|
|
עמוד:143
נוכל להציב V = IR ולקבל w f = PR להציב 1 = V / R ולקבל P = V ^ IR בידינו , אפוא שלוש משוואות שקולות לחישוב ההספק P יחידת ההספק ( בשיטת ( SI מכונה , כזכור , וט . ( watt , W ) במכניקה הוגדרה היחידה וט כג'אול חלקי שנייה . שנייה ממשוואה ( 5 . 1 ) נובע כי וט שווה גם אמפר x וולט . ואמנם : אמפר x וולט = קולון x גיאול = ג'אול 1 = וט שנייה קולון שנייה שאלה 5 . 1 בנגד שהתנגדותו 1400 זורם זרם של . 1 . 5 A א . מהו ההספק המתפתח בנגד ? ב . הנגד מוקף בחומר מבודד ושקוע בתוך כוס ובה 0 . 2 ק"ג מים . בכמה זמן יתחממו המים מ 20 ° 0 ל כ , 100 ° < בהנחה שאין איבוד חום לסביבה ושהטמפרטורות של הנגד ושל המים זהות בעת התהליך ! אנו פיתחנו את משוואות ( 5 . 3 ) - ( 5 . 1 ) בהנחה שכל האנרגיה החשמלית הופכת לחום , אולם הן נכונות גם כאשר אנרגיה חשמלית הופכת לצורות אחרות של אנרגיה . אם , לדוגמא , נמדד מתח חשמלי של 12 וולט בין הדקיו של מנוע חשמלי , והזרם דרכו הוא ז"י של 2 . 5 אמפר , נוכל לומר — מבלי לדעת דבר על עקרונות הפעולה של המנוע — כי ההספק הנצרך על ידי המנוע הוא 30 וט . ( 12 x 2 . 5 ) במילים אחרות בכל שנייה הופכת , בתוך המנוע , אנרגיה חשמלית בכמות של 30 ג'אול לאנרגיה מסוגים אחרים ) . במנוע חשמלי אידיאלי , כל האנרגיה החשמלית הופכת לאנרגיה מכנית . במציאות , חלק מהאנרגיה החשמלית הופך לחום , משום שהמנוע מתחמם תוך כדי פעולתו ( . על מכשירים חשמליים רבים רשום ההספק שלהם בצד המתח שבו יש להפעיל אותם . למשל , במכונית יש נורות חשמל שכתוב עליהן . 12 V , 21 W פירוש הדבר שכאשר מופעל על הנורה מתח ישר של 12 וולט ( זה המתח שמספק המצבר , ( היא תצרוך . 21 W משני הנתונים הללו אפשר לחשב את ההתנגדות של הנורה , כי ממשוואה ( 5 . 3 ) נובע : _ R = V ^ IP הסיבה לכך שעל נורות , ומכשירי חשמל אחרים , רשום בדרך כלל ההספק ולא ההתנגדות , קשורה בשני דברים . א . ההספק של מכשירים חשמליים קובע את עלות הפעלתם . בחשבון החשמל , כידוע לכולנו , התשלום נקבע על פי מספר הקילווט שעה ( קוט"ש ) שצרכנו בתקופה מסוימת . ( קילווט שעה הוא יחידת אנרגיה הנצרכת בהספק של 1 , 000 וט במשך שעה ( . לכן
|
|