Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления, страница 27

1 ватт-час, 1 киловатт-час и # гектоватт-час.

Число ватт-часов равно произведению числа ватт на число часов,^ т. е. сатт-цае есть ра'ота, совершаемая электрическим током в т'-чрнш одного часа при мощности тока в 1 ватт.

Число киловатт-часов равно произведению числа киловатт на число часов.

Число гектоватт-часов равно произведению числа гектоватт на   t число часов.

Напомним, что и механическую работу выражают часто в лоша­диных сило-часах, т. е. произведением числа лошадиных сил на число часов работы.

Как известно, энергией называется способность совершить ту или иную работу; для совершения какой-либо работы нужно затратить определенное количество энергии. }

Электрическую энергию измеряют теми же единицами, какими I измеряют и электрическую работу.

Пример 37. Динамомашина работает цри напряжении 100 вольт, и сизатока в ее цепи равна 320 амиер. Определить электрическую мощность дшшюнашгаы.

Рвшгиль Дано: V= 100 вольт, /= 320 ампер.

Электрическая мощность P~Vx /= 100 X 320 = 32000 ватт = 32 ^моватта-Я

П р и м * |> 88. Определить расход электрической энергии дянамомашшш, ука« f «анной в и (in/идущем примере, если в течение 8 таеов сила тока в депи динамо машины бшн равна 150 ампер и в течение двух часов сила тока была равна I 320 ампер.                                              

Р £ ш is к и в. В течение 8 часов расходовалась электрическая мощность:  :|

Р = VX ,1= 100 х 150 = 15 000 ватт = 15 киловатт. < |

В течение 2 часов расходилась электрическая мощность;                                                                                                j

Р=Т х /= 100 X %0 — 32 000 ватт = 32 киловатта. Расходуемая электрическая энергия "равна:

(15X8)+ (32x2) = 120 + 64 = 184 киловйтт-часа.         ;

Пример 39. Определить потребление электрической энергии угольной элек­трической лампочкой в 16 свечей в течение одного месяла, если ежедневно она горит в течение 4 часов.

Решение. Угольная лампочка потребляет 3,5 ватта на каждую свечу, сле­довательно на 1 дампу в 16 свечей требуется:

3,5 X 16 = 56 ватт. Число часов горения лашш в течение месяца равно:

4 X 30=120 часов. Потребление электрической энергии выразится величиной:

56 X 120 = 6 720 ватт-часов. Йо гак как 1 гектоватт-час равен 100 ватт-часам, то:

6720 ватт-часов =--^г-== 67,2 гектоватт-часа.

Пример 40. Стоимость электрической энергии в городе опредолепа в 18 коп. аа 1 киловатт-час. Во что обойдется в месяц освещение 5 электрическими метал­лическими двадцатипятиваттными ^амночками, если они будут гороть ежедневно в среднем по 6 часов?

Решение. Электрическая мощность одной лампочки равна 25 ватт. Общая мощность, потребляемая пятью лампочками, равна:

25 х 5 = 125 ватт. Число часов горения ламп:

6x30 = 180 часов.                                        .               . ,

Общее нотребление электрической энергии равно:

125 X 180 = 22500 ватт-часов = 22,5 киловатт-часа.

1 киловатт-час стоит 18 коп., а потому стоимость электрического освещения выразится в сумме:

18 X 22,5=405 коп. = 4 р. 5 к.

Пример 41. Во что обходится нагревание стакана воды до кппения при помощи электрического кипятильника (спирали), который в стоволмовой установке берет 4 ампера, причем вода закипает через 4 минуты после включения? Стои­мость электрической энергии определена в 1,8 коп. за 1 гевдошот-час.   ■

PimiBBE. Потребляемая мощность:

'                    Р=*=?Х/=100X4 = 400 ваи.

Масло часов работы кипятильника равно:

^ часа = 1 часа.

Расходуемая электрическая энергия равная

1                                      26 7                                          ^

400 X tf= 26,7 ватт-часов = -г~ = 0,267 гектоватт-Часов.

1 гектоватт-час стоит 1,8 копейки, а потому стоимость кипячения одного ста­кана воды обойдется:

1,8 X 0,207 = 0,48 коп., т. е. около 0,5 копейки.

Пример 42. Имеется 'двигатель, который в стодесятиволътовой установке,, при полной нагрузке берет 40 ампер. Определить число лошадиных сил этого дви­гателя, считая его коэффициент полезного действия в 82%-    \

Решение. Дано: У=110 вольт и / = 40 ампер.

Следовательно, потребляемая двигателем электрическая мощность:

Р = Г х /=110 X 40 = 44000 ватт.

Мощность, развиваемая двигателем на валу, будет меньше 4 400 ватт„ так как коэффициент полезного действия двигателя равен 82%; мощность на валу двига­теля равна:

(/                                                    3 608

4400x0,82 = 3 608 ватт =±-~= почти 5 лош. сил.

§ 41. Нагрев проводников током.

Мы видели (см. § 39), что, по закону Джоуля и Ленца, в кг^сдую секунду в проводнике, по которому проходит электрический ток, вы­деляется определенное количество тепла, вследствие чего проводник нагревается, т. е. температура его начинает подниматься. При этом выделенное проводником тепло будет рассеиваться в окружающем воз­духе. Однако, не Трудно видеть, что проводник будет нагреваться только до некоторого предела, при котором наступит тепловое равновесие, т. е. в ^каждую секунду проводником будет выделяться столько тепла, сколько он теряет на рассеивание в окружающем воздухе.

Опыты показывают, что степень нагрева проводника (т. е. повы­шение его температуры) зависит от силы тока, от толщины проводника (вернее — от шгощаХи его поперечного сечения), от материала, из ко­торого сделан проводник (т. е. от его удельного сопротивления) и от тех условий, в которых находится проводник в отношении, его охла­ждения (т. е. передачи тепла окружающей среде).

Кроме того, нагрев проводника не зависит от его длины, так как, во сколько раз мы увеличим длину проводника, во столько же раз увеличится его поверхность охлаждения.

Опыты показывают, что если в данном проводнике увеличить силу проходящего по нему тока в 2 раза, то степень нагрева (повышение темперадуры) возрастет в 4 раза; если же силу тока увеличить в 3 раза, то нагрев возрастает в 9 раз, и т. д.

Что же касается зависимости нагрева проводника от его тошщшы,, то при уменьшении диаметра проводника в 2 раза, если при этом сила тока имеет прежнее значение, нагрев (повышение температуры) уве­личится в 8 раз.