Badanie elektryczności jako zjawiska fizycznegozaczyna się w szkole. Wielu nauczycieli, aby ułatwić uczniom zrozumienie prezentowanego materiału, porównuje prąd elektryczny w przewodniku z ruchem cieczy przez rurę. I chociaż to porównanie jest przybliżone, nadal można schematycznie opisać procesy związane ze zjawiskiem elektryczności w ogóle, aw szczególności z przepływem prądu elektrycznego w przewodniku. Ale, jak pokazuje praktyka, znacznie łatwiej jest opanować wszystkie subtelności tej rozległej sekcji fizyki, jeśli od razu rozważymy procesy, które faktycznie zachodzą, bez szukania dla nich analogii w świecie zjawisk mechanicznych.
Opisać zachodzące zjawiska elektrycznew przewodnikach stosuje się cały szereg różnych wartości i parametrów. Oczywiście do praktycznego wykorzystania energii elektrycznej interesuje nas moc prądu, ale aby określić ten parametr, będziemy musieli zapoznać się z innymi podstawowymi charakterystykami przepływu prądu elektrycznego w przewodniku.
Siła jest jedną z ważnych cechdziałanie prądu elektrycznego. W sensie fizycznym pokazuje ilość energii elektrycznej (ilość ładunku), którą przechodzi obwód elektryczny w jednostce czasu. W tym celu brana jest pod uwagę wartość ładunku elektrycznego, który przeszedł przez przekrój przewodu na jednostkę czasu. W formie matematycznej ta wartość wygląda jak kulomb (C) podzielony przez sekundę (y). Amper (A) jest przyjmowany jako jednostka pomiaru prądu.
Następny parametr, który jest akceptowany wUwaga, kiedy obliczana jest moc prądu, jest napięciem. Biorąc pod uwagę, że prąd elektryczny jest uporządkowanym ruchem cząstek z ładunkiem, do wywołania tego ruchu konieczna jest obecność pola elektrycznego. Tak więc, aby określić wielkość napięcia, oblicza się stosunek pracy prądu w określonej sekcji obwodu do przepływającego przez niego ładunku. Jako jednostkę napięcia zdecydowano się przyjąć wolt (V), który jest fizycznie równy stosunkowi jednostki pracy J do jednostki ładunku Cl.
Za pomocą amperomierza podłączonego do obwoduszeregowo określamy wielkość prądu, a przy podłączonym równolegle woltomierzu - napięcie. Aktualną moc określamy już analitycznie, mnożąc siłę przez napięcie. Biorąc pod uwagę przyjęte wcześniej fizyczne definicje parametrów, otrzymujemy jednostkę mocy J / s lub jeden wat (W). W praktyce rozważaliśmy przykład obliczeń w idealnym przypadku, w którym określono moc DC.
Ale często w codziennej praktyce mymamy do czynienia z prądem trójfazowym. Moc prądu trójfazowego określamy jako sumę mocy poszczególnych faz. Biorąc pod uwagę, że każdy z nich pracuje w trybie prądu przemiennego, współczynnik mocy obciążenia cos j jest dodawany do obliczenia mocy o współczynnik.
Obliczanie całkowitej mocy prądowej dla różnychsposoby podłączenia obciążenia na prąd trójfazowy (a znamy dwa z nich - z trójkątem i gwiazdą), otrzymujemy, że po prostych przekształceniach matematycznych wzór na obliczenia w obu przypadkach przybrał taką samą postać. Współczynnik równy pierwiastkowi kwadratowemu z trzech (lub w przybliżeniu 1,73) jest dodawany do iloczynu napięcia i prądu linii oraz współczynnika mocy obciążenia cos j.
Warto przypomnieć, po przestudiowaniu pojęcia „aktualnej mocy”istnienie jego dwóch głównych typów. Aktywną moc elektryczną charakteryzuje konwersja na inne rodzaje energii. Może być lekki, termiczny, mechaniczny i inne. Do pomiaru używane są waty, kilowaty, megawaty.
Rozważając bierną energię elektrycznąimplikują wartość charakteryzującą się obciążeniem elektrycznym, wytwarzanym przez odbiorców energii, oscylacjami pola elektromagnetycznego. Ten rodzaj energii jest często spotykany w silnikach. Volt - reaktywny amper (VAR) jest traktowany jako jednostka miary.
