Расчет электрических цепей онлайн и основная формула расчета

Что такое установленная мощность

Для того чтобы заранее спланировать установку в доме или квартире бытовой техники и оборудования, необходимо произвести оценку максимальной мощности, потребление которой будет осуществляться из электрической сети. Простое арифметическое сложение мощностей всех имеющихся потребителей не дает точных результатов, из-за своей неэффективности и неэкономичности.

Как правило, при такой оценке используются определенные факторы, учитывающие коэффициент использования и разновременность работы подключенных устройств. Кроме того, учитываются не только действующие, но и предполагаемые нагрузки. В результате, получается установленная мощность, измеряемая в кВт или кВА.

Значение установленной мощности будет равно сумме номинальных мощностей каждого прибора и устройства. Однако это значение не будет фактически потребляемой мощностью, которая практически всегда выше номинала. Данный параметр необходимо знать для того, чтобы правильно выбрать номинальную мощность того или иного устройства.

В промышленном производстве существует понятие полной установленной мощности. Этот показатель представляет собой арифметическую сумму полных мощностей каждого отдельно взятого потребителя. Он не совпадает с максимальной расчетной полной мощностью, поскольку при его расчетах используются различные коэффициенты и поправки.

Мощность постоянного тока

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то мощность можно вычислить по формуле:

P=I⋅U{\displaystyle P=I\cdot U}.

Для пассивной линейной цепи, в которой соблюдается закон Ома, можно записать:

P=I2⋅R=U2R{\displaystyle P=I^{2}\cdot R={\frac {U^{2}}{R}}}, где R{\displaystyle R} — электрическое сопротивление.

Если цепь содержит источник ЭДС, то отдаваемая им или поглощаемая на нём электрическая мощность равна:

P=I⋅E{\displaystyle P=I\cdot {\mathcal {E}}}, где E{\displaystyle {\mathcal {E}}} — ЭДС.

Если ток внутри ЭДС противонаправлен градиенту потенциала (течёт внутри ЭДС от плюса к минусу), то мощность поглощается источником ЭДС из сети (например, при работе электродвигателя или заряде аккумулятора), если сонаправлен (течёт внутри ЭДС от минуса к плюсу), то отдаётся источником в сеть (скажем, при работе гальванической батареи или генератора). При учёте внутреннего сопротивления источника ЭДС выделяемая на нём мощность p=I2⋅r{\displaystyle p=I^{2}\cdot r} прибавляется к поглощаемой или вычитается из отдаваемой.

Мощность некоторых электрических приборов

В таблице указаны значения мощности некоторых потребителей электрического тока:

Электрический прибор Мощность,Вт
Лампочка фонарика 1
Сетевой роутер, хаб 10…20
Системный блок ПК 100…1700
Системный блок сервера 200…1500
Монитор для ПК ЭЛТ 15…200
Монитор для ПК ЖК 2…40
Лампа люминесцентная бытовая 5…30
Лампа накаливания бытовая 25…150
Холодильник бытовой 15…700
Электропылесос 100… 3000
Электрический утюг 300…2 000
Стиральная машина 350…2 000
Электрическая плитка 1 000…2 000
Сварочный аппарат бытовой 1 000…5 500
Двигатель лифта невысокого дома 3 000…15 000
Двигатель трамвая 45 000…50 000
Двигатель электровоза 650 000
Электродвигатель шахтной подъёмной машины 1 000 000…5 000 000
Электродвигатели прокатного стана 6 000 000…9 000 000

Мощность электрического тока

В обыденной жизни нередко нам приходится менять электрические лампочки в люстрах или настольных лампах

При этом возникает вопрос: какую лампочку выбрать? Как известно, лампочки различаются не только по своему внешнему виду и устройству, но и по такому важному параметру, как мощность

МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Действие тока характеризуется не только работой, но и мощностью. Из курса физики 7 класса вы знаете, что мощность равна отношению совершённой работы ко времени, в течение которого эта работа была совершена. Мощность в механике принято обозначать буквой N, электрическая мощность обозначается буквой Р. По аналогии с механикой электрическая мощность — это физическая величина, характеризующая быстроту совершения работы электрическим током: P = A/t

Но работа тока равна произведению напряжения на силу тока и на время его протекания: А = Ult. Поэтому мощность тока равна:

Таким образом, мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока в цепи:

Р = UI.      (1)

ЕДИНИЦЫ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

За единицу мощности принят ватт (1 Вт):  1 Вт = 1 В • 1 А.

Зная мощность электрического тока, легко определить работу тока за заданный промежуток времени: А = Pt.

Единицей работы электрического тока является джоуль (1 Дж): 1 Дж = 1 Вт • 1 с.

Эту единицу работы неудобно использовать на практике, так как работа тока совершается в течение длительного времени (несколько часов и более). Поэтому часто используется внесистемная единица работы: ватт-час (Вт • ч) или киловатт-час (кВт • ч):

Понятие мощности электрического тока

Понятие мощности электрического тока

ЗАВИСИМОСТЬ МОЩНОСТИ ОТ СПОСОБА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ТОКА

Мы знаем, что для настольной лампы чаще всего используются лампочки 25—60 Вт, поскольку они дают достаточно света при включении в сеть, а лампы мощностью 150—200 Вт используют для освещения больших пространств, подъездов, улиц.

Однако всегда ли лампочка большей мощности будет гореть ярче лампы, имеющей меньшую мощность? Для ответа на поставленный вопрос решим следующую задачу. Пусть имеются две лампочки, рассчитанные на напряжение не больше чем 6 В, но различающиеся по мощности (одна лампочка имеет мощность 3 Вт, а другая — 1,8 Вт). Какая из ламп будет гореть более ярко при их включении в цепь двумя способами — параллельно и последовательно? Напряжение источника тока в цепи равно в обоих случаях 6 В.

Обозначим мощность первой лампочки (номинальная мощность) Р1ном = 3 Вт, а мощность второй лампочки P2ном = 1,8 Вт. Чем объяснить, что лампочка в 1,8 Вт при последовательном соединение горит ярче лампы в 3 Вт?

Из формулы (1) с учётом закона Ома нетрудно получить другое выражение для мощности:

Р = U2/R      (2)

Из формулы (2) находим сопротивление каждой лампочки: R1 = 12 Ом, R2 = 20 Ом. При последовательном соединении ламп сила тока, протекающего через них, одинакова: I1 = I2 = I. Поэтому тепловая мощность каждой лампы будет отличной от номинальной:   Р1 = l2R1,   Р2 = l2R2.

Поскольку R2 > R1 то Р2 > Р1, т. е. лампа, рассчитанная на мощность 1,8 Вт, будет гореть ярче, чем лампа, рассчитанная на мощность 3 Вт.

При параллельном соединении ламп наблюдается другая картина. В этом случае напряжение на каждой из ламп одинаково: U1 = U2 = U. При этом расчёт мощности нужно проводить по формуле (2). Отсюда следует, что лампа, рассчитанная на мощность 3 Вт, будет гореть ярче лампы, рассчитанной на мощность 1,8 Вт.

Атмосферные электрические заряды (молнии) могут иметь напряжение до 1 миллиарда вольт, а сила тока молнии может достигать 200 тысяч ампер. Время существования молнии оценивается от 0,1 до 1 с. Температура достигает б—10 тысяч градусов Цельсия.

Несложно посчитать, что мощность молнии при таких условиях равна 200 ГВт, а выделяемая энергия составляет около 200 ГДж.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Мощность электрического тока».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Просмотров:
1 415

Лучшие фирмы по изготовлению классических матрасов

Российские

Consul

Плюсы

  • Качество
  • Долговечность
  • Ассортимент
  • Соответствие международным стандартам

Минусы

Высокая цена

Рейтинг производителей матрасов начинает крупный поставщик, который уже много десятков лет создает качественные двуспальные и односпальные матрасы. Изделия отличаются надежностью, долговечностью и приятным дизайном. Внушительный возраст не мешает компании постоянно совершенствоваться и соответствовать современным веяниям на рынке. Помимо стандартных моделей также создаются специализированные ортопедические матрасы и сопутствующие товары.

Beautyson

Плюсы

  • Опыт
  • Качество
  • Отсутствие клея в изделиях
  • Гипоаллергенность
  • Доступность

Минусы

Не все размеры имеются в продаже

Одна из лучших фирм матрасов в России с двадцатилетней историей. Главным отличием этих моделей от других представителей сегмента представляется полный отказ от неприятно пахнущего токсичного клея. Вся конструкция собирается без использования клеевых веществ, что гарантирует ее гипоаллергенность и безопасность для здоровья. А невысокая стоимость и вовсе делают модели крайне популярными.

LONAX

Плюсы

  • Долговечность
  • Доступность
  • Натуральные материалы
  • Безопасность

Минусы

Небольшой опыт

Молодая фирма, сумевшая завоевать себе место в рейтинге лучших производителей. По качеству и надежности эти модели вполне могут посоперничать с конструкциями гораздо более опытных компаний. Внушительный ассортимент позволит легко выбрать матрас с необходимыми характеристиками. Долговечность гарантируется производителем, который проводит ряд испытаний перед выпуском продукции на рынок.

Зарубежные

Vegas

Плюсы

  • Гарантия качества
  • Выбор размеров
  • Возможность выбрать наполнитель и жесткость
  • Изготовление под заказ

Минусы

Есть неприятный запах в первые дни использования

Изготавливаются в Беларуси из европейского сырья. Матрасы компании считаются хорошими, долговечными и безопасными, что поспособствовало распространению по всей Европе.  Фирма создает матрасы любых размеров и форм, так что легко подобрать вариант для конкретных целей. При необходимости. Можно даже заказать индивидуальную разработку изделия.

MaterLux

Плюсы

  • Итальянское качество
  • Опыт
  • Постоянное совершенствование технологий
  • Выбор изделий

Минусы

Большие размеры обойдутся недешево

Итальянское предприятие, работающее с 1945 года. За свою историю компания неоднократно совершала революцию в отрасли, предлагая пользователям уникальные технологические решения для кроватей. И сейчас именно под этим брендом выпускаются инновационные изделия для сна.

Rollmatratze

Плюсы

  • Много детских моделей
  • Качество материалов
  • Безопасность
  • Отсутствие неприятного запаха
  • Доступность

Минусы

Еще только начинает завоевывать рынок

Фирма успешно поставляет на рынок большое количество взрослых и детских беспружинных матрасов по доступным ценам. Каждое изделие тщательно проверяется перед выпуском, так что в долговечности и безопасности сомневаться не приходится. Вся матрасы сертифицированы международными и российскими  экспертными компаниями.

Мощность некоторых электрических приборов

В таблице указаны значения мощности некоторых потребителей электрического тока:

Электрический прибор Мощность,Вт
Лампочка фонарика 1
Сетевой роутер, хаб 10…20
Системный блок ПК 100…1700
Системный блок сервера 200…1500
Монитор для ПК ЭЛТ 15…200
Монитор для ПК ЖК 2…40
Лампа люминесцентная бытовая 5…30
Лампа накаливания бытовая 25…150
Холодильник бытовой 15…700
Электропылесос 100… 3000
Электрический утюг 300…2 000
Стиральная машина 350…2 000
Электрическая плитка 1 000…2 000
Сварочный аппарат бытовой 1 000…5 500
Двигатель лифта невысокого дома 3 000…15 000
Двигатель трамвая 45 000…50 000
Двигатель электровоза 650 000
Электродвигатель шахтной подъёмной машины 1 000 000…5 000 000
Электродвигатели прокатного стана 6 000 000…9 000 000

Мгновенная электрическая мощность

Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи.

По определению, электрическое напряжение — это отношение работы электрического поля, совершенной при переносе пробного электрического заряда из точки A{\displaystyle A} в точку B{\displaystyle B}, к величине пробного заряда. То есть можно сказать, что электрическое напряжение равно работе по переносу единичного заряда из точки A{\displaystyle A} в точку B{\displaystyle B}. Другими словами, при движении единичного заряда по участку электрической цепи он совершит работу, численно равную электрическому напряжению, действующему на участке цепи. Умножив работу на количество единичных зарядов, мы, таким образом, получаем работу, которую совершают эти заряды при движении от начала участка цепи до его конца. Мощность, по определению, — это работа в единицу времени. Введём обозначения:

U{\displaystyle U} — напряжение на участке A−B{\displaystyle A-B} (принимаем его постоянным на интервале Δt{\displaystyle \Delta t}),
Q{\displaystyle Q} — количество зарядов, прошедших от A{\displaystyle A} к B{\displaystyle B} за время Δt{\displaystyle \Delta t},
A{\displaystyle A} — работа, совершённая зарядом Q{\displaystyle Q} при движении по участку A−B{\displaystyle A-B},
P{\displaystyle P} — мощность.

Записывая вышеприведённые рассуждения, получаем:

PA−B=AΔt{\displaystyle P_{A-B}={\frac {A}{\Delta t}}}

Для единичного заряда на участке A−B{\displaystyle A-B}:

Pe(A−B)=UΔt{\displaystyle P_{e(A-B)}={\frac {U}{\Delta t}}}

Для всех зарядов:

PA−B=UΔt⋅Q=U⋅QΔt{\displaystyle P_{A-B}={\frac {U}{\Delta t}}\cdot {Q}={U}\cdot {\frac {Q}{\Delta t}}}

Поскольку ток есть электрический заряд, протекающий по проводнику в единицу времени, то есть I=QΔt{\displaystyle I={\frac {Q}{\Delta t}}} по определению, в результате получаем:

PA−B=U⋅I{\displaystyle P_{A-B}=U\cdot I}.

Полагая время бесконечно малым, можно принять, что величины напряжения и тока за это время тоже изменятся бесконечно мало. В итоге получаем следующее определение мгновенной электрической мощности:

мгновенная электрическая мощность p(t){\displaystyle p(t)}, выделяющаяся на участке электрической цепи, есть произведение мгновенных значений напряжения u(t){\displaystyle u(t)} и силы тока i(t){\displaystyle i(t)} на этом участке:

p(t)=u(t)⋅i(t).{\displaystyle p(t)=u(t)\cdot i(t).}

Если участок цепи содержит резистор c электрическим сопротивлением R{\displaystyle R}, то

p(t)=i(t)2⋅R=u(t)2R{\displaystyle p(t)=i(t)^{2}\cdot R={\frac {u(t)^{2}}{R}}}.

Дифференциальные выражения для электрической мощности

Мощность, выделяемая в единице объёма, равна:

w=dPdV=E⋅j{\displaystyle w={\frac {dP}{dV}}=\mathbf {E} \cdot \mathbf {j} },

где E{\displaystyle \mathbf {E} } — напряжённость электрического поля, j{\displaystyle \mathbf {j} } — плотность тока. Отрицательное значение скалярного произведения (векторы E{\displaystyle \mathbf {E} } и j{\displaystyle \mathbf {j} } противонаправлены или образуют тупой угол) означает, что в данной точке электрическая мощность не рассеивается, а генерируется за счёт работы сторонних сил.

В случае изотропной среды в линейном приближении:

w=σE2=E2ρ=ρj2=j2σ{\displaystyle w=\sigma E^{2}={\frac {E^{2}}{\rho }}=\rho j^{2}={\frac {j^{2}}{\sigma }}},

где σ=def1ρ{\displaystyle \sigma \,{\overset {\underset {\mathrm {def} }{}}{=}}\,{\frac {1}{\rho }}} — удельная проводимость, величина, обратная удельному сопротивлению.

В случае наличия анизотропии (например, в монокристалле или жидком кристалле, а также при наличии эффекта Холла) в линейном приближении:

w=σαβEαEβ{\displaystyle w=\sigma _{\alpha \beta }E_{\alpha }E_{\beta }},

где σαβ{\displaystyle \sigma _{\alpha \beta }} — тензор проводимости.

Мгновенная электрическая мощность

Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи.

По определению, электрическое напряжение — это отношение работы электрического поля, совершенной при переносе пробного электрического заряда из точки A{\displaystyle A} в точку B{\displaystyle B}, к величине пробного заряда. То есть можно сказать, что электрическое напряжение равно работе по переносу единичного заряда из точки A{\displaystyle A} в точку B{\displaystyle B}. Другими словами, при движении единичного заряда по участку электрической цепи он совершит работу, численно равную электрическому напряжению, действующему на участке цепи. Умножив работу на количество единичных зарядов, мы, таким образом, получаем работу, которую совершают эти заряды при движении от начала участка цепи до его конца. Мощность, по определению, — это работа в единицу времени. Введём обозначения:

U{\displaystyle U} — напряжение на участке A−B{\displaystyle A-B} (принимаем его постоянным на интервале Δt{\displaystyle \Delta t}),
Q{\displaystyle Q} — количество зарядов, прошедших от A{\displaystyle A} к B{\displaystyle B} за время Δt{\displaystyle \Delta t},
A{\displaystyle A} — работа, совершённая зарядом Q{\displaystyle Q} при движении по участку A−B{\displaystyle A-B},
P{\displaystyle P} — мощность.

Записывая вышеприведённые рассуждения, получаем:

PA−B=AΔt{\displaystyle P_{A-B}={\frac {A}{\Delta t}}}

Для единичного заряда на участке A−B{\displaystyle A-B}:

Pe(A−B)=UΔt{\displaystyle P_{e(A-B)}={\frac {U}{\Delta t}}}

Для всех зарядов:

PA−B=UΔt⋅Q=U⋅QΔt{\displaystyle P_{A-B}={\frac {U}{\Delta t}}\cdot {Q}={U}\cdot {\frac {Q}{\Delta t}}}

Поскольку ток есть электрический заряд, протекающий по проводнику в единицу времени, то есть I=QΔt{\displaystyle I={\frac {Q}{\Delta t}}} по определению, в результате получаем:

PA−B=U⋅I{\displaystyle P_{A-B}=U\cdot I}.

Полагая время бесконечно малым, можно принять, что величины напряжения и тока за это время тоже изменятся бесконечно мало. В итоге получаем следующее определение мгновенной электрической мощности:

мгновенная электрическая мощность p(t){\displaystyle p(t)}, выделяющаяся на участке электрической цепи, есть произведение мгновенных значений напряжения u(t){\displaystyle u(t)} и силы тока i(t){\displaystyle i(t)} на этом участке:

p(t)=u(t)⋅i(t).{\displaystyle p(t)=u(t)\cdot i(t).}

Если участок цепи содержит резистор c электрическим сопротивлением R{\displaystyle R}, то

p(t)=i(t)2⋅R=u(t)2R{\displaystyle p(t)=i(t)^{2}\cdot R={\frac {u(t)^{2}}{R}}}.

Дифференциальные выражения для электрической мощности

Мощность, выделяемая в единице объёма, равна:

w=dPdV=E⋅j{\displaystyle w={\frac {dP}{dV}}=\mathbf {E} \cdot \mathbf {j} },

где E{\displaystyle \mathbf {E} } — напряжённость электрического поля, j{\displaystyle \mathbf {j} } — плотность тока. Отрицательное значение скалярного произведения (векторы E{\displaystyle \mathbf {E} } и j{\displaystyle \mathbf {j} } противонаправлены или образуют тупой угол) означает, что в данной точке электрическая мощность не рассеивается, а генерируется за счёт работы сторонних сил.

В случае изотропной среды в линейном приближении:

w=σE2=E2ρ=ρj2=j2σ{\displaystyle w=\sigma E^{2}={\frac {E^{2}}{\rho }}=\rho j^{2}={\frac {j^{2}}{\sigma }}},

где σ=def1ρ{\displaystyle \sigma \,{\overset {\underset {\mathrm {def} }{}}{=}}\,{\frac {1}{\rho }}} — удельная проводимость, величина, обратная удельному сопротивлению.

В случае наличия анизотропии (например, в монокристалле или жидком кристалле, а также при наличии эффекта Холла) в линейном приближении:

w=σαβEαEβ{\displaystyle w=\sigma _{\alpha \beta }E_{\alpha }E_{\beta }},

где σαβ{\displaystyle \sigma _{\alpha \beta }} — тензор проводимости.

Основные параметры

Для того чтобы иметь возможность охарактеризовать электричество как физическую величину, произвести соответствующие замеры и правильно применить в соотношении с другими принимающими приборами и устройствами, специалисты предусмотрели наличие следующих параметров:

– сила тока (измеряется в амперах);

– напряжение (вольты);

– сопротивление (единица величины – Ом);

– Ватт – единица мощности электрического тока.

Электрическая мощность

Прежде, чем более глубоко разобраться в таком термине, как «единица мощности электрического тока», необходимо вспомнить, что такое мощность как физическая величина в целом.

Обычно, мы под этим понятием подразумеваем какую-то силу, которой обладает конкретное устройство, предмет (например, двигатель внутреннего сгорания) или действие (взрыв газа, тротила и пр.). На самом деле, мощность является одной из физических величин, характеризующих соотношение выполненной работы за определенный промежуток времени по отношению к этому же временному промежутку. Таким образом, применяя данное определение к сфере электроэнергетики, можно сказать, что значение мощности электрического тока позволяет определить степень изменения энергии. Таким образом, резюмируем: мощностью называется скорость, с которой в системе происходит преобразование энергии.

Задачи

Определить материал проводника, если на нем выделяется мощность 210 Вт. Напряжение – 16 В. Длина проводника – 10 м, площадь сечения – 1 мм2.

Решение:

Запишем выражение для мощности:

$P = \frac {U^2}{R}$

И для сопротивления:

$R = \frac {\rho \cdot l}{S}$

Теперь выразим из этих двух формул удельное сопротивление проводника:

$\rho = \frac {U^2 \cdot S}{P \cdot l} = \frac {256 \cdot 1}{210 \cdot 10} = 0,12 \: \frac {Ом \cdot мм^2}{м}$

Сравнив это значения с табличными значениями удельного сопротивления, узнаем, что проводник изготовлен из олова.

Что мы узнали?

В ходе урока рассмотрели вопросы о мощности электрического тока – одной из ключевых тем электротехники, узнали о разных видах мощности в сетях переменного тока. С целью закрепления пройденного материала решили задачу.

Тест по теме

  1. Вопрос 1 из 10

    Под мощностью электрического тока понимают:

    • Величину оказываемой нагрузки на электрическую цепь
    • Напряжение в цепи, отнесенное ко времени действия
    • Первую производную силы тока
    • Вторую производную работы тока

Начать тест(новая вкладка)

Мощность некоторых электрических приборов

В таблице указаны значения мощности некоторых потребителей электрического тока:

Электрический прибор Мощность,Вт
Лампочка фонарика 1
Сетевой роутер, хаб 10…20
Системный блок ПК 100…1700
Системный блок сервера 200…1500
Монитор для ПК ЭЛТ 15…200
Монитор для ПК ЖК 2…40
Лампа люминесцентная бытовая 5…30
Лампа накаливания бытовая 25…150
Холодильник бытовой 15…700
Электропылесос 100… 3000
Электрический утюг 300…2 000
Стиральная машина 350…2 000
Электрическая плитка 1 000…2 000
Сварочный аппарат бытовой 1 000…5 500
Двигатель лифта невысокого дома 3 000…15 000
Двигатель трамвая 45 000…50 000
Двигатель электровоза 650 000
Электродвигатель шахтной подъёмной машины 1 000 000…5 000 000
Электродвигатели прокатного стана 6 000 000…9 000 000

Мощность некоторых электрических приборов

В таблице указаны значения мощности некоторых потребителей электрического тока:

Электрический прибор Мощность,Вт
Лампочка фонарика 1
Сетевой роутер, хаб 10…20
Системный блок ПК 100…1700
Системный блок сервера 200…1500
Монитор для ПК ЭЛТ 15…200
Монитор для ПК ЖК 2…40
Лампа люминесцентная бытовая 5…30
Лампа накаливания бытовая 25…150
Холодильник бытовой 15…700
Электропылесос 100… 3000
Электрический утюг 300…2 000
Стиральная машина 350…2 000
Электрическая плитка 1 000…2 000
Сварочный аппарат бытовой 1 000…5 500
Двигатель лифта невысокого дома 3 000…15 000
Двигатель трамвая 45 000…50 000
Двигатель электровоза 650 000
Электродвигатель шахтной подъёмной машины 1 000 000…5 000 000
Электродвигатели прокатного стана 6 000 000…9 000 000

Две основные подкатегории

Значение мощности электрического тока можно разделить на следующие группы:

– активная;

– реактивная.

Активная электрическая мощность – это параметр, который получается при достижении полного преобразования электроэнергии в другой вид (тепловую, световую и пр.). Простейший пример: при прохождении электрического тока через нагревательный элемент. ТЭН, какого-либо устройства, вся энергия, расходуемая полностью называется активной. Реактивная мощность наоборот, создается во вторичной обмотке электродвигателя и других аналогичных устройств. И здесь, в соответствии с правилами электромагнитной индукции возникает реактивная мощность, которая дополнительно нагружает сеть, оказывая негативное влияние на оборудование.

На практике, наличие различных видов электрической мощности оказывает существенное влияние на параметры как самой сети, так и на характеристики и показатели отдельных устройств.

Характеристики

Переменный ток течет по цепи и меняет свое направление с величиной. Создает магнитное поле. Поэтому его нередко называют периодическим синусоидальным переменным электротоком. Согласно закону кривой линии, величина его меняется через конкретный промежуток времени. Поэтому он называется синусоидным. Имеет свои параметры. Из важных стоит указать период с частотой, амплитудой и мгновенным значением.

Период — это то время, на протяжении которого происходит изменение электротока, а затем оно повторяется вновь. Частота — период течение за секунду. Измеряется в герцах, килогерцах и миллигерцах.

Амплитуда — токовое максимальное значение с напряжением и эффективностью протекания на протяжении полного периода. Мгновенное значение — переменный ток или напряжение, возникающее за конкретное время.

Характеристики переменного тока

Мощность постоянного тока

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то мощность можно вычислить по формуле:

P=I⋅U{\displaystyle P=I\cdot U}.

Для пассивной линейной цепи, в которой соблюдается закон Ома, можно записать:

P=I2⋅R=U2R{\displaystyle P=I^{2}\cdot R={\frac {U^{2}}{R}}}, где R{\displaystyle R} — электрическое сопротивление.

Если цепь содержит источник ЭДС, то отдаваемая им или поглощаемая на нём электрическая мощность равна:

P=I⋅E{\displaystyle P=I\cdot {\mathcal {E}}}, где E{\displaystyle {\mathcal {E}}} — ЭДС.

Если ток внутри ЭДС противонаправлен градиенту потенциала (течёт внутри ЭДС от плюса к минусу), то мощность поглощается источником ЭДС из сети (например, при работе электродвигателя или заряде аккумулятора), если сонаправлен (течёт внутри ЭДС от минуса к плюсу), то отдаётся источником в сеть (скажем, при работе гальванической батареи или генератора). При учёте внутреннего сопротивления источника ЭДС выделяемая на нём мощность p=I2⋅r{\displaystyle p=I^{2}\cdot r} прибавляется к поглощаемой или вычитается из отдаваемой.

Состав

Сургуч вообще является смесью твёрдых смол, к которым прибавляются терпентин, летучие масла, бальзамы и разные красящие вещества. Хороший сургуч должен быть гладким, блестящим и не хрупким, должен выносить, не теряя твёрдости, самую высокую летнюю температуру, при зажигании не должен давать много дыма и неприятного запаха и делаться слишком жидким (не должен капать). В изломе хороший сургуч должен быть гладким и не слишком матовым. Печать, воспроизведённая сургучом, не должна изменять первоначального цвета и не должна терять глянца.

Материалами для сургучного производства служат главным образом шеллак и терпентин, к которым прибавляются: мастика, сандарак, росный ладан (для лучших сортов), канифоль и каменноугольная смола (для простых), толуанский и перуанский бальзамы, а также эфирные масла (гвоздичное, лавандовое и др.) — для заглушения неприятного запаха горящей смолы, различные минеральные вещества индифферентного характера (мел, гипс, тяжёлый шпат, магнезия, цинковые белила и т. д.), которые служат для увеличения выхода сургучной массы и для придания ей тугоплавкости.

Шеллак при изготовлении дорогих сортов сургуча должен быть предварительно обесцвечен удалением входящего в состав его красно-коричневого красящего вещества, которое оказывало бы вредное влияние на светлые и нежные цвета. Шеллак обесцвечивается тремя способами:

  1. пропусканием спиртового раствора через костяной уголь;
  2. действием хлорной извести на спиртовой раствор шеллака (½ — 1 час на свету);
  3. действием хлорной извести на раствор шеллака в соде (24—48 часов).

В обоих последних случаях шеллак выделяется из раствора осаждением соляной кислотой, после чего промывается до исчезновения кислой реакции и сушится. Беленый шеллак представляет шелковистые, блестящие чешуйки желтоватого цвета.

Терпентин лучше всего употреблять венецианский; он часто заменяется канифолью со скипидаром, причём эти вещества не должны содержать частиц дерева.

Для цветных сургучей употребляются следующие краски:

  1. красные — киноварь, свинцовый сурик, осаждённая и прокалённая окись железа и др.;
  2. жёлтые — хромовая жёлтая, , охра и др.;
  3. зелёные — , хромовая зелень и др.;
  4. синие — берлинская лазурь, кобальтовый ультрамарин;
  5. коричневые — различные умбры;
  6. чёрная — сажа;
  7. белые — мел, гипс, углекислая магнезия, цинковые, баритовые и висмутовые белила и др.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий