Активная мощность

Среднее за период Т значение мгновенной мощности называется активной электрической мощностью или электрической мощностью:

Полная мощность

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на еѐ зажимах S=U*I связана с активной и реактивной мощностями соотношением:

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети

(провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому полная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

29. Закон Джоуля-Ленца

Закон Джо уля — е нца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Установлен в 1841 году Джеймсом Джоулем и независимо от него в 1842 году Эмилием енцем*1+.

В словесной формулировке звучит следующим образом*: Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании постоянного электрического тока, равна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля.

где w — мощность выделения тепла в единице объёма, — плотность электрического тока, — напряжённость электрического поля, ς — проводимость среды, а точкой обозначено скалярное произведение.

Закон также может быть сформулирован в интегральной форме для случая протекания токов в тонких проводах:

Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивления участка.

где — количество теплоты, выделяемое за промежуток времени dt, — сила тока, — сопротивление, — полное количество теплоты, выделенное за промежуток времени от t1 до t2. В случае постоянных силы тока и сопротивления:

При протекании тока по однородному участку цепи электрическое поле совершает работу. За время t по цепи протекает заряд q = It. Работа электростатических сил при перемещении единичного заряда равна разности потенциалов Δφ12 = φ1 – φ2 между начальной (1) и конечной (2) точками однородного участка. Величину U12 = Δφ12 принято называть напряжением на участке цепи 1–2.

A = (φ1 – φ2)q = UIt где U – напряжение, I – сила тока в цепи, t – время протекания тока.

Эту работу называют работой электрического тока.

Работа электрического тока в СИ выражается в джоулях *Дж+.

Используя закон Ома для участка цепи для работы тока можно получить формулы:

A = I2Rt A = U2t/R

При протекании тока по участку цепи, обладающему сопротивлением, энергия электрического тока преобразуется во внутреннюю энергию проводника – в тепло. Закон преобразования работы тока в тепло был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж. Джоулем и Э.

енцем и носит название закона Джоуля– енца.

Работа A электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в тепло Q, выделяющееся на проводнике. Q = A = I2Rt

Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.

Мощность электрического тока равна отношению работы тока A к интервалу времени t, за которое эта работа была совершена:

Мощность электрического тока в СИ выражается в ваттах