VIII.osztály – 4.12. Az elektromos áram munkája és teljesítménye


1.  Mikor  végez munkát az elektromos áram?

Zárt áramkörben az elektromos berendezésekben különféle energiaátalakulások játszódnak le. Az elektromos energia  az izzóban fény-  és hőenergiává, a villanymotorban mechanikai energiává, a hősugárzó fűtőszálában hőenergiává alakul át.

Miközben az elektromos energia más energiává alakul át, az elektromos áram munkát végez.

2.  Hogyan számítható ki  az elektromos  áram munkája?

Az elektromos áram által végzett munka  nagysága függ a feszültségtől  (U ) és az átáramlott töltésmennyiségtől (q ):

Ha a vezetőben  t  ideig  I  erősségű áram folyik, és a vezető végein a feszültség U, az áram munkája:

Az elektromos áram munkája egyenlő a feszültség, az áramerősség és az idő szorzatával.

Ohm törvényét alkalmazva a munka képletét felírhatjuk más formában is:

A [J] –  az elektromos  áram munkája

U [V] –  elektromos feszültség

I [A] –  elektromos áramerősség

R [Ω] –  elektromos ellenállás

t [s] –  idő

Az elektromos munka  mértékegysége a  joule (J).

1J = 1V • 1A • 1s = 1 VAs

3. Mit fejez ki a teljesítmény?

Említettük, hogy az elektromos berendezésekben az elektromos energia átalakul más energiává. Az energia  átalakulásának sebességét a teljesítmény fejezi ki.

Az elektromos áram  teljesítménye egyenlő az  egységnyi idő alatt elvégzett elektromos munkával.

4. Hogyan számítjuk ki az elektromos áram teljesítményét?

vagyis

Ohm törvényét alkalmazva a munka képletét felírhatjuk más formában is:

P [W] –  az elektromos  áram teljesítménye

A teljesítmény   mértékegysége a  watt (W).

1W = 1V • 1A = 1 VA

Gyakran alkalmazunk nagyobb mértékegységeket is. Ezek a :

kilowatt :           1 kW = 1 000 W = 103 W

megawatt :       1 MW = 1 000 000 W = 106W

5. Néhány elektromos berendezés szokásos teljesítménye:

Hajszárító                          1 200 W

Vasaló                               1 000 W

Hűtőszekrény                     300 W

Hagyományos izzólámpa      25 W – 200 W

Televízió                              100 W

Számítógép                          70 W

[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=cfd-QOVa8pw]