11а_Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца

1. Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца.

РОБОТА І ПОТУЖНІСТЬ
ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ.
ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА.

2.

Електричний струм
Зараз
електричний
струм
використовується
практично
всюди.
Різноманітні побутові електроприлади,
електричне
обладнання
автомобілів,
хімічна промисловість, медицина, засоби
зв’язку...
Кожен із вас може навести кілька
десятків пристроїв, дія яких ґрунтується на
використанні електричної енергії, яка в цих
пристроях перетворюється на інші види
енергії. Електричне поле при цьому
виконує роботу, яку називають роботою

3.

Робота електричного струму
Нехай через ділянку кола, на яку
подано
напругу
U,
проходить
електричний струм силою І. Тоді за
час t через поперчний переріз
провідника
пройде
заряд
q
і
електричне поле виконає роботу
А – робота струму, Дж
А=qU. Враховуючи, що q=It, маємо:
А=UIt
Одиниця роботи струму в СІ –
джоуль.
[A]=1Дж=1В∙А∙с
U2 t
А=
R
А=І2Rt
U – напруга на ділянці
кола, В
I – сила струму в колі, А
t – час, с
Позасистемна одиниця
роботи струму – кіловатгодина.
1кВт∙год=3,6∙106Дж

4.

Прилади для вимірювання
роботи струму
Прилад для прямого вимірювання
роботи струму – лічильник
електричної енергії.

5.

Потужність електричного струму
Потужність струму – це фізична величина, яка
чисельно дорівнює роботі струму за одиницю часу.
А
Р=
t
• Враховуючи, що А=UІt,
можемо отримати формулу:
Р = UІ
Одиниця потужності в СІ – ват.
Дж
[Р]=1Вт=1 =1А∙В
с
Р=
U2
R
або
Р = І2R
Р – потужність, Вт
А – робота, Дж
t – час, с
Зверніть увагу!
Наведені
формули
завжди
справджуються
для
постійного
струму
і
мають
певні
межі
застосування в разі змінного струму.

6.

Прилад для вимірювання
потужності струму
1500Вт
1800Вт
2500Вт
Кожен електричний прилад має свою
максимальну потужність. Для вимірювання
потужності струму використовують прилад
– ватметр.

7.

Закон Джоуля-Ленца
Закон Джоуля-Ленца: кількість теплоти, яка
виділяється в провіднику зі струмом, прямо
пропорційна квадрату сили струму, опору
провідника та часу проходження струму.
Q=I2Rt
Q – кількість теплоти, Дж
I – сила струму, А
R – електричний опір провідника,
Ом
t – час, с

8.

Нагрівальний елемент
1500Вт
Основна
частина
будь-якого
нагрівального пристрою – нагрівальний
елемент певної потужності. Він являє
собою
провідник,
виготовлений
з
тугоплавкого
матеріалу
з
великим
питомим опором і має невелику
(порівняно з підвідними проводами)
площу поперечного перерізу.
800Вт
600Вт
180Вт
450В
т
380Вт

9.

Розв’язуємо задачі – опрацювати!
Визначте, яку роботу виконує електродвигун за 8 год роботи,
якщо сила струму в колі електродвигуна 6 А, а напруга на
його клемах 230 В. Відомо, що ККД електродвигуна 60%.
Дано:
t=8 год=28800 с
І=6А
U = 230 B