विद्युत धारा का कार्य और शक्ति

तारों से गुजरने वाला विद्युत प्रवाह विद्युत ऊर्जा को किसी अन्य ऊर्जा में परिवर्तित करके काम करता है: ताप, प्रकाश, यांत्रिक, रसायन आदि। अधिक जानकारी के लिए यहां देखें: विद्युत धारा की क्रिया

यदि विद्युत ऊर्जा के उपभोक्ता को एक वोल्ट का वोल्टेज लगाया जाता है, तो इसका मतलब है कि विद्युत ऊर्जा का स्रोत, उपभोक्ता के माध्यम से बिजली के एक लटकन को स्थानांतरित करने में, उसमें एक जूल विद्युत ऊर्जा की खपत होती है।

विद्युत धारा इस ऊर्जा को दूसरे प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तित करती है, और इसलिए यह कहना प्रथागत है कि उपभोक्ता के माध्यम से गुजरने वाला विद्युत प्रवाह कार्य करता है... इस कार्य की मात्रा स्रोत द्वारा खपत विद्युत ऊर्जा की मात्रा के बराबर है।

शक्ति वह मूल्य है जो उस गति को दर्शाता है जिस पर ऊर्जा रूपांतरणया जिस दर पर काम किया जाता है।

विद्युत जनरेटर में रासायनिक बलों (प्राथमिक कोशिकाओं और बैटरी में) या विद्युत चुम्बकीय बलों के प्रभाव में ईएमएफ के स्रोत में, आवेशों का पृथक्करण होता है।

स्रोत में बाहरी बलों द्वारा किया गया कार्य जब चार्ज चलता है या, जैसा कि कहा जाता है, स्रोत में "विकसित" होता है विद्युतीय ऊर्जा, सूत्र द्वारा पाया जाता है:

ए = क्यूई

यदि स्रोत किसी बाहरी परिपथ के लिए बंद है, तो इसमें आवेश लगातार जारी हो रहे हैं और बाहरी बल अभी भी A = QE कार्य कर रहे हैं, या दिया गया है कि Q = It, A = EIt है।

से ऊर्जा संरक्षण का नियम एक ही समय के दौरान ईएमएफ स्रोत द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा विद्युत सर्किट के अनुभागों में अन्य प्रकार की ऊर्जा में "खर्च" (यानी परिवर्तित) होती है।

ऊर्जा का हिस्सा बाहरी भाग में खर्च किया जाता है:

A1 = UQ = UIt,

जहां यू स्रोत टर्मिनल वोल्टेज है, जो बाहरी सर्किट बंद होने के साथ ईएमएफ के बराबर नहीं है।

स्रोत के अंदर ऊर्जा का एक और हिस्सा "खो" (गर्मी में परिवर्तित) है:

A2 = A - A1 = (E - U) यह = UoIt

अंतिम सूत्र में, यूओ - यह ईएमएफ और स्रोत टर्मिनल वोल्टेज के बीच का अंतर है, जिसे आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप कहा जाता है ... इसलिए,

यूओ = ई - यू,

कहाँ

ई = यू + यूओ

अर्थात। स्रोत ईएमएफ टर्मिनल वोल्टेज और आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप के योग के बराबर है।

एक उदाहरण। इलेक्ट्रिक केतली 220 वोल्ट नेटवर्क से जुड़ी है। केतली में खपत ऊर्जा को 12 मिनट के लिए निर्धारित करना आवश्यक है, अगर केतली के हीटिंग तत्व में वर्तमान 2.5 ए है।

ए =220 · 2.5 · 60 = 396000 जे।

जिस दर पर ऊर्जा परिवर्तित होती है या जिस दर पर कार्य किया जाता है, उसे दर्शाने वाला मान शक्ति कहलाता है (संकेत P):

पी = ए / टी

एक विद्युत प्रवाह की ताकत प्रति यूनिट समय में इसका कार्य है।

किसी स्रोत में यांत्रिक या अन्य ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने की दर को चिह्नित करने वाले मूल्य को जनरेटर शक्ति कहा जाता है:

पीआर = ए / टी = ईआईटी / टी = ईआई

मूल्य उस दर को चिह्नित करता है जिस पर सर्किट के बाहरी वर्गों में विद्युत ऊर्जा का रूपांतरण अन्य प्रकार की ऊर्जा में होता है, जिसे उपभोक्ता शक्ति कहा जाता है:

P1 = A1 / t = UIt / t = UI

विद्युत ऊर्जा की अनुत्पादक खपत को दर्शाने वाली शक्ति, उदाहरण के लिए जनरेटर के अंदर गर्मी के नुकसान के लिए, बिजली की हानि कहलाती है:

पीओ = (ए - ए 1) / टी = यूओआईटी / टी = यूओआई

ऊर्जा के संरक्षण के नियम के अनुसार, जनरेटर की शक्ति शक्तियों के योग के बराबर होती है; उपयोगकर्ता और नुकसान:

पीआर = पी 1 + पो

कार्य और शक्ति की इकाइयाँ

विद्युत इकाई सूत्र P = A / t = j / sec से पाई जाती है। विद्युत धारा एक वाट में शक्ति विकसित करती है यदि वह प्रति सेकंड एक जूल के बराबर कार्य करती है।

शक्ति j / s की माप की इकाई को वाट (पदनाम W) कहा जाता है, अर्थात। 1 डब्ल्यू = 1 जे / एस।

दूसरी ओर, A = QE से 1 J = 1 Kx l V, जहाँ से 1 W = (1V x 1K) / 1s1 = 1V x 1 A = 1 VA, यानी वाट एक विद्युत प्रवाह की शक्ति है 1 ए 1 वी के वोल्टेज पर।

बिजली की बड़ी इकाइयां हेक्टोवाट 1 GW = 100 W और किलोवाट - 1 kW = 103 W हैं

विद्युत ऊर्जा की आमतौर पर गणना की जाती है: वाट-घंटे (Wh) या एकाधिक इकाइयाँ: हैक्टोवाट-घंटे (GWh) और किलोवाट-घंटे (kWh)। 1 किलोवाट-घंटा = 3,600,000 जूल।