Az elektromos áram energiája,
teljesítménye
Az elektromos áram nemcsak melegít, hanem a motorokban munkát is végez. Mennyi munkavégzésre számíthatunk, ha például 10 A erősségű áram halad át a 220 V-os hálózatra kapcsolt motoron, feltéve, hogy az elektromos energiát teljesen át tudjuk munkává alakítani?
A kérdésre megfelelhetünk, hiszen tudjuk, hogy mennyi hővel egyenértékű az áram teljesítménye. A hőnek megfelelő munkavégzést pedig ki tudjuk számítani.
1. Mennyi munkaképesség (energia) felel meg 0,24 grammkalória (1,00464 Joule) hőnek? Tudjuk, hogy
1 kilogrammkalória = 1000 kal hőnek megfelel 427 mkgs
1 kal = 1 grammkalória hőnek megfelel 0,427 mkgs
0,24 kal hőnek megfelel 0,427 * 0,24 ~ 0,1 mkgs
0,1 mkgs munkavégzés másodpercenként = 1 watt
Tudjuk, hogy 1 volt * 1 amper = 0,24 kal/mp = 0,1 mkgsJmp = 1 watt
Az elektromos teljesítmény egysége az 1 watt (1 W)
1 kilowatt (1 kW) = 1000 watt (1000 W)
1 megawatt (I MW) = 1 millió watt = 1000 kW = 106 W
Szándékosan úgy választották meg az amper és a volt nagyságát, hogy az 1 volt * 1 amper = 1 voltamper teljesítmény éppen 1 watt legyen, ami a mechanikai teljesítmény egysége.
Eszerint:
U volt * I amper
= U * I * 0,1 mkgs/mp = U * I watt
N = az áramteljesitmény
(wattokban) = áramerősség
(A) * feszültség
(U)
N = teljesítmény
(méterkilogrammsúlyban) = áramerősség
(A) - feszültség
(U) * 0,1
|
Példa. Ha a 200V-os motoron
10 A áram halad
át, akkor a
teljesítmény: N
= I * U watt = 10 *
220 = 2200 watt, méterkilogrammsúlyban
N=2200- 0,1 = 220 mkgs/mp.
A motor tehát másodpercenként
220 mkgs munkát tud
végezni, a motor
220 mkgs : 75 mkgs ~ 3 lóerős.
2. Fogyasztásmérőnk a "hektowattórák" vagy "kilowattórák"
számát mutatja. Már tudjuk azt, hogy a hektowattóra egyórai fogyasztást jelent,
ha az eszköz másodpercen ként 100 wattot fogyaszt. Ez 1 óra alatt 36 000 méterkilogrammsúly
munkát jelent.
A kilowattóra pedig 1 óra fogyasztás, ha az eszköz másodpercenként 1000 wattot
fogyaszt. Ez 1 óra alatt 360 000 mkgs munka.
3. Hányszor olcsóbb az elektromos munkavégzés, mint az izommunka? Tudjuk, hogy
1 kilowattóra = 360 000 mkgs munka.
Tegyük fel, hogy egy erős testimunkás napi 8 órai munkaidőben 120 000 mkgs
munkát végez. Ez megfelel
1/3 kilowattórának.
Budapesten 1 kWó motort hajtó áramért 1,80 Ft-ot fizetünk. Ezért egy erős testimunkás
napi izommunkáját az elektromos motor 1,80 : 3 = 60 fillér értékű áramfogyasztással
elvégzi.
(Az itt található mértékegységeknek
egy részét ma már nem használjuk.
A jelenleg használt, és néhány egyéb munka (energia) mértékegység és átváltásaik
a munka, illetve
a teljesítmény mértékegységek és átváltásaik a teljesítmény
címszónál megtalálhatók.
Nyilván nem érvényes ma már az áram árára vonatkozó adat sem, hiszen ez a könyv
valamikor az 1960-as években íródott.)