Закон Ома. Взаимосвязь электрических величин.
Закон Ома

Для начала в графическом виде покажу соответствие величин, определяющих электрическое напряжение, силу тока, мощность и сопротивление.

И наглядно покажу их.

Ампер-час
Для начала просто и на пальцах разберемся, что означает данная единица измерения.
Сухое определение гласит, что:
Цитата: Уголок википидора
1 ампер-час — это электрический заряд, который проходит через поперечное сечение проводника в течение одного часа при наличии в нём тока силой в 1 ампер.
Получается, что полностью заряженный аккумулятор с надписью 1А·ч в теории способен обеспечить силу тока в 1А на протяжении часа. А если попытаться снимать с него 10А, то проработает он 1/10=0,1 часа или 6 минут. Верно и обратное, ток в 0,1А он будет отдавать 10 часов.
Но это теория. Практически большие токи приводят к перегреву аккумулятора и уменьшению эффективности отдачи заряда, читай времени его работы.
На практике же приведенная на аккумуляторе надпись считается исходя из 20-часового цикла разряда до конечного напряжения. Конечное напряжение автомобильного аккумулятора, например, 10,5В. То есть надпись на аккумуляторе "55А·ч" означает, что он способен отдавать ток в 2,75А на протяжении 20 часов (55/20=2,75; емкость делим на время, получаем силу тока), и при этом напряжение с клемм не опустится ниже 10,5В.
Существует аналогичная системная единица измерения - кулон.
Так как 1 Кл/c равен 1 А, то, переведя часы в секунды, получаем, что один ампер-час будет равен 3600 Кл.
Цитата: Соответствие ампер-час и кулона
1А·ч=3600Кл
1Кл=0,27мА·ч
1Кл=0,27мА·ч
Последовательное и параллельное подключение аккумуляторов
При последовательном подключении аккумуляторов ёмкость будет равной ёмкости самого маленького аккумулятора в сборке, но складывается напряжение. При параллельном подключении же ёмкость складывается, а напряжение остается неизменным:
7v 1500 mAh + 5v 1500 mAh = 12v 1500 mAh — последовательное соединение.
12v 2500 mAh + 12v 1000 mAh = 12v 3500 mAh — параллельное соединение.
Ватты
Сокращенно это Вт, а на английском просто W. Данная единица много где применяется, но мы поговорим о ней по отношению к электрическому току.
Цитата: Уголок автомобилиста
Также ватты применяют для измерения мощности автомобилей. Отношение к лошадиной силе будет таким:
1 л.с. = 735,49875 Ватт или 0,735 кВт
1 л.с. = 735,49875 Ватт или 0,735 кВт
Классическое определение Ватта звучит как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 Джоуль. Нас интересует выражение Ватта через напряжение и силу тока:
Вт = В·А
Таким образом если мы возьмем, например, электрический обогреватель, подключенный к сети 220В и узнаем его силу тока (воткнув в цепь амперметр), то узнаем потребляемую им мощность. Допустим, получилось 9А, следовательно мощность будет равна 220В*9А=1980Вт или ~2кВт.
Эти два названия - киловатт и киловатт-час довольно похожи, поэтому их часто путают при использовании данных определений в быту, особенно когда это касается электроприборов. Но эти единицы измерения абсолютно разные и относятся к различным физическим величинам. В ваттах и киловаттах измеряется мощность — скорость изменения (передачи, преобразования, потребления) энергии. В то же время ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах и киловатт-часах выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время. Если мощность прибора постоянна, то произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) прибором энергия равна произведению мощности прибора на время работы прибора.
Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч.
40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа. Данное правило совершенно справедливо и для производимой энергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).
Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч.
40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа. Данное правило совершенно справедливо и для производимой энергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).
Киловатт-час
Мы будем рассматривать данную единицу измерения как количество произведенной/потребленной электроэнергии.
Киловатт-час равен количеству энергии, потребляемой (производимой) устройством мощностью один киловатт в течение одного часа. Таким образом зная, что 1 Вт·с = 1 Дж, тогда 1 кВт·ч = 1000 Вт * 3600 с = 3,6 МДж.
Будет несколько проще, если мы рассмотрим наглядные примеры расчёта потребляемной энергии.
• Электроплита мощностью 2 кВт за 15 минут потребит из электросети и отдаст в окружающую среду энергию, равную 2 кВт * 0,25 ч = 0,5 кВт·ч;
• Электролампа мощностью 100 Вт, включаемая ежедневно на 8 часов, за месяц потребляет 0,1 кВт * 8 ч/день * 30 дней = 24 кВт·ч.
• Энергосберегающая лампа мощностью 20 Вт, включаемая ежедневно на 8 часов, за месяц потребляет 0,02 кВт * 8 ч/день * 30 дней = 4,8 кВт·ч.
• Аккумулятор напряжением 12 В и ёмкостью 50 А·ч теоретически может отдать в нагрузку 0,6 кВт·ч энергии (12 * 50=600 Вт·ч=0,6 кВт·ч).
Практическая статья по измерению силы тока (А) мультиметром.
- Jack Frost от
Комментарии 1
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.