Тақырыбы: Электр қозғаушы күші.Электр
тоғының жұмысы мен қуаты
Жоспары:
·
Электр қозғаушы күш.
·
Формуласы Э.Қ.К
·
Электр тогының жұмыс мен қуаты
Электр Қозғаушы Күш –
электр тізбегіне жалғанған, табиғаты электрстатикалық емес энергия көзі. Тек
қана электрстатик. күштер тұйық тізбекпен тұрақты токтың үздіксіз жүруін
қамтамасыз ете алмайды. Өйткені бұл күштердің тұйық контур бойымен зарядты
қозғалтуы үшін жұмсайтын жұмысы нөлге тең, ал ток жүрген кезде әдетте энергия
шығыны болады. Сондықтан тұйық контурмен үздіксіз ток жүруі үшін электр
тізбегінен тыс басқа бір энергия көзі болу керек. Бұл энергия көзі энергияны
сырттан ала отырып, оны зарядтардың қозғалыс энергиясына айналдырады да,
қосымша электр өрісін (Е) тудырады. Мұндай қосымша электр өрісі күшінің тұйық
контур бойымен істейтін жұмысы нөлге тең болмайды: . Е' шамасы Э. қ. к. деп
аталады және оның шамасы бірлік зарядты қозғалтуға кететін электрстатик. емес
күштердің жұмысына тең. Потенциал
сияқты Э. қ. к-тің де өлшеу бірлігі – вольт (в). Электролиттердегі иондардың
диффузиясы, контур арқылы өткен магнит ағынының өзгеруі (эл.-магн. индукция),
т.б. Э. қ. к-ін тудырады
Өткiзгiштегi ток күшiнiң ток
тасушылар концентрациясына n, олардың бағытталған қозғалысының
жылдамдығына v, өткiзгiштiң қимасының ауданына S және әрбiр
ток тасушының тасымалдаған зарядына q тәуелдiлiгi мынадай болады:
I = qnvS. (5.2)
Тогы бар тізбектегі электр энергиясының
энергияның басқа түрлеріне айналуының өлшеуіші ток жұмысының, яғни өрістегі
зарядтарды орын ауыстырғандағы электр күші атқаратын жұмыстың шамасы болып
табылады. A=q·U
мұндағы А — электр өрісіндегі
зарядты орын ауыстырғандағы жұмыс, q-заряд. Осы
формуладан тұрақты токтың істеген жұмысын да анықтауға болады. t уақытта
өткізгіштің көлденең қимасы арқылы q=It
заряд өтсін. Сонда A=I·Ut болады.
Электр тогының жұмысы – ток күші, кернеу және жұмысты
істеуге кеткен уақыттың көбейтіндісіне тең.
SI жүйесінде джоульмен (Дж)
өлшенеді. 1Дж=1A·1B·1c
Тізбектің бөлігіне арналған Ом
заңы және U=I·R негізінде келесі
формулаларды аламыз. A=I2·Rt,
II. Уақыт бірлігіндегі өндірілген токтың жұмысы электр тогының қуаты
болып табылады. Электр қуаты P әрпімен
белгіленеді.Қуат мынаған тең: P =I U
Токтың қуаты табу үшін өткізгіштегі ток күші және
кернеуді өлшеп, олардың көбейтіндісін табу керек.
Сонымен қатар токтың қуаты үшін мына өрнектер дұрыс:
P = I2R
Халықаралық бірліктер жүйесінде
қуат бірлігіне ватт алынған: 1Вт
1ватт (1Вт) қуат
бірлігіне 1В кернеуі бар тізбек
бөлінгендегі 1А ток күшінің қуатын
алады: 1Вт=1А·1В.
1ватт=1ампер·1вольт.
1 Ватт онша көп қуат емес.Тәжірибеде ватқа
еселік болып келетін бірліктерді қолданады: гектоватт 1гВт=102 Вт; киловатт
1кВт=103 Вт; мегаватт 1МВт=106 Вт.
Токтың қуатын – өлшеуге арналған аспапты ваттметр деп
атайды.Токтың жұмысын өлшеуге арналған құрал электр санауыш деп
аталады.Электр санауышында ток жұмысының 1кВ·сағ=3,6·106 Дж екенін
есептеу қиын емес.
Тұрғынүйгеберілетінкернеу U=220B болғанда,
ондатұтынатын ток күші I=10A-ден аспауытиіс.Үйдетұтынушылардыңбірмезгілдепайдалануқуатыныңшектімәні:
P=10 A·220 B=2200Bт=2,2Вт.
1кВт*сағэлектрэнергиясыныңқұны
тариф (В) деп аталады. Мысалы, Алматы тұрғындары үшін тариф
1кВт·сағ=20теңгетұрады, яғни В=20теңге/кВ
Өткізгішбойымен ток өткенде, өткізгішқызады, яғни
электр энергиясы ішкі энергияға айналады.
Бұл металдардағыеркінэлектрондарэлектрөрісіәрекетіненорынауыстырғанда,
кристадық тор
түйіндеріндеорналасқаниондарменсоқтығысыпжәнеоларғаөзэнергиясыныңбірбөлігінберуіментүсіндіріледі.Соныңнәтижесіндеиондарүлкенжылдамдықпентербелебастайды,өткізгіштіңішкіэнергиясыартадыжәнеоныңтемпературасыкөтеріледі.
Өткізгіштердің қызуы олардың кедергілеріне
тәуелді болады; өткізгіштің кедергісі неғұрлым үлкен болса, ол соғұрлым қатты
қызады деген қорытынды шығуға мүмкіндік береді.
Тәжірибе жүзінде тоқтың жылулық әрекетін ағылшын
ғалымы Джоуль және орыс ғалымы Э.Ленц зерттеді. Олар бір – біріне
тәуелсіз Джоуль – Ленц заңы деп аталатын
заңды тағайындады.
Өткізгіш бойымен ток жүрген кезде,
өткізгіште бөлінетін жылу мөлшері ток күшінің квадратына, өткізгіш
кедергісіне және токтың жүру уақытына тура пропорцинол
болады:
Q=I2 Rt.
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.