ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

РАБОТА И МОЩНОСТЬ ТОКА

Любые машины, установки и приборы, приводимые в движение электричеством, являются потребителями элек­трической энергии.

Чем больше электрической энергии потребляет еже­секундно установка, тем больше масштаб производимых ею работ. Важнейшей характеристикой электрической ма­шины, установки, прибора является мощность — ко­личество потребляемой в секунду электрической энергии.

Чтобы узнать мощность установки, надо умножить электрическое напряжение, при котором она работает, на силу проходящего через установку тока. Почему это так — понять нетрудно. Как мы уже знаем, напряжение, подве­дённое к установке, показывает, какую работу совершает поле, перемещая через установку один кулон электриче­ства. Сила тока в амперах выражает число кулонов, про­шедших за 1 секунду. Если мы умножим работу, совершён­ную над каждым зарядом, на число зарядов, прошедших за секунду, то узнаем полную работу, совершённую элек­трическим полем за 1 секунду. А это и есть поглощён­ная в установке мощность. За счёт этой затрачиваемой ежесекундно электрической энергии совершается полез­ная работа установки.

Итак,

Мощность=напряжение хсила тока.

Мощность измеряется в ваттах и киловаттах.

1 ватт — это такая мощность, которая выделяется в проводнике в том случае, когда напряжение поля'на кон­цах проводника равно одному вольту, а сила тока в про­воднике— одному амперу. 1000 ватт составляет 1'кило­ватт.

Через дуговой фонарь, который мы видим на рис. 12, идёт ток в 5 ампер. Этот ток вызван электрическим полем напряжением в 55 вольт. Перемножая напряжение и силу тока, узнаем, что мощность дуги равна

55x5=275 ватт=0,275 киловатта.

Чем больше мощность дуги, тем больше даёт она тепла и света.

Мощность лампочки карманного фонаря равна при­мерно 1 ватту, т. е. 0,001 киловатта. Мощность советского шагающего экскаватора около 7000 киловатт.

Замечательным и очень важным для практики свой­ством электрической энергии является лёгкая возможность её концентрации и дробления. Современный советский теп­ловой генератор (турбогенератор) развивает мощность в 100 000 киловатт. Эта мощность равна мощности 40 тяжё­лых паровозов ФД. От сети, питаемой этим генератором, черпает энергию огромный стан для прокатки метал­ла мощностью свыше 25 ООО киловатт, и электрические часы, мощность которых всего лишь 0,000003 киловатта.

Мощность электрического прибора или установки по­казывает, сколько электроэнергии потребляется в одну секунду. Общее количество энергии, поступившей в уста­новку за какое-то время, мы узнаем, если умножим мощ­ность установки на время её работы:

Энергия = мощность х время.

Эта величина характеризует объём работы, совершён­ной установкой.

Если бы вся поглощаемая электроэнергия шла на со­вершение полезной работы, то, умножая мощность на время, мы узнали бы величину работы, которую выпол­нила установка (например, подъёмный кран). Однако часть электроэнергии затрачивается на преодоление тре­ния движущихся частей самой установки, на нагрев об­мотки и другие непроизводительные работы. Поэтому полезная работа установки меньше, чем потребляемая ею электроэнергия. Отношение полезной работы к поглощён­ной энергии называется коэффициентом полез­ного действия установки. Электрические маши­ны обладают высоким коэффициентом полезного дей­ствия.

В технике энергия и работа измеряются в кило - ват т-ч асах. 1 киловатт-час — это такая энергия, ко­торая потребляется за час прибором мощностью в 1 ки­ловатт. В качестве более мелкой единицы применяют 1 гектоватт-час, равный 0,1 килозатт-часа.

Представление о том, чему равна энергия в один кило­ватт-час, дают следующие цифры, приведённые известным советским энергетиком академиком А. В. Винтером.

Для выплавки 1 тонны чугуна или стали нужно затра­тить 20 киловатт-часов. На добычу каждой тонны нефти — 28 киловатт-часов. 40 киловатт-часов электроэнергии за­трачивает электротрактор на вспашку 1 гектара.

Энергия в 1 киловатт-час позволяет выполнить любую из следующих работ:

1) добыть и доставить на поверхность земли 75 кило­граммов угля;

2) прокатать 50 килограммов металлических изделий;

3) изготовить 10 метров хлопчатобумажной ткани;

4) выпечь 88 килограммов хлеба;

5) вывести в инкубаторе 30 цыплят.

В 1951 году советские электростанции дали нашей со­циалистической промышленности, транспорту и сельскому хозяйству более 100 миллиардов киловатт-часов электро­энергии, что превосходит производство электроэнергии в Англии и Франции, вместе взятых.

Прирост выработки электроэнергии за один только 1951 год—первый год пятой сталинской пятилетки — составил более 13 миллиардов киловатт-часов. В 1955 году, в конце новой пятилетки, общая мощность электростанций в СССР увеличится примерно вдвое по сравнению с 1950 годом, а производство электроэнергии возрастёт примерно на 80 процентов.