Elektrik işleri konulu sunum. Elektrik mühendisliği ve elektronik Doğrusal doğru akım devreleri. Sonuç maliyet olacak

Enerji ve güç elektrik devresi doğru akım. EMF'nin tanımından, kaynak tarafından yapılan işin olduğu anlaşılmaktadır. elektrik enerjisi, yani yüklerin ayrılması için kaynaktaki dış kuvvetlerin çalışması şuna eşittir: Doğru akımın tanımından, t süresi boyunca iletken bölümden geçen yük miktarının şuna eşit olduğu izlenir: burada E - (EMF) elektrik hareket gücü, İÇİNDE; A, yükü (J) hareket ettirirken dış kuvvetlerin işidir; q yüktür, (C). nerede ben - elektrik akımı, (A); q yüktür, (C); t zaman(lar)dır.

Önceki iki formülü birleştirerek, elektrik enerjisi kaynağının t zamanında yaptığı işi elde ederiz: Yük direncinde, yani U voltajında ve I akımında elektrik enerjisi alıcısı çalışır (enerji tüketilir): Enerji birimleri 1 joule'dür (1 J); 1 joule, 1 watt-saniyeye eşittir (1 J = 1 W s). Enerji bazen kilovat-saat cinsinden ifade edilir (elektrik sayaçlarında) 3,6 10 6 J = 1 kWh.

Joule Lenz yasası: bir iletkenden doğru akım geçtiğinde, elektrik enerjisi termal enerjiye dönüşür ve açığa çıkan ısı miktarı, elektrik kuvvetlerinin çalışmasına eşit olacaktır: Yayılan ısının ölçü birimi 1 joule'dür (1 J).

Güç dengesi Elektrik enerjisi kaynaklarının geliştirdiği güç, bu enerjiyi diğer enerji türlerine dönüştürme gücüne eşittir. Bu, elektrik devresinin güç dengesi ile ifade edilir, burada sol tarafta kaynaklar tarafından geliştirilen güçlerin toplamı, sağda ise tüm alıcıların güçlerinin toplamı ve kaynaklar içindeki geri döndürülemez enerji dönüşümleri (iç dirençlerden kaynaklanan kayıplar).

Verimlilik Katsayısı yararlı eylem Bir elektrik devresinin (COP), alıcının gücünün (faydalı) tüm tüketicilerin toplam gücüne oranıdır. Görev 2.2. 30 dakika içerisinde elektrik tesisatı 220 V DC şebekeye bağlandı Devreden 4,5 A akım geçti Isıtıcı verimi η=0,6. Isıtıcının çalışması sırasında ne kadar ısı açığa çıktı? 1) Elektrik tesisatının gücünü belirleyin: W, 2) Isı miktarını belirleyin: k J.

Elektrik devresinin çalışma modları Yük direncinin değerine bağlı olarak, elektrik devresi farklı modlarda çalışabilir: 1. nominal (a) 2. uyumlu (a) 3. rölantide (b) 4. kısa devre (c)

Nominal mod, devre elemanlarının tasarım verilerine ve parametrelerine karşılık gelen koşullar altında çalıştığı tasarım modudur. Gerilimlerin, akımların ve güçlerin nominal değerleri ürün bilgi föylerinde belirtilmiştir. Anma gerilimleri standartlaştırılmıştır ve 1000 V'a kadar olan ağlar için eşittir: 27, 110, 220, 440 V - doğru akımda; 40, 127, 220, 380, 660 V - tek fazlı alternatif akım. RnRn E Rin

Bir elektrik enerjisi kaynağı için anma güç değeri, kaynağın çalışma noktasındaki maksimum gücüdür. normal koşullarİzolasyonun bozulması ve aşılması tehlikesi olmadan harici bir devreye iş verilebilir. izin verilen sıcaklıkısıtma. Motor tipi tüketiciler için nominal güç değeri, normal çalışma koşullarında mil üzerinde geliştirebilecekleri güçtür. RnRn E Rin

Güçlü devreler için koordineli bir modda çalıştırma ekonomik olarak uygun değildir. Koordineli mod, verimliliğin önemli olmadığı ancak yükte daha fazla güç elde etmek için gerekli olan düşük güçlü devrelerde kullanılır. Güçlü devrelerde Rvn

