Работа и мощность электрического тока. Единицы измерения. КПД источника энергии

Полную работу на любом участке цепи можно найти по формуле A=U*q=U*I*t. Т.к. q=I*t. Если на участке цепи нет э.д.с. и справедлив закон Ома полную работу можно найти по любой из формул: A= t или A=I²Rt Если на участке цепи имеется противо э.д.с. т.е. заряжается аккумулятор или работает электрический двигатель, то часть работы тратится на получение других видов энергии, а часть энергии на тепловой действие. A=E(ЭДС)*I*t – на другие виды энергии. A=I²Rt – на тепловое действие. [A]=1Вт*1с=1Дж. В электротехнике работу принято измерять в ватт-часах и киловатт-часах. Тариф – это стоимость 1 кВт часа энергии. Мощность – это работа выполненная в единицу времени. P= Единица измерения мощности: [P]= =1 Вт. По этой формуле можно вычислить мощность на любом участке цепи: P=U*I. Если на участке цепи нет э.д.с., то полную мощность можно вычислить по формулам: P= или P=I²R. Если на участке цепи имеется противо э.д.с., т.е. заряжается аккумулятор или работает электродвигатель, то часть мощности тратится на получение других видов энергии, а часть на тепловое действие. P=E(ЭДС)*I- на другие виды, P=I²R – на тепловое действие. При расчётах следует помнить, что мощность тока при любом соединении равна сумме мощности на отдельных участках. КПД источника равен: n= , где Pпол. – мощность затраченная во внешней цепи, а Pзатр.=U*I – мощность в подводящих проводах называется потерей мощности.

 

18)Цепи постоянного тока с параллельным соединением сопротивления и её расчёт.

Параллельным называют такое соединение, при котором все включенные в цепь потребители электрической энергии, находятся под одним и тем же напряжением.

В этом случае они присоединены к двум узлам цепи а и b, и на основании первого закона Кирхгофа (1.3) можно записать, что общий ток I всей цепи равен алгебраической сумме токов отдельных ветвей: I = I₁ + I₂ + I₃, т.е., + + = откуда следует, что + = . Rэкв.= , g_экв.=g₁+g₂+g₃. = т.е. ток в цепи распределяется между параллельными ветвями обратно пропорционально их сопротивлениям. Включение или отключение одного или нескольких потребителей не отражается на работе остальных.

 

19)Смешанное соединение сопротивлений. Схемы, метод расчёта.

Смешанным называется такое соединение, при котором в цепи имеются группы параллельно и последовательно включенных сопротивлений.

(Рис. 1.7)

Для цепи, представленной на рис. 1.7, расчет эквивалентного сопротивления начинается с конца схемы. Для упрощения расчетов примем, что все сопротивления в этой схеме являются одинаковыми: R₁=R₂=R₃=R₄=R₅=R. Сопротивления R₄ и R₅ включены параллельно, тогда сопротивление участка цепи cd равно: Rcd= = = . В этом случае исходную схему (рис. 1.7) можно представить в следующем виде (рис. 1.8): (Рис. 1.8)

 

На схеме (рис. 1.8) сопротивление R₃ и Rcd соединены последовательно, и тогда сопротивление участка цепи ad равно: Rad=R₃+Rcd=R+ = R. Тогда схему (рис. 1.8) можно представить в сокращенном варианте (рис. 1.9):

(Рис. 1.9)

На схеме (рис. 1.9) сопротивление R₂ и Rad соединены параллельно, тогда сопротивление участка цепи аb равно Rab= = = R. Схему (рис. 1.9) можно представить в упрощенном варианте (рис. 1.10), где сопротивления R₁ и Rab включены последовательно. Тогда эквивалентное сопротивление исходной схемы (рис. 1.7) будет равно: Rэкв.=R1+Rab=R+ R= R.

(рис.1.10)

В результате преобразований исходная схема (рис. 1.7) представлена в виде схемы (рис. 1.11) с одним сопротивлением Rэкв. Расчет токов и напряжений для всех элементов схемы можно произвести по законам Ома и Кирхгофа.

(рис. 1.11)

 

20)Неразветвлённая электрическая цепь с несколькими источниками ЭДС. Согласованное и встречное включение ЭДС.