Moc wydzielana na rezystancji

Transkrypt

1 Opracoał: mgr inż. Marcin Wieczorek.marie.net.pl Moc ydzielana na rezystancji moc oddaana na odcinku, przez który płynie prąd ipomiędzy końcami którego panuje napięcie, ynosi za pomocą praa Ohma =, = / możemy ten zór przekształcić do moc ta jest zasze nieujemna, skazując, że rezystor pobiera energię elektryczną z obodu i rozprasza ją innej formie typoo postaci ciepła. 1

2 jednostką mocy jest at 1 W Moc jeżeli każdej jednostce czasu t ykonyana jest jednakoa praca W, to moc jest stała i ynosi W t Moc prądu elektrycznego moc prądu stałego o natężeniu oddaana między punktami, między którymi panuje napięcie ynosi W t t t gdy zroty strzałek napięcia i prądu są zgodne, obliczoną artość uażamy za moc ydaaną do obodu, przecinym razie za moc pobieraną z obodu obliczona artość może być ujemna tedy moc pobierana staje się faktycznie mocą oddaaną i na odrót

3 Moc prądu elektrycznego - przykład jaki prąd płynie żaróce samochodoej o mocy 55W zasilanej napięciem z akumulatora 1V? ,6 A jaką moc oddaje bateria 1,5V, jeżeli płynie przez nią prąd ma? 1,5 3 mw Spraność iloraz mocy użytecznej uż do mocy całkoitej dost η uż dost dost uż Δ spraność jest liczbą niemianoaną z zakresu od do 1 η uż dost uż 1 Δ uż 3

4 Spraność układu źródło-odbiornik spraność róna się ilorazoi mocy ydzielanej na odbiorniku do mocy dostarczonej przez źródło źr η źr spraność rośnie raz ze zrostem rezystancji odbiornika η 1,5 Spraność urządzeń elektrycznych iloraz mocy użytecznej uzyskanej z urządzenia do mocy dostarczonej do urządzenia η spraność niektórych urządzeń: uż dost grzejniki, grzałki, piece:,6 do,99 żaróki z łóknem olframoym: około,4 śietlóki: około,16 diody LD: około, silniki i prądnice: od,3 małe do,99 b. duże transformatory: od,95 do,99. 4

5 Stany pracy pracy układu elektrycznego rozumianego jako zasilanie-odbiornik można yróżnić cztery charakterystyczne stany: nominalny jałoy zarcia dopasoania energetycznego ystępoanie tych stanó uzależnione jest od artości rezystancji odbiornika oraz od napięcia na jego zaciskach Zasilanie A Odbiornik B A B Stan nominalny stan, którym odbiornik pracuje przy napięciu i prądzie, dla którego został zaprojektoany: n n, n n stanie nominalnym moc odbiornika róna się mocy nominalne n należy starać się aby odbiornik pracoał stanie nominalnym, przecinym razie może on nie pracoać popranie lub ulec zniszczeniu jeżeli żarókę 1 V załączymy na napięcie 4 V, to pradopodobnie spali się, jeżeli zaś załączymy ją na napięcie V, to nie będzie ogóle śiecić 5

6 Stan jałoy stan, którym przez odbiornik nie płynie prąd mimo obecności napięcia na jego zaciskach = = zachodzi tedy, gdy = napięcie na zaciskach źródła lub odbiornika stanie jałoym nazyamy napięciem stanu jałoego stanie jałoym odbiornik nie pobiera mocy gdyż = Stan zarcia stan, którym na zaciskach odbiornika nie ystępuje napięcie mimo że przez niego płynie prąd = z zachodzi tedy, gdy = = prąd płynący stanie zarcia nazyamy prądem zarcioym prąd zarcioy ograniczony jest jedynie rezystancją enętrzną, rezystancją przeodó i stykó i może osiągać znaczne artości proadzące do zniszczenia układu stanie zarcia odbiornik nie pobiera mocy gdyż = 6

7 7 Stan dopasoania energetycznego stan, którym na odbiorniku ydziela się maksymalna moc przy stałych parametrach źródła zasilania zachodzi tedy, gdy moc ydzielana na odbiorniku ynosi tedy taka sama moc ydziela się na rezystancji enętrznej max = max 4 Stan dopasoania energetycznego - yproadzenie max 3 4 max 4 d d max

8 Stan dopasoania energetycznego - uagi ZALTA: do odbiornika trafia maksymalna moc, jaką można uzyskać z danego źródła WADA: jest to jedynie połoa mocy źródła druga połoa jest bezporotnie tracona na rezystancji enętrznej z tego poodu stan ten nie jest zykle korzystny spraność ynosi,5, co przy przesyle mocy np. liniami energetycznymi jest niedopuszczalnie mało stan ten jest pożądany jeżeli zależy nam na dostarczeniu do odbiornika maksymalnie dużej mocy np. układach telekomunikacji Bilans mocy obliczenia spradzające mocy ydaanej przez źródła i mocy ydzielanej na rezystorach nazya się przeproadzaniem bilansu mocy aby przeproadzić bilans mocy: obliczamy sumę mocy ydaanych do obodu przez źródła źr, obliczamy sumę mocy ydzielanych na rezystorach odb, spradzamy róność źr = odb niezgodność oznacza, że popełniono pomyłkę przy obliczaniu źr, odb lub rozpłyu prądó i rozkładu napięć obodzie bilans mocy można zobrazoać graficznie za pomocą diagramu mocy 8

9 Ładoanie akumulatora bilans mocy p a a a p p1 p,6 Ω,3,3 a p a 131,7,4,6,4,3,5 6 A źr odb 136 1, , 1,8 W a p a,46,66,46 1,8 W źr odb Ładoanie akumulatora diagram mocy p a a a,46 1,44 W p,66,16 W a,46,144 W W 1,7 6 76, W a 9

10 1