Elektrická práce a výkon

1. Elektrická práce a výkon Elektrickou energii charakterizuje elektrický výkon a elektrická práce. ZŠChodov, Komenského 273

2. Elektrická práce • Po připojení vodiče ke zdroji elektrického napětí se ve vodiči vytvoří elektrické pole, které způsobí usměrněný pohyb volných elektronů. Elektrony se přemísťují od jednoho konce vodiče k druhému a tím konají práci. • Volné elektrony narážejí na stěny vodiče a na ionty v krystalické stavbě kovu, předávají jí část své pohybové energie a tím zvyšují vnitřní energii vodiče, vodič se zahřívá. ZŠChodov, Komenského 273

3. Výpočet elektrické práce • Prochází-li obvodem stálý proud, vykonají síly elektrického pole práci, kterou nazýváme elektrická práce (energie): • W = U.I.t W - elektrická práce (jednotka J) • U - napětí, připojené ke spotřebiči (jednotka V) • t - doba, po kterou prochází proud (jednotka s) ZŠChodov, Komenského 273

4. Tepelné a světelné spotřebiče • Jouleovo teplo (teplo vzniklé přeměnou elektrické energie na teplo) má v praxi široké využití: různé tepelné spotřebiče v domácnosti i průmyslu, elektrické pece, tavné pojistky atd. Dále se elektrická energie může měnit na světlo ( světelné zdroje)…… • práce se měří společnou jednotkou a to [ J ] Joule • Příklad: • Obr. č. 1 a2 ZŠChodov, Komenského 273

5. Elektromotory -změna elektrické energie na mechanickou • Elektrická energie ( práce) se mění také na mechanickou práci v zařízeních nazývající se elektromotory • Fyzikální veličiny teplo a mechanická práce se měří společnou jednotkou a to [ J ] Joule • obr.č.5 ZŠChodov, Komenského 273

6. Měření elektrické práce a její vyjádření v [ J ], • Mezi svorkami elektrického spotřebiče je napětí 230 V. Spotřebičem prochází elektrický proud 200mA po dobu 2 min.. Jakou elektrickou práci vykonají síly elektrického pole ve spotřebiči? • U = 230 Vt = 2 min = 120 sI = 200 mA = 0,2 AW = ? J • W = U.I.t = 230 V × 0,2 A × 120 s = 5 520Ws = 5 520 J vysvětlení změny el. veličin na jednotku [ J] V x A = W ( wat ) x s = Ws = J • Síly elektrického pole vykonají ve spotřebiči práci 5 520 J. • jednotkou elektrické práce je jedna [ Ws], pro běžnou praxi se užívá jednotka [ kWh ] • Pokud odeberme z elektrické sítě elektrickou energii 1 kWh tak se jedná o 3,6 MJ. ZŠChodov, Komenského 273

7. Elektroměr přístroj k měření elektrické práce • Každý odběratel elektrické energie je povinen dokládat množství odebrané elektrické energie a tuto řádně uhradit. Naše domácnost vlastní také elektroměr. • obr. č.4 ZŠChodov, Komenského 273

8. Elektrický výkon • Výkon podle definice je práce W vykonaná za dobu t. • Elektrický výkon je elektrická práce W vykonaná za dobu t elektrickým proudem I ve vodiči, mezi jehož konci je napětí U: • P = W / t • P = U .I . t / t po úpravě ( vykrátíme t ) P = U I [ W ] [ V ] [ A ] • Význam: Elektrický výkon nám napovídá o možnostech elektrického zařízení. Pokud potřebujeme pracovat rychle a větším rozsahem zatížení budeme kupovat elektrické zařízení s větším výkonem. • Elektrický výkon měříme watmetrem • obr.č.3 ZŠChodov, Komenského 273

9. Zdroje: • obr. č. 1NEUVEDEN, Produktový Obrázek. http://www.drevostavitel.cz [online]. [cit. 27.1.2011]. Dostupný na WWW: http://www.drevostavitel.cz/clanek/kdy-se-vyplati-elektricke-primotopy-1dil • obr.č.2 NEUVEDEN, Produktový Obrázek. http://www.lightprestige.cz [online]. [cit. 27.1.2011]. Dostupný na WWW: http://www.lightprestige.cz/produkt/lp-kx-07771/ • obr.č. 3 MEŠKAUSKAS, Audrius. wikipedie.org [online]. [cit. 25.1.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Wattmeter.jpg • obr.č.4 NEUVEDEN, Produktový. http://www.elektromery.com [online]. [cit. 27.1.2011]. Dostupný na WWW: http://www.elektromery.com/index.php?action=tovar&id=216 • obr .č 5 • ZUREKS, Neuvedeno. http://cs.wikipedia.org [online]. [cit. 27.1.2011]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Silniki_by_Zureks.jpg ZŠChodov, Komenského 273