Boşta çalışma, elektrik devresinin açık olduğu ve yükteki I akımının 0 olduğu bir moddur. Kaynak terminallerindeki voltaj en büyük ve en büyük olacaktır. EMF'ye eşit kaynak: burada Uxx - boşta kaynaktaki voltaj, (V); E - kaynak emf, (V). Bu mod, bir kaynağın EMF'sini ölçmek için kullanılır. E Rin RnRn Uхх

Kısa devre, kaynağın çıkışlarının sıfır dirençli bir iletken ile birbirine bağlandığı bir moddur. Devredeki akım maksimuma çıkma eğilimindedir, kaynaktaki voltaj ve yük direnci sıfırdır. Ukz, kaynaktaki voltajdır. kısa devre E Rin RнRн Ikz

Dahili elektrik direnci ideal kaynak voltaj 0 ve iç direnç gerçek bir voltaj kaynağının CVC'si 0'a eğilimli olmalıdır, o zaman gerçek bir kaynağın CVC'si ideal bir kaynağın CVC'sine, yani yükten bağımsız olacaktır.

İdeal akım kaynakları ve EMF, sonsuz güç kaynaklarıdır. Gerçek bir elektrik enerjisi kaynağı, bir EMF veya akım kaynağının eşdeğer devresi ile temsil edilebilir. Bu, enerjinin korunumu yasası temelinde mümkündür (enerji yoktan var olamaz ve hiçbir yere kaybolamaz, yalnızca bir biçimden diğerine geçebilir). Bu durumda kaynağın geliştirdiği güç Pi, yüke verilen güç PH H ve kaynak içindeki güç kaybı P HV'ye eşittir. Gerçek kaynaklar yükte R H >> R H H boşta moda yakın modlarda çalışır, örn. ideal bir EMF kaynağının moduna yakın modlarda. R N > R HV yük direnciyle, boş moda yakın modlarda çalışırlar, örn. ideal bir EMF kaynağının moduna yakın modlarda. yük direnci ile RN

Akımın yönü hakkında. Elektrik mühendisliğinde, akımın artıdan eksiye doğru aktığı genel olarak kabul edildi. Benjamin Franklin (1760) Tüm temel formüller ve kurallar bu kural temelinde formüle edildi. Bir süre sonra, iletkenlerde bir yük taşıyıcı olan bir elektron keşfedildi. John Thomson (1896) Elektronun koşullu olarak negatif yükü (- 1.6 * C) vardır ve bu nedenle, elektrik enerjisi kaynağının negatif terminalinde biriken devre kapatıldığında pozitif terminale ulaşmak için acele eder. Onlar. bir elektronun hareketi koşullu bir eksiden koşullu bir artıya doğru gerçekleşir. Tüm kuralların değiştirilmesi gerekeceği için, hesaplamalar için akımın koşullu pozitif yönünü artıdan eksiye - pozitif yüklü parçacıkların hareketi - bırakacaklarına karar verildi.

Elektrik enerjisi alıcılarındaki voltajın pozitif yönü için, akımın seçilen pozitif yönüne denk gelen yön AC R UAСUAС I elektrik voltajı A ve C noktaları arasındaki kaynağın dışındaki yol boyunca potansiyel fark olarak adlandırılır. nerede U AC - A ve C noktaları arasındaki potansiyel fark, (B); φ A, A noktasının potansiyelidir, (B); φ C, C noktasının potansiyelidir, (B).

Ohm Yasası (1827) Ohm Yasası, bir devrenin bölümlerindeki akım, gerilim ve direnç arasındaki ilişkiyi tanımlar. Devrenin kaynak içermeyen her bölümü için Ohm yasası şu şekildedir: burada I elektrik akımıdır, (A); U – voltaj, (V); R, devre bölümünün direncidir (Ohm). Kaynağın EMF'sinin yönü, kaynağın içindeki bir okla, akım kaynağındaki akımın yönü de içindeki oklarla gösterilir. EMF kaynağının çıkışları arasındaki U voltajının yönü +'dan -'ye, yani. EMF yönünün tersi.

