Чтение онлайн

Мощность — это скорость, с которой совершается работа. Мощность расходуется только пои подключении цепи к источнику. Мощность прямо пропорциональна и току, и напряжению.

В этой главе анализируются процессы в электрических цепях с учетом мощности.

Скорость, с которой энергия передается в цепь, или энергия (тепло) выделяется на сопротивлении в цепи, называется мощностью. Мощность измеряется в ваттах.

Ватт — это произведение напряжения в 1 вольт и тока в 1 ампер. Соотношение между мощностью, напряжением и током может быть записано следующим образом:

Р = I•E,

где Р = мощность в ваттах, I = ток в амперах, Е = напряжение в вольтах.

ПРИМЕР: Вычислите мощность потребляемую в цепи, изображенной на рис. 7–1.

Рис. 7–1 

Дано:

I = 2 А, Е = 12 В.

P  =?

Решение: 

Р = I•E

Р = (2)•(12)

Р = 24 Вт.

ПРИМЕР: Какое требуется напряжение для того, чтобы получить ток в 2 ампера при мощности 200 ватт?

Дано:

Р = 200 Вт; I = 2 А

Е =?

Решение: 

Р = I•E

200 = 2(E)

Е = 100 В.

ПРИМЕР: Какой ток течет через 100 ваттную лампочку при напряжении 120 вольт?

Дано:

Р = 100 Вт; Е = 120 В.

I =?

Решение: 

Р = I•E

100 = (I)(120)

I = 0,83 A.

7–1. Вопросы

1. Дайте определение электрической мощности.

2. Какие единицы используются для измерения мощности?

3. Вычислите неизвестные величины:

a. Р =? Е = 12 В, I = 1 А.

b. Р = 1000 Вт, Е =? I = 10 А.

c. Р = 150 Вт, Е = 120 В, I =?

Резистивные элементы цепи потребляют мощность. Для определения мощности, потребляемой элементом цепи, надо умножить падение напряжения на этом элементе на ток, протекающий через него:

Р = I•E

Полная мощность, потребляемая последовательной или параллельной цепью, равна сумме мощностей, потребляемых отдельными элементами. Это может быть выражено следующим образом:

PТ = PR1 + PR2 + PR3 + … + PRn

Мощность, потребляемая цепью, часто бывает меньше 1 ватта. Для облегчения использования таких малых чисел используются милливатт (мВт) и микроватт (мкВт).

1000 милливатт = 1 ватт;

1 милливатт = 1/1000 ватта;

1000000 микроватт = 1 ватт;

1 микроватт = 1/1000000 ватта

ПРИМЕР: Какая мощность потребляется в цепи, изображенной на рис. 7–2?

Сначала определим полное сопротивление цепи.

рис. 7–2 

Дано:

R1 = 560 Ом; R2 = 820 Ом; R3 = 1000 Ом

RТ =?

Решение:

RТ = R1 + R2 + R3

RТ = 560 + 820 + 1000

RT = 2380 Ом.

Теперь, используя закон Ома, определим полный ток, текущий по цепи.

* * *

Дано:

E = 12 В; R = 2380 Ом.

I =?

Решение:

IT = ET/RT = 12/2380

IT = 0,005 А

Общую потребляемую мощность теперь можно определить с помощью формулы для мощности.

Дано:

IТ = 0,005 А; ЕT = 12 В.

P T =?

Решение:

РT = IT•ЕT