Praca prądu elektrycznego. = = = 1 kWh = 1kW · 1h = 1000 W

TEMAT 46: Praca prądu elektrycznego.
Prąd wywołuje różne skutki energetyczne czyli wykonuje pracę.
Praca prądu elektrycznego przepływającego przez opornik jest równa iloczynowi napięcia
elektrycznego przyłożonego do końców tego opornika, natężenia przepływającego prądu
i czasu trwania przepływu prądu.
=
=
=
Gdzie:
o W - praca prądu elektrycznego, wyrażona w dżulach [J] lub kilowatogodzinach [kWh]
o U - napięcie elektryczne, wyrażone w woltach [V]
o I - natężenie prądu, wyrażone w amperach [A]
o t - czas, wyrażony w sekundach [s]
Zależność ta ma zastosowanie także dla prądu zmiennego stosowanego w instalacji
domowej. Podawane napięcie 230 wolt jest tzw. napięciem skutecznym, czyli
odpowiadającym napięciu ze źródła stałego napięcia.
Praca prądu zamieniana jest na:
o ciepło – w grzałkach elektrycznych,
o pracę mechaniczną – w silnikach elektrycznych,
o energię magnetyczną – np. w elektromagnesach,
o energię świetlną – w żarówkach,
o energię chemiczną – w zjawisku elektrolizy (galwanizacja – pokrywanie metali innym
metalem np. karoserie, posrebrzanie lub pozłacanie lub platynowanie)
W praktyce używa się także jednostki pracy zwanej kilowatogodziną [kWh].
1 kWh = 1kW · 1h = 1000 W · 3600 s = 3 600 000 J = 3,6 MJ
Związek między pracą i mocą prądu elektrycznego:
=
Po przekształceniu wzorów pracę prądu elektrycznego obliczyć można również ze wzorów:
=
=
ZADANIA:
1. Jaką pracę wykonał w ciągu pięciu minut mikser kuchenny dostosowany do napięcia 230 V
i pracujący przy natężeniu prądu 2 A?
2. Ile ciepła wydzieli się w oporniku o oporze 2Ω przy przepływie przez niego prądu o
natężeniu 5A w czasie 1 minuty?
3. Jedna żarówka świeci pod napięciem 110V, a druga pod napięciem 220V.
a) W której żarówce wydziela się więcej ciepła przy przepływie przez nią ładunku 1C?
b) Przez którą żarówkę i ile razy więcej ładunku powinno przepływać, aby praca prądu
elektrycznego była w obu przypadkach jednakowa?
4. Silnik o mocy 4,5 kW pracował 5 godzin. Jaka pracę wykonał prąd elektryczny w tym
silniku?