Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какую мощность измеряет электросчетчик

Работа и мощность электрического тока

Презентация к уроку физики в 8 классе по новой программе в Украине

Просмотр содержимого документа
«Работа и мощность электрического тока»

Одесская специализированная общеобразовательная школа І-ІІІ ступеней № 40, Одесского городского совета, Одесской области

Работа и мощность электрического тока

Учитель физики высшей категории

Яковлев Юрий Яковлевич

Действие электрических приборов происходит за счет электрической энергии

Какую работу выполняет электрический ток?

Измерение работы электрического тока

На бытовых приборах имеются надписи:

«230 В; 60 Вт»

Что эти надписи означают?

Мощность электрического тока — физическая величина, характеризующая скорость выполнения током работы

P — мощность

A – работа

t – время

Единица мощности в СИ — Ватт

Джеймс Ватт

При любом соединении потребителей:

Вы снимали показания с электросчетчика?

Какую физическую величину измеряет этот прибор?

Электросчетчик — это прибор для прямого измерения работы тока.

. Определите потраченную электроэнергию и вычислите ее стоимость по тарифу

1,3 грн за 1 кВт · ч .

2. Какую работу выполнит электрический ток в лампочке карманного фонаря за 10 минут , если напряжение 4 В , а сила тока 250 мА ?

3. При перемещении заряда 50 Кл по проводнику выполнена работа 200 Дж . Определить время прохождения тока и мощность, если сила тока в цепи 4 А .

4. Определите КПД электрического двигателя который, при напряжении 220 В и силе тока 2 А , за 30 с поднимает груз массой 100 кг на высоту 10 м .

1. Как определить

работу электрического тока?

2. Назовите единицы работы

электрического тока в СИ.

3. Как на практике измеряют работу электрического тока?

4. Что называют мощностью электрического тока?

5. По какой формуле можно вычислить мощность тока?

6. Назовите единицы мощности электрического тока в СИ.

Измеряем потребляемую мощность домашних приборов

Здравствуйте коллеги, хочу рассказать вам о своем маленьком опыте по реальному измерению мощности домашних электроприборов и своего компьютера.

Преамбула
После выставления мне больших счетов за электроэнергию я решил провести ревизию своих электроприборов и проверить какой прибор сколько потребляет реально и сколько все это мне будет стоить. В итоге решил приобрести локальное (то есть вставляемое в розетку, а не в электрический щиток) устройство подсчета кВт.ч.

Выбор устройства
То, что продается в магазинах моего города, мягко говоря, меня совсем не устраивало по цене (от 1к руб) да и по функционалу, посему купил у китайцев нечто EU Version Power Balance Energy Meter всего за 600р. Немного об устройстве. Девайс позволяет замерять мощность от 1 Вт до 3кВт, хранит информацию о потреблении электроэнергии за сессию и за все время, считает стоимость израсходованной электроэнергии по заданной цене кВт.ч., показывает напряжение в сети, есть куча алярмов по превышению какого-либо порога. В общем очень удобный.

Читайте так же:
Электросчетчик можно определить магнит

Измеряем все и вся
Лампа
Первое, что я решил измерить — это насколько прибор реально показывает мощность электроприбора. Берем обычную лампу накаливания и проверяем

Мощность лампы, Вт6090100
Показания прибора, Вт60,589.8101

Ага, отлично, видим, что прибор показывает точно и нет ни каких двойных стандартов в измерении мощности в РФ и Китае.

Компьютер
Тут сразу хочется отметить, что домашний комп у меня очень специфический и, думаю, у большинства все-таки нормальные ЭВМ. Так вот, имею supermicro x6dvl-eg, 2 х Xeon 3Ггц, 4GB ECC, 2 HDD, 500Вт FSP, radeon 5670 512Mb. Короче старая серверная мамка оставшаяся от погибшего сервера, перепаянная и возвращенная в строй.
Монитор DELL U2212HM

Включаем комп через прибор и смотрим потребление мощности.

РежимПоказания прибора Вт,
Загрузка компа350
Режим «торента»190
Рендерим видео350
Гамаем в диабло 3300
Жена + одноклассники270

Вопрос: А зачем мне блок питания на 550 Вт, если вместе с моником система не выходит ну край в 400 Вт? Обман потребителей?
Вообще результаты печальны: вся эта система в среднем потребляет 250 Вт. Что многовато.

Решил прибор оставить в сети и посмотреть, сколько набежит за длительный период. В итоге имеем
12 дней аптайм, из них 3-ое суток режим торента, остальные по 2-4 часа в день, потребление электроэнергии за 12 дней составило 24кВт.ч что в пересчете из стоимости 2.22 за кВт.ч (у меня) выходит 60р.

Рассчитаем стоимость в месяц. Получим 60/12*31=155р. Вот такая занимательная математика. то есть подключая дома инет за 400р/мес имеем накладные расходы на комп еще 155р за электроэнергию при не сильной эксплуатации.

Другие электроприборы
Померив комп, задался целью померить все электроприборы в доме. Результаты удивили. ВСЕ приборы, что я замерял, оказывается, имеют мощность меньше заявленной производителем примерно на 20%! Грабеж господа! Были замерены на полную мощность: утюг, стиральная машина, микроволновка, пылесос.
Единственный электроприбор, которой соответствовал заявленной мощности, оказался советский самовар 1978 года выпуска. Нагревательный элемент его по паспорту 1кВт, по факту 950Вт.
В качестве шутки — померил стоимость стирки 15 пар носков (одновременно) в стиральной машинке. Вышло 2 руб.

Какую мощность измеряет электросчетчик

Каждый из вас видел счетчик электрической энергии (электросчетчик), и кто-то даже снимал его показания. А как вы думаете, какую физическую величину измеряет этот прибор? Чтобы проверить свои предположения, ознакомьтесь с содержанием данного параграфа.

выясняем, значение какой физической величины определяют с помощью электросчетчика

На рис. 33.1 изображен электросчетчик. Запомним или запишем цифры, зафиксированные на датчике прибора (рис. 33.1, а), иначе говоря, снимем показание счетчика. Что означают эти цифры? Очевидно, что это числовое значение какой-то физической величины. А какой?

Читайте так же:
Счетчик импульсов для учета электроэнергии

Одна из физических величин, которые измеряют в джоулях, — это работа. Следовательно, можно предположить, что электросчетчиком измеряют работу тока.

Включим в цепь счетчика электрообогреватель. Спустя некоторое время снова снимем

показание счетчика (рис. 33.1, б). Видим, что оно увеличилось. Электрический ток, проходя по спирали обогревателя, выполнил работу, которую зафиксировал счетчик.

Электросчетчик — это прибор для прямого измерения работы тока.

(Установленную стоимость единицы работы тока называют тарифом на электроэнергию. Например, на 1 января 2016 г. тариф на электроэнергию для определенной категории населения в Украине составлял 45,6 к. за 1 кВт · ч.)

Вычисляем работу тока

Выясним, можно ли работу тока измерить другим способом, не используя электросчетчик.

Таким образом, чтобы определить работу, которую выполняет ток в данном потребителе (на данном участке электрической цепи), достаточно измерить силу тока в потребителе, напряжение, поданное на потребитель, и время прохождения тока (рис. 33.2).

Воспользовавшись рис. 33.2, измерьте работу электрического тока в лампе за 30 с.

Обратите внимание: из формулы для расчета работы тока следует, что 1Дж = 1В · А · с, — данное соотношение пригодится вам для проверки единиц при решении задач.

Вычисляем мощность тока

Мощность электрического тока — физическая величина, характеризующая скорость выполнения током работы и равная отношению работы тока ко времени, за которое эта работа выполнена:

где P — мощность тока; A — работа тока за время t. Поскольку A = UIt, то

Из формулы для расчета мощности тока следует: 1 Вт = 1В · А.

1 Вт — это мощность тока силой 1 А на участке цепи с напряжением 1 В.

Ватт — относительно небольшая единица мощности. На практике чаще используют кратные единицы мощности: киловатт 1 кВт = IO 3 Вт мегаватт (1 МВт = 10 6 Вт), гигаватт (

Учимся различать номинальную и фактическую мощности

Обратившись к формуле для расчета мощности тока (P = UI), увидим, что мощность тока можно определить, воспользовавшись амперметром и вольтметром (сняв показания приборов, перемножить значения напряжения и силы тока). Существуют также приборы для прямого измерения мощности электрического тока — ваттметры.

Измеряя мощность тока в потребителе, мы определяем его фактическую мощность. Мощность, указанную в паспорте электрического устройства (или на самом устройстве), называют номинальной мощностью.

В паспорте электрического устройства указывают также напряжение, на которое рассчитано устройство. Однако напряжение в сети может немного изменяться. Например, оно может увеличиться — соответственно увеличится и сила тока. Увеличение силы тока и напряжения приведет к увеличению мощности тока в потребителе. То есть значения фактической и номинальной мощностей потребителя могут отличаться.

Если цепь состоит из нескольких потребителей, то фактическая мощность тока во всей цепи равна сумме мощностей отдельных потребителей.

