Yer imlerine site ekle

Elektrik ak?m? g?c? kavram?

Elektrik ak?m? g?c?

Elektrik g?c?nden bahsetmeden ?nce g?? kavram?n? genel anlamda tan?mlamak gerekir. Genellikle, insanlar g??ten bahsetti?inde, ?u veya bu nesnenin sahip oldu?u bir t?r g?? (g??l? bir elektrik motoru) veya bir eylem (g??l? bir patlama) anlam?na gelir.

Ancak okul fizi?inden bildi?imiz gibi, kuvvet ve g??, ba??ml?l?klar? olmas?na ra?men farkl? kavramlard?r.

Ba?lang??ta g?? (N), belirli bir olay (eylem) ile ilgili bir ?zelliktir ve e?er bir nesneye ba?l?ysa, o zaman g?? kavram? da geleneksel olarak onunla ili?kilidir. Herhangi bir fiziksel eylem, kuvvetin etkisini ima eder. Belirli bir yolun (S) kat edildi?i kuvvet (F), yap?lan i?e (A) e?it olacakt?r. Ve belirli bir zamanda (t) yap?lan i? g?ce e?it olacakt?r.

G??, belirli bir zaman diliminde yap?lan i?in ayn? zaman dilimine oran?na e?it olan fiziksel bir niceliktir. ??, enerji de?i?iminin bir ?l??s? oldu?u i?in ?unu da s?yleyebiliriz: g??, sistemin enerji d?n???m oran?d?r.

Mekanik g?? kavram?n? ele ald?ktan sonra, elektrik g?c?n?n (elektrik ak?m?n?n g?c?) de?erlendirmesine ge?ebiliriz. Bildi?iniz gibi U, 1 C hareket ettirerek yap?lan i?tir ve mevcut I, 1 saniyede ge?en coulomb say?s?d?r. Dolay?s?yla ak?m ve gerilimin ?arp?m? 1 saniyede yap?lan toplam i?i yani elektrik g?c?n? veya elektrik ak?m?n?n g?c?n? g?sterir.

Yukar?daki form?l? analiz ederek, ?ok basit bir sonu? ??karabiliriz: elektrik g?c? P, I ak?m?na ve U voltaj?na e?it derecede ba??ml? oldu?undan, bu nedenle, ayn? elektrik g?c? hem y?ksek ak?mda hem de d???k voltajda elde edilebilir, veya tam tersi , y?ksek voltaj ve d???k ak?mda (bu, elektrik santrallerinden g?? santrallerinden t?ketim yerlerine uzak mesafelerde elektrik iletimi s?ras?nda, y?kseltici ve kademeli elektrik trafo merkezlerinde transformat?r d?n???m? ile kullan?l?r).

Aktif elektrik g?c? (bu, geri d?n?lmez bir ?ekilde di?er enerji t?rlerine - termal, hafif, mekanik vb. D?n??t?r?len g??t?r) kendi ?l??m birimine sahiptir - W (Watt). 1 A ba??na 1 V ?r?n?ne e?ittir. G?nl?k ya?amda ve ?retimde g?c? kW cinsinden ?l?mek daha uygundur (kilowatt, 1 kW = 1000 W). Enerji santralleri zaten daha b?y?k birimler kullan?yor - mW (megawatt, 1 mW = 1000 kW = 1.000.000 W).

Reaktif elektrik g?c?, elektromanyetik alan?n enerji dalgalanmalar? (end?ktif ve kapasitif do?a) ile cihazlarda (elektrikli ekipman) olu?turulan elektrik y?k?n?n t?r?n? karakterize eden bir de?erdir. Geleneksel alternatif ak?m i?in, ?al??ma ak?m? I ve voltaj d????? U ?arp? aralar?ndaki faz a??s?n?n sin?s?ne e?ittir: Q = U x I x sin (a??). Reaktif g?c?n, VAr (volt-amper reaktif) ad? verilen kendi ?l??m birimi vard?r. Q harfi ile g?sterilir.

Aktif ve reaktif elektrik g?c? ?rnek olarak ifade edilebilir: ?s?tma elemanlar? ve elektrik motoru olan bir elektrikli cihaz verilmi?tir. Is?t?c?lar genellikle y?ksek diren?li malzemeden yap?l?r. Is?tma eleman?ndan bir elektrik ak?m? ge?ti?inde, elektrik enerjisi tamamen ?s?ya d?n??t?r?l?r. B?yle bir ?rnek, aktif elektrik g?c?n?n tipik bir ?rne?idir.

Bu cihaz?n elektrik motorunun i?inde bak?r bir sarg? vard?r. Bu bir end?ktanst?r. Ve bildi?imiz gibi, end?ktans kendi kendine end?ksiyon etkisine sahiptir ve bu, elektri?in ?ebekeye k?smi geri d?n???ne katk?da bulunur. Bu enerjinin ak?m ve voltaj de?erlerinde bir miktar ofseti vard?r, bu da elektrik ?ebekesi ?zerinde olumsuz bir etkiye (ek olarak a??r? y?klemeye) neden olur.

Kapasitans (kapasit?rler) benzer yeteneklere sahiptir. ?arj biriktirebilir ve geri verebilir. Kapasitans ve end?ktans aras?ndaki fark, ak?m ve voltaj de?erlerinin birbirine g?re z?t yer de?i?tirmesidir. Bu t?r kapasitans ve end?ktans enerjisi (besleme ?ebekesinin de?erine g?re fazda kaym??t?r) asl?nda reaktif elektrik g?c? olacakt?r.

Mekani?in en ?nemli kavramlar?ndan biri i? g?c? .

Zorla ?al??ma

?evremizdeki d?nyadaki t?m fiziksel bedenler g?? taraf?ndan y?nlendirilir. Ayn? veya z?t y?nde hareket eden bir cisim, bir veya daha fazla cisimden gelen bir kuvvet veya birka? kuvvetten etkileniyorsa, derler ki: i? bitti .

Yani mekanik i? cisme etki eden kuvvet taraf?ndan yap?l?r. B?ylece, bir elektrikli lokomotifin ?eki? kuvveti, t?m treni harekete ge?irir ve b?ylece mekanik i? ger?ekle?tirir. Bisiklet, bisiklet?inin bacaklar?n?n kas g?c?yle hareket eder. Bu nedenle, bu kuvvet ayn? zamanda mekanik i? yapar.

fizikte kuvvet i?i kuvvet mod?l?n?n, kuvvet uygulama noktas?n?n yer de?i?tirme mod?l?n?n ve kuvvet ile yer de?i?tirme vekt?rleri aras?ndaki a??n?n kosin?s?n?n ?arp?m?na e?it bir fiziksel nicelik olarak adland?r?l?r.

A = F s cos (F, s) ,

nerede F kuvvet mod?l?,

s- hareket mod?l? .

Kuvvet r?zgarlar? ile yer de?i?tirme aras?ndaki a?? s?f?ra e?it de?ilse, her zaman i? yap?l?r. Kuvvet, hareket y?n?n?n tersi y?nde etki ederse, i? miktar? negatiftir.

V?cuda hi?bir kuvvet etki etmiyorsa veya uygulanan kuvvet ile hareket y?n? aras?ndaki a?? 90 o ise (cos 90 o \u003d 0) i? yap?lmaz.

At arabay? ?ekerse, at?n kas kuvveti veya arabaya do?ru y?nlendirilen ?eki? kuvveti i?i yapar. Ve s?r?c?n?n arabaya bast?rd??? yer?ekimi kuvveti, hareket y?n?ne dik olarak a?a??ya do?ru y?nlendirildi?i i?in hi?bir i?e yaramaz.

Bir kuvvetin i?i skaler bir b?y?kl?kt?r.

SI i? birimi - joule. 1 joule, kuvvetin y?n? ile yer de?i?tirmenin ayn? olmas? durumunda 1 m mesafede 1 newtonluk bir kuvvetin yapt??? i?tir.

Bir cisme veya maddesel bir noktaya birden fazla kuvvet etki ediyorsa, bu kuvvetler bile?ke kuvvetlerinin yapt??? i?ten bahsederler.

Uygulanan kuvvet sabit de?ilse, i?i bir integral olarak hesaplan?r:

G??

V?cudu harekete ge?iren kuvvet mekanik i? yapar. Ancak bu i?in nas?l yap?ld???n?, h?zl? veya yava?, bazen pratikte bilmek ?ok ?nemlidir. Sonu?ta, ayn? i? farkl? zamanlarda yap?labilir. B?y?k bir elektrik motorunun yapt??? i?, k???k bir motor taraf?ndan yap?labilir. Ama bunu yapmas? ?ok daha uzun s?recek.

Mekanikte, i?in h?z?n? karakterize eden bir nicelik vard?r. Bu de?er denir g??.

G??, belirli bir s?re i?inde yap?lan i?in bu s?renin de?erine oran?d?r.

N= bir / ? t

Tan?m olarak bir = F s ??nk? a , a s/? t = v , Sonu? olarak

N= F v ??nk? a = F v ,

nerede F - kuvvet, v h?z, a kuvvetin y?n? ile h?z?n y?n? aras?ndaki a??d?r.

Yani g?? - kuvvet vekt?r? ile cismin h?z vekt?r?n?n skaler ?arp?m?d?r.

Uluslararas? SI sisteminde g??, watt (W) cinsinden ?l??l?r.

1 watt'?n g?c?, 1 saniyede (s) yap?lan 1 joule (J) 'nin i?idir.

??i yapan kuvvet veya bu i?in yap?lma h?z? art?r?larak g?? artt?r?labilir.

Ayn? i?i yapan farkl? makineler ve mekanizmalar g?? bak?m?ndan farkl?l?k g?sterebilir. G??, i?in yap?lma h?z?n? ifade eder. Bu i?i yapmak i?in ne kadar az zamana ihtiya? duyulursa, makine, mekanizma vb. o kadar verimli olur.

Herhangi bir cisim hareket etti?inde, genel durumda, ona birka? kuvvet etki eder. Her kuvvet i? yapar ve bu nedenle her kuvvet i?in g?c? hesaplayabiliriz.

Ortalama kuvvet g?c?- skaler fiziksel miktar N , i?in oran?na e?it ANCAKD zaman aral???na kuvvet taraf?ndan ger?ekle?tirilen t s?ras?nda ger?ekle?ir:

\(~N = \frac(A)(\Delta t).\)

G?c?n SI birimi watt't?r (W).

Bir cisim d?z bir ?izgide hareket ediyorsa ve ona sabit bir kuvvet etki ediyorsa, o zaman i? yapar \(~A = F \Delta r \cos \alpha\). Bu nedenle, bu kuvvetin g?c?

\(~N = \frac(F \Delta r \cos \alpha)(\Delta t) = F \upsilon \cos \alpha = F_(\upsilon) \cdot \upsilon.\)

nerede Fy kuvvetin hareket y?n?ne yans?mas?d?r.

Bu form?l? kullanarak, ortalama \(~\mathcal h \upsilon \mathcal i\) veya anl?k de?erleri de?i?tirerek hem ortalama hem de anl?k g?c? hesaplayabilirsiniz. y h?z.

An?nda G?? kuvvetin belirli bir andaki g?c?d?r.

\(~N_m = \lim_(\Delta t \to 0) \frac(A)(\Delta t) = A" .\)

Herhangi bir motor veya mekanizma, belirli bir mekanik i?i ger?ekle?tirmek i?in tasarlanm??t?r. faydal? i? A p . Ancak herhangi bir makine ?ok i? yapmak zorundad?r, ??nk? s?rt?nme kuvvetlerinin etkisi nedeniyle makineye sa?lanan enerjinin bir k?sm? mekanik i?e d?n??t?r?lemez. Bu nedenle, makinenin verimlili?i, verimlilik fakt?r? ile karakterize edilir. i (yeterlik).

Yeterlik i faydal? i? oran? A p , harcanan t?m i? i?in makine taraf?ndan m?kemmelle?tirildi A z (tedarik enerjisi W):

\(~\eta = \frac(A_p)(A_z) = \frac(A_p)(W) = \frac(N_p)(N_z),\)

nerede N p , N z - s?ras?yla faydal? ve harcanan g??. Verimlilik genellikle y?zde olarak ifade edilir.

Edebiyat

Aksenovich L. A. Lisede Fizik: Teori. G?revler. Testler: Proc. genel sa?layan kurumlar i?in ?denek. ?evreler, e?itim / L.A. Aksenovich, N.N. Rakina, K.S. Farino; Ed. K.S. Farino. - Mn.: Adukatsia i vykhavanne, 2004. - C. 63-64.

Her modern cihaz?n elektrik g?c? vard?r. Dijital de?eri, ?retici taraf?ndan sa? kurutma makinesinin veya elektrikli su ?s?t?c?s?n?n g?vdesinde, mutfak robotunun kapa??nda belirtilir.

Birimler

Elektrik g?c?n?n hesaplanmas?, belirli bir s?re i?in farkl? cihazlar taraf?ndan t?ketilen elektrik enerjisinin maliyetini belirlemenizi sa?lar. A??r? watt ve kilovat, tellerin ar?zalanmas?na, kontaklar?n deformasyonuna neden olur.

Elektrik ak?m? ve cihazlar taraf?ndan t?ketilen g?? aras?ndaki ili?ki

Elektrik g?c?, bir zaman diliminde yap?lan i?tir. Elektrik prizine tak?ld???nda, cihaz ?al???r, watt (W) olarak ?l??l?r. Cihaz?n belirli bir s?re boyunca t?ketece?i enerji miktar? kasa ?zerinde belirtilir yani t?ketilen elektrik g?c? verilir.

G?? t?ketimi

Elektronlar?n iletkendeki hareketinin ger?ekle?ti?i ger?e?ine harcan?r. Bir elektronun birim y?ke sahip olmas? durumunda, a? voltaj?n?n de?eri ile kar??la?t?r?labilir. T?m elektronlar? hareket ettirmek i?in gereken toplam enerji, elektrikli cihaz ?al???rken devredeki voltaj?n ve elektron say?s?n?n ?arp?m? olarak tan?mlanacakt?r. Elektrik g?c?n?n form?l? a?a??dad?r:

?letkenin kesitinden belirli bir s?re boyunca akan elektron say?s?n?n bir elektrik ak?m? oldu?unu d???n?rsek, bunu istenilen de?er i?in bir ifade ile g?sterebiliriz. Elektrik g?c? form?l? ??yle g?r?necektir:

Ger?ekte, ?ebeke voltaj?n? ve nominal g?c? bilerek, g?c?n kendisini de?il, ak?m?n b?y?kl???n? hesaplamak gerekir. Belirli bir cihaz taraf?ndan t?ketilen ak?m? belirleyerek, ??k?? ve devre kesicinin derecesini ili?kilendirebilirsiniz.

Hesaplama ?rnekleri

Elektrik g?c? iki kilovat olarak derecelendirilen bir su ?s?t?c?s? i?in ak?m t?ketimi a?a??daki form?lle belirlenir:

Ben=P/U=(2*1000)/220=9A

B?yle bir cihaz? geleneksel bir elektrik ?ebekesine ba?lamak i?in 6 amper i?in tasarlanm?? bir konekt?r a??k?a uygun de?ildir.

G?? ve elektrik ak?m? aras?ndaki yukar?daki ili?kiler, yaln?zca voltaj ve ak?m de?erleri tamamen fazdaysa ge?erlidir. Hemen hemen t?m elektrikli ev aletleri i?in elektrik g?c? form?l? uygundur.

istisnalar

Devrede b?y?k bir kapasitans veya end?ktans olmas? durumunda kullan?lan form?ller g?venilmez olacakt?r, matematiksel hesaplamalar i?in kullan?lamazlar. ?rne?in, bir AC motorun elektrik g?c? ?u ?ekilde belirlenir:

cosf, elektrik motorlar? i?in 0,6-0,8 birim olan g?? fakt?r?d?r.

380 V voltajl? ?? fazl? bir a?da cihaz?n parametrelerini belirlerken, g?c? her faz i?in ayr? de?erlerden toplamak gerekir.

Hesaplama ?rne?i

?rne?in, 3 kW g?? i?in tasarlanm?? ?? fazl? bir kazan durumunda, her fazda 1 kW t?ketilir. Faz ak?m?n?n b?y?kl???n? a?a??daki form?lle hesaplay?n:

I \u003d P / U_f \u003d (1 * 1000) / 220 \u003d 4.5A.

Modern insan, ?retimde ve evde s?rekli elektrik kullan?m? ile karakterizedir. Elektrik ak?m?n? t?keten cihazlar? kullan?r, onu ?reten cihazlar? kullan?r. Bu t?r kaynaklarla ?al???rken, teknik ?zelliklerde varsay?lan maksimum olas?l?klar? dikkate almak ?nemlidir.