Görev 2.3. Her bir pilin EMF'si E = 1,45 V ve iç direnci R HV = 0,5 Ohm ise, üç pil ve dış direnç R = 30 Ohm'dan oluşan bir devrede hangi akım akacaktır? Dış direnç 2 ohm'a düştüğünde U AB voltajı nasıl değişecek? 1) Devredeki akımı R \u003d 30 Ohm'da belirliyoruz: A,

Görev 2.3. Her bir pilin EMF'si E = 1,45 V ve iç direnci R HV = 0,5 Ohm ise, üç pil ve dış direnç R = 30 Ohm'dan oluşan bir devrede hangi akım akacaktır? Dış direnç 2 ohm'a düştüğünde U AB voltajı nasıl değişecek? 4) U AB: V'yi belirleyin. R yükündeki U AB gerilimi, yük direncinin azalmasıyla azaldı.

Görev 2.4. Üç pilden oluşan ve dış direnci R = 2 Ohm olan bir devrede, her bir pilin EMF'si E = 1,45 V ve iç direnci R HV = 0,5 Ohm ise, elemanlardan biri diğer ikisinin tersi bağlıyken hangi akım akacaktır? 1) Devredeki akımı R \u003d 2 Ohm'da belirliyoruz: A,

(1) ve (2) ifadelerinden devrenin aktif bölümünün akımı için genel bir ifade yazabiliriz (3) (1) (2) (3) Bu ifadeye genelleştirilmiş Ohm yasası denir. Bundan, devrenin aktif bölümünün akımının, bölümün direncine bölünen voltajlarının ve EMF'nin cebirsel toplamına eşit olduğu sonucu çıkar. EMF ve gerilimler, yönleri akım yönü ile çakışıyorsa + işaretiyle, yönler akım yönüne zıtsa - işaretiyle alınır.

Kirchhoff Kanunları (1845) Kirchhoff'un birinci kanunu bir elektrik devresinin düğüm noktaları için geçerlidir. DC devreleri için şu şekildedir: elektrik devresinin düğümündeki akımların cebirsel toplamı sıfırdır, burada I k, k kolunun elektrik akımıdır, (A); n, verilen düğüme bağlı dalların sayısıdır. Düğüme (gelen) yönlendirilen akımlar genellikle pozitif ve düğümden (giden) - negatif olarak alınır. Yasa, doğru akımlarda elektrik devresinin düğümünde yüklerin birikmediğini açıklar. Kirchhoff kanunları (1845) Kirchhoff'un ikinci kanunu elektrik devre devreleri için geçerlidir. DC devreleri için şöyle der: dallanmış bir elektrik devresinin herhangi bir devresindeki EMF kaynaklarının cebirsel toplamı, bu devrenin tüm elektrik dirençleri üzerindeki gerilim düşüşlerinin cebirsel toplamına eşittir. burada E s, s-th kaynağının EMF'sidir (V), I k, k dalının elektrik akımıdır, (A); R k, k dalındaki elektrik direncidir. m, devredeki dalların sayısıdır, n, EMF kaynaklarının sayısıdır.

Kirchhoff yasaları (1845) EMF'nin yönü, devreyi atlamak için seçilen yönle çakışırsa, böyle bir EMF artı işaretiyle, aksi takdirde eksi ile yazılır. Dallardaki akımlar, devreyi atlamak için seçilen yön ile çakışırsa, bunların elektrik direnci ile çarpımı artı işaretiyle, aksi takdirde eksi işaretiyle yazılır. Yasa, kontur etrafında dolaşırken ve başlangıç noktasına geri dönerken, ikincisinin potansiyelinin değişemeyeceğini, aksi takdirde enerjinin korunumu yasasına uyulmayacağını açıklar.

Kirchhoff'un yasaları (1845) Abdc devresi için, Kirchhoff'un ikinci yasası EMF şeklini alacak E 2 bu durumda eksi işaretiyle alınır, çünkü yönü seçilen devreyi atlama yönüyle çakışmaz (saat yönünde. İfadenin sağ tarafında, tüm ürünler artı işaretiyle alınır, çünkü dallardaki akımlar devreyi atlama yönüyle çakışır ve R 4 I 4 çarpımı eksi işaretiyle çünkü akım I 4 değişmez konturun geçiş yönünü eşleştirin.

Ders konusu:

İş ve güç elektrik akımı

1. Elektrik voltajını belirtmek için hangi harf kullanılır?

1) ben 2) U 3) R 4) q

2. Elektriksel direncin ölçü birimine ne ad verilir?

1) Joule 2) Amper 3) Ohm 4) Volt

3. Akımın gücünü belirtmek için hangi harf kullanılır?

1) A 2) Ben 3) V 4) R

4. Seri bağlı tüm iletkenler için aşağıdaki değerlerden hangisi aynıdır?

1) voltaj 2) akım 3) direnç 4) şarj

5. İletkendeki sila akımı:

1) iletkenin uçlarındaki gerilim ve direnci ile doğru orantılıdır
2) iletkenin uçlarındaki voltaj ve direnci ile ters orantılı
3) iletkenin uçlarındaki gerilim ile doğru, direnci ile ters orantılıdır.
4) iletkenin direnci ile doğru, direnci ile ters orantılıdır.

1. 2)
2. 3)
3. 2)
4. 2)
5. 3)

Elektrik akımının çalışması

Bir elektrik akımının devrenin herhangi bir bölümündeki işini belirlemek için, devrenin bu bölümünün uçlarındaki gerilimi devreden geçen elektrik yüküyle çarpmak gerekir.

A=U*q

Bir iş,

U - Gerilim,

q - Elektrik yükü.

Bir elektrik akımının işi, akımın gücü, voltajı ve akımın geçiş süresi ile orantılıdır.

A=I*U*t

A - Elektrik akımı işi,

ben - Mevcut güç,

U - Gerilim,

t - Geçerli geçen zaman

Elektrik akımının çalışması

İşin Birimi: Joule (J)

1 Joule = 1 Volt * 1 Amp * 1 saniye

1 J = 1 V * 1A * 1s

Joule'un katları cinsinden iş birimleri: hektojoule, kilojoule, megajoule.

Şuna eşit işi Joule cinsinden ifade edin:

Devredeki akımın işini ölçmek için gerekli aletler:

Voltmetre

Ampermetre

Güç

Güç sayısal olarak birim zamanda yapılan işe eşittir.

P - Güç

Güç

Güç ünitesi: Watt (W)

1 Watt = 1 Volt * 1 Amper

1W = 1V * 1A

Vatların katları cinsinden güç birimleri: hektovat, kilovat, megavat.

Watt cinsinden şuna eşit gücü ifade edin:

Bir ampuldeki elektrik akımının 3 dakikada yaptığı iş nedir? Elektrik akımının gücünü hesaplayın.

İsim

Harf tanımı

Birim

Elektrik şarjı

Temel Formül

Mevcut güç

Tanım

Gerilim

Rezistans

Elektrik akımının çalışması

Güç

Refleks

Cümleye devam edin:

Bugün sınıfta öğrendim...

Şimdi yapabilirim …

İlginçti…

Bugünün dersinde edinilen bilgiler faydalı olacaktır ...

"Akımın iş ve gücü" - Elektrik akımının gücü, akımın birim zamanda yaptığı iştir. Elektrik akımının işi. Problemleri çözmek için formülleri nasıl kullanacağınızı öğrenin. Tüketilen enerjiyi hesaplayın (1 kWh maliyeti 1,37 r). James Watt. Elektrik akımının iş ve gücü. 16 Mart Sınıf Çalışması.

"Mekanik iş ve güç" - Güç "Geliştir mantıksal düşünme, hesaplama problemlerini çözme becerileri. Watt James (1736-1819) İskoç mühendis ve mucit. Görev 1. Pompa, 5 metreküp hacmindeki suyu 10 dakikada dışarı pompalar. Hazırlayan: Nedyakina E. Ve fizik öğretmeni. “Mekanik çalışma” konusunda edinilen bilgileri tekrarlayın ve pekiştirin.

"Elektrik akımı için görevler" - Elektrik akımı. sınav. İkinci seviyenin görevleri. 2. 220V voltaj için tasarlanmış 60W ve 100W gücünde iki lamba vardır. Fizik dersi: "Elektrik" konusunda bir genelleme. Rezistans. Dersin amacı: Akımın çalışması. Gerilim. Mevcut güç. Temel formüller. Birinci seviyenin görevleri. Terminolojik dikte.

