Rad i snaga električne struje
Izmjerimo:
Na bateriju priključite žaruljicu. Priključite ampermetar i voltmetar tako da možete izmjeriti struju koja teče kroz žaruljicu i napon na njoj.
Koliko iznosi struja u žaruljici?
Koliko iznosi napon na žaruljici?
Koristeći prethodno naučene formule izračunajte:
Koliko naboja prođe žaruljicom za 10 s?
Koliko električne energije, koja se u žaruljici pretvara u drugi oblik, žaruljici preda jedan kulon naboja koji kroz nju prođe?
Zaključite:
(pokušajte sami, a ako vam ne usojeva, pogledajte sljedeći primjer, pa se potom vratite i zaključite za vašu žaruljicu)
Koliko električne energije se u žaruljici pretvori u drugi oblik za 10 s?
Kolikom snagom žarulja električnu energiju pretvara u drugi oblik?
(prisjetite se [latex]P=\frac{W}{t}[/latex] )
Izmjerili smo da je napon nažaruljici 4 V, a da je struja u žaruljici 0,2 A.
1. Koliko naboja prođe žaruljicom za 10 s?
2. Koliko električne energije, koja se u žaruljici pretvara u drugi oblik, žaruljici preda jedan kulon naboja koji kroz nju prođe?
3. Koliko električne energije se u žaruljici pretvori u drugi oblik za 10 s?
4. Kolikom snagom žarulja električnu energiju pretvara u drugi oblik?
1. I = 0,2 A
Q = I · t = 0,2 A · 10 s = 2 C
2. U= 4 V
W = U · Q = 4 V · 1 C = 4 J
3. Svaki kulon naboja u prosjeku preda 4 J električne energije, a u 10 sekundi žaruljicom prođe 2 C naboja. Za 10 s žaruljica dobije 8 J energije.
Do rezultata možemo doći i računskom putem:
W = U · Q = U · I · t = 4 V · 0,2 A · 10 s = 8 J
4. Primjenjujući formulu [latex]P=\frac{W}{t}[/latex]
P = 8 J : 10 s = 0,8 W
Što je kilovatsat (kWh) ?
Utrošenu električnu energiju možemo izraziti kao umnožak snage i vremena. W= P · t
Primjerice ako je bojler uključen sat vremena t = 1 h = 3600 s, a njegova snaga je P = 1000 W = 1 kW, tada energiju koja se u njemu pretvori u druge oblike u tom vremenu možemo izraziti u džulima ili kilovatsatima.
U ovome slučaju:
Džul je osnovna jedinica energije i rezultat ćemo izraziti u džulima ako snagu izrazimo u vatima, a vrijeme u sekundama.
W = 1000 W · 3600 s = 3600000 J
ili, ako želimo iskazati u kilovatsatima tada snagu iskazujemo u kilovatima, a vrijeme u satima:
W = 1 kW · 1 h = 1 kWh
Istražite:
Na trošilima u kućanstvu označena je snaga trošila kojom pretvaraju isporučenu električnu energiju u drugi oblik.
Izaberi 5 trošila iz svog kućanstva, očitaj njihovu snagu te procijeni koliko električne energije "potroše" ta trošila tokom jednog mjeseca. (Vrijeme rada trošila tokom mjeseca procijeni samostalno: primjerice ako stolna lampa na tvom stolu radi prosječno 3 sata dnevno, a ovaj mjesec ima 30 dana tada je vrijeme rada lampe ovaj mjesec t = 30 · 3h = 90 h.)