2.7.2.2 Odvisnost električnega dela (eOET-1, nivo 2)

		2.7.2 ELEKTRIČNO DELO (W)
KAZALO

2.7.2.2 Odvisnost električnega dela

Ugotovili smo že, da za ustvarjanje električne napetosti U morajo npr. generatorji elektrarn opravljati delo ločevanja elektrin (sl. 2.7.2.2.1), ki je enako W = Q · U.

SLIKA

Slika 2.7.2.2.1: Ločevanje elektrin

ANIMACIJA

Animacija 2.7.2.2.1: Enačbe za električno delo

ANIMACIJA

Animacija 2.7.2.2.2: Obračanje enačbe za električno delo 1

ANIMACIJA

Animacija 2.7.2.2.3: Obračanje enačbe za električno delo 2

ANIMACIJA

Animacija 2.7.2.2.4: Obračanje enačbe za električno delo 3

ANIMACIJA

Animacija 2.7.2.2.5: Obračanje enačbe za električno delo 4

Ker je električno delo prenosa iste elektrine Q skozi porabnik pod vplivom ustvarjene napetosti U enako delu ustvarjanja napetosti, lahko delo električnega toka skozi porabnik ali delo električnega porabnika računamo na osnovi enake enačbe:

W = Q · U

(Ws) U(V); Q(C)

Enačba 2.7.2.2.1: Računanje dela električnegatoka

►

Električno delo je premo sorazmerno z električno napetostjo in množino prenesene elektrine.

Enačba 2.7.2.2.1 pa za računanje dela električnega toka ni praktična, saj elektrina Q ni enostavno določljiva, ne z merjenjem in ne z računanjem. Na osnovi enačbe za jakost toka I = Q/t in Ohmovega zakona pa lahko dobimo za računanje dela bolj praktične enačbe. V enačbi W = Q · U upoštevajmo, da je Q = I · t, U = I · R ali tudi, da je I = U / R. Dobili bomo:

W = U · I · t

(Ws) U(V); I(A); t(s)

Enačba 2.7.2.2.2

W = I² · R · t

(Ws) I(A); R(Ω); t(s)

Enačba 2.7.2.2.3

W =

U²

R

· t

(Ws) U(V); R(Ω); t(s)

Enačba 2.7.2.2.4

►	Delo električnega toka je premo sorazmerno z napetostjo, tokom in časom opravljanja.
►	Delo električnega toka je premo sorazmerno s kvadratom toka, upornostjo električnega porabnika in časom opravljanja.
►	Delo električnega toka je premo sorazmerno s kvadratom napetosti in časom opravljanja, ter obratno sorazmerno z upornostjo porabnika.

V splošni elektrotehniški praksi je praviloma znana moč porabnika, npr. grelnika, žarnice, motorja,... Zato lahko delo električnega toka ali porabnika najpogosteje in najenostavneje računamo že na osnovi enačbe 4.2.1:

W = P · t

(Ws) P(W); t(s)

Enačba 2.7.2.2.5

►

Električno delo je premo sorazmerno z močjo električnega porabnika in časom opravljanja.

Ker je Ws relativno majhna enota, uporabljamo na področju elektroenergetike za merjenje dela kilovatno uro (kWh). Tudi merilniki električnega dela v gospodinjstvih (števci) merijo delo v kWh in tudi obračunska enota za vrednotenje in plačilo električnega dela je kWh.

1 kWh = 1 kW ∙ 1h = 10³ W ∙ 3600 s = 3,6 ∙ 10⁶ Ws = 3,6 ∙ 10⁶ J

►

Delo 1 kWh opravi električni tok, če električni porabnik z močjo 1 kW deluje 1 uro.

Pogosto bomo rezultate računanja električnega dela pretvarjali tudi v obratni smeri, zato zapišimo še:

1 J = 1 Ws = 1/3,6 ∙ 10⁶ kWh = 0,278 ∙ 10^-6 kWh.

Primer 2.7.2.2.1:

Primer 2.7.2.2.2:

Primer 2.7.2.2.3:

Primer 2.7.2.2.4: