Az elektromos teljesítmény van fizikai mennyiség amely azt méri, hogy egy elektromos áramkörnek mennyi energiára van szüksége egy adott idő alatt, befolyásolása így az elektromos készülékek elektromos energiafogyasztásában. Minél nagyobb az elektromos teljesítmény, annál nagyobb az energiafelhasználás. Az elektromos teljesítmény segítségével kiszámítható az elektromos berendezésekre fordított energia.
Olvasd el te is: Tippek az árammegtakarításhoz
Az elektromos teljesítmény összefoglalása
A erő Az elektromos az elektromos áramkörökbe adott időintervallum alatt leadott elektromos energia mennyiségét méri.
Az elektromos teljesítmény mértékegysége a watt.
Az elektromos teljesítmény az elektromos ellenállás, az elektromos feszültség és az elektromos áram közötti összefüggésekből számítható ki.
Az elektromos teljesítmény lehet aktív, reaktív vagy látszólagos.
Az aktív teljesítmény az elektromos energia más hasznos energiává történő átalakítása során használt fény, mozgás és hő, kilowattban mérve.kW).
A meddőteljesítmény az a haszontalan teljesítmény, amelyet az aktív teljesítmény nem használt fel, kiloVolt-Amperben mérve.kVAR).
A látszólagos teljesítmény egy elektromos áramkör eredő teljesítménye, kilowatt-amperben mérve (kW A).
Mi az elektromos energia?
Az elektromos teljesítmény a mennyiségét mérő skaláris fizikai mennyiség energia részére biztosított villamos energia elektromos áramkörök egy időintervallum alatt. Minél nagyobb a készülék elektromos teljesítménye, annál nagyobb az energiafogyasztása. Ezért a zuhanyzók és a légkondicionálók a legnagyobb háztartási áramfogyasztók.
Az elektromos teljesítmény mértékegysége
Alapján Nemzetközi mértékegységrendszer (SI), Az elektromos teljesítmény mértékegysége a watt., amelyet a W betű képvisel, James Watt (1736-1819) tudós tiszteletére, aki szabadalmaztatta másológépét, forgómotorját és egyebeket, és tökéletesítette a gőzgépet.
Melyek az elektromos teljesítmény képletei?
→ Elektromos ellenállással és elektromos árammal kapcsolatos elektromos teljesítmény
\(P=R\cdot i^2\)
P → elektromos teljesítmény, wattban mérve \([N]\).
R → elektromos ellenállás, Ohm-ban mérve \([Ω ]\).
én → elektromos áram, Amperben mérve \([A ]\).
→ Elektromos feszültséggel és elektromos ellenállással kapcsolatos elektromos teljesítmény
\(P=\frac{U^2}R\)
P → elektromos teljesítmény, wattban mérve \([N]\).
U → elektromos feszültség, voltban mérve \([V]\).
R → elektromos ellenállás, Ohm-ban mérve \([Ω ]\).
→ Elektromos feszültséggel és elektromos árammal kapcsolatos elektromos teljesítmény
\(P=i\cdot ∆U\)
P → elektromos teljesítmény, wattban mérve \([N]\).
én → elektromos áram, Amperben mérve \([A ]\).
\(∆U\) → elektromos feszültségváltozás, más néven elektromos potenciálkülönbség, Voltban mérve \([V]\).
→ Az energiához és az időhöz kapcsolódó elektromos teljesítmény
\(P=\frac{E}{∆t}\)
P → elektromos teljesítmény, kilowattban mérve \([kW ]\).
ÉS → energia, kilowatt/óra mértékegységben mérve \([kWh ]\).
t → időbeli változás, órákban mérve \( [H ]\).
Hogyan kell kiszámítani az elektromos teljesítményt?
Az elektromos teljesítmény a kimutatásokban megadott információk alapján kerül kiszámításra. Ha az elektromos energiafogyasztásról van szó, akkor az energiával és az idő változásával kapcsolatos elektromos teljesítmény képletét használjuk. Ha azonban elektromos áramkörökről van szó, akkor a vonatkozó elektromos teljesítmény képleteit használjuk Elektromos feszültség, elektromos áram és/vagy elektromos ellenállás. Az alábbiakban erre a két formára láthatunk példákat.
1. példa:
Mekkora az elektromos teljesítménye annak a zuhanynak, amely havonta 22500 Wh energiát költ el, minden nap 15 percre bekapcsolva?
Felbontás:
Először konvertáljuk át a perceket órákra:
\(\frac{15\ min}{60\ min}=0,25\ h\)
Mivel minden nap össze van kötve, havonta a következőket kínáljuk:
\(0,25\ h\cdot 30\ day=7,5\ h\)
Ezt követően kiszámítjuk az elektromos teljesítményt a képlet segítségével, amely az energiához és az idő változásához kapcsolódik:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(P=\frac{22500}{7.5}\)
\(P=3\ kW\)
Az elektromos zuhany elektromos teljesítménye 3 kW vagy 3000 Watt.
2. példa:
Mekkora az elektromos teljesítmény és a feszültség egy olyan áramkörben, amelynek 100 Ω-os ellenállása van, és 5 áramot viszA?
Felbontás:
Először is kiszámítjuk az elektromos teljesítményt az elektromos ellenálláshoz és elektromos áramhoz viszonyító képlet segítségével:
\(P=R\cdot i^2\)
\(P=100\cdot 5^2\)
\(P=100\cdot 25\)
\(P=2500\ W\)
\(P=2,5\ kW\)
Ezután kiszámítjuk az elektromos feszültséget az elektromos teljesítményre és az elektromos ellenállásra vonatkozó képlet segítségével:
\(P=\frac{U^2}R\)
\(2500=\frac{U^2}{100}\)
\(U^2=2500\cdot 100\)
\(U^2=250000\)
\(U=\sqrt{250000}\)
\(U=500\V\)
Az elektromos feszültséget azonban az elektromos teljesítményre és az elektromos áramra vonatkozó képlet segítségével is ki lehetett volna számítani:
\(P=i\cdot ∆U\)
\(2500=5\cdot ∆U\)
\(∆U=\frac{2500}5\)
\(∆U=500\ V\)
Lásd még:Ohm első törvénye – az elektromos ellenállás kapcsolata az elektromos feszültséggel és az elektromos árammal
Az elektromos áram típusai
Az elektromos teljesítmény aktív teljesítményre, meddőteljesítményre vagy látszólagos teljesítményre osztható.
→ Aktív elektromos tápellátás
Aktív elektromos teljesítmény, más néven tényleges vagy hasznos elektromos teljesítmény, az a továbbított díj képes elektromos energiát más, felhasználható energiaformává alakítani (hasznos munka), fényt, mozgást és hőt termelni. Kilowattban mérik (kW).
→ Meddő elektromos teljesítmény
Meddő elektromos teljesítmény, más néven használhatatlan elektromos áram, az az, amelyet nem használtak fel az elektromos energia más hasznos energiává alakításának folyamatában, tárolva és újratelepül a generátorban, állandó útként szolgál, amelyen az aktív energia hasznos munkát végez és a tekercseket mágnesezi. felszerelés. Mérése KiloVolt-Amper reaktív (kVAR).
→ Látszólagos elektromos teljesítmény
A látszólagos elektromos teljesítmény az áramkör teljes teljesítménye, a az aktív teljesítmény és a meddő teljesítmény összege. Kilowatt-amperben mérik (kWA).
Elektromos erővel kapcsolatos gyakorlatokat oldott meg
1. kérdés
(PUC)
Az elektromosságot fényérzékeny cellák, úgynevezett fotovoltaikus napelemek segítségével állítják elő. A fotovoltaikus cellák általában félvezető anyagokból készülnek, kristályos jellemzőkkel és szilícium-dioxidon vannak leválasztva. Ezek a modulokba vagy panelekbe csoportosított cellák napelemes napelemeket alkotnak. A napelem által megtermelt energia mennyiségét a teljesítménye korlátozza, vagyis egy 145 W-os panel hat hasznos óra napfény mellett megközelítőleg 810 Wattot termel naponta.
Forrás: http://www.sunlab.com.br/Energia_solar_Sunlab.htm
Ellenőrizze, hogy a leírt panel hány órát képes bekapcsolni egy 9 wattos fénycsövet.
A) 9 óra
B) 18 óra
C) 58 óra
D) 90 óra
Felbontás:
Alternatíva D
Az elektromos panel által szolgáltatott energiát a teljesítményre és az időre vonatkozó képlet alapján számítjuk ki:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
Körülbelül 810 watt/nap teljesítménnyel a következő energiával rendelkezünk:
\(810=\frac{E}{24}\)
\(E=810\cdot 24\)
\(E=19\440\W\cdot h\)
Tehát a lámpa energiafogyasztása a nap folyamán:
\(9=\frac{E}{24}\)
\(E=9\cdot 24\)
\(E=216\ W\cdot h \)
A panelek által termelt energia mennyiségét a lámpák energiafogyasztásával egyenlővé téve a következőket kapjuk:
\(19440=216\cdot t \)
\(t=90\ó\)
Így a lámpák a panelhez csatlakoztatva 90 órán keresztül működnek.
2. kérdés
(IFSP)Amikor egy villanyszerelő belép egy építőanyag-üzletbe, a következő hirdetést látja:
MEGTAKARÍTÁS: A 15 W-os fénycsövek azonos fényerővel (megvilágítással) rendelkeznek
mint 60 W-os izzólámpák.
A hirdetés szerint az áramtakarékosság érdekében a villanyszerelő izzót cserél fluoreszkáló izzóval világít, és arra a következtetésre jut, hogy 1 óra múlva az elektromos energia megtakarítás kWh-ban ban ben
A) 0,015.
B) 0,025.
C) 0,030.
D) 0,040.
E) 0,045.
Felbontás:
Alternatív E
Az elektromos energia megtakarítás kiszámításához először kiszámítjuk a fénycső és az izzólámpa energiafelhasználását az elektromos teljesítmény képlet segítségével:
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(E=P\cdot ∆t\)
A fénycső energiája:
\(E_{fluoreszcens}=P\cdot ∆t\)
\(E_{fluoreszcens}=15\cdot1\)
\(E_{fluoreszcens}=15\Wh\)
Ahhoz, hogy megkapjuk a kilowattórában megadott értéket, el kell osztanunk 1000-el, tehát:
\(E_{fluoreszkáló}=\frac{15\Wh}{1000}=0,015\ kWh\)
Az izzólámpa energiája:
\(E_{izzó}=P\cdot∆t\)
\(E_{izzó}=60\cdot1\)
\(E_{izzó}=60\Wh\)
A kilowattórában kifejezett érték meghatározásához el kell osztanunk 1000-el, tehát:
\(E_{izzó}=\frac{60\Wh}{1000}=0,060\ kWh\)
Ezért az energiamegtakarítás a következő:
\(Gazdaság =E_{izzólámpa}-E_{fluoreszkáló}\)
\(Gazdaság = 0,060-0,015\)
\(Gazdaság = 0,045\)
Írta: Pamella Raphaella Melo
Fizika tanár
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia-eletrica.htm
