Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
U ovom ću članku objasniti što je rad električne struje, koje se mjerne jedinice za njega koriste i koje važne formule trebate znati.
Koji je rad električne struje?
Razmotrimo običnu bateriju. U suštini, baterija pretvara kemijsku energiju u električnu energiju elektrona. Ako ga sada spojimo na električni krug, tada elektroni mogu obavljati rad koristeći svoju električnu energiju, na primjer, zapaliti žarulju.
Ako želite znati koliko je električne energije pretvoreno u neki drugi oblik energije, onda trebate izračunati rad električne struje.
Definicija koncepta "električnog rada" i njegovih mjernih jedinica.
Rad električne struje [A] omogućuje vam da odredite koliko je električne energije bilo ili se može pretvoriti u druge oblike energije.
Kada izračunate rad električne struje, znate koliko je električne energije pretvoreno u druge oblike energije. A koji drugi oblici energije mogu biti - ovisi o situaciji (nekoliko primjera na popisu ispod):
- Vaš toster pretvara električnu energiju u toplinu;
- Kada upalite žarulju, električna energija se pretvara u svjetlosnu;
- Električni motor pretvara električnu energiju u mehaničku.
Jedinica SI za rad električne struje je Joule [J], također često korištena kao mjerna jedinica je Watt-sekunda [W s]. Jedan džul uvijek odgovara jednoj vat-sekundi. To jest, 1 J=1 W s .
Još jedna važna mjerna jedinica je kilovat sat [kWh]. Jedan kilovat-sat jednak je 3.600.000 vat-sekundi ili džula.
1 kWh=1103Wh=11033600 Ws=3, 6106Ws=3,6106 J.
Korisna činjenica: jeste li znali da se električni rad mjeri pomoću brojila ugrađenih u naše kuće i stanove! Električna brojila mjere rad električne struje u kWh.
Koja se formula koristi za izračunavanje rada električne struje?
Ako pokrenete naboj q u bilo kojem dijelu električnog kruga pod djelovanjem električnog napona U, tada možete izračunati električni rad A kao napon U primijenjen na krajevima ovog odjeljka strujnog kruga, pomnožen električnim nabojem q, koji je hodao preko njega, to jest: A=Uq .
Znajući da se električni naboj koji je prošao kroz dio kruga može odrediti mjerenjem jakosti struje i vremena njenog prolaska: q=It.Tada se električni rad A [J] može definirati kao napon U [V] pomnožen sa strujom I [A] i pomnožen s vremenom t [s], to jest: A=UIq .
Rad električne struje na dionici kruga jednak je umnošku napona na krajevima te dionice, jakosti struje i vremena tijekom kojeg je rad obavljen.
Nešto kasnije u članku ćemo analizirati dva praktična primjera koji će pokazati primjenu ovih formula. Ipak, prije toga ćemo se ukratko osvrnuti na još nekoliko važnih formula.
Napomena: Morate zapamtiti prve dvije formule. Sljedeće formule su manje važne, ali vam mogu biti od koristi u rješavanju određenih problema.
Druge formule za određivanje rada električne struje.
Ohmov zakon za dio kruga povezuje napon U i struju I. To nam omogućuje da izračunamo električni rad A na drugačiji način.
Dakle, prema Ohmovom zakonu, U=IR ili I=U / R, gdje je R električni otpor.
Onda možete zamijeniti ove formule u A=UIt. Kao rezultat, dobit će se druge formule za pronalaženje rada električne struje:
- A=I2Rt ;
- A=(U2t ) / R .
Primjeri zadataka
Primjer 1.
Imate bateriju koja daje konstantan napon od 12 V i struju od 2,3 A. Koristite ovu bateriju da svijetli žarulja 1 sat. Sada želite znati koliko je električnih radova obavljeno.
Znamo formulu za određivanje rada električne struje: A=UIq, tada dobivamo:
A=12 V2,3 A1 h=27,6 Wh .
Da biste dobili ideju o jedinicama, pretvorimo rezultat u vat-sekunde i džule
27,6 Wh=27,63600 Ws=99360 Ws=99360 J.
Primjer 2.
Imate bateriju od 5 V. Ova baterija radi 1010-2 Ws električnog rada. Moramo izračunati količinu električnog naboja q koji se kreće između polova baterije.
Poznajemo formulu za određivanje rada električne struje: A=Uq, zatim q=A / U. Zamjenom vrijednosti u formulu dobivamo:
q=1010-2 Ws / 5V=0,02 Cl.