Работа и мощность электрического тока. Электрический ток, проходя по цепи, производит разные действия: тепловое, механическое, химическое, магнитное. При этом электрическое поле совершает работу. В результате электрическая энергия превращается в другие виды энергии: внутреннюю, механическую, энергию магнитного поля…
Как было рассказано ранее, напряжение (U) на участке цепи равно отношению работы (F), совершаемой при перемещении электрического заряда (q) на этом участке, к заряду: U = A/q. Отсюда А = qU.
Поскольку заряд равен произведению силы тока (I) и времени (t) q = It, то А = IUt. То есть работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на этом участке, силы тока и времени, в течение которого совершается работа.
Единицей работы является джоуль (1 Дж): [А] = 1 Дж = 1В • 1А • 1с.
Для измерения работы используют три измерительных прибора: амперметр, вольтметр и часы. Однако, в реальной жизни для измерения работы электрического тока используют счётчики электрической энергии.
Если нужно найти работу тока, но при этом сила тока или напряжение неизвестны, то можно воспользоваться законом Ома, выразить неизвестные величины и рассчитать работу по формулам: А = U2t/R или А = I2Rt.
1 задача:
Выйгрыш в силе гидравлической машины равен отношению площадей, а значит равен в данном случае отношению квадратов диаметров цилиндров:
F1/F2 = 2500/16 = 156.25
ответ : в 156,25 раз.
2 задача:
Найдём отношение площадей.
S¹ = п × D²/4
S² = пd²/4
S¹/S² = (D/d)² = (90/3)² = 30² = 900 раз.
Значит, сила, приложенная к малому поршню, должна быть в 900 раз меньше, чем к большому:
F² = 2,7 × 10ⁿ/900 = 300 H
(знак ⁿ - это пятая степень.
Ещё правильный ответ :
Гидравлический пресс работает по принципу, что давление жидкости во все стороны распространяется одинаково. Таким образом, создав давление P засчет малой силы, приложенной к поршню большей площади будет приложена большая сила. Следовательно, имеем Выйгрыш в силе.
P = Fx/Sm = F/Sb
Тогда
Fx = F × Sb/Sm = F × п × (Db)²/п × (Dm)² = F × (Db)²/(Dm)²
(большая D это маленькая, а буква b и m они немного меньше)
3 задача:
Малый поршень создаёт давление в системе = 400 / 5 × 10^ - 4
А большой должен создавать силу F = p × S бол = 80 × 10^4 × 500 × 10^-4 = 40 кНа он создаёт 36 кН КПД = 36/40 × 100% = 90% т.е. Потери 4 кН из-за трения между поршнем и стенками пресса выйгрыш в силе мог составить 40 кН/400Н = 100 раз.
Причина : часть энергии тратится на переодоление силы трения между поршнями и стенками цилиндра.
