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 električnega toka
   
       
 
►  

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: