Потребление силы тока лампочкой

Сколько потребляет лампочка в час

На протяжении всей истории многие открытия, которые, на первый взгляд, кажутся банальными, переворачивали наш мир с ног на голову и делали нашу жизнь проще. Это касается таких простых вещей, как колесо, железобетон, пластмасса, суперклей и многое другое. К таковым изобретениям можно отнести и лампочку.

Казалось бы, небольшое и довольно примитивное приспособление стало важным элементом нашей жизни. Они освещают наши дома, дорогу во время движения на автомобиле, улицы в тёмное время суток и всё остальное. С каждым годом их совершенствуют и пытаются делать максимально экономичными, благодаря чему они позволяют снизить энергопотребление, а соответственно, — расходы. Сегодня нам хотелось бы рассказать именно об экономичности различных видов лампочек. В первую очередь, давайте отметим, какие они бывают. Чаще всего в быту мы используем следующие виды:

• лампы накаливания;
• светодиодные;
• люминесцентные или энергосберегающие.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Силу тока в проводнике увеличили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в нём за единицу времени, при неизменном сопротивлении проводника?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

2. Длину спирали электроплитки уменьшили в 2 раза. Как изменится количество теплоты, выделяющееся в спирали за единицу времени, при неизменном напряжении сети?

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) увеличится в 2 раза
4) уменьшится в 4 раза

3. Сопротивления резистор ​( R_1 )​ в четыре раза меньше сопротивления резистора ​( R_2 )​. Работа тока в резисторе 2

1) в 4 раза больше, чем в резисторе 1
2) в 16 раз больше, чем в резисторе 1
3) в 4 раза меньше, чем в резисторе 1
4) в 16 раз меньше, чем в резисторе 1

4. Сопротивление резистора ​( R_1 )​ в 3 раза больше сопротивления резистора ​( R_2 )​. Количество теплоты, которое выделится в резисторе 1

1) в 3 раза больше, чем в резисторе 2
2) в 9 раз больше, чем в резисторе 2
3) в 3 раза меньше, чем в резисторе 2
4) в 9 раз меньше, чем в резисторе 2

5. Цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединенных последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

1) проволоку заменить на более тонкую железную
2) уменьшить длину проволоки
3) поменять местами проволоку и лампочку
4) железную проволоку заменить на нихромовую

6. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения напряжения на концах двух проводников (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ​( A_1 )​ и ​( A_2 )​ в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​( A_1=A_2 )​
2) ( A_1=3A_2 )
3) ( 9A_1=A_2 )
4) ( 3A_1=A_2 )

7. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения силы тока в двух проводниках (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения работы тока ( A_1 )​ и ​( A_2 ) в этих проводниках за одно и то же время.

1) ​( A_1=A_2 )​
2) ( A_1=3A_2 )
3) ( 9A_1=A_2 )
4) ( 3A_1=A_2 )

8. Если в люстре для освещения помещения использовать лампы мощностью 60 и 100 Вт, то

А. Большая сила тока будет в лампе мощностью 100 Вт.
Б. Большее сопротивление имеет лампа мощностью 60 Вт.

Верным(-и) является(-ются) утверждение(-я)

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

9. Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали плитки, если её сопротивление 25 Ом?

1) 36 А
2) 6 А
3) 2,16 А
4) 1,5 А

10. Электрическая плитка при силе тока 5 А потребляет 1000 кДж энергии. Чему равно время прохождения тока по спирали плитки, если её сопротивление 20 Ом?

1) 10000 с
2) 2000 с
3) 10 с
4) 2 с

11. Никелиновую спираль электроплитки заменили на нихромовую такой же длины и площади поперечного сечения. Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при включении плитки в электрическую сеть. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A) электрическое сопротивление спирали
Б) сила электрического тока в спирали
B) мощность электрического тока, потребляемая плиткой

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

12. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
A) работа тока
Б) сила тока
B) мощность тока

Часть 2

13. Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

Как переводить

Основная формула, отражающая зависимость показателей электрического тока друг от друга выглядит следующим образом: P = U*I, где U обозначает напряжение в вольтах, I – силу тока в амперах, а P – мощность в ваттах. Всем известное соотношение из школьной физики, которое иногда люди забывают. Собственно зная это соотношение, можно провести все дальнейшие операции самостоятельно, однако есть некоторые тонкости, о которых мы расскажем ниже.

Выражение мощности

Теоретически для получения той или иной величины необходимо лишь преобразовать формулу. К примеру, для нахождения напряжения: U=P/I. К примеру, в России бытовые электросети находятся под напряжением в 220 В. При мощности равной, допустим, 220 Вт, сила тока составит 1 А (220/220). Однако данный расчет верен только для сети с постоянным напряжением.

Если мы переводим амперы в ватты в сети с переменным напряжением, следует использовать его фактическое, действующее значение. Чаще всего именно и указывается в качестве номинального. Если известно только амплитудное значение, его следует привести к действующему с помощью деления на 1,41 (округленное число, но его достаточно для бытовых расчетов, квадратный корень из двух). А затем, используя формулу, вычислить мощность.

Выражение силы тока

Часто при выборе подходящей розетки, вилки, автоматического выключателя, счетчика и другого аналогичного оборудования, возникает необходимость найти силу тока в сети. Для этого формула преобразуется к следующему виду: I=P/U. Учитывая, что мощность зачастую указывается в киловаттах, этот показатель следует перевести в ватты, умножив на 1000.

Если напряжение указано в киловольтах, его не всегда можно преобразовать в вольты путем умножения. Это связано с тем, что этот показатель нередко округляется. К примеру, значение 0,4 кВ используется как в России, так и в Европе, однако обозначает фактическое напряжение в 380 В и 400 В соответственно. Это значит, что европейские нагрузки сохранят работоспособность в российских сетях при сниженном напряжении, но обратное – не гарантируется.

Все данные, необходимые для подставления в формулу при вычислениях, можно либо измерить, либо взять из характеристик используемых приборов.

К сведению. Если в паспортных данных указана величина cos ϕ, значит, получаемое устройством электричество будет иметь реактивную составляющую. Это тоже нужно учитывать при вычислениях.

Формула для вычисления имеет вид:

где:

• I – ток в амперах;
• U – напряжение в вольтах;
• cos ϕ – сдвиг фаз.

В случае активной нагрузки сдвиг фаз в формулу не подставляется, и она имеет вид:

Сколько потребляет светодиодная лампочка

Если же говорить о светодиодных лампочках, то они являются самыми выгодными. Дело в том, что они расходуют энергии в 7 раз меньше, чем лампа накаливания. В подтверждение тому давайте приведём конкретные цифры. Получается, что в день они потребляют 4*8,5 (эквивалент 60-ваттным лампам накаливания)*4=136 Вт. В месяц же расход будет 4 кВт, что в денежном эквиваленте составит смехотворные 22 рубля. Стоимость такого источника света также варьируется в диапазоне от 100 до 300 рублей. Получается, что придётся переплатить за 4 лампочки ту же тысячу рублей.

Что такое ваттметр

Представляет собой измерительный прибор, собранный (как правило) в едином корпусе и подключаемый между розеткой и потребителем энергии.

При включении пользователь сможет узнать:

• фактическую силу тока в цепи;

• значение напряжения;

• частоту – для переменного тока;

• какая потребляется мощность.

При желании можно узнать коэффициент Power Factor (он же cos φ). Большинство приборов показывает и время, в течение которого производились измерения, что поможет при необходимости сделать расчётную таблицу или построить графики изменения величин.

Подробнее о выборе и монтаже розетки

Ампер и вольт — разные физические величины. Вольт (В) — это напряжение, которое необходимо для того, чтобы протолкнуть 1 Кл (кулон) электричества через сеть. Ампер (А) — сила электротока в проводнике, показывающая, сколько кулонов проходит через проводник за 1 секунду. Если сила тока в проводнике составляет 1 Ампер, это означает, что за 1 секунду он пропускает заряд электричества, равный 1 Кл.

Если силу тока умножить на напряжение сети, то в итоге мы получим показатель ее мощности. Например:

Напряжение обычной бытовой сети — 220 В

Мощность электросети=220 В*1 А=220 Вт (Ватт)

Поэтому вопрос о том, сколько вольт в ампере, звучит не совсем корректно. Правильная формулировка: «Какую мощность (в ватах) развивает электроприбор, потребляющий ток 1А?»

Ответ на него будет звучать так: «Электрический прибор, потребляющий ток в 1А, при подключении к бытовой электросети с напряжением 220В, будет развивать мощность 220 Вт».

Формулы для вычисления значения тока и мощности электролинии представлены на рисунке ниже.

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Как выбрать розетку для дома?” open=”false”]

Розетка — устройство для подключения бытовых приборов к электросети. Состоит она из корпуса и колодки, к контактам и клеммам которой подсоединяются токоподводящие провода.

Различают розетки бытовые и промышленные. По нормам среднее напряжение — 220В в розетке бытового назначения. Допустимая сила тока для такой розетки — 10А-16А, что подходит для подключения прибора мощностью 3520 Вт. При установке техники большей мощности контакты сильно нагреваются, и возрастает возможность возгорания. Для электроплиты мощностью 8 кВт обычная розетка, выдерживающая силу тока в 16 А, не подойдет.

Как узнать, сколько ампер в 220-вольтной розетке? Если разделить 8 кВт (8000Вт) на напряжение в сети (220В), то получим, что сила тока при подключении такой плиты будет свыше 36А. Это значит, что в характеристиках розетки должно быть указано, что она рассчитана на ток до 40А. Аналогично можно подобрать розетки и для других бытовых приборов.

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Как самостоятельно измерить силу тока в розетке?” open=”false”]

Сила тока в розетке 220В не измеряется, поскольку ее там нет. Розетка может быть только рассчитана на определенную силу тока, которая необходима для работы того или иного прибора.

Проверяется сила тока в определенном участке цепи. Используется для этого прибор амперметр. Измеряется сила тока в такой последовательности:

1. Необходимо создать последовательную цепь, состоящую из бытового прибора, силу тока которого нужно измерить, и амперметра.
2. При подключении амперметра следует соблюдать полярность — “+” измерительного прибора подключается к “+” источника тока, а “-” — к “-” источника тока.

Амперметр на электрической схеме измерения постоянного тока обозначен символом:

Как известно, существует зависимость силы тока от напряжения в сети. Для ее измерения используется закон Ома: I (сила тока в участке цепи) =U (напряжение на этом участке)/R (постоянный показатель сопротивления участка).

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Как и чем измерить напряжение в розетке?” open=”false”]

Напряжение в домашней электросети должно находиться в пределе 220В ±10. Максимальное напряжение в сети должно составлять не более 220+10%= 242В. Если в квартире тускло, или слишком ярко горят лампочки, либо ни быстро перегорают, часто выходят из строя электроприборы, рекомендует проверить напряжение в розетке. Для этого используются специальные приборы:

• вольтметр;
• мультиметр;
• тестер.

Перед использованием прибора необходимо проверить его изоляцию.

Как проверить напряжение в розетке? Для этого следует установить переключатель пределов измерения в необходимое положение (до 250 В — для измерения переменного напряжения).

Щупы прибора вставляют в гнезда розетки, табло прибора покажет напряжение в розетке.

Внимание: не следует касаться руками проводов и контактов, находящихся под напряжением. [/vc_toggle] [vc_toggle title=”Как правильно подключить трехфазную розетку?” open=”false”]

При установке розетки на 380 вольт необходимо правильно подключить 4 или 5 проводов. Если перепутать местами ноль и фазу, это грозит не только поломкой электроприбора, но и возгоранием проводки.

Силовая линия для электропитания устройства состоит из трехфазной розетки и соответствующей ей вилки. Розетка 380 вольт подключается в следующей последовательности:

1. На счетчике отключается напряжение, его отсутствие проверяется отверткой с индикатором.
2. К контактам L1, L2, и L3 подключают в любой последовательности фазы A, B и C.
3. Нулевая фаза подключается к контакту N.
4. На контакт РЕ, который может обозначаться значком , подключается защитный заземляющий проводник от заземляющего контура.
5. После подключения рекомендуется проверить индикатором отсутствие фазы на корпусе розетки, замерить напряжение на клеммнике (между фазами оно должно составлять 380 Вольт).

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”В каком случае устанавливается трехфазная розетка?” open=”false”]

Большинство электрических приборов, используемых в доме, рассчитано на стандартное напряжение в сети (220В). Но есть приборы, электроплиты, производственное оборудование, мощные насосы, которые рассчитаны на большее напряжение в 380 В. Для такого оборудования устанавливаются трехфазные розетки.

Трехфазная розетка имеет четыре контакта — три из них (L1, L2 и L3) используются для подключения вилки, а четвертый (N) — нулевой, который применяется в качестве заземления.

Для подключения розетки 380В от щитка прокладывается четырехжильный кабель (3 фазы + ноль). Минимальная площадь среза токопроводящей жилы составляет 2,5 мм.кв. Оптимальным вариантом для подключения мощных машин является медный провод 3х4+2,5 (состоящий из трех жил сечением 4 мм. кв. и одной жилы, сечением 2,5 мм. кв.).

Трехфазная розетка должна иметь отдельный выключатель на электрощите, устанавливается она вблизи подключаемого прибора.