電流の仕事と力

ワイヤを流れる電流は、電気エネルギーを熱、光、機械的、化学的などの他のエネルギーに変換することで機能します。詳細については、ここを参照してください。 電流の作用

1 ボルトの電圧が電気エネルギーの消費者に印加される場合、電気エネルギー源が 1 つのペンダントに電力を消費者に伝達し、その中で 1 ジュールの電気エネルギーを消費することを意味します。

電流はこのエネルギーを別の種類のエネルギーに変換するため、消費者を通過する電流は仕事をすると言うのが通例です...この仕事の量は、電源によって消費される電気エネルギーの量に等しいです。

パワーは、その速度を特徴付ける値です。 エネルギー変換または仕事が完了する速度。

化学力 (一次電池やバッテリー) または発電機の電磁力の影響下にある EMF の発生源では、電荷の分離が発生します。

電荷がソース内に移動するとき、またはソース内で「開発」されるときに、ソース内で外部の力によって行われる仕事 電気エネルギー、次の式で求められます。

A = QE

ソースが外部回路に対して閉じられている場合、電荷はその中に継続的に放出され、外部の力は依然として仕事を行っています A = QE、または Q = It、A = EIt とすると。

から エネルギー保存の法則 同時に、EMF 源によって生成された電気エネルギーは、電気回路のセクションで他の種類のエネルギーに「消費」されます (つまり、変換されます)。

エネルギーの一部は外側のセクションで消費されます。

A1 = UQ = UIt、

ここで、U は電源端子電圧であり、外部回路が閉じている場合、この電圧は EMF と等しくなくなります。

エネルギーの別の部分は、ソース内で「失われ」ます（熱に変換されます）。

A2 = A — A1 = (E — U) It = UoIt

最後の式では、Uo — これは EMF とソース端子電圧の差であり、内部電圧降下と呼ばれます… したがって、

Uo = E — U、

どこ

E = ウ + ウオ

つまり発生源起電力は、端子電圧と内部電圧降下の合計に等しくなります。

例。電気ケトルは 220 ボルトのネットワークに接続されています。ケトルの発熱体の電流が 2.5 A の場合、ケトルで 12 分間消費されるエネルギーを決定する必要があります。

A = 220 · 2.5 · 60 = 396000 J.

エネルギーが変換される速度または仕事が行われる速度を特徴付ける値は、電力 (表記 P) と呼ばれます。

P = A / t

電流の強さは単位時間あたりの仕事量です。

機械エネルギーまたはその他のエネルギーが源内で電気エネルギーに変換される速度を特徴付ける値は、発電機の電力と呼ばれます。

Pr = A / t = EIt / t = EI

回路の外部セクションの電気エネルギーが他のタイプのエネルギーに変換される速度を特徴付ける値 (消費者電力と呼ばれます):

P1 = A1 / t = UIt / t = UI

発電機内の熱損失など、電気エネルギーの非生産的な消費を特徴付ける電力は、電力損失と呼ばれます。

Po = (A — A1) / t = UoIt / t = UoI

エネルギー保存の法則によれば、発電機の電力は電力の合計に等しくなります。ユーザーと損失:

Pr = P1 + Po

仕事と電力の単位

電力単位は式 P = A / t = j / 秒から求められ、電流が毎秒 1 ジュールに等しい仕事を実行すると、1 ワットの電力が発生します。

電力j / sの測定単位はワット（Wの指定）と呼ばれます。 1 W = 1 j / 秒。

一方、A = QE 1 J = 1 Kx l V より、1 W = (1V x 1K) / 1s1 = 1V x 1 A = 1 VA、つまり、ワットは電流の電力です。 1 V の電圧で 1 A。

電力の大きい単位は、ヘクトワット 1 GW = 100 W およびキロワット - 1 kW = 103 W です。

電気エネルギーは通常、ワット時 (Wh) または複数の単位、ヘクトワット時 (GWh) およびキロワット時 (kWh) で計算されます。1 キロワット時 = 3,600,000 ジュールです。