Читайте так же:
Меркурий 206 электросчетчик руководство по эксплуатации

Завершая знакомство с мощностью электрического тока, снова обратимся к рис. 33.1. На счетчике имеются значения еще двух физических величин: 220 В; 15 А. Первая показывает, в цепь с каким напряжением следует включать данный счетчик, вторая — максимально допустимую силу тока в нем. Перемножив эти значения, получим максимально допустимую мощность потребителей, которые можно подключить через данный электросчетчик (UI = Pmax).

Учимся решать задачи

Задача 1. Участок электрической цепи состоит из трех одинаковых резисторов (см. рисунок).

Определите общую мощность, потребляемую резисторами, если сопротивление каждого из них 5 Ом, а напряжение на участке — 10 В.

Анализ физической проблемы. Решить задачу можно двумя способами:

1) вычислить мощность потребляемую каждым резистором, а затем найти сумму этих мощностей;

2) определить общую силу тока в участке цепи и, зная напряжение на участке, вычислить общую мощность.

Задача 2. Электровоз движется равномерно со скоростью 16 —, двига-

тель электровоза развивает силу тяги 300 кН. Определите КПД двигателя, если напряжение в электросети равно 3 кВ, а сила тока, потребляемого двигателем, — 2 кА.

Анализ физической проблемы. КПД показывет, какую часть работы, которую выполняет ток, протекая в обмотке электродвигателя, составляет полезная работа (механическая работа по перемещению электровоза). КПД найдем, воспользовавшись формулой для расчета механической работы и формулой для расчета работы тока.

На участке цепи электрический ток выполняет работу, значение которой равно произведению напряжения U, силы тока I и времени t прохождения тока в цепи: A = UIt.

Единица работы тока в СИ — джоуль (Дж): 1Дж = 1В · А · с. В электротехнике используют внесистемную единицу работы тока — киловаттчас (кВт · ч); 1кВт · ч = 3,6 10 6 Дж.

Приборы для прямого измерения работы тока называются счетчиками электрической энергии.

Физическую величину, характеризующую скорость выполнения током работы, называют мощностью электрического тока и вычисляют по форму-

Мощность, на которую рассчитано электрическое устройство, называют номинальной мощностью. Обычно номинальную мощность указывают в паспорте электрического устройства. Реальную мощность тока в устройстве называют фактической мощностью.

1. По какой формуле вычисляют работу электрического тока? 2. Назовите известные вам единицы работы тока. 3. Докажите, что 1 кВт · ч = = 3,6 · 10 6 Дж. 4. Как измеряют работу электрического тока? 5. Дайте определение мощности электрического тока. 6. По какой формуле можно вычислить мощность тока? 7. Что называют номинальной мощностью электрического устройства? 8. Что такое фактическая мощность электрического устройства?

1. Используя показания электросчетчика (см. рисунок), определите израсходованную электроэнергию и вычислите ее стоимость по тарифу 45,6 к. за 1 кВт · ч.

2. Докажите, что 1 В · А · с = 1 Дж.

3. Вычислите работу, которую выполнит ток за 15 мин работы электродвигателя детской игрушки, если напряжение на двигателе равно 10 В, а сила тока в обмотке двигателя — 0,8 А.

Читайте так же:
Счетчик электроэнергии для сип

4. Два проводника сопротивлениями 10 и 25 Ом подключены к сети, напряжение в которой равно 100 В. Выясните, какую работу выполнит ток в каждом проводнике за 5 мин, если проводники соединить: а) параллельно; б) последовательно.

5. Определите силу тока, потребляемого электродвигателем подъемного крана, если за 50 с кран поднимает груз массой 1 т на высоту 19 м. КПД электродвигателя — 80 %, напряжение на клеммах — 380 В.

6. Два электронагревателя, спирали которых имеют одинаковые сопротивления, сначала включили в сеть последовательно, а затем параллельно. В каком случае нагреватели потребляли большую мощность и во сколько раз?

7. Узнайте у родителей тариф на электроэнергию. Выясните мощность нескольких потребителей электроэнергии в вашем доме. Вычислите стоимость электроэнергии, потребляемой каждым устройством за 20 мин работы. Перенесите таблицу в тетрадь и заполните ее.

«Рачительный хозяин». В течение недели наблюдайте за потреблением электроэнергии в вашем доме. Для этого каждый день, в одно и то же время, записывайте показание счетчика и вычисляйте, сколько электроэнергии потребила ваша семья за сутки.

По результатам измерений и вычислений постройте график потребления электроэнергии в течение недели. Ответьте на следующие вопросы.

1) В какой день недели затраты электроэнергии были наибольшими? Почему?

2) Были ли включены потребители электроэнергии без необходимости?

3) Как можно уменьшить потребление электроэнергии в вашей семье?

Физика и техника в Украине

8. Установите соответствие между физической ситуацией и формулой, которая ее описывает.

Институт термоэлектричества HAH Украины и MOH Украины (Черновцы) основан в 1990 г. Организатор и неизменный директор института — академик НАН Украины Лукьян Иванович Анатычук, специалист в области термоэлектричества и технологии материалов для преобразователей энергии.

Институт является мировым лидером в области изучения и практического применения термоэлектричества — одного из наиболее перспективных направлений современной физики.

На основе развития обобщенной теории термоэлектрического преобразования энергии в институте создан ряд новых термоэлементов. Разработки института используют не только в Украине, но и за границей. Так, институт принял участие в разработке мощных кондиционеров для подводных лодок Франции. Созданы надежные модули охлаждения для европейской космической системы микрогравитации и модули охлаждения чувствительных сенсоров для систем ориентации европейских спутников Земли. Разработаны эффективные блоки для бытовых холодильников в качестве альтернативы фреоновым компрессорным агрегатам.

Институт является базой для кафедры термоэлектричества Черновицкого национального университета имени Юрия Федьковича.

4 способа определения потребляемой мощности электроприборов

  • Смотрим в паспорт
  • Закон Ома в помощь!
  • Используем электросчетчик
  • Замер токовыми клещами

Смотрим в паспорт

Первый способ — посмотреть в паспорт электроприбора. Все фабричные агрегаты снабжаются этикеткой на корпусе, инструкцией и паспортом с гарантией. В данных книжечках указывается сфера применения, условия эксплуатации, и технические данные.

Читайте так же:
Счетчики электроэнергии матрица программы

Выше представлен небольшой фрагмент паспортных данных, вернее таблицы с данными модельного ряда конвекторных нагревателей. В столбце №1 указывается ток, проходящий через устройство, во втором столбце указано, сколько потребляет электроэнергии прибор при включении одного ТЭНа и двух. Вот на примере обогревателя с помощью паспорта можно запросто узнать потребляемую мощность аппарата. Аналогичным образом можно определить, сколько потребляет телевизор или даже светодиодная лампа.

Закон Ома в помощь!

Второй способ — определить силу тока и рассчитать потребление с помощью формулы, закона Ома. Берем мультиметр, включаем режим прозвонки или измерения сопротивления. Делаем замер сопротивления R ten. Теперь можем посчитать ток, который может пройти через систему A ten. Еще для решения формулы нужно знать напряжение, а оно в домашней сети 220 Вольт.

После того как найден ток, можно определить мощность прибора. Для этого амперы умножаем на вольты.

Более подробно о том, как пользоваться мультиметром, вы можете узнать из нашей статьи!

Используем электросчетчик

Третий способ — практически все устройства учета снабжены световым индикатором, количество вспышек означает какую-то потребляемую мощность imp/kW.

Отключаем всех потребителей в квартире, оставляем подключенным только интересующий прибор. В течение 15 минут производим подсчет импульсов и умножаем на четыре (что бы получить количество за час). Узнав цифру делим ее на imp/kW и узнаем мощность агрегата.

Также можно записать показание счетчика, включить электроприбор, потребление которого пытаемся определить, на какое-то время, желательно на час. Записываем новые показания, от них отнимаем старые, в результате узнаем приблизительную мощность.

Электронный счетчик позволяет посмотреть все параметры в реальном времени: ток, потребление электроэнергии, напряжение сети, путем перебора меню устройства учета. О том, как снять показания с электросчетчика, мы рассказывали в соответствующей статье!

Аналогом электросчетчика может быть бытовой ваттметр, с помощью которого можно быстро и точно определить мощность потребления электроэнергии прибором. На видео ниже наглядно демонстрируется работа данного устройства:

Замер токовыми клещами

При наличии токовых клещей определить потребление проще простого. Для этого необходимо произвести измерение тока в одном из проводников, подключенному к прибору.

На видео ниже наглядно демонстрируется методика определения мощности потребления электроэнергии по току на примере обычной лампы накаливания:

Если нет под рукой токовых клещей, то лучше тогда использовать обычный тестер. У каждого электрика, даже самоучки, должен быть в арсенале этот измеритель.

Вот мы и рассмотрели, как определить потребляемую мощность прибора по току, формуле и показаниям электросчетчика. Надеемся, предоставленные способы были для вас интересными и пригодились в самостоятельном определении параметров!

Наверняка вы не знаете:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию