§ 52. Единицы работы электрического тока, применяемые на практике
В паспортах приёмников тока — ламп, плиток, электродвигателей — обычно указывают мощность тока в них. По мощности легко определить работу тока за заданный промежуток времени, пользуясь формулой А = Pt.
Выражая мощность в ваттах, а время в секундах, получим работу в джоулях:
1 Вт = 1 Дж / с, откуда 1 Дж = 1 Вт • с.
Однако эту единицу работы неудобно использовать на практике, так как в потребителях электроэнергии ток производит работу в течение длительного времени, например, в бытовых приборах — в течение нескольких часов, в электропоездах — по нескольку часов и даже суток, а расчёт израсходованной энергии по электросчётчику производится чаще всего за месяц. Поэтому при вычислении работы тока или затрачиваемой и вырабатываемой электрической энергии во всех этих случаях приходится переводить эти отрезки времени в секунды, что усложняет расчёты.
Снятие показаний счётчика и расчёт потребляемой энергии
Поэтому на практике, вычисляя работу тока, гораздо удобнее время выражать в часах, а работу тока не в джоулях, а в других единицах: ватт-час (Вт • ч), гектоватт-час (гВт • ч), киловатт-час (кВт • ч).
Пример. Имеется электрическая лампа, рассчитанная на ток мощностью 100 Вт. Ежедневно лампа горит в течение 6 ч. Найти работу тока за один месяц (30 дней) и стоимость израсходованной энергии, считая, что тариф составляет 300 к. за 1 кВт • ч.
Запишем условие задачи и решим её.
Вопросы
Какую величину обычно указывают в паспортах приёмников тока?
Как можно выразить работу тока через мощность и время?
Какие единицы работы тока используют?
Упражнение 36
Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Вычислите работу тока в нём за 1,5 ч. Сколько при этом расходуется энергии?
В квартире имеется две электролампы по 60 Вт и две по 40 Вт. Каждую из них включают на 3 ч в сутки. Определите стоимость энергии, израсходованной лампами за один месяц (30 дней). (Действующий тариф за 1 кВт • ч узнайте у учителя.)
Рассмотрите рисунок 81. Подсчитайте электроэнергию, расходуемую за 1 месяц (30 дней) всеми показанными на схеме приборами, если известно, что напряжение в сети (между точками а и б) равно 220 В, лампы имеют мощность по 40 Вт каждая и включаются на 4 ч в день, электронагревательные приборы имеют мощность 800 и 1000 Вт и включаются на 1ч и 0,5 ч в день соответственно, электродвигатель пылесоса имеет мощность 600 Вт и включается на 0,5 ч один раз в неделю. Вычислите стоимость расходуемой энергии. (Действующий тариф за 1 кВт • ч узнайте у учителя.)
Задание
Узнайте мощности имеющихся у вас в квартире электрических приборов и примерное время их работы в течение недели. Вычислите стоимость израсходованной ими за неделю энергии и сравните полученную вами сумму с той, которая определяется по счётчику.
По счётчику определите и запишите, какая электроэнергия расходуется в вашей квартире за неделю (или месяц). В течение следующей недели (месяца) старайтесь экономить энергию — выключать, когда это возможно, электроприборы. Определите по счётчику, сколько энергии вы сумели сэкономить.
Примечание. Экономия электроэнергии имеет большое значение. Например, 1 кВт • ч энергии позволяет выплавить около 20 кг чугуна.