Elektrik g?c? gibi fiziksel bir miktar, i?inden bir elektron ak??? ge?ti?inde ?al??an herhangi bir cihaz?n ana g?stergelerinden biridir. Y?ksek voltajl? elektrik iletim hatlar?, ?retim ko?ullar?nda gerekli olan b?y?k hacimde elektrik enerjisinin ta??nmas? veya iletilmesi i?in kullan?l?r.

Enerji d?n???m?, g??l? trafo merkezlerinde ger?ekle?tirilir. ?? fazl? d?n???m, ?e?itli uygulama alanlar?ndaki end?striyel ve ev aletleri i?in tipiktir. ?rne?in, bu d?n???m sayesinde farkl? derecelerde akkor lambalar i?lev g?r?r.

Teorik elektrik m?hendisli?inde anl?k elektrik g?c? diye bir ?ey vard?r. Bu de?er, tek bir temel y?k?n k???k bir zaman aral??? i?in belirli bir y?zeyden ge?en ak??la ili?kilidir. Anl?k g?? kavram?yla ili?kilendirilen bu ?cretle bir i? komisyonu var.

Basit matematiksel hesaplamalar yaparak g?? miktar?n? belirleyebilirsiniz. Bu de?eri bilerek, ?e?itli ev ve end?striyel cihazlar?n tam ?al??mas? i?in voltaj? se?ebilirsiniz. Bu durumda, pahal? elektrikli cihazlar?n yanmas? ile ilgili risklerin yan? s?ra apartman veya ofisteki elektrik kablolar?n? periyodik olarak de?i?tirme ihtiyac?ndan ka??nabilirsiniz.

G?? kavram? fiziksel bir niceliktir. Belirli bir zaman diliminde ?retilen i?in ve zaman diliminin kendisine oran?n? temsil eder. Enerjideki de?i?imi ?l?mek i?in i? kullan?labilir. Bu nedenle g??, herhangi bir sistemde enerjinin d?n??t?r?lme h?z?n? g?sterir.

T?m bu kavramlar tamamen elektrik g?c? i?in ge?erlidir. Bu, 1. pandantifi hareket ettirmek i?in harcanan i?i (U) hesaba katar. Elektrik ak?m? (I), bir saniye boyunca hareket eden coulomb say?s?n? hesaba katar.

Elektrik g?c? t?rleri

G?c?n ak?m ve voltaj?n g?c?ne ba??ml?l???na dayanarak, b?y?k bir ak?m ve d???k voltajdan ve bunun tersine k???k bir ak?m ve ?nemli bir voltajdan elde edilebilece?ini takip eder. Bu etki, elektrik uzun mesafelerde iletildi?inde transformat?r d?n???mlerinde kullan?l?r.

Elektrik g?c? olabilir. ?lk durumda, bu g?c?n ba?ka bir t?r enerjiye geri d?nd?r?lemez bir d?n???m? vard?r. Bunu ?l?mek i?in bir volt ve bir amperin ?r?n? olan kullan?l?r. G??te, end?ktans?n ortaya ??kmas? nedeniyle, kendi kendine end?ksiyon olgusu meydana gelir. Sonu? olarak, elektrik enerjisi k?smen a?a geri d?ner. Bu durumda, ak?m ve voltaj de?erleri kayd?r?larak elektrik ?ebekesi ?zerinde genel bir olumsuz etkiye neden olur. Bu t?r g??, ?al??ma ak?m?n?n ve voltaj d?????n?n ?r?n?nden olu?an reaktif volt-amper cinsinden ?l??l?r.

G?? ?nitesi

G??, elektrik m?hendisli?inde kullan?lan temel birimlerden biridir. Temel ?l?? birimi, belirli bir s?re boyunca yap?lan i?i temsil eden watt't?r. ?retimde ve evde, ?o?u zaman, her biri 1000 watt i?eren g?? ?l??l?r. Megawatt, b?y?k miktarda g?c? ?l?mek i?in kullan?l?r. Kural olarak, elektrik ?reten ?e?itli santral t?rlerinde kullan?l?rlar.

T?keticilerin g?c?, ?zel plakalarda veya cihaz?n teknik veri sayfas?nda belirtilmi?tir. Bu parametrenin de?erini ?nceden bilerek, elektrik ?ebekesinin di?er g?stergelerini - voltaj ve t?ketilen ak?m miktar?n? - hesaplamak m?mk?nd?r.

Mevcut g?? nas?l belirlenir