Home ⇒ 👍Фізика ⇒ Робота і потужність струму: як ми платимо за електроенергію?

Робота і потужність струму: як ми платимо за електроенергію?

У кожного з нас вдома є лічильник, за показаннями якого ми щомісяця платимо за електрику. Ми оплачуємо якусь кількість кіловат-годин. Що ж таке ці кіловат-години? За що конкретно ми платимо? Розберемося:)

Ми використовуємо електрику з певними цілями. Електричний струм виконує якусь роботу, внаслідок цього і функціонують наші електроприлади. Що ж таке – робота електричного струму? Відомо, що робота струму з переміщення електричного заряду на деякому відрізку ланцюга дорівнює чисельно напрузі на цій ділянці. Якщо ж заряд буде відрізнятися, наприклад, в більшу сторону, то і робота, відповідно, буде здійснена велика.

Робота струму на ділянці кола: формула
Отже, ми приходимо до того, що робота струму дорівнює добутку напруги на ділянці електричного кола на величину заряду. Заряд ж, як відомо, можна знайти твором сили струму на час проходження струму. Отже, отримуємо формулу для визначення роботи струму:

A = Uq, q = It, отримуємо A = UIt;

Де A – робота, U-напруга, I – сила струму, q – заряд, t – час.

Вимірюється робота струму в джоулях (1 Дж). 1 Дж = 1 В*1 А*1 с. Тобто, щоб виміряти роботу, яку здійснив струм, нам потрібні три прилади: амперметр, вольтметр і годинник. Лічильники електроенергії, які стоять у квартирах, як би поєднують в собі всі ці перераховані вище прилади в одному. Вони вимірюють роботу, досконалу струмом. Робота струму в нашій квартирі – це енергія, яку він витратив на всіх включених в мережу квартири приладах. Це і є те, за що ми платимо. Однак, ми платимо не за джоулі, а за кіловат-години. Звідки виникають ці одиниці?

Потужність електричного струму
Щоб розібратися з цим питанням, треба розглянути ще одне поняття – потужність електричного струму. Потужність струму – це робота струму, вчинена в одиницю часу. Тобто, потужність можна знайти, розділивши роботу на час. А робота, як ми вже знаємо – це добуток сили струму на напругу і на час. Таким чином, час скоротиться, і ми отримаємо добуток сили струму на напругу. Для потужності струму формула буде мати наступний вигляд:

P = A/t, A = UIt, отримуємо P = UIt/t, тобто P = UI;

Де P – потужність струму. Потужність вимірюється у ВАТ (1 Вт). Застосовують кратні величини – кіловати, мегавати.

Робота і потужність електричного струму пов’язані найтіснішим чином. Фактично, робота – це потужність струму в кожен момент часу, взята за певний проміжок часу. Саме тому лічильники в квартирах вимірюють роботу струму не в джоулях, а в кіловат-годинах. Просто величина потужності в 1 ват – це дуже невелика потужність, і якби ми платили за ватти-в-секунду, ми б оплачували десятки і сотні тисяч таких одиниць. Для спрощення розрахунків і прийняли одиницю “кіловат-годину”.

(1 votes, average: 5.00 out of 5)

Потужність електричного струму Ми знаємо, що потужність чисельно дорівнює роботі, вчиненої в одиницю часу. Отже, щоб знайти середню потужність електричного струму, треба його роботу розділити на час: P = A / t. Де Р – потужність струму (механічну потужність ми позначали буквою N). Робота електричного струму дорівнює добутку напруги на силу струму і на час: А = UIt, […]...

Потужність електричного струму і його робота Будь-які електричні машини, устаткування, установки, прилади, які приводяться в рух, тепло, випромінювання, перетворення і т. д, електрикою є безпосередніми споживачами електроенергії. Чим більше електроенергії, щомиті, потрібно установці, тим більше обсяг її виконуваних робіт. Найбільш важливою характеристикою різних електричних систем є споживана потужність (потужність електричного струму). Електрична потужність характеризує собою кількість витрачається електроенергії за певний проміжок […]...

Робота електричного струму Як обчислити роботу електричного струму? Ми вже знаємо, що напруга на кінцях ділянки кола чисельно дорівнює роботі, яка здійснюється при проходженні по цій ділянці електричного заряду в 1 Кл. При проходженні за цією ж ділянкою електричного заряду, рівних не 1 Кл, а, наприклад, 5 Кл, вчинена робота буде в 5 разів більше. Таким чином, щоб […]...

Потужність постійного струму Потужність постійного струму P – це величина, яка показує яку роботу зробив постійний струм по переміщенню електричного заряду за одиницю часу. Вимірюється електрична потужність, як і механічна – у ВАТ. Для того щоб зрозуміти що таке електрична потужність уявімо собі електричне поле, в якому знаходиться вільна частинка. Під дією напруженості E електричного поля, частка переміщається […]...

