విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క పని మరియు శక్తి

తీగల గుండా వెళుతున్న విద్యుత్ ప్రవాహం విద్యుత్ శక్తిని ఏదైనా ఇతర శక్తిగా మార్చడం ద్వారా పనిచేస్తుంది: వేడి, కాంతి, యాంత్రిక, రసాయన, మొదలైనవి. మరిన్ని వివరాల కోసం ఇక్కడ చూడండి: విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క చర్య

విద్యుత్ శక్తి వినియోగదారునికి ఒక వోల్ట్ యొక్క వోల్టేజ్ వర్తింపజేస్తే, విద్యుత్ శక్తి యొక్క మూలం, వినియోగదారు ద్వారా ఒక లాకెట్టు విద్యుత్తును బదిలీ చేయడం, దానిలో ఒక జౌల్ విద్యుత్ శక్తిని వినియోగిస్తుంది.

ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ ఈ శక్తిని మరొక రకమైన శక్తిగా మారుస్తుంది, అందువల్ల వినియోగదారుని గుండా వెళుతున్న విద్యుత్ ప్రవాహం పని చేస్తుందని చెప్పడం ఆచారం... ఈ పని మొత్తం మూలం వినియోగించే విద్యుత్ శక్తికి సమానం.

శక్తి అనేది వేగాన్ని వర్ణించే విలువ శక్తి మార్పిడిలేదా పని చేసే రేటు.

రసాయన శక్తుల (ప్రాధమిక కణాలు మరియు బ్యాటరీలలో) లేదా విద్యుత్ జనరేటర్లలో విద్యుదయస్కాంత శక్తుల ప్రభావంతో EMF యొక్క మూలంలో, ఛార్జీల విభజన జరుగుతుంది.

ఛార్జ్ లోపలికి వెళ్లినప్పుడు లేదా సోర్స్‌లో "అభివృద్ధి చెందింది" అని చెప్పబడినప్పుడు మూలంలో బాహ్య శక్తుల ద్వారా చేసే పని విద్యుశ్చక్తి, సూత్రం ద్వారా కనుగొనబడింది:

A = QE

మూలం బాహ్య సర్క్యూట్‌కు మూసివేయబడితే, దానిలో ఛార్జీలు నిరంతరం విడుదల చేయబడుతున్నాయి మరియు బాహ్య శక్తులు ఇప్పటికీ A = QE పని చేస్తూనే ఉంటాయి లేదా Q = It, A = EIT అని ఇచ్చినట్లయితే.

నుండి శక్తి పరిరక్షణ చట్టం అదే సమయంలో EMF మూలం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ శక్తి విద్యుత్ వలయంలోని విభాగాలలో ఇతర రకాల శక్తిగా "ఖర్చు చేయబడుతుంది" (అంటే మార్చబడుతుంది).

శక్తిలో కొంత భాగం బయటి విభాగంలో ఖర్చు చేయబడుతుంది:

A1 = UQ = UIT,

ఇక్కడ U అనేది మూల టెర్మినల్ వోల్టేజ్, ఇది బాహ్య సర్క్యూట్ మూసివేయబడినప్పుడు EMFకి సమానంగా ఉండదు.

శక్తి యొక్క మరొక భాగం మూలం లోపల "కోల్పోయింది" (వేడిగా రూపాంతరం చెందుతుంది):

A2 = A — A1 = (E — U) ఇది = UoIt

చివరి ఫార్ములాలో, Uo — ఇది EMF మరియు సోర్స్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ మధ్య వ్యత్యాసం, దీనిని అంతర్గత వోల్టేజ్ డ్రాప్ అంటారు... కాబట్టి,

Uo = E — U,

ఎక్కడ

E = U + Uo

అనగా మూలం emf అనేది టెర్మినల్ వోల్టేజ్ మరియు అంతర్గత వోల్టేజ్ డ్రాప్ మొత్తానికి సమానం.

ఒక ఉదాహరణ. ఎలక్ట్రిక్ కెటిల్ 220 వోల్ట్ నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది. కేటిల్ యొక్క హీటింగ్ ఎలిమెంట్‌లో కరెంట్ 2.5 ఎ అయితే, కేటిల్‌లో వినియోగించే శక్తిని 12 నిమిషాలు నిర్ణయించడం అవసరం.

A =220 · 2.5 · 60 = 396000 J.

శక్తి మార్చబడిన రేటు లేదా పని చేసే రేటును వర్ణించే విలువను పవర్ అంటారు (నోటేషన్ P):

P = A / t

విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క బలం యూనిట్ సమయానికి దాని పని.

మూలంలో యాంత్రిక లేదా ఇతర శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడే రేటును వర్ణించే విలువను జనరేటర్ శక్తి అంటారు:

Pr = A / t = EIT / t = EI

సర్క్యూట్ యొక్క బాహ్య విభాగాలలో విద్యుత్ శక్తిని వినియోగదారు శక్తి అని పిలిచే ఇతర రకాల శక్తిగా మార్చే రేటును వర్ణించే విలువ:

P1 = A1 / t = UIT / t = UI

విద్యుత్ శక్తి యొక్క ఉత్పాదకత లేని వినియోగాన్ని వర్గీకరించే శక్తిని, ఉదాహరణకు జనరేటర్ లోపల ఉష్ణ నష్టాలకు, విద్యుత్ నష్టం అంటారు:

Po = (A — A1) / t = UoIt / t = UoI

శక్తి పరిరక్షణ చట్టం ప్రకారం, జనరేటర్ యొక్క శక్తి శక్తుల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది; వినియోగదారులు మరియు నష్టాలు:

Pr = P1 + Po

పని మరియు శక్తి యొక్క యూనిట్లు

పవర్ యూనిట్ P = A / t = j / sec సూత్రం నుండి కనుగొనబడింది. విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రతి సెకనుకు ఒక జూల్‌కు సమానమైన పనిని చేస్తే ఒక వాట్‌లో శక్తిని అభివృద్ధి చేస్తుంది.

పవర్ j / s యొక్క కొలత యూనిట్‌ను వాట్ (డిగ్నేషన్ W) అని పిలుస్తారు, అనగా. 1 W = 1 j/s.

మరోవైపు, A = QE 1 J = 1 Kx l V నుండి, 1 W = (1V x 1K) / 1s1 = 1V x 1 A = 1 VA, అంటే వాట్ అనేది విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క శక్తి 1 V యొక్క వోల్టేజ్ వద్ద 1 A.

శక్తి యొక్క పెద్ద యూనిట్లు హెక్టోవాట్ 1 GW = 100 W మరియు కిలోవాట్ — 1 kW = 103 W

విద్యుత్ శక్తి సాధారణంగా లెక్కించబడుతుంది: వాట్-గంటలు (Wh) లేదా బహుళ యూనిట్లు: హెక్టోవాట్-గంటలు (GWh) మరియు కిలోవాట్-గంటలు (kWh) 1 కిలోవాట్-గంట = 3,600,000 జూల్స్.