2. A q U= ×
q I t= ×
Рад електричне струје
Ако у израз за рад (А) који треба уложити за преношење наелектрисања q између две тачке
електричног поља, чија је разлика електричних потенцијала U
уврстимо израз за количину наелектрисања изражену преко јачине електричне струје и
времена њеног протицања
добићемо практичнији обаразац за електрични рад:
A U I t= × ×
Рад електричне струје у неком делу кола једнак је производу електричног напона на
крајевима тога дела кола, јачине сталне електричне струје која протиче кроз тај део кола и
времена протицања ове струје.
3. Јединица за рад електричне струје је џул (Ј).
На основу претходне формуле џул можемо написати као:
1 J = 1 V 1 A 1 s = 1 VAs× ×
Пример
Електромотор је прикључен на електрични извор, напона 220 V, при чему кроз њега
пролази струја, јачине 2 А. Колики рад изврши овај мотор за пола часа?
= 220 V
= 2 A
= 30 min = 1800 s
__________________
= ?
U
I
t
A
= 220 V · 2 A · 1800 s
= 792 000 J = 0,792 MJ
A U I t
A
A
= × ×
4. Снага електричне струје
Да бисмо показали од чега зависи снага неког електричног уређаја извешћемо једноставан
оглед.
V
А
V
А
Ако је сијалица, која је предвиђена за напон
од 12 V, прикључена на 4 V она неће светлети,
мада ће волтметар и амперметар показивати
извесне вредности напона и струје.
Повећањем напона на сијалици, а самим тим и
јачине струје која тече кроз њу сијалица ће све јаче
да светли, на основу чега закључујемо да
електрична снага зависи од напона и јачине струје и
да је управо пропорционална обема величинама.
5. A
P
t
=
U I t
P
t
× ×
=
P U I= ×
Овај експериментални резултат је лако и теоријски извести.
Ако у израз за снагу
уврстимо израз за рад добијамо
Израз добијен након скраћивања показује да је снага електричне струје једнака производу
електричног напона и јачине те електричне струје.
Све ово важи уз услов да је електрични отпор сијалице сталан.
6. 3
6
9
1 kW = 1 000 W = 10 W
1MW = 1 000 000 W = 10 W
1GW = 1 000 000 000 W = 10 W
1 W = 1 V 1 A = 1 VA×
Из обрасца за снагу електричне струје следи веза између јединица за снагу, напон и јачину
струје:
У пракси је ват мала јединица, па се употребљавају и веће:
7. Пример
Колика је снага електромотора стоног вентилатора кроз који протиче електрична струја
јачине 100 mА, када се он прикључи на стални извор напона 220 V?
= 220 V
= 100 mA = 0,1 A
_________________
= ?
U
I
P
= 220 V · 0,1 A
= 22 W
P U I
P
P
= ×
8. U I R= ×
P U I= ×
P I R I= × ×
2
P I R= ×
Комбинујући израз за снагу електричне струје
и израз за напон који следи из Омовог закона
добијамо
тако да израз за снагу електричне струје можемо написати и на следећи начин:
9. P U I= ×
U
I
R
=
U
P U
R
= ×
2
U
P
R
=
На сличан начин, комбинацијом израза за снагу електричне струје
и израз за јачину струје који следи из Омовог закона
добијамо још један облик обрасца за снагу електричне струје:
10. У следећој табели су дате вредности за снагу неких електричних уређаја:
Уређај Снага
Електрично звонце 0,5 W
Сијалица за џепну лампу 1 W
Сијалице у кући 25 W до 200 W
Радио пријемник 40 W
Телевизор 200 W
Фрижидер 150 W
Усисивач 300 W
Решо 800 W
Пегла 800 W
Бојлер 2,5 kW
Електрични штедњак (укупна снага) 4 kW
Трамвај 100 kW
Електрична локомотива 3 MW
Хидроцентрала “Ђердап” 2 GW
11. 1 KS 0,736 kW≈
1 kW 1,36 KS≈
Снага електричних мотора понекад се изражава и у коњским снагама.
Ова јединица је мања од киловата:
Ако знамо колико једна коњска снага има киловата није тешко израчунати
колико киловат има коњских снага:
Пример
Изрази снагу електричне локомотиве у коњским снагама.
У табели можете видети да је снага електричне локомотиве 3 MW.
Претворимо прво снагу електричне локомотиве у киловате:
L = 3 MW = 3 000 kWP
Сада киловате можемо претворити у коњске снаге једноставном пропорцијом:
L1 kW : 1,36 KS = 3 000 kW : (KS)P
L
1,36 KS 3 000 kW
(KS) =P
×
1 kW
= 4 080 KS Није мало!
12. Електрична енергија
Способност електричне струје да изврши рад назива се електрична енергија.
1 J = 1 Ws
Јединицa електричне енергије je истa као и јединицa рада, дакле џул (Ј).
Полазећи од израза:
Електрична снага се у пракси најчешће изражава у киловатима (kW).
Ако време изразимо у часовима (h), онда је најпогодније да се електрични рад
и енергија изразе у киловат-часовима (kWh).
Тако се, на пример, изражава утрошена енергија у вашем домаћинству.
џул се може изразити и на следећи начин:
A P t= ×
13. Претворимо киловат-часове у џуле.
1 kWh = 1 kW 1 h×
1 kWh = 1 000 W 3 600 s = 3 600 000 W s× ×
1 kWh = 3 600 000 J = 3,6 MJ
Како је
тако да на крају добијамо:
да бисмо претворили киловат-часове у џуле треба киловате претворити у вате,
а часове у секунде
1 J = 1 W 1 s×
14. Електрично бројило
Инструмент за мерење електричне енергије у домаћинству и индустрији назива се
струјомер или електрично бројило.
На бројачу се очитава потрошена
електрична енергија у киловат-часовима.
До података о утрошеној електричној енергији у току једног месеца долази се тако што се
прочита стање на бројчанику на почетку и на крају месеца, па се нађе њихова разлика. Ако
се тако добијена утрошена енергија помножи ценом једног киловат-часа, добија се
новчана вредност утрошене електричне енергије током тог месеца.
15. Пример
Данас постоје двотарифна бројила која мере утрошену електричну енергију по мањој
тарифи (“јефтина струја”) и по већој тарифи (“скупа струја”). Нека је стање бројила једног
домаћинства на почетку месеца било 4698 kWh, а на крају месеца 4815 kWh за већу
тарифу, а 80952 kWh на почетку месеца и 80992 kWh на крају месеца за мању тарифу. Ако
је цена киловат-часа била 4,416 динара по већој тарифи и 1,104 динара по мањој тарифи
израчунај колика је новчана вредност утрошене електричне енергије током тог месеца.
Утрошена електрична енергија по већој тарифи:
4815 kWh – 4698 kWh = 117 kWh
Новчана вредност утрошене електричне енергије током месеца по већој тарифи добија се
тако што се утрошена електрична енергија у kWh помножи ценом једног киловат-часа по
тој тарифи. Како је цена киловат-часа по већој тарифи 4,416 динара добија се:
516,67 динара
(117 kWh пута 4,416 динара/ kWh)
16. Исто се уради за мању тарифу
80992 kWh – 80952 kWh = 40 kWh
40 kWh пута 1,104 динара/ kWh даје 44,16 динара
Вредност утрошене електричне енергије током тог месеца је била
516,67 динара + 44,16 динара = 560,83 динара.
Ево задатка који треба да урадите заједно са родитељима.
Израчунајте просечну дневну потрошњу у вашем домаћинству тако што ћете очитати
стање бројила на почетку и на крају недеље, а затим разлику та два стања поделите са
бројем дана.
Колико, у просеку, дневно трошите на електричну енергију?
