Библиотека

Мощность - величина, характеризующая скорость, с которой происходит преобразование энергии, или скорость, с которой совершается работа. В источнике ЭДС под действием химических сил (в первичных элементах и аккумуляторах) или электромагнитных в электрических генераторах происходит разделение зарядов.

Работа, которая совершается сторонними силами в источнике при перемещении заряда Q или, как принято говорить, "выработанная" в источнике электрическая энергия, находится по формуле:

Если источник замкнут на внешнюю цепь, то в нем непрерывно происходит разделение зарядов, причем сторонние силы по-прежнему совершают работу А = QE, или, имея в виду, что Q = It, A = EIt.

По закону сохранения энергии электрическая энергия, выработанная в источнике ЭДС, за то же время "расходуется" (т. е. преобразуется) в другие виды энергии в участках электрической цепи. Часть энергии затрачивается во внешнем участке:

где U — напряжение на зажимах источника, которое при замкнутой внешней цепи уже не равно ЭДС. Другая часть энергии "теряется" (преобразуется в тепло) внутри источника:

В последней формуле U₀ - это разность ЭДС и напряжения на зажимах источника, которая называется внутренним падением напряжения.

Таким образом, U₀ = E - U, откуда E = U + U₀, т. е. ЭДС источника равна сумме напряжения на зажимах и внутреннего падения напряжения.

Величина, характеризующая скорость, с которой происходит преобразование энергии, или скорость, с которой совершается работа, называется мощностью (обозначение Р):

Величина, характеризующая скорость, с которой механическая или другая энергия преобразуется в источнике в электрическую, называется мощностью генератора:

Величина, характеризующая скорость, с которой происходит преобразование электрической энергии во внешних участках цепи в другие виды энергии, называется мощностью потребителя:

Мощность, характеризующая непроизводительный расход электрической энергии, например на тепловые потери внутри генератора, называется мощностью потерь:

По закону сохранения энергии мощность генератора равна сумме мощностей; потребителей и потерь:

Единица измерения мощности находится из формулы P = A / t = [Дж/сек]. Единица измерения мощности дж/сек называется ватт (обозначение Вт), т. е. 1Вт = 1 Дж/сек. С другой стороны, из A = QE, 1Дж = 1К×lВ, откуда 1Вт = (1В×1К) / 1сек = 1В×1А = 1ВА, т. е. ватт есть мощность электрического тока в 1А при напряжении 1В. Более крупными единицами мощности являются гектоватт 1гВт = 100Вт и киловатт - 1кВт = 1000Вт. Электрическая энергия подсчитывается обычно в: ватт-часах (Вт-ч) или кратных единицах: гектоватт-часах (гВт-ч) и киловатт-часах (кВт-ч).