Потужність електричного струму і його робота

Будь-які електричні машини, устаткування, установки, прилади, які приводяться в рух, тепло, випромінювання, перетворення і т.д, електрикою є безпосередніми споживачами електроенергії. Чим більше електроенергії, щомиті, потрібно установці, тим більше обсяг її виконуваних робіт.

Найбільш важливою характеристикою різних електричних систем є споживана потужність (потужність електричного струму). Електрична потужність характеризує собою кількість витрачається електроенергії за певний проміжок часу. Для того щоб знати потужність електричного струму установки слід перемножити напруга, при якому працює установка, на силу струму, що проходить через дану установку.

Давайте з’ясуємо, чому це так. Як багатьом вже має бути відомо, напруга (різниця електричних потенціалів), підведений до електроустаткування, характеризує, яку саме роботу виконує електромагнітне поле, переміщаючи один кулон електрики через дану установку. Сила струму висловлює кількість кулонів, що проходить за 1 секунду.

Якщо ми перемножимо вчинену над кожним зарядом роботу на загальну кількість електричних зарядів, які пройшли за одну секунду, то в результаті дізнаємося загальну роботу, проробляють електромагнітним полем за цю секунду. А це, в свою чергу, і буде – спожитої електричної потужності установки. За рахунок цієї щомиті витрачається електроенергії в результаті відбувається корисна робота даної установки (системи, обладнання, інструменту).

Потужність (Вт) = Сила струму (А) * Напруга (В)

Електрична потужність (потужність електричного струму) прийнято вимірювати в ватах (для потужних систем її вимірюють в кіловатах). Один ват – це електрична потужність, що виділяється на провіднику тоді, коли електрична напруга поля на кінцях даного провідника відповідає одному вольт, а сила електричного струму на цьому провіднику – одному амперу. Запам’ятайте, що в 1 кВт (кіловат) = 1000 Вт (ват).

Давайте розглянемо наступний приклад: через ліхтар йде сила струму в 1 ампер. Різниця потенціалів (напруга) джерела електроживлення цього ліхтаря дорівнює 12 вольт. Якщо напруга перемножити на силу струму, то отримаємо потужність ліхтаря: 12В * 2А = 24 Вт.

Електрична потужність електроустановки або приладу характеризує, скільки саме електричної енергії споживається в певну одиницю часу, а саме за одну секунду. Сумарна кількість цієї енергії, яка споживається установкою за певний час, ми з Вами дізнаємося, якщо перемножимо електричну потужність установки на проміжок часу її роботи:

Робота (Дж) = Потужність (Вт) * Час (с)

Дана величина вказує на обсяг роботи, яка була проведена установкою за деякий проміжок часу. Якби вся витрачається електрична енергія йшла на корисну роботу, то, перемножая час на потужність, ми б дізналися величину цієї роботи, що зробила електроустановка (наприклад, електродвигун на крані). Але, на жаль, частина електричної енергії зазвичай витрачається на подолання сили тертя різних рухомих частин електроустановки, на розігрів робочої обмотки та інші роботи. З цієї причини корисна робота електричної установки в деякій мірі менше, ніж сумарна споживана нею електрична енергія. Ставлення поглиненої енергії до корисної праці називають коефіцієнт корисної дії (ККД).

Як правило, в техніці робота і енергія вимірюються в кіловат-годинах. Один кіловат-годину – це енергія, споживана за одну годину електричним приладом потужністю в один кіловат. Електрична потужність завжди вказується, як на самому пристрої (на корпусі), так і в що додається паспортної документації.

Посилання на основну публікацію