Puterea, munca

Repeta

Acest capitol conține fundamentele teoretice electrotehnice foarte importante, fără de care ar fi dificil de înțeles mai departe. Multe sarcini practice legate de legea, performanța, munca lui Ohm ajută la învățare.

Între timp, ne-am familiarizat cu conceptele de tensiune și curent electric, precum și cu cantități de curent alternativ, cum ar fi frecvența, lungimea de undă și așa mai departe.

Numele cantității Denumire Unitate Simbol unitate

tensiune	U	volt	V
actual	Eu	amperi	THE
perioada de timp	t	secunde	s
frecvență	f	hertz	Hz
lungime de undă	l	metru	m

Următoarea relație poate fi deja scrisă între cantitățile cunoscute:

Următoarele pagini discută concepte care pot fi urmărite înapoi la relația dintre tensiune și curent.

Legea lui Ohm

Următoarea figură arată un experiment. Dacă mărim tensiunea sursei noastre, becul conectat la circuit va străluci mai puternic. Acest lucru arată că apoi curge mai mult curent în circuit.

Curenții infinit de mari nu pot curge în circuit. Rezistența fibrei conductoare din bec limitează cantitatea de curent generată. Rezistența este afectată de numărul de electroni liberi din materialul conductiv, precum și de structura rețelei materialului. Acestea vor fi discutate în detaliu în următoarele capitole.

Rezistența lămpii cu incandescență și toate celelalte rezistențe sunt reprezentate de următorul simbol:

Litera R este un semn al rezistenței (derivat din cuvântul englez rezistor) și unitatea sa este ohm, semn: Ω.

Definiție: Dacă 1 A curge sub o tensiune de 1 V conectată la consumator, rezistența consumatorului este de 1 ohm.

Unitatea de măsură a fost definită cu precizie în 1970: Unitatea SI de rezistență electrică derivată este ohmul (1 ohm este rezistența unui conductor metalic structurat omogen ale cărui două puncte, în condiții de temperatură constantă, sub o tensiune de 1V, au o constantă curent de 1 A. debit.)

Deci, a treia din oricare două cantități poate fi determinată.

Configurarea măsurătorii (a) și caracteristica măsurabilă (b)

Prima incercare:

La o rezistență constantă (10 ohmi), modificați tensiunea și măsurați curentul.

U (V)	10	20	30	40
IN ABSENTA)	1	2	3	4

Trasarea valorilor măsurate pe o diagramă U-I dă punctele unei linii. Dacă tragem linia, putem vedea că trece prin origine, deci la 0 tensiune nu curge curent. Dacă măsurarea se repetă cu un alt rezistor (de exemplu, 20 ohmi), se poate vedea, de asemenea, că de două ori mai mult curent curge sub tensiunea de două ori. Se poate spune, de asemenea, că tensiunea și curentul sunt direct proporționale. În scris: U

Al doilea experiment:

Menținerea constantă a curentului (2 A) schimbă rezistența. Măsurați tensiunea necesară pentru menținerea curentului.

R (ohm)	5	10	20
U (V)	10	20	40

Se poate observa că există și o relație directă între rezistență și tensiune: R

Ambele relații experimentate sunt descrise în legea lui Ohm:

Folosind legea lui Ohm, am putut învăța relația dintre două mărimi de bază, tensiunea și curentul. Conexiunea este valabilă și pentru curent continuu (DC) și cantități alternative (AC).

Ce tensiune este necesară pentru a acționa un releu dacă 120 mA trebuie să curgă prin bobina sa de 50 ohm pentru ca contactele să poată trage?

Dat: R = 50 ohmi, I = 120 mA = 0,12 Å
U = R * I = 50 * 0,12 = 6
Deci este necesar 6 V pentru funcționare.

Al doilea exemplu:

Când o tensiune de 24 V este aplicată unui dispozitiv electronic, un curent de 15 mA începe în circuit. Care este rezistența dispozitivului?

Dat: I = 15mA = 0,015 A; U = 24V
R = U/I = 24/0,015 = 1600
Deci rezistența dispozitivului este de 1600 ohmi, adică 1,6 kohm.

Este demn de remarcat (poate fi util pentru un electrician):

obsesie

Acestea pot fi utilizate pentru a calcula rapid Exemplul 2:

Prima practică:

Cu un comutator în trei poziții, trei rezistențe de valori diferite pot fi conectate la circuit. Ce curent poate fi măsurat în fiecare caz? Soluție (completați tabelul):

R (kohm)	2	4	8
Sunt o)	.	.	.

Corectitudinea soluției poate fi ușor verificată, deoarece schimbând rezistența de două ori, curentul trebuie întotdeauna înjumătățit.

Trebuie determinată valoarea rezistenței de lucru în circuitul tranzistorului prezentată în figură. Tensiunea de alimentare a circuitului este de 12 V. Vrem jumătate din tensiunea de alimentare la rezistorul de lucru. Utilizarea unui tranzistor ca amplificator NF necesită un curent colector de 2 mA.

Care este valoarea rezistorului colector?

A) 6 locuri B) 3 locuri C) 333 ohmi D) 166 ohmi

Putere electrica

Puterea necesară depinde de amploarea rezistenței consumatorului. Care este puterea maximă la rezistorul din circuitul anterior al tranzistorului? Răspunsul la întrebare va fi mai ușor după următoarele rânduri.

Dacă curentul curge printr-un rezistor, căldura este generată la rezistor (fier, bec). Această putere crește odată cu creșterea tensiunii sau curentului la consumator. Semnul puterii electrice: P (din cuvântul englez power) poate fi calculat ca produs al curentului și tensiunii.

Unitatea de putere este de wați [W], V * A. Puterea consumatorului este de 1 W dacă 1 A curge prin el sub o tensiune de 1 V.

Folosim adesea o unitate de performanță cu următoarele prefixe:

1 megawatt	MW	10 ^ 6 V
1 kilowatt	kW	10 ^ 3 W
1 miliwatt	mW	10 ^ -3 W
1 microwatt	μW	10 ^ -6 V

Metoda de calcul P = U * I este practic valabilă doar pentru curentul continuu în toate cazurile. Pentru cantități alternative, acesta poate fi utilizat numai dacă nu există o diferență de fază între tensiune și curent, adică există doar o sarcină pur ohmică în circuit. (Vezi capitolul 3 pentru detalii)

Nu vom aborda acest subiect mai detaliat acum, deoarece acest lucru este suficient pentru examenul radioamator.

Care este puterea la rezistor în al doilea exercițiu dacă un curent de 2 mA trece prin el din cauza tensiunii de 6 V?

Dat: U = 6 V; I = 2 mA

Soluție: P = U * I P = 6 V * 2 mA = 12 mW

Deci, există doar 12 mW (căldură) de putere pe rezistor (căldură Joule).

Al treilea exercițiu:

Un transceptor mobil extrage 100 de wați de putere din sistemul de 12V al mașinii atunci când transmite.
Care este curentul desenat?

A) 1200 A B) 16,6 A C) 8,33 A D) 0,12 A

Dacă nu sunt specificate tensiunea și curentul, dar este dată doar rezistența la tensiune sau rezistența la curent, a treia cantitate și putere lipsă pot fi calculate din oricare dintre ele. Următoarele formule arată metodele de calcul derivate folosind legea lui Ohm.

(a) Dacă sunt cunoscute rezistența și curentul:

Formula încadrată merită remarcată.

b) Pentru o rezistență și o tensiune date.

Formula încadrată merită remarcată.

Al patrulea exercițiu:

La măsurarea puterii de ieșire a unui HF, o tensiune de 100 V este măsurată la o rezistență de 50 ohmi.
Câtă putere iese din impozit?

A) 5 kW B) 500 W C) 200 W D) 2 W

Lucrul electric

Chiar și numai în mecanică, W (din cuvântul englezesc Work) este cel mai adesea folosit pentru a indica munca electrică. Munca înseamnă performanță constantă pentru o perioadă mai lungă de timp.

W = P * t; lucru = putere * timp

Următoarea relație oferă cea mai importantă relație pentru lucrările electrice.

Dacă înlocuim datele în volți, amperi și secunde în formulă, vom termina cu VA-uri, cunoscute și sub numele de Ws (wattsecunde).

Notă: Unitatea de bază de lucru este Ws. Dar aceasta este o unitate relativ mică, așa că folosim adesea kWh (kilowatti oră).

Al cincilea exercițiu:

Câți W pe kWh?

Notă: Ceasul trebuie înlocuit în câteva secunde!

A) 3.600.000 Ws B) 60.000 Ws C) 3.600 Ws D) 60 Ws

Această conversie poate fi necesară atunci când se calculează suma care trebuie plătită pentru electricitate. Plătim furnizorului de energie electrică pentru lucrările electrice, nu pentru performanță. Este important cât timp este preluată puterea din rețea.

Un computer consumă 120 W de alimentare de la rețea.

a) Care este consumul zilnic de energie (lucru electric în kWh) dacă mașina funcționează între 8:00 și 18:00 în fiecare zi?
b) Cât costă energia consumată în timpul funcționării zilnice dacă un kWh este 40 HUF?

a) W = P * t = 120 W × 10 h = 1200 Wh = 1,2 kWh
b) Cost: K = 1,2 kWh × 40 HUF/kWh = 48 HUF

Deci operația zilnică costă 48 de forinți. Potrivit acestora, dacă cineva operează un astfel de computer timp de 10 ore pe zi, acesta costă aproximativ 1.500 de forinți pe lună, adică 6 euro.

Sarcini de testare

Sarcinile din acest capitol vă vor ajuta să vă pregătiți pentru examenul radioamator. Următoarele exemple oferă practică în calcularea legii, performanței și muncii lui Ohm.

TB504 *) Unitate de putere electrică a .

A) joule. B) ore amperi. C) kilowați oră. D) wați.

TB506 Care dintre următoarele este relația incorectă?

TB507 Câtă tensiune curge 2 A la un rezistor de 50 ohmi?

A) 25 V B) 52 V C) 100 V D) 200 V.

TB508 La ce rezistență curge 3 A sub tensiunea aplicată de 90 V?

A) 1/30 ohm B) 30 ohm C) 93 ohm D) 270 ohm

TB525 Care este linia în care ambele relații sunt corecte?

TB526 Care este linia în care ambele relații sunt corecte?

TB527 O sursă de energie furnizează 0,63 A la 230 V. Câtă muncă face sursa dacă funcționează cu astfel de parametri timp de 7 ore?

A) 0,1 kWh B) 1,015 kWh C) 2,56 kWh D) 20,7 kWh

TC500 Capacitatea maximă de încărcare (putere maximă) a unui rezistor de 10 kohm este de 1 W. Care este tensiunea maximă pe care rezistența o poate rezista fără deteriorări?

A) 3,16 V B) 31,6 V C) 10 V D) 100 V.

TC501 Capacitatea maximă de încărcare a unui rezistor de 120 ohmi este de 23 W. Care este curentul maxim pe care rezistența îl poate rezista fără deteriorări?

A) 19,2 mA B) 192 mA C) 43,7 mA D) 437 mA

Soluții

Soluții pentru exercițiile care apar în timpul capitolului:

R (kOhm)	2	4	8
Sunt o)	12	6	3

Al doilea exercițiu: B
A treia practică: C
Al patrulea exercițiu: C
Al cincilea exercițiu:

Detalii despre soluțiile corecte pot fi găsite la următorul link: Anexă

Sarcini de testare

Următorul tabel prezintă soluțiile pentru sarcină făcând clic pe ea.

Ai rezolvat cel puțin 7 sarcini? Este de ajuns. Aceste exemple au avut o dificultate similară cu sarcinile de examen.

http://tankonyv.ham.hu 15 decembrie 2005 Condiții de utilizare pentru materiale de pe http://tankonyv.ham.hu. HG2ECZ, HG3IPD Amatori radio participanți