В кулонометрическом анализе могут быть использованы различные типы кулонометров, основанные на измерении количества Продуктов электрохимических реакций или на непосредственном интегрировании тока. И в том и в другом случае эти приборы должны находиться в цепи электролиза и быть последовательно присоединенными к ячейке с испытуемым раствором. Так как в любой части цепи величина тока одна и та же, через эти приборы в единицу времени протекает такой же ток, как и через анализируемый раствор, следовательно, одно и то же количество электричества. [c.211]
При экспериментальном измерении емкости двойного слоя поверхность металла и раствор получают от источника электрической энергии некоторые малые количества электричества ДQ и — А . Этому соответствует изменение потенциала Ае, которое измеряют. Величина емкости при пересчете на единицу поверхности равна [c.343]
Необходимо, однако, отметить, что для некоторых электродов, например платинового, в щелочных растворах перенапряжение в зависимости от концентрации щелочи не подчиняется уравнению замедленного разряда. Поэтому возникла необходимость в экспериментальной проверке скорости процесса разряда, что и было осуществлено Б. В. Эршлером, П. И. Долиным и А. Н. Фрумкиным, которые показали, что в некоторых случаях удается подобрать такие условия, когда при измерении скорости суммарной электрохимической реакции можно непосредственно измерять скорость одного этапа реакции, например разряда иона с переходом его в адсорбированный атом. Для этого платиновый электрод в определенном интервале потенциалов покрывают адсорбированными атомами водорода количество этих атомов на единице поверхности платинового электрода зависит от потенциала электрода. По мере увеличения анодной поляризации количество их убывает. При потенциале на одну десятую вольта положительнее, чем потенциал обратимого водородного электрода, выделение молекулярного водорода практически прекращается таким образом, можно полагать, что по сравнению с другими процессами оно не играет существенной роли. Если теперь такому электроду сообщить через раствор некоторое количество электричества, то единственно возможной электродной реакцией становится реакция разряда ионов водорода с переходом их в адсорбированные атомы. Дальнейшие стадии — образование молекул водорода — здесь не могут протекать. Для определения скорости процесса разряда удобнее применять переменный ток различной частоты. В самом деле, если электрод включить в цепь переменного тока, то он будет вести себя подобно конденсатору, т. -в. электроду будет эквивалентна электрическая схема, в котором емкость с и омическое сопротивление R включены параллельно. [c.322]
Открытый в 1834 г. Фарадеем закон, устанавливающий зависимость между количеством электричества, необходимым для электрохимического превращения вещества в процессе окисления или восстановления на электроде, и массой образовавшегося продукта, был положен в свое время в основу кулонометрии - метода электрохимического анализа, название которого связано с единицей измерения электрического заряда. [c.516]
Наименование Единица измерения Количество вещества или электричества [c.15]
Единицей измерения силы тока служит ампер (1 А = 1 Кл/с). Ток в сплощной среде удобнее характеризовать его плотностью I — количеством электричества, перемещаемого за единицу времени через единицу площади, ориентированной перпендикулярно к направлению тока в проводящей среде (размерность — А/ м ). [c.654]
Сравним мысленно прохождение электрического тока по проволоке с точением воды в трубке. Количество воды измеряется в литрах или кубических метрах количество электричества обычно измеряют в кулонах или эл.ст.ед. Скорость течения или поток воДы, т.е. количество ее, проходящее в данной точке трубки в единицу времени, измеряют в литрах в секунду или в кубических метрах в секунду силу электрического тока измеряют в амперах (кулонах в секунду) или в эл.ст.ед. в секунду. Скорость движения воды в трубке зависит от разности давления на концах трубки это давление выражается в килограммах на квадратны11 сантиметр. Сила электрического тока в проволоке зависит от электрической разности давления или от разности потенциалов (падения напряжения) между концами проволоки, обычно измеряемой в вольтах или эл.ст.ед. Единица измерения количества электричества (кулон) и единица измерения электрического потенциала (вольт) были приняты произвольно но международному соглашению. [c.57]
За единицу поглощенной дозы принят рад. Рад=Ю-2 Дж/кг (100 эрг/г). За единицу измерения экспозиционной дозы излучения принят рентген (Р). Это доза рентгеновского или -излучения, при которой в 1 см сухого воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. образуется такое число пар ионов, суммарный заряд которых составляет одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака. За единицу эквивалентной дозы принят биологический эквивалент рентгена — бэр. Бэр — это количество энергии любого вида излучения, поглощенного в ткани, биологическое действие которого эквивалентно действию 1 рада рентгеновских или у-лучей. [c.61]
При рассмотрении энергетических изменений, происходящих при химических и физических процессах, обычно пользуются различными единицами измерения энергии, что характерно и для данной книги. Калория, или малая калория,— это приблизительно то количество тепла, которое требуется, чтобы нагреть 1 г воды на один градус точное определение калории связано с единицами измерения электричества. [c.572]
Основной единицей для измерения величины электрического тока является ампер (а). Ампер — это такая величина электрического тока, при которой через поперечное сечение проводника за каждую секунду проходит количество электричества, равное одному кулону. [c.18]
Кл/моль=96470 Кл/моль (независимые точные измерения дают значение 96 484,56 0,27). Заряд моля электронов называют числом или постоянной Фарадея это количество электричества само служит единицей, называемой Фарадеем (Р). [c.35]
Силой тока называется количество электричества, протекающее через поперечное сечение проводника в течение одной секунды. В электротехнике сила тока обозначается I. За единицу силы тока принят ампер (сокращенное обозначение а). Ампер—это количество электричества, необходимое для осаждения 0,001118 г серебра из раствора азотнокислого серебра в одну секунду. Силу тока измеряют амперметром, который включается в цепь последовательно с потребителем электрической энергии (фиг. 7). Так как через амперметр проходит весь ток цепи, то при большой величине тока (а она достигает в гальванических цехах нескольких тысяч ампер) параллельно с катушкой прибора обычно включают так называемый шунт, т. е. проводник с небольшим, точно измеренным сопротивлением. При этом непосредственно через прибор проходит лишь сравнительно малая часть всего тока (например, [c.10]
Если дать течь току в таком элементе достаточно продолжительное время, то даже в том случае, когда в элементе содержится довольно большое количество соляной кислоты, так что образующийся H l вызывает лишь ничтожное изменение концентрации, последовательные измерения электродвижущей силы показывают, что разность потенциалов постепенно уменьшается, равно как и скорость образования хлористого водорода. Более Тщательные наблюдения условий работы элемента обнаруживают существование в нем заметных градиентов температуры и концентрации таким образом, данный процесс не является обратимым и не может быть использован для определения изменений свободной -энергии. Нет необходимости измерять электрическую энергию, выделяющуюся при образовании целого моля хлористого водорода достаточно измерить электродвижущую силу, возникающую при образовании бесконечно малого количества НС1, при помощи потенциометра если электродвижущие силы скомпенсированы, то процесс протекает в обратимых условиях., Дл Г того чтобы получить — AZ, остается умножить электродвижущую силу, измеренную в обратимых условиях, на количество электричества, которое должно протечь при образовании одного моля НС1. Если Hj и С1а находятся при давлении в 1 атм, то измеренную электродвижущую силу можно считать относящейся к стандартным состояниям этих веществ при летучести, равной единице. Если коэ-фициент активности H l при молярности т известен, то можно вычислить стандартную свободную энергию образования H l в растворе при активности, равной единице. [c.96]
По закону Фарадея химическое превращение 1 экв. вещества производит на каждом электроде 96 485 Кл/моль (1 фара-дей) электричества. На практике единицей измерения количества электричества служит кулон и количеству электричества в 1 Кл соответствует прохождение постоянного тока силой 1 А в течение 1 с. Для соединения, участвующего в окислительновосстановительной реакции, эквивалент определяется путем деления молекулярной массы на общее изменение степени окисления. Грамм-эквивалент — это количество вещества в граммах, численно равное эквиваленту. [c.46]
У Для измерения количества электричества, протекающего через электролизер, служит единица—к у л о н. К у л.о н есть количество электричества, протекающее в одн у с е-Г кунду через поперечное сечение проводника при си-( ле тока в 1 ампер. ( [c.54]
Доза рентгеновского и f-излучений измеряется в рентгенах или в долях рентгена. Рентген (р, "т) определяется как такая доза рентгеновского или -излучения, при которой сопряженная с излучением корпускулярная эмиссия образует в 0,001293 г воздуха (1 см сухого воздуха при 0° С и 760 мм рт. ст.) ионы, несущие заряд в I электростатическую единицу количества электричества каждого знака. Доза в 1 р соответствует образованию в 0,001293 г воздуха 2,08 10 пар однозарядных ионов. Согласно ТОСТ 8848 — 5.8, применение рентгена в качестве единицы дозы допускается для измерения излучений с энергией кван тов до 3 Мэе. [c.46]
Емкость. Разрядной емкостью С называют количество электричества, которое источник тока отдает при заданном режиме разряда до достижения заданного конечного напряжения i/. Единицей измерения емкости ХИТ согласно ГОСТ 4.362—85 является ампер-час. [c.50]
Наиболее распространенной единицей измерения дозы рентгеновского и - --излучения (до 3 Мэе) является рентген (р). Согласно определению Международного радиологического конгресса (1937 г.) рентген представляет собой такое количество рентгеновских или - --лучей, при котором связанное с ними корпускулярное излучение (электроны) образует на 0,00129 з сухого воздуха ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака (0,00129 г—-масса 1 см сухого воздуха при 760 мм). [c.6]
Сумма ДС+ + ДС в грамм-эквивалентах равна количеству пропущенного электричества, измеренного в единицах Р. [c.673]
Законы Фарадея для стационарных токов абсолютно строги. На этих законах основывается очень точный метод измерения количества электричества путем измерения массы или объема реагирующего или выделяюн егося вещества (кулонометрия). Раньше с помощью законов Фарадея определяли единицу силы тока — Международный ампер — как силу неизменяю-щегося тока, который, проходя через водный раствор нитрата серебра, отлагает на катоде 1,1П800 мг серебра в секунду (в настоящее время в системе СИ дается другое определение ампера). [c.30]
При тщательных лабораторных измерениях для однозначно протекающих электрохимических реакций выход по току равен единице (в пределах ошибок опыта). Закон Фарадея точно со-блюдается, поэтому он лежит в основе самого точного метода измерения количества электричества, прошедшего через цепь, по количеству выделенного на электроде вещества. Для таких измерений используют серебряный или медный, а также йодный и газовый кулометры (кулометрия). [c.387]
Чтобы использовать уравнения (13) и (14) для количественных расчетов, необходимо знать величины АЕ, и зависимость АЕ от t. Поскольку определение этих показателей в реальной трещине практически невозможно, единственным путем расчета величины Д/к будет моделирование гальванопар у1я измерения удельного (на единицу алощади анода) количества электричества Q, продуцированного гальванопарой за единичный пе- [c.99]
Доля количества электричества, исиользованного для получения целевого продукта, характеризуется выходом по току, представляющим собой отношение массы продукта, фактически образовавшегося при электролизе, к массе, которая дол жна была образоваться в соответствии с законами Фарадея. В технических условиях выход но току всегда меньше единицы. При тщательных лабораторных измерениях, исключающих иротекание побочных процессов, выход по току практически равен единице. [c.30]
Работа, количество теплоты, энергия измеряются в джоулях (Дж). в технике применяют следующие единиць измерения теплоты - калория - это количество тепла, необходимого для нагрева 1 г воды на 1 градус Цельсия, и килокалория, равная 4,1868 Дж. Количество электричества - киловатт-час, равный 3,6 10 Дж. [c.291]
В случае рентгеновских и у-лучей следует различать поглощенную дозу и дозу излучения. Согласно определению Международной комиссии по радиологическим единицам и измерениям [14], доза рентгеновского и у-излучения есть мера излучения, основанная на его ионизирующей способности. Единицей дозы излучения является рентген. По ГОСТ 8848—58, рентген (р) — единица дозы рентгеновского и у-излучения в воздухе, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия на 0,001293 г воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в одну электростатическую единицу (1С05Е) количества электричества каждого знака (0,001293 г —это масса 1 см атмосферного воздуха при температуре 0° С и давлении 760 мм рт. ст.). Использование рентгена при измерении дозы излучения допускается для излучений с энергией до 3 Мэв . [c.24]
Для рентгеновского и уизлучения в воздухе вводится понятие экспозиционной дозы излучения. Единицей экспозиционной дозы в СИ служит к кг, практически используется рентген р). Рентген — доза рентгеновского или 7 ИЗлучения в воздухе, при которой сопрял ениая корпускулярная эмиссия в 0,001293 г (1 см атмосферного воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст.) воздуха приводит к образованию ионов, несущих заряд в одну электростатическую единицу (СГСЕ) количества электричества каждого знака. Производными единицами рентгена являются мегарентген Мр) —10 р, килорентген (кр) — 10 р, миллирентген мр) — 10 р и микрорентген мкр) — 10 р. Измерение дозы в рентгенах допускается для излучений с энергией, не превышающей 3 Мэв. При дозе, равной 1 / , в 1 см воздуха при 0°С и 760 мм рт. ст. образуется 2,08-10э пар ионов, и так как средняя работа образования одной пары ионов в воздухе приблизительно равна 34 эв (0,544-10" ° эрг), то в 1 см воздуха поглощается энергия, равная 0,114 эрг. [c.122]
Количество электричества, которое проходит через единицу площади сечения проводника (или через единицу активной поверхности электрода), определяет плотность тока (/, /), единицей измерения которого в системе СИ является джоуль на квадратный метр (дж1м = вт-сек1м ) очень часто в практике плотность тока относят также к площади 1 дм и 1 сл . Единицей измерения объемной плотности тока служит [c.24]
Для измерения количества электричества, затраченного на нагревание, служили выверенные Главной палатой мер и весов амперметр и вольтметр Гартмана и Брауна. Их шкала имела 150 делений каждое деление отвечало 0.05 вольт и соответственно ампер, что давало возможность на глаз отсчитывать 0.005 единицы измеряемой величины. Время прохождения тока измерялось при помощи проверенного секундомера. Для определения температуры служили калориметрические термометры Бодена с делениями, отвечающими Veo градуса. При помощи увеличительной трубы температура измерялась с точностью до Vsoo градуса. [c.130]
Вместо ранее применявшихся единиц измерения грамм-моль и грамм-эквивалент теперь используются соответственно молярная масса М(Х) [г/моль] и молярная масса эквивалента Л1[/экв(Х)Х] [г/моль]. Поскольку термин моль эквивалента вполне допустим [277, 278], представляется целесообразным размерность М[[экв(Х)