Τύποι ισχύος και παραδείγματα υπολογισμού ηλεκτρικής ισχύος (+ απαντήσεις)

Ο τύπος ισχύος P = W / t δείχνει την ποσότητα εργασίας ή ενέργειας που χρησιμοποιείται σε κάθε μονάδα χρόνου.

Όταν σηκώνετε το βάρος και το κρατάτε για κάποιο χρονικό διάστημα, ή ένα άτομο που τρέχει μαραθώνιο, ακόμα και όταν είστε σε θέση να μάθετε πόσες ώρες την ημέρα;

Αυτή είναι η δύναμη, δηλαδή η ταχύτητα με την οποία η εργασία χρησιμοποιεί ενέργεια σε ορισμένα διαστήματα.

Ισχύς είναι η ταχύτητα με την οποία γίνεται η εργασία, η ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται ανά μονάδα χρόνου.

Με βάση τις μονάδες SI, η ισχύς εκφράζεται σε μονάδες Joules / Second ή J / s = Watt (W).

Η χρήση της μονάδας Watt σε αυτή τη μονάδα είναι μια μορφή σεβασμού για τον επιστήμονα που ανακάλυψε τη μηχανή ατμού, δηλαδή τον James Watt. Έτσι, κατά τον υπολογισμό του τύπου Power, θα παράγει τον ενεργειακό ρυθμό σε μονάδες Joules / sec.

Η ισχύς είναι μια βαθμιαία ποσότητα επειδή η δύναμη έχει αξία αλλά δεν έχει κατεύθυνση. Επιπλέον, η ολοκλήρωση της ισχύος ενάντια στο χρόνο μπορεί να καθορίσει την εργασία που έχει γίνει.

Συχνά συναντάμε ισχύ στον ηλεκτρικό ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Η ηλεκτρική ενέργεια περιγράφει πόσο χρησιμοποιείται ο ρυθμός ηλεκτρικής ενέργειας για την αγωγή ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Το ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα θα προκαλέσει εργασία.

Τύποι ισχύος

Η ισχύς που συμβολίζεται με το γράμμα P απαιτεί μια συγκεκριμένη αλλαγή στην εργασία (W) και στους χρόνους κατά τους οποίους συμβαίνει η αλλαγή. Αυτό διαφέρει από την έννοια της εργασίας που συνήθως μετρά μόνο τις αλλαγές στην κατάσταση του αντικειμένου.

Αυτή η έννοια μπορεί να εξηγηθεί σε ένα παράδειγμα σχετικά με τη δουλειά ενός ατόμου όταν σηκώνει βάρη προς τα πάνω και δεν έχει σημασία αν τρέχει ή περπατά επειδή η εργασία που έχει γίνει είναι η ίδια.

Ωστόσο, εάν το άτομο τρέχει, φυσικά η απαιτούμενη ισχύς θα είναι επίσης μεγαλύτερη, επειδή η εργασία που πραγματοποιείται πραγματοποιείται σε μικρότερο χρόνο κατά την εκτέλεση.

Έτσι, ο τύπος ηλεκτρικής ισχύος μπορεί να δηλωθεί ως εξής:

Ισχύς = εργασία / χρόνος

Η συστηματική σχέση ισχύος με τάση και ηλεκτρικό ρεύμα με βάση την έννοια του νόμου του Ohm έχει ως εξής:

Ο νόμος του Ωμ:

Β = Εγώ ΧΡ

Έτσι, εάν η μεταβλητή ηλεκτρικό ρεύμα (I) και αντίσταση (R) τότε η εξίσωση έχει ως εξής:

P = V x Εγώ

P = (I x R) x Εγώ

Π = I2R -> μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτόν τον τύπο για να βρει ηλεκτρική ενέργεια

Εν τω μεταξύ, εάν εξηγηθεί ο τύπος, είναι γνωστή μόνο η τάση (V) και η αντίσταση (R).

P = V x Εγώ

P = V x (V / R)

Π = Β2 / R -> μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτόν τον τύπο για να βρει ηλεκτρική ενέργεια

Π = I2Ρ

Π = Β2/Ρ

Οπου :

P = Ηλεκτρική ενέργεια σε Watt (W)

V = Τάση σε Volts (V)

I = Ηλεκτρικό ρεύμα σε Αμπέρ (A)

R = Αντίσταση σε Ohms (Ω)

Επιπλέον, ο τύπος ισχύος μπορεί επίσης να εκφραστεί σε άλλες μορφές επειδή το έργο W = F x s

P = (F x s) / τόνο

Ρ = ΣΤ

Πληροφορίες:

P = Ισχύς (Joule / Watt)

W = Εργασία (Joule)

t = χρόνος (ες)

F = Δύναμη (Newton)

s = Απόσταση (μέτρα)

v = ταχύτητα (μέτρο / δευτερόλεπτο)

Παραδείγματα προβλημάτων ηλεκτρικής ενέργειας

Παράδειγμα Πρόβλημα 1

Ο Ani κάνει μια προσπάθεια 750 Joules να μετακινήσει ένα τραπέζι για 5 λεπτά. Υπολογίστε την ποσότητα ισχύος που έκανε ο ani για να μετακινήσετε τον πίνακα!

Απάντηση:

W = 750 J

t = λεπτό = 5 x 60 δευτερόλεπτα = 300 δευτερόλεπτα

P = W / t = 750J / 300s = 2,5 J / s = 2,5 Watt

"Έτσι, η ισχύς που χρειάζεται ο Ani για να μετακινήσει το τραπέζι είναι 2,5 J / s ή 2,5 watt"

Παράδειγμα Πρόβλημα 2

Μια κουζίνα ρυζιού κάνει 5.000 Joules δουλειά σε 5 δευτερόλεπτα. Υπολογίστε την ισχύ που έκανε η κουζίνα ρυζιού!

Απάντηση: W = 5.000 Joules

t = 5 δευτερόλεπτα

P = W / t = 5.000 / 5 = 1000 J / s = 1000 watts

"Έτσι, η ισχύς που απαιτείται από την κουζίνα ρυζιού είναι 1000J / s ή 1000 watt."

Παράδειγμα Πρόβλημα 3

Για μια τηλεόραση LCD απαιτείται τάση 220V και ηλεκτρικό ρεύμα 1,2Α για να την ενεργοποιήσετε. Πόση ηλεκτρική ενέργεια καταναλώνει;

Η λύση

Είναι γνωστό :

V = 220V

I = 1,2Α

Ρ =?

Απάντηση:

P = V x Ι

P = 220V x 1.2Α

P = 264 Watt

Έτσι, η τηλεόραση LCD θα καταναλώνει 264 Watt ηλεκτρικής ενέργειας.

Παράδειγμα Πρόβλημα 4

Όπως φαίνεται στο παρακάτω κύκλωμα, υπολογίστε την ηλεκτρική ισχύ που καταναλώνεται από τη λάμπα πυρακτώσεως. Αυτό που είναι γνωστό στην παρακάτω ακολουθία είναι μόνο το στρες και η αντίσταση.

Η λύση

Είναι γνωστό :

V = 24V

R = 3Ω

Ρ =?

Απάντηση:

P = V2 / R

Ρ = 242/3

Ρ = 576/3

Ρ = 192W

Έτσι, η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται είναι 192W.

Αναφορά: Τι είναι η ηλεκτρική ισχύς;