máj 7 2012
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
máj 7 2012
VIII.osztály – 4.13. Az elektromos energia
Az elektromos berendezések fontos jellemzője a teljesítmény. Ezért a fogyasztókon fel is tüntetik, hogy 220V feszültségre kapcsolva hány wattosak. A 100 W – os izzólámpa jobban világít mint a 60 W – os, mert benne nagyobb sebességgel játszódik le az energiaátalakulás, tehát gyorsabban fogyasztja az elektromos energiát.
Az elektromos készülékek által elfogyasztott elektromos energia egyenlő az elektromos áram által elvégzett munkával.
Az elektromos energia az elektromos áram munkavégző képessége.
Ha ismert az áramkörbe kapcsolt elektromos berendezés (pl.izzólámpa,hősugárzó) teljesítménye és az üzemeltetés időtartama, kiszámíthatjuk mennyi elektromos energiát fogyaszt el üzemelés közben:
2. Melyek az elektromos energia mértékegységei?
1 kWh = 1 kW · 1h = 1 000 W · 3 600 s = 3 600 000 J = 3,6 MJ
3. Hogyan mérjük a háztartásokban az elfogyasztott elektromos energiát?
A háztartásokban ez elhasznált elektromos energia mérésére elektromos fogyasztásmérőt, vagyis villanyórát használunk. A rajta elhelyezett számlálószerkezet segítségével leolvashatjuk kWh – ban az elfogyasztott elektromos energiát.
4. Mitől függ a villanyszámla összege?
5. Példa:
Az 1,5 kW teljesítményű villanymelegítő naponta 2 órán át üzemel.
a) Mennyi elektromos energiát fogyaszt el 1 hónap alatt?
b) Mennyibe kerül a melegítő 1 havi üzemeltetése, ha 1 kWh elektromos energia ára 8 dinár ?
Megoldás:
P = 1,5 kW
t = 2 h · 30 = 60 h
a) A = ? A = P · t = 1,5 kW · 60 h = 90 kWh
b) Számla = ? Számla = 90 kwh · 8 din / kwh = 720 dinár
6. Az elektromos energiával takarékoskodni kell, gazdasági szempontból, és környezetvédelmi okok miatt is.
Share this:
Like this:
Fizika 8 • 2 • Címkék: elektromos energia, Fizika 8