الكهرباء. الطاقة الحالية

دراسة الكهرباء كظاهرة فيزيائيةيبدأ مع مقعد المدرسة. العديد من المعلمين ، من أجل تبسيط فهم الطلاب للمواد المقدمة ، يلجأون إلى مقارنة التيار الكهربائي في الموصل بحركة السائل من خلال الأنبوب. وعلى الرغم من أن هذه المقارنة تقريبية ، يمكن وصف جميع العمليات المرتبطة بظاهرة الكهرباء ككل وتدفق التيار الكهربائي في الموصل على وجه الخصوص. ولكن ، كما يتبين من الممارسة ، فإنه من الأسهل بكثير إتقان جميع التفاصيل الدقيقة لهذا القسم الواسع من الفيزياء ، إذا نظرنا على الفور في العمليات الفعلية التي تجري دون محاولة العثور عليها في عالم من الظواهر الميكانيكية.

لوصف الظواهر الكهربائية التي تحدثفي الموصلات ، استخدم مجموعة كاملة من القيم والمعلمات المختلفة. بالطبع ، بالنسبة للتطبيق العملي للكهرباء ، نحن مهتمون بقوة التيار ، ولكن لتحديد هذه المعلمة يجب على المرء أن يتعرف على الخصائص الأساسية الأخرى لتدفق الكهرباء في الموصل.

القوة هي واحدة من الخصائص الهامةعمل التيار الكهربائي. من حيث المعنى الفيزيائي ، فإنه يدل على كمية الكهرباء (كمية الشحنة) التي تمر الدائرة الكهربائية في وحدة الزمن. لهذا الغرض ، تؤخذ بعين الاعتبار قيمة الشحنة الكهربائية التي تمر عبر المقطع العرضي للموصل لكل وحدة زمنية. في شكل رياضي هذه القيمة تبدو مثل قلادة (Cl) مقسوماً على ثانية (c). يتم أخذ الأمبير الحالي (A) كوحدة لقياس الكثافة الحالية.

المعلمة التالية ، التي اتخذت فيهاالانتباه ، عند حساب قوة التيار ، هو الجهد. وبالنظر إلى أن التيار الكهربائي هو إزاحة مرتبة للجسيمات التي تحتوي على شحنة ، فإن المجال الكهربائي ضروري لإنشاء هذه الحركة. لذا ، لتحديد قيمة الجهد ، قم بحساب نسبة عمل التيار على قسم معين من الدائرة إلى الشحنة المتدفقة من خلاله. بالنسبة لوحدة الجهد ، تقرر أخذ فولت (B) ، الذي يساوي ماديًا نسبة وحدة العمل J إلى وحدة الشحنة Kl.

باستخدام مقياس التيار الكهربائي المتصل بالدائرةعلى التوالي ، وتحديد حجم التيار ، والفولتميتر متصلا في موازاة - الجهد. يتم تحديد قوة التيار بشكل تحليلي ، وضرب القوة بالجهد. مع الأخذ بعين الاعتبار التعاريف المادية المقبولة مسبقاً للمعلمات ، نحصل على وحدة الطاقة J / s أو واحد watt (W). من الناحية العملية ، اعتبرنا مثالاً للحساب في الحالة المثالية ، حيث تم تحديد قوة تيار مباشر.

إنه في كثير من الأحيان في الممارسة اليومية التي نحننحن نتعامل مع تيار ثلاثي الطور. نحدد قوة تيار الثلاث مراحل كمجموع صلاحيات كل مرحلة على حدة. مع الأخذ في الاعتبار أن كل واحد منهم يعمل في وضع التيار المتناوب ، يضاف عامل الطاقة cos j إلى حساب القدرة.

حساب إجمالي الحالي لمختلفطرق توصيل الحمل لتيار ثلاثي الطور (ونعرفه اثنين - مثلث ونجم) نحصل عليه بعد تحولات رياضية بسيطة تأخذ صيغة الحساب في كلتا الحالتين نفس الشكل. بالنسبة لمنتج الجهد في التيار الخطي وعامل الحمل cos j ، يضاف عامل يساوي الجذر التربيعي للثلاثة (أو في حساب التفاضل والتكامل 1.73).

بعد دراسة مفهوم "التيار الكهربائي" ، يجدر التذكيروجود نوعين رئيسيين لها. يعتبر التحول إلى أنواع أخرى من الطاقة سمة الطاقة الكهربائية النشطة. يمكن أن تكون خفيفة ، حرارية ، ميكانيكية وغيرها. يتم استخدام واتس ، كيلوواطات ، ميجاوات للقياس.

عند النظر في الطاقة الكهربائية التفاعليةيعني أن القيمة ، التي تتميز بالحمل الكهربائي ، يتم إنشاؤها بواسطة مستهلكين للطاقة من تذبذب المجال الكهرومغناطيسي. في كثير من الأحيان هذا النوع من الطاقة هو سمة للمحركات. كوحدة قياس تأخذ فولت-أمبير رد الفعل (VA).