Страница:Радиофронт 1935 г. №04.djvu/15

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


нам такие приборы, как электрический утюг, чайник, паяльник, грелки и т. д. Все эти 1 приборы основаны на использовании теплового действия тока.

Устроены все они очень просто. Электрическая лампочка, например, устроена так: внутри стеклянного баллона помещена | тонкая металлическая нить, j концы которой выведены через стекло баллона и припаяны к поколю. Благодаря тепловому действию электрического тока, который проходит через нить, последняя накаливается до белого каления и светит. Но если из сосуда не выкачать воздух, нить может сгореть. Поэтому из лампочек воздух всегда выкачивают. |

Что влияет на ослабление или | усиление теплового действия тока? Чем, если можно так выра- ! знться, регулируются тепловые i функции тока? j

Тепловые действия тока па- I ходятся в зависимости от силы ] тока, протекающего по проводу, j напряжения на концах провода | и времени прохождения тока, j Эту «тепловую зависимость» ■ установил и подтвердил на опыте английский физик Джауль. Практически эта зависимость выражается следующим образом:

Количество тепла = силе тока X напряжение X время.

Рассмотрим эту зависимость более подробно. Нам уже известно, что движение электричества есть движение электронов в определенном направлении.

Что произойдет с электронами в цепи, если мы повысим напряжение на концах проводника?

Они будут двигаться несравненно быстрее, чем раньше, усиленно продвигаясь вперед, уда- . ряясь об атомы, вышибая на своем пути другие электроны. Такое ускоренное движение электронов соответственно усилит удары электронов, повысит тепловые действия тока, вызо- вет более сильное нагревание проводника.

Увеличение силы тока — это увеличение числа проходящих в секунду электронов. Увеличение числа проходящих через прозод- ник электронов увеличит число ударов и, следовательно, повысит нагрев проводника.

Что касается последней завн- i снмости нагрева проводника от времени, то она настолько ясна, j что не требует каких-либо подробных пояснений. В сдну секунду в проводнике будет выделяться определенное количество тепла и обтвд количество тепла, выделившееся в проводнике, будет прямо пропорционально тому времени, в течение которого течет ток и происходит выделение тепла.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РАБОТА И МОЩНОСТЬ

Если между двумя точками проводника существует определенная разность потенциалов и протекает какой-то ток, то при этом происходит какое-то видоизменение энергии.

Энергией, как известно, называют способность той или иной системы производить работу.

Когда ток течет по проводу, то он производит определенную электрическую работу преодолевая сопротивление проводника. При этом он нагревает проводник и на это нагревание затрачивается та работа, которую совершает ток. Известное количество электрической энергии превращается при этом в тепло. Если ток, например, течет через нить электрической лампы, то из цепи (от электрической станции) получается некоторое количество электрической энергии, причем она частично тратится на нагревание самой нити, частично на нагревание окружающих предметов через рассеивание тепла н частично (и, к сожалению, в очень малой части) идет на создание очень быстрых электрических колебаний, воспринимаемых нами как свет.

Прохождение тока через мотор связано с выделением тепла и получением механической энергии.

Во всех случаях электрическая энергия превращается в новые формы энергии, эквивалентные в сумме затраченной электрической энергии.

В электрической практике в качестве единицы электрической энергии или работы электрического тока употребляется ватт- час.

Чему равна эта новая для нас единица? Ватт-час равен той работе, которая происходит при пропускании тока силою в 1 ампер при напряжении в 1 вольт в течение 1 часа; эту зависимость обычно выражают следующим образом:

1 ватт-час=1 ампеоХ! вольт Х1 час.

Однако для измерения большого количества работы единица ватт слишком мала. Поэтому поименяют другую единицу, в 1 000 раз большую — киловатт- час:

1 киловатт-час = 1 000 ватт- часов.

j Предположим, что при напряжении нашей сети в 110 вольт мы будем пропускать ток в

10 ампер в продолжение 10 часов. Сколько израсходуется в данном случае энергии? Определить это можно так:

110 вольтХЮ амперХЮ часов = 1 1 000 ватт-часов, или

11 000 : 1 000 = 11 киловатт- часов.

Как измерить электрическую энергию (работу), мы теперь знаем. Но этого мало. Нам нужно знать еще, с какой скоростью производится та или иная работа.

Возвратимся к нашему примеру. Мы израсходовали 1 1 киловатт-часов энергии (работы) при токе в 10 ампер в продолжение 10 часов. Однако эту же работу можно произвести быстрее или медленнее. Мы сможем, например, проделать ее в течение одного часа, т. е. в 10 раз быстрее. Для этого нужно повысить в 10 раз напряжение (до 1 100 волы) нли же увеличить силу тока в 10 раз (до 100 ампер). В результате мы будем иметь:

1 При увеличении в 10 раз напряжения—1 100 вольтХЮ ампер X 1 час = 11 000 ватт-часов — 11 киловатт-часов.

При увеличении силы тока в 10 раз — 110 вольт X 100 ампер X 1 час = 11 000 ватт-часов = 11 киловатт-часов.

Поэтому кроме всей работы,

I совершенной током за какое-то время, часто бывает важно знать, какую работу совершает ток в единицу времени, т. е. в j одну секунду. Работа, совершае- j мая током в одну секунду, но- | сит название мощности тока, j Таким образом мощность за- | висит от произведения силы тока на напряжение:

Мощность = силе тока X напряжение.

Мощность тока измеряется в I ваттах. Чему же равен 1 ватт? Он равен мощности, получаемой при токе силой в 1 ампер и при напряжении в 1 вольт.

1 ватт = 1 ампер X 1 вольт.

Если к электрической лам- ! почке подводится напряжение в 1 вольт и через нее проходит ток в 1 ампер, то мощность, потребляемая лампой, будет равна 1 ватту.

Точно так же, как и для j измерения энергии, мы пользовались единицами, большими в 1 000 раз по сравнению с ватт- часами, так и здесь при измс- , рении мощности мы пользуемся единицей, в 1 000 раз большей,

чем ватт. Эта единица—киловатт.