1 / 21

Orbis pictus 21. století

Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu. Orbis pictus 21. století. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu. OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-002. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu.

raziya
Download Presentation

Orbis pictus 21. století

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

  2. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-002

  3. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu Prochází-li elektrický proud jakýmkoli spotřebičem, přeměňuje se v něm elektrická energie v nějakou jinou energii čili elektrický proud koná práci. Jestliže je spotřebič připojen na napětí U a projde-li spotřebičem náboj Q, vykoná se práce A = U . Q

  4. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu Čím vyšší je napětí a čím větší náboj projde spotřebičem, tím větší práce se vykoná. Protože elektrický náboj Q = I . t je elektrická práce, a tudíž i elektrická energie dána vztahem A = U . I . t

  5. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu Kde A je elektrická práce ve wattsekundách [Ws], U napětí ve voltech [V], I proud v ampérech [A], t čas v sekundách [s], po který proud spotřebičem procházel Jednotkou elektrické práce je Joule [J]. 1 J = 1 Ws.

  6. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu Běžně elektrickou práci měříme ve watthodinách Wh, anebo kilowatthodinách kWh: 1 Wh = 3600 Ws = 3,6 kJ 1 kWh = 1 000 Wh = 3 600 000 Ws = 3,6 MJ Dosadíme –li do vzorce A = U . I . t za napětí U = R . I a za proud I = U / R, dostaneme další vzorce, podle kterých můžeme určit elektrickou práci:

  7. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu [Ws; V, A, s] nebo [Ws; V, s, ] Výkon je práce vykonaná za jednotku času. Je dán rovnicí:

  8. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu Výkon elektrického proudu se rovná součinu napětí a proudu. Dosadíme-li napětí ve voltech a proud v ampérech, vyjde výkon ve wattech: P = [V . A = W] Z tohoto vztahu je odvozena definice voltu. Stejnosměrný proud má napětí jednoho voltu, když při stálém proudu 1 ampéru dává výkon 1 wattu.

  9. Práce a výkon stejnosměrného el. proudu 1 000 W = 103 W = 1 kilowatt = 1 kW 1 000 kW = 103 kW = 106 W = 1 megawatt = = 1 MW Dosadíme-li do vzorce P = U . I za napětí a proud z Ohmova zákona, dostaneme další vztahy pro výkon. [W; A, ] [W; V, ]

  10. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu Příklad: Elektrický vařič je připojen na napětí 220 V a prochází jím proud 2,5 A. Určete elektrickou energii spotřebovanou za 20 minut. Určete rovněž výkon vařiče. Řešení: Elektrická práce (energie) je A = U . I . t = 220 . 2,5 . 20 . 60 A = 660 000 Ws A = 660 000 / 3 600 = 183,3 Wh  0,183 kWh

  11. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu Dosadíme-li do výše uvedeného vzorce čas v hodinách místo v sekundách, t.j 1/3 hodiny, dostaneme práci hned ve watthodinách A = 220 . 2,5 . 1/3 = 183,3 Wh. Výkon vařiče je P = U . I = 220 . 2,5 P = 550 W = 0,55 kW.

  12. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu • Dosadíme-li do výše uvedeného vzorce čas v hodinách místo v sekundách, t.j 1/3 hodiny, dostaneme práci hned ve watthodinách A = 220 . 2,5 . 1/3 = 183,3 Wh • Výkon vařiče je P = U . I = 220 . 2,5 P = 550 W = 0,55 kW

  13. Účinnost elektrického zařízení • U každého elektrického zařízení (motoru, spotřebiče apod.) rozeznáváme tři výkony: • výkon, který dodáváme do zařízení a kterému říkáme příkon P1; • užitečný výkon, který z elektrického zařízení odebíráme a nazýváme jej krátce výkon P2; • ztracený výkon PZ, který se spotřebuje přímo v elektrickém zařízení na přemáhání různých odporů, např. tření v ložiskách, teplo, kterým se vinutí zahřívá, atd.

  14. Účinnost elektrického zařízení • Příkon je vždy větší než výkon (obr.1): P1 = P2 + PZ • Ztracený výkon PZ = P1 – P2 Obr. 1: Rozdělení příkonu

  15. Účinnost elektrického zařízení • Pro porovnání nebo posouzení jakosti elektrického zařízení je důležitý poměr výkonu k příkonu, kterému říkáme účinnost  (éta) • Účinnost je číslo bez rozměru a je vždy menší než jednička. Velmi často vyjadřujeme účinnost v procentech

  16. Účinnost elektrického zařízení • Má to tu výhodu, že hned víme, kolik procent z příkonu se v elektrickém zařízení ztratí. • Např. má-li elektromotor účinnost 85 %, znamená to, že z celého příkonu, který bychom naměřili na svorkách elektromotoru, odebereme na hřídeli (řemenici) jenom 85 % a zbytek 15 % se v elektromotoru „ztratí“ čili promění se na teplo apod.

  17. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu • Příklad: Stejnosměrný elektromotor odebírá ze sítě o napětí 440 V proud 5 A. • Určete: a) příkon v kW, b) výkon v kW, je-li účinnost  = 80 %, c) elektrickou energii spotřebovanou za 10 hodin, d) ztracený výkon, e) kolik Kč se zaplatí za elektrickou energii, stojí-li 1 kWh 70 haléřů.

  18. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu • Řešení: • Příkon P1 = 440 . 5 = 2 200 W P1 = 2,2 kW. • Výkon P2 = 1,76 kW.

  19. Práce a výkon stejnosměrného elektrického proudu • Spotřebovaná elektrická energie A = P1 . t = 2,2 . 10 = 22 kWh • Ztracený výkon PZ = P1 – P2 = 2,2 – 1,76 = 0,44 kW PZ = 440 W • Za spotřebovanou elektrickou energii se zaplatí: A . cena za kWh = 22 . 0,7 = 15,40 Kč.

  20. Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

  21. Literatura Kubrycht J., Musil R., Voženílek L.: Elektrotechnika pro 1. Ročník učebních oborů elektrotechnických, SNTL Praha 1980 Bezděk M .: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2008

More Related