio savybė. Įvairūs varikliai tobulai vystosi skirtinga galia. Tai gali būti net šimtoji kilovato dalis, pavyzdžiui, elektrinio skustuvo variklis arba milijonai kilovatų, pavyzdžiui, erdvėlaivio nešančiosios raketos variklis. Su skirtinga apkrova automobilio variklis gamina skirtingą galią ir toliau judėti tuo pačiu greičiu. Pavyzdžiui, didėjant krovinio masei, didėja automobilio svoris, didėja trinties jėga ant kelio paviršiaus, o norint išlaikyti tokį patį greitį kaip ir be apkrovos, variklis turės veikti. puikus darbas. Atitinkamai padidės variklio generuojama galia. Variklis sunaudos daugiau degalų. Tai puikiai žino visi vairuotojai. Tačiau važiuojant dideliu greičiu važiuojančios transporto priemonės inercija taip pat vaidina svarbų vaidmenį. transporto priemonė, kuris yra didesnis, tuo didesnė jo masė. Patyrę sunkvežimių vairuotojai suranda optimalų greičio ir benzino sąnaudų derinį, kad automobilis sudegintų mažiau degalų.
Ilgis ir atstumas Masė Birių produktų ir maisto produktų tūrio matai Plotas Tūris ir matavimo vienetai kulinariniuose receptuose Temperatūra Slėgis, mechaninis įtempis, Youngo modulis Energija ir darbas Galia Jėga Laikas Linijos greitis Plokščias kampas Šiluminis efektyvumas ir kuro efektyvumas Skaičiai Informacijos kiekio matavimo vienetai Valiutų kursai Moteriškų drabužių ir avalynės dydžiai Vyriškų drabužių ir batų dydžiai Kampinis greitis ir greičio pagreitis Kampinis pagreitis Tankis Savitasis tūris Inercijos momentas Jėgos momentas Sukimo momentas Savitasis kaloringumas (pagal masę) Energijos tankis ir kuro savitasis šilumingumas (pagal tūrį) Temperatūros skirtumas Šiluminio plėtimosi koeficientas Šiluminė varža Šilumos laidumas Savitoji šilumos talpa Energijos poveikis, šiluminės spinduliuotės galia Šilumos srauto tankis Šilumos perdavimo koeficientas Tūrinis srautas Masės srautas Molinis srautas Masės srauto tankis Molinė koncentracija Masės koncentracija tirpale Dinaminė (absoliutinė) klampumas Kinematinė klampumas Paviršiaus įtempis Garų pralaidumas Garų pralaidumas, garų perdavimo greitis Garso lygis Mikrofono jautrumas Garso slėgio lygis (SPL) Ryškumas Šviečiantis intensyvumas Apšvietimas Kompiuterinės grafikos skiriamoji geba Dažnio ir ilgio bangos Galia dioptrijomis ir židinio nuotolis Galia dioptrijomis ir objektyvo padidinimas (×) Elektros krūvis Linijinis krūvio tankis Paviršinio krūvio tankis Tūrinis krūvio tankis Elektros srovė Linijinis srovės tankis Paviršiaus srovės tankis Elektrinio lauko stipris Elektrostatinis potencialas ir įtampa Elektrinė varža Specifinis elektrinė varža Elektros laidumas Elektros laidumas Elektrinė talpa Induktyvumas Amerikos vielos matuoklis Lygiai dBm (dBm arba dBm), dBV (dBV), vatai ir tt vienetai Magnetovaros jėga Stiprumas magnetinis laukas Magnetinis srautas Magnetinė indukcija Jonizuojančiosios spinduliuotės sugertosios dozės galia Radioaktyvumas. Radioaktyvusis skilimas Radiacija. Ekspozicijos dozė Radiacija. Sugertoji dozė Dešimtainiai priešdėliai Duomenų perdavimas Tipografija ir vaizdavimas Medienos tūrio vienetai Molinės masės apskaičiavimas Periodinė sistema cheminiai elementai D. I. Mendelejevas
Pradinė vertė
Konvertuota vertė
vatas egzavatas petavatas teravatas gigavatas megavatas kilovatas heklovatas dekavatas decivatas centivatas milivatas mikrovatas nanovatas pikovatas femtovatas atovatas arklio galios metrinė arklio galia boileris arklio galia elektrinis arklio galia (siurbimo žmogus arklio galia). šiluminis vienetas (IT) per valandą Brit. šiluminis vienetas (IT) per minutę Brit. šiluminio vieneto (IT) per sekundę Brit. šiluminis vienetas (termocheminis) per valandą Brit. šiluminis vienetas (termocheminis) per minutę Brit. šiluminis vienetas (termocheminis) per sekundę MBTU (tarptautinis) per valandą Tūkstantis BTU per valandą MMBTU (tarptautinis) per valandą Milijonas BTU per valandą šaldymo tonų kilokalorijų (IT) per valandą kilokalorijų (IT) per minutę kilokalorijų (IT) per sekundę kilokalorijų ( thm) per valandą kilokalorija (thm) per minutę kilokalorija (thm) per sekundę kalorija (thm) per valandą kalorija (thm) per minutę kalorija (thm) per sekundę kalorija (thm) per valandą kalorija (thm) per minutę kalorija (thm) per s per sekundę teradžaulis per sekundę gigadžaulis per sekundę megadžaulis per sekundę kilodžaulis per sekundę hektojaulis per sekundę dekadžaulis per sekundę decidžaulis per sekundę centidžaulis per sekundę milidžaulis per sekundę mikrodžaulis nanodžaulis per sekundę pikdžaulis per sekundę femdžaulis per sekundę atodžaulis per sekundę džaulis per valandą džaulis per minutę kilodžaulis per valandą kilodžaulis per minutę Planko galia
Daugiau apie galią
Bendra informacija
Fizikoje galia yra darbo ir laiko, per kurį jis atliekamas, santykis. mechaninis darbas yra kiekybinė jėgos veikimo charakteristika F ant kūno, dėl to jis juda atstumu s. Galią taip pat galima apibrėžti kaip energijos perdavimo greitį. Kitaip tariant, galia yra mašinos veikimo rodiklis. Išmatavę galią, galite suprasti, kiek ir kaip greitai atliekamas darbas.
Maitinimo blokai
Galia matuojama džauliais per sekundę arba vatais. Kartu su vatais taip pat naudojama arklio galia. Iki garo mašinos išradimo variklių galia nebuvo matuojama, todėl nebuvo visuotinai priimtų galios vienetų. Kai garo variklis buvo pradėtas naudoti kasyklose, inžinierius ir išradėjas Jamesas Wattas pradėjo jį tobulinti. Siekdamas įrodyti, kad dėl jo patobulinimų garo variklis tapo produktyvesnis, jis palygino jos galią su arklių darbingumu, nes žirgais žmonės naudojasi jau daug metų ir daugelis galėjo lengvai įsivaizduoti, kiek daug darbo gali nuveikti arklys. tam tikrą laiką. Be to, ne visose kasyklose buvo naudojami garo varikliai. Tuose, kur jie buvo naudojami, Watt palygino senų ir naujų garo variklio modelių galią su vieno arklio galia, ty su vienu. arklio galių. Vatas šią vertę nustatė eksperimentiniu būdu, stebėdamas traukiamųjų arklių darbą malūne. Pagal jo matavimus, viena arklio galia yra 746 vatai. Dabar manoma, kad šis skaičius yra perdėtas, o arklys negali ilgai dirbti tokiu režimu, tačiau jie nepakeitė agregato. Galia gali būti naudojama kaip produktyvumo matas, nes didinant galią didėja per laiko vienetą atliekamo darbo kiekis. Daugelis žmonių suprato, kad patogu turėti standartizuotą galios vienetą, todėl arklio galios tapo labai populiarios. Jis buvo pradėtas naudoti kitų prietaisų, ypač transporto priemonių, galiai matuoti. Nors vatai buvo naudojami beveik tiek pat laiko, kiek arklio galios, arklio galios dažniau naudojamos automobilių pramonėje, todėl daugeliui pirkėjų yra aiškiau, kai tuose vienetuose nurodoma automobilio variklio galia.
Buitinių elektros prietaisų galia
Ant buitiniai elektros prietaisai paprastai nurodoma galia. Kai kurios lempos riboja jose galimų naudoti lempučių galią, pavyzdžiui, ne daugiau kaip 60 vatų. Taip yra todėl, kad didesnės galios lemputės išskiria daug šilumos ir gali būti pažeistas lemputės laikiklis. O pati lempa esant aukštai temperatūrai lempoje tarnaus neilgai. Tai daugiausia problema, susijusi su kaitrinėmis lempomis. LED, fluorescencinės ir kitos lempos paprastai veikia mažesne galia ir tuo pačiu ryškumu, o jei naudojamos šviestuvuose, skirtuose kaitrinėms lempoms, galios problemų nėra.
Kaip daugiau galios prietaisą, tuo didesnės energijos sąnaudos ir prietaiso naudojimo išlaidos. Todėl gamintojai nuolat tobulina elektros prietaisus ir lempas. Lempų šviesos srautas, matuojamas liumenais, priklauso nuo galios, bet ir nuo lempų tipo. Kuo didesnis lempos šviesos srautas, tuo ryškesnė jos šviesa atrodo. Žmonėms svarbu ne lamos sunaudojama galia, o didelis ryškumas, todėl pastaruoju metu vis populiarėja alternatyvos kaitrinėms lempoms. Žemiau pateikiami lempų tipų, jų galios ir sukuriamo šviesos srauto pavyzdžiai.
Ar jums sunku išversti matavimo vienetus iš vienos kalbos į kitą? Kolegos pasiruošusios jums padėti. Paskelbkite klausimą TCTerms ir per kelias minutes gausite atsakymą.
Vatas, džaulis per sekundę (W, W) vatas, džaulis per sekundę.
Vatų tarptautinės vienetų sistemos SI galios vienetas.
Pavadintas J. Watto vardu, žymimas W arba W. 1 vatas yra galia, kuria per 1 sekundę atliekamas darbas, lygus 1 džauliui. Vatai kaip elektros (aktyviosios) galios vienetas yra lygus nekintančios 1 ampero elektros srovės galiai esant 1 volto įtampai.
Dėl mažo vato dydžio technikoje dažniausiai naudojami keli agregatai: kilovatai (1 kW = 1000 vatų) ir megavatai (1 MW = 1 000 000 vatų).
Kilovatas, kilodžaulis per sekundę (kW, KW) kilovatas.
1 kilovatas yra lygus 1000 vatų. Skaitykite daugiau vato apibrėžime.
Dėl mažo vato dydžio technologijose dažniausiai naudojami keli vienetai: kilovatai (1 kW (KW) \u003d 1000 W) ir megavatai (1 MW (MW) \u003d 1000000 W).
Ergs per sekundę(erg/c, erg/s) erg per sekundę.
Pavadinimas Erg kilęs iš graikiškojo érgon darbo.
Erg per sekundę galios vienetas CGS vienetų sistemoje.
1 Erg per sekundę yra lygus 10 -7 vatams.
1 vatas yra lygus 10 7 ergams per sekundę.
Arklio jėgos(AG).
arklio galia(AG, HP).
Pasenęs nesisteminis galios vienetas: buvo pristatytas XVIII amžiuje ir toliau naudojamas daugelyje technologijų šakų, daugiausia automobilių ir traktorių pramonėje. Paskirta L. s., PS (Pferdestärke, vokiečių k.), CV (cheval-vapeur, prancūzų k.), HP arba hp (arklio galių, anglų k.).
Didžiulė painiava dėl arklio galių „RuNet“ (ir žinynuose). Įprasta paieška „Yandex“ suteikia visas galimas reikšmes nuo 730 iki 750 vatų už arklio galią.
SSRS, Rusijoje ir kai kuriose kitose šalyse 1 arklio galia (1 AG, 1 CV) = 75 kgf m / s = 735,49875 vatai (tiksliai).
JAV, JK ir kitose šalyse 1 AG = 550 pėdų lb/s = 745,69987158227022 vatai (tiksliai).
kilokalorijų per valandą(kcal/s, kcal/s) kilokalorijų per valandą.
Iš lotyniško kalorijų šilumos – nesisteminis šilumos kiekio vienetas.
1-ojoje pasaulinėje vandens ir garų savybių konferencijoje (Londonas, 1929 m.) buvo įvestas tarptautinis kcal, apibrėžiant jį kaip 1/861,1 tarptautinės kWh. Tarptautinėse konferencijose apie vandens garų savybes (1954 ir 1956 m.) buvo priimtas sprendimas pereiti nuo kalorijų prie naujo vieneto – absoliutaus džaulio, kuris vėliau buvo įtrauktas į Tarptautinę vienetų sistemą. Nustatomas toks ryšys tarp kalorijų ir džaulio:
1 kalorija = 4,1868 džauliai (tiksliai); (naudojama mūsų skaičiuoklėje)
20 laipsnių K yra lygus 4,181 džaulio;
termochemijoje plačiai naudojama kalorija yra 4,1840 džaulių.
1 kilokalorija per valandą yra lygi 4,1868*1000/3600 = 1,163 vatai.
Kalorijų per sekundę(cal/s, cal/s) kalorijų per sekundę.
Iš pradžių K. buvo apibrėžtas kaip šilumos kiekis, reikalingas 1 g vandens pašildyti 1 laipsniu Celsijaus. Iki XIX amžiaus pabaigos nebuvo nustatyta nei temperatūrų intervalo atkarpa, kurioje buvo atliekamas šildymas, nei jo sąlygos. Todėl buvo naudojamos įvairios kalorijos: 0, 15, 20, 25 laipsnių, vidutinės, termocheminės ir kt.
SSRS 1934–1957 metais buvo naudojama 20 laipsnių kilokalorija, lygi (0,02 proc. tikslumu) šilumos kiekiui, reikalingam 1 kg vandens pašildyti nuo 19,5 iki 20,5 laipsnių Celsijaus.
Skaitykite daugiau kilokalorijomis per valandą. 1 kalorija per sekundę yra lygi 4,1868 vatų.
Britanijos šiluminis (šiluminis) vienetas per sekundę(BTU/s, BTU/s) – britų šiluminis vienetas per sekundę.
1 britų šiluminis vienetas yra lygus 1055,05585257348 džaulių (tiksliai), atitinkamai 1 Btu per sekundę yra lygus 1055,05585257348 vatams.
Kilogramo jėgos metras per sekundę(kgf m/s arba kg, kgf m/s), kilogramas-jėgos metras per sekundę.
1 kgf m / s \u003d 9,80665 vatai (tiksliai). Daugiau informacijos apie kilogramo jėgą rasite skyriuje „jėga“.