Робота і потужність серця Протягом однієї систоли правий шлуночок викидає в аорту ударний об’єм крові (60-70 мл). На стільки ж зменшується і обсяг шлуночка: ΔV ≈ 65х10-6 м3. Корисна робота, здійснена серцевим м’язом за одне скорочення, може бути оцінена за формулою: ΔΑ = РсрΔVуд, де ΔVуд – середнє значення ударного об’єму крові, а Рср – середній тиск, що створюється […]...

Активна і реактивна потужність Мабуть, перед тим як почати говорити про електричну потужність, з початку не зайвим буде визначитися з самим поняттям потужності. Як правило, в тих випадках, коли людина говорить про потужність, вона має на увазі деяку “силу”, яка полягає в певній дії (потужний вибух) або ж предмет (потужний електродвигун). Але, як нам відомо, з курсів фізики, потужність […]...

Механічна робота і потужність сили Закон збереження енергії – фундаментальний закон природи, дозволяє описувати більшість відбуваються явищ. Опис руху тіл також можливо за допомогою таких понять динаміки, як робота і енергія. Згадайте, що таке робота і потужність у фізиці. Чи збігаються ці поняття з побутовими уявленнями про них? Чи здійснює вчитель фізики механічну роботу під час уроку? Якщо так, то […]...

Електрична потужність Електрична потужність або потужність електричного струму – це робота струму, досконала за одиницю часу. На практиці зазвичай користуються активної електричної потужністю – це потужність яка перетворюється в інші види енергії (світлову, теплову, механічну і ін.) Раніше в якості одиниці вимірювання потужності Джеймсом Уаттом була запропонована “кінська сила”, яка дожила до наших днів і використовується в […]...

Одиниці роботи електричного струму, що застосовуються на практиці У паспортах приймачів струму – ламп, плиток, електродвигунів – зазвичай вказують потужність струму в них. За потужністю легко визначити роботу струму за заданий проміжок часу, користуючись формулою А = Pt. Висловлюючи потужність у ВАТ, а час в секундах, одержимо роботу в джоулях: 1 Вт = 1 Дж / с, звідки 1 Дж = 1 Вт […]...

Особливості потужності електричного струму Потужність електричного струму впливає на те, як швидко прилад зможе виконати роботу, тобто за певний час. Наприклад, дорогий обігрівач, який має в 2 рази більшу потужність, обігріє приміщення швидше, ніж два дешевих, з меншою в 2 рази потужністю. Виходить, що вигідніше купити агрегат, який має велику потужність, щоб швидше обігріти холодне приміщення. Але, в той […]...

Потужність: визначення і формула Для того, щоб перетягнути 10 мішків картоплі з городу, розташованого в парі кілометрів від дому, вам буде потрібно цілий день носитися з відром туди-назад. Якщо ж ви візьмете візок, розрахований на один мішок, то впораєтеся за дві-три години. Ну а якщо закинути всі мішки у віз, запряжений конем, то через півгодини ваш урожай благополучно перекочує […]...

Сила струму. Одиниці сили струму Дії електричного струму, які були описані в § 35, можуть виявлятися в різному ступені – сильнішим чи слабшим. Досліди показують, що інтенсивність (ступінь дії) електричного струму залежить від заряду, що проходить по ланцюгу в 1 с. Коли вільна заряджена частинка – електрон в металі або іон в розчині кислот, солей або лугів – рухається по […]...

Вибір джерела струму по потужності навантаження Правильне розуміння Закону Ома для повного кола дозволяє правильно розрахувати і вибрати джерело струму по навантаженню, а також дозволяє своєчасно виявити дефекти джерел струму. Той джерело струму, який не придатний для низкоомной навантаження, тому як його внутрішній опір в більше або дорівнює опору навантаження, буде цілком придатний в експлуатації для харчування електричного кола з навантаженням […]...

Напруга електричного струму і вольтметр Електричний струм – це електрони, які проходять через провідник і несуть в собі негативний заряд. Обсяг цього заряду або, іншими словами, кількість електрики характеризує силу струму. Ми знаємо, що сила струму однакова у всіх місцях ланцюга. Електрони не можуть зникати або “зістрибувати” з проводів і навантаження. Тому, силу струму ми можемо виміряти в будь-якому місці […]...

Види потужності електричного струму Потужність електричного струму також може бути обчислена за формулою: P = A / t, Вона характеризує інтенсивність передачі електроенергії, тобто робота, що здійснюються струмом по переміщенню зарядів за певний період часу. Тут A – це робота, T – час, за яке робота була виконана. Потужність може бути двох видів: реактивної і активної. При активної потужності […]...

Еквівалентний генератор струму Любий генератор завжди характеризується електрорушійної силою Е і внутрішнім опором Ri. Він створює певну ЕРС, яка не залежить від опору навантаження. Тому такий генератор і називають генератором ЕРС. Іноді його подають як деякого ідеального генератора ЕРС, що не має внутрішнього опору, і включають в ланцюг послідовно з резистором, опір якого дорівнює Ri. У деяких випадках […]...

Котушка індуктивності в ланцюзі змінного струму Індуктивність в ланцюзі змінного струму буде впливати на силу змінного струму. Перевіримо це на наступному досвіді. Візьмемо два джерела живлення. Один з них нехай буде джерелом постійної напруги, а другий – змінного. Причому підберемо джерела так, щоб постійне значення напруги дорівнювало чинному значенням змінної напруги. Підключимо до них за допомогою перемикача ланцюг, що складається з […]...

Потужність резистора Потужність резистора – важливий параметр в характеристиці резистора, який необхідно враховувати, тому що електроенергія перетворюється в тепло коли електричний струм протікає через резистор. Зазвичай ефект незначний, але якщо опір виявиться нижче ніж треба (або до резистору буде докладено напруга вище покладеного), то резистор може перегрітися і вийти з ладу (перегоріти). Щоб протистояти нагріванню існує поняття […]...

Конденсатор в ланцюзі змінного струму При вивченні постійного струму ми дізналися, що він не може проходити в ланцюзі, в якій є конденсатор. Так як конденсатор – це дві пластини, розділені шаром діелектрика. Для кола постійного струму конденсатор буде, як розрив в ланцюзі. Якщо конденсатор пропускає постійний струм, значить, він несправний. Конденсатор в ланцюзі змінного струму У відмінності від постійного змінний […]...

Ємність і потужність електричного кола Енергія передається за допомогою електричних ланцюгів. У фізиці передача енергії позначається w. Перехід електромагнітної енергії в теплову, в тому числі процес розсіювання енергії, характеризується численними перетвореннями і інтенсивністю. Інтенсивність передачі або перетворення енергії прийнято називати потужністю. Вона позначається латинською буквою p. Іншими словами, даним чином визначають, скільки енергії передається за певну одиницю часу. Той же […]...

Залежність сили струму від напруги Різні дії струму, такі як нагрівання провідника, магнітні та хімічні дії, залежать від сили струму. Змінюючи силу струму в ланцюзі, можна регулювати ці дії. Але щоб управляти струмом в ланцюзі, треба знати, від чого залежить сила струму в ній. Ми знаємо, що електричний струм у ланцюзі – це впорядкований рух заряджених частинок в електричному полі. […]...

Характеристика електричного струму Обов’язковою умовою існування струму в електричному ланцюзі є замкнутий контур. Якщо контур ланцюга розривається, то струм припиняється. За таким принципом діють всі захисту і вимикачі в електротехніці. Вони розривають електричний ланцюг рухливими механічними контактами, і цим припиняють протягом струму, вимикаючи пристрій. В енергетичній промисловості електричний струм виникає всередині провідників струму, які виконані у вигляді шин, […]...

Сила струму в ланцюзі і амперметр Напевно, кожен хоча б раз у житті відчував на собі дію струму. Звичайна батарейка ледь відчутно пощипує, якщо прикласти її до мови. Струм у квартирній розетці досить сильно б’є, якщо торкнутися оголених проводів. А ось електричний стілець і лінії електропередач можуть позбавити життя. У всіх випадках ми говоримо про дію електричного струму. Чим же так […]...

Електричний опір провідника і струму Електрична величина сили струму в тому чи іншому провіднику залежить не тільки від прикладеної напруги (різниці потенціалів електричного поля) в ньому. Вона також ще залежить від конкретного провідника: від його розмірів, форми, матеріалу. При однаковій напрузі сила струму в різних провідниках теж будуть різною. Давайте подивимося на наступний приклад електричного опору Ом провідника (струму). Припустимо, […]...

Сила електричного струму і електрична напруга Електрична напруга і струм (сила струму) є кількісними фундаментальними поняттями, про які необхідно чітко мати уявлення кожній людині, пов’язаній за сферою діяльності з електрикою (електрик, електронщик, радіотехнік і т. д.). У даній статті ми з Вами постараємося розкрити суть цих понять. Сила електричного струму (або просто ток): умовно сила струму позначається через букву “I”. Електричний […]...

Електрорушійна сила (ЕРС) і внутрішній опір джерела Ми прийшли до висновку, що для підтримки постійного струму в замкнутій ланцюга, в неї необхідно включити джерело струму. Підкреслимо, що завдання джерела полягає не в тому, щоб поставляти заряди в електричний ланцюг (в провідниках цих зарядів достатньо), а в тому, щоб змушувати їх рухатися, робити роботу по переміщенню зарядів проти сил електричного поля. Основний характеристики […]...

Фізична дія електричного струму Як ми можемо визначити, протікає електричний струм чи ні? Про виникнення електричного струму можна судити за наступними його проявам. 1. Теплова дія струму. Електричний струм викликає нагрівання речовини, в якому він протікає. Саме так нагріваються спіралі нагрівальних приладів і ламп розжарювання. Саме тому ми бачимо блискавку. В основі дії теплових амперметрів лежить теплове розширення провідника […]...

Закон Ома для повного кола струму Закон Ома є формулою, яка наочно демонструє залежність головних характеристик електричного кола: Електричного струму (потоку заряджених частинок); Напруги (електрорушійної сили); Опору (протидія потоку електронів). Що б кращого усвідомити закону Ома, для початку слід визначитися з таким поняттям як електричний ланцюг. Говорячи спрощено, будь-який електричний ланцюг – це шлях в електричній схемі, по якому проходять електричні […]...

Вимірювальні трансформатори струму Призначення вимірювальних струмових трансформаторів полягає, перш за все, в трансформації (пропорційному зниженні) вимірюваної сили електричного струму до величин, які найбільш безпечних і допустимі для його безпосереднього вимірювання. Іншими словами кажучи, вимірювальні трансформатори струму в значній мірі розширюють робочі межі вимірювання електровимірювальних приладів (лічильників). Найбільш відповідний приклад необхідності застосування вимірювальних трансформаторів струму – випадок, коли в […]...

Аудіо потужність Аудіо потужність або акустична потужність – це вихідна потужність підсилювача або акустичної системи (колонок, динаміків і т. д.). Однак насправді цей параметр не використовується виробниками звуковідтворювальної електроніки. Як правило, вони вказують так звану “пікову музичну потужність” або скорочено PMPO – це максимально можливий рівень сигналу, який може видати звуковідтворююча апаратура (магнітофон, підсилювач, магнітола та інше.), […]...

Умови існування електричного струму До цього ми розглядали, що таке струм, і з’ясували, що всі заряди для освіти струму повинні рухатися направлено. Але тепер постає питання, а яким чином має взагалі виникати рух струму? Що пересуває заряди? Щоб заряди переміщалися, необхідно прикласти силу в деякому заданому напрямку. Щоб заряд переміщався по провіднику, в ньому має бути поле, що має […]...

Конденсатор в колі змінного струму Постійний струм через конденсатор НЕ тече – для постійного струму конденсатор є розривом ланцюга. Однак змінному струму конденсатор не перешкода! Протікання змінного струму через конденсатор забезпечується періодичною зміною заряду на його пластинах. Ємкісне опір обернено пропорційно циклічної частоті коливань напруги (струму) і ємності конденсатора. Спробуємо зрозуміти фізичну причину такої залежності. 1. Чим більше частота коливань […]...

Амперметр. Вимірювання сили струму Силу струму в ланцюзі вимірюють приладом, званим амперметром. Амперметр – це той же гальванометр, тільки пристосований для вимірювання сили струму, його шкала градується в амперах (дивись малюнок внизу). На шкалі амперметра зазвичай ставлять букву А. На схемах його зображують кружком з буквою А. При включенні в ланцюг амперметр, як всякий вимірювальний прилад, не повинен впливати […]...

Активна і реактивна потужність – доповідь Активна потужність Існують споживачі електроенергії, у яких повна і активна потужності збігаються. Це споживачі, у яких навантаження представлена активними опорами (резисторами). Серед побутових електроприладів прикладами подібної навантаження є лампи розжарювання, електроплити, жарочні шафи і духовки, обігрівачі, праски, паяльники та ін. Зазначена у цих приладів в паспорті, одночасно є активна і реактивна потужність. Це той випадок, […]...

Дія електричного струму на організм При випадковому дотику людини до струмоведучих провідників, який в даний момент знаходиться під напругою, відбувається утворення нової електричного кола. У цей момент під впливом різниці потенціалів і в силу того, що людське тіло є середовищем з певною провідністю, виникає протягом струму по деяких дільницях тіла. Дія електричного струму на тканину (живу) організму має такі різновиди: […]...

Дія електричного струму Ми не можемо бачити рухомі в металевому провіднику електрони. Про наявність електричного струму в ланцюзі ми можемо судити лише по різним явищам, які викликає електричний струм. Такі явища називають діями струму. Деякі з цих дій легко спостерігати на досвіді. Теплова дія струму можна спостерігати, наприклад, приєднавши до полюсів джерела струму залізну або нікелінову дріт (рис. […]...