Page 77 - fizica-viii

UNITATEA 2 Fenomene electrice şi magnetice – Electrocinetica 75

Pe baza relației [W] = [P] ∙ [∆ t] = W ∙ s , putem defini o unitate de

SI
SI
SI
măsură folosită în practică pentru energia electrică:
[W] practică = kW ∙ h James
Watt
Instrumentul care măsoară cantitatea de energie electrică consumată (1736 – 1819)
într-un interval de timp de o instalație electrică este contorul electric. atema­
t i c i a n ,
Folosind relațiile energiei electrice de mai sus, vom obține: Mfi zi cian, chi­

E

_
2

Puterea electrică a generatorului: P = E ∙ I = I ∙ (R + r) = mist și inginer mecanic scoțian, care

2
în 1776 a perfecționat mașina cu abur
R + r
t

U
2
_

Puterea disipată pe circuitul exterior: P = U ∙ I = I ∙ R = a lui Newcomen, inventând conden­
2
satorul de abur și crescând semnifi­
R

Puterea disipată pe circuitul P = u ∙ I = I ∙ r = cativ eficiența motorului, deschizând
u
_
2

astfel calea Revoluției industriale. În

2
r
interior: int 1784 brevetează locomotiva cu aburi;
pentru a compara puterea mașini­
lor cu aburi, introduce calul-putere,
unitate de măsură a puterii folosită
Experimentează! și azi în practică. În onoarea sa, uni­
tatea de măsură pentru putere în SI
Măsurarea indirectă a puterii unui bec electric îi poartă numele.
⚫ Vei folosi: alimentator didactic, potențiometru, întrerupător, bec
(6 V; 1,8 W), ampermetru, voltmetru, fire conductoare. Nr. crt. U (V) I (A) P = U ⋅ I (W)
⚫ Ce ai de făcut? ...
– Realizează montajul din figură. Fig.7
– Alimentează becul la diferite tensi- V
uni, deplasând cursorul potențio metrului. B Știai că?
– Notează de fiecare dată valorile ten- puterea unui bec led: 3-20 W;
siunii la bornele becului și valorile inten- A puterea difuzorului unei boxe
sității curentului electric ce-l străbate. portabile: 0,75-200 W;
puterea unui fier de călcat:
– Completează în tabelul din figura 7 R 1-3 kW;
valorile mărimilor fizice măsurate. puterea motorului unui tram­
– Calculează puterea electrică a becu- K + vai: 250-600 kW;
lui și urmărește corelația dintre valoarea – puterea motoarelor autoturis­
puterii și intensitatea luminii emise de bec. melor electrice: 60-525 kW;
puterea locomotivelor electrice
⚫ Ce observi? Becul luminează cu atât mai puternic, cu cât puterea autohtone: 3840-6600 kW;
electrică este mai mare. puterea motorului locomotivei
⚫ Cum îți explici? Puterea electrică a unui bec arată cât de repede ener- trenului japonez Shinkansen Seria
gia electrică este transformată în lumină și căldură. Când un bec are o E5: 9,6 MW;
putere mai mare, el folosește mai multă energie electrică pe secundă, ceea puterea locomotivei TGV, deți­
ce înseamnă că filamentul (sau LED-ul) produce mai multă lumină, deoa- nătoare a recordului de viteză
rece energia suplimentară determină o strălucire mai intensă. (574,8 km/h în anul 2007): 19,6 MW.
Problemă rezolvată Verifică dacă ai înțeles!
Un fier de călcat cu puterea de 2,64 kW este alimentat la o tensiune con- 1 Contorul electric înregistrează
stantă de 220 V. Calculează: consumul de energie electrică în
a) intensitatea curentului ce trece prin el; kWh. Exprimă în jouli 1 kWh.
b) căldura degajată prin efect Joule în 3 minute. 2 Calculează energia electrică
Rezolvare: consumată de un bec de 12 W

P = 2,64 kW = 2640 W a) P = U ⋅ I ⇒ I = atunci când funcționează două ore.
P _

U = 220 V _ U
2640 W
= 12 A

∆ t = 3 min = 180 s I = 220 V Aplică cele învățate!

a ) I = ? b) Q = W Un aspirator cu puterea de

b ) Q = ? P = ⇒ W = P ∙ ∆ t = Q 600 W este alimentat la o tensi­

W
_

∆ t
une constantă de 220 V. Calculează:
Q = 2640 W ∙ 180 s = 475200 J a) rezistența electrică a acestuia;
b) energia electrică consumată în
10 minute.