"Elektrik devreleri 8. sınıf" - 3. Saat. 5. Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir? seri devre? 4. Bir seri elektrik devresinin toplam direnci nasıl hesaplanır? Paralel? Ölçek. 1. Ampermetre. Peki ya iş. Birimler. S - elektrik yükü. Bir elektrik akımının işini ölçmek için üç cihaz gereklidir: 2. Devrenin farklı kısımlarında akımın gücü değişebilir mi?

"Elektrik direnci sınıfı 8" - Sebep. Elektrik direnci - R. İletken uzunlukları - l Kesit alanları - S Maddeler - s. Farklı iletkenler farklı dirençlere sahiptir. - Değer sabittir ve U veya I'e bağlı değildir. Konuyla ilgili sunum: "İletkenlerin elektrik direnci." Elektrik direnci bağlıdır.

Sunuların önizlemesini kullanmak için bir Google hesabı (hesabı) oluşturun ve oturum açın: https://accounts.google.com

Slayt altyazıları:

Elektrik akımının iş ve gücü

IUR ve Ohm Yasasının Tekrarı yeni materyal: A ölçümü A kuvveti (P) maksimum P Sorular 1 2 3 Görevler 1 2 D/h tablosu

Mevcut güç, amper (A) cinsinden SI cinsinden ölçülen I harfi ile gösterilir. Akım gücü ben - orana eşit elektrik şarjı q iletkenin enine kesitinden geçtiği sırada geçti: I= q/t. Akım bir ampermetre ile ölçülür, sembol devrelerde ampermetre devreye seri bağlanır. A

iş Elektrik alanı akımı oluşturan işe akımın yaptığı iş denir. Gerilim U, elektrik akımının bir birim elektrik yükünü hareket ettirme işidir: U \u003d A / q Gerilim birimi volttur (V). Devre bölümündeki gerilim voltmetre ile ölçülür, devrelerde sembolüdür.Voltmetre tüketiciye paralel olarak devreye bağlanır. VV

Voltaj ne kadar yüksek olursa, elektrik alanın parçacıklar üzerindeki etkisi o kadar güçlü olur ve daha fazla güç devredeki akım. Geniş bir iletken sınıfı için (metaller dahil), iletkendeki akım gücü voltajla doğru orantılıdır (Ohm yasası): I \u003d U / R Orantılılık katsayısı R, elektrik direnci olarak adlandırılır ve ohm (Ohm) cinsinden ölçülür. Elektrik direncinin nedeni, yükler bir iletken boyunca hareket ettiğinde girişimin varlığıdır; katı iletkenlerde, hareket eden elektronların enerjisinin bir kısmının kristal kafesin iyonlarına aktarılması nedeniyle elektrik direnci ortaya çıkar.

İletkenlerden akan elektrik akımı çalışır ve bir kişiye hizmet eder. Çalışmanın sonucu şunlar olabilir: iletkenin ısıtılması, manyetik alandaki hareketi, elektromanyetik dalgaların radyasyonu vb. Bir elektrik akımının işi nasıl hesaplanır? Devre bölümünün uçlarındaki voltaj, elektrik alanın 1C'deki yükü alanın bir noktasından diğerine taşımak için yaptığı işe sayısal olarak eşittir: U=A/q → A=U*q (1) I=q /t → q=I*t (2); (2) (1)'de yerine koyalım : A=U*I*t (3) Devrenin kesitindeki iş, bu kesitin uçlarındaki gerilim ile akım şiddetinin ve işin yapıldığı zamanın çarpımına eşittir. Formül (3), Ohm yasası kullanılarak dönüştürülebilir.

Bir elektrik akımının SI cinsinden yaptığı iş joule (J) cinsinden ifade edilir. 1J ünitesi pratikte çok küçük olduğu için elektrik akımının işi kW * h cinsinden ölçülür, kW * h ile J arasında bir ilişki kuralım. özel cihazlar- sayaçlar. Elektrik ölçer(elektrik enerjisi sayacı) bir sembole sahiptir - Wh Edison tarafından oluşturulmuştur. Akım sayaçtan geçtiğinde, içinde hafif bir alüminyum disk dönmeye başlar. Dönme hızı akım ve gerilim ile orantılıdır. Bu nedenle, onun için yaptığı devir sayısına göre verilen zaman, akımın bu süre zarfında yaptığı işi değerlendirebiliriz. ne

Elektrik akımı gücü. P harfi ile gösterilen elektrik akımının gücü, akım işinin bu işin tamamlandığı zamana oranına eşittir. P=A/t; P=I*U Elektrik gücünün birimi watt'tır (W). Aşağıdaki çoklu güç birimleri kullanılır: 1MW=1000000W (megavat); 1kW=1000W (kilovat); 1gW=100W (hektovat). Güç, bir wattmetre cihazı ile ölçülür, sembolü W'dir.

Açık elektrikli ev aletleri evde sahip olduğunuz, genellikle cihazların her biri tarafından tüketilen akımı, cihazın elektrik direncini hesaplamanın kolay olduğunu bilerek güç ve voltaj belirtilir. İÇİNDE Konut inşaatları iletkendeki akım gücü 10A'yı geçmemelidir. Bir apartman dairesinde aynı anda çalışabilen elektrik tüketicilerinin izin verilen maksimum gücünü hesaplıyoruz. 220V'luk bir voltajda karşılık gelen güç şuna eşittir: P \u003d 10A * 220V \u003d 2200W \u003d 2,2 kW. Daha yüksek toplam güce sahip cihazların aynı anda ağa dahil edilmesi, akım gücünde bir artışa yol açacaktır ve bu nedenle kabul edilemez.

Tablo tanımı adı formülü doldurun Ölçüm birimi А Р ölçmek için cihaz

Bir elektrik akımının işini deneysel olarak belirlemek için hangi aletlere ihtiyaç vardır? Aletlerden önce: bir termometre, bir hidrometre, bir voltmetre, bir saat, bir barometre, bir ampermetre, bir cetvel, bir elektrik akımının işini belirlemek için gerekli olanları seçin? Gerekli olduklarını kanıtlayın.

ELEKTRİKLİ CİHAZ #1'in adı nedir? Akımın işini (veya bu işi yapmak için kullanılan elektriği) ölçen bir cihaz Elektriğin kullanıldığı her yere kurulur. Edison tarafından düzenlendi. Duvardan çok katı bir kontrolör, boş görünüyor. Bakar, yanıp sönmez; kişinin sadece ışığı açması veya fırını prize takması yeterlidir - her şey bıyığa sarılır. "Işık için ödeme" ifadesi doğru mu? Ne ödüyoruz?

Egzersiz yapmak. Tasarlandıkları güç dikkate alındığında elektrikli aletler Tablodaki soruyu cevaplayın: Dairede aynı anda açmak mümkün mü: İsim Güç kW İsim Güç kW Buzdolabı 0,2 Elektrikli ütü 0,6 TV 0,3 Elektrikli süpürge 0,65 Saç kurutma makinesi 0,4 Çamaşır makinesi 0,5

Güç elektrik lambaları 25, 60, 100W. Hangisi aynı anda en az enerji tüketir. Neden? bağlı mı genel güç açma yönteminden ampuller üzerindeki akım, akım kaynağının voltajı değişmeden kalırsa, hesaplayın Sayısal değer veri için elektrik devreleri. 6V 6V 3Ω 3Ω 3Ω 3Ω

Lamba 1 dakika açık kaldı. Lambadaki verileri kullanarak, fiziksel özellikler. Elektrikli ütünün gücü 0,6 kW'dır. Giysileri 3 saat boyunca ütülemek için gereken mevcut enerjiyi hesaplayın. Aile, 1 kWh başına 56 kopek elektrik kullanımı için 56 ruble ödedi. Harcanan enerjiyi belirleyin.

Kendini kontrol et. voltmetre ampermetre saat

Ev ödevi. § 18, deneysel görev sayfa 49. Elektrik kullanırken tasarruf etmeye çalışın. 1 kWh tasarrufla 36 kg ekmeğin pişirilebileceğini unutmayın