Начертательная геометрии и инженерная графика Преобразование комплексного чертежа Плоскости и их проекции Электротехника

Электрическая энергия и электрическая мощность

Электрическая энергия

Рис. 1.13

 Изобразим схему простейшей электрической цепи, состоящей из источника ЭДС с внутренним сопротивлением  и приемника с сопротивлением  (рис. 1.13).

 Из закона Ома (1.9)

.

  Учитывая, что , запишем

.  (1.13)

 Умножим левую и правую части уравнения на

,  (1.14)

где  – работа (энергия) источника.

 Так как , то  (1.15) 

где   – энергия, передаваемая потребителю;  – энергия, расходуемая на потери во внутреннем сопротивлении источника.

 Следует отметить, что работа и энергия – понятия равноценные. Энергия – способность источника совершать работу. Чтобы измерить энергию источника, надо измерить работу, которую он совершает, расходуя эту энергию.

 Размерность энергии  В·А·с = Дж.

 На практике за единицу энергии принимают 1 кВт·ч = 3600000 Дж.

 1.5.2. Электрическая мощность

 Электрическая мощность – это физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии

 (1.16)

 Размерность мощности – ватт (вт). 1 вт – мощность, при которой за одну секунду совершается работа в один джоуль.

 Мощность, отдаваемая (полезная) источником энергии потребителю (приемнику)

  (1.17)

 Потери мощности во внутреннем сопротивлении

.  (1.18)

 При работе источника на нагрузку в виде сопротивления преобразование электрической энергии в электрическую мощность выражают с помощью закона Джоуля-Ленца. Мощность, выделяемая (или потребляемая) в сопротивлении R:

.

КПД источника энергии Отношение мощности приемника (полезной мощности)  к мощности источника энергии   называется его коэффициентом полезного действия (КПД):   (1.19).

Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС Рассмотрим участок цепи, содержащий сопротивление и ЭДС (рис. 1.14).

Законы Кирхгофа Законы Кирхгофа устанавливают соотношения между токами и напряжениями в разветвленных электрических цепях произвольного типа.


На главную