От чего зависит работа постоянного тока?
Выведите формулу для подсчета мощности тока
какие единицы мощности используются на практике?
Из каких материалов изготавливается нагревательный элемент?
Электронагреватели широко используются в бытовых электроприборах: чайниках, утюгах, каминах, плитках, паяльниках и т. д.
Тепловое действие тока. При прохождении электрического тока через неподвижные металлические проводники единственным результатом работы тока является нагревание этих проводников, и, следовательно, по закону сохранения энергии вся работа, совершенная током, превращается в тепло.
Работа (в джоулях), совершаемая током при прохождении его через участок цепи, вычисляется по формуле
где U — напряжение, В; I — сила тока, A; t — время, с.
Количество теплоты (Дж), выделенное в проводнике при прохождении по нему электрического тока, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока и вычисляется по закону Джоуля — Ленца:
где R — сопротивление проводника, Ом.
Произведем расчет количества теплоты, необходимой для того, чтобы вскипятить воду в чайнике, вмещающем 2 л. Напряжение сети U=220 В. Ток, потребляемый электрочайником, I=4 А. Определить время закипания воды в чайнике, если КПД его 80% и начальная температура воды 20° С.
Исходные данные: U = 220 В; I = 4А; m = 2 кг; КПД = 0,8; t = 20°С; tкип = 100° С. Удельная теплоемкость воды С = 4200.
Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения.
Определим общее количество теплоты, которое должен выделить нагревательный элемент электрочайника, с учетом потерь на нагрев керамики, корпуса чайника и внешней среды:
Определим время закипания воды в чайнике:
Отсюда находим t:
Мощность электрического тока. Зная работу, совершаемую током за некоторый промежуток времени, можно рассчитать и мощность тока, под которой, так же как и в механике, понимают работу, совершаемую за единицу времени. Из формулы, определяющей работу постоянного тока A = UIt, следует, что мощность его (Р) равна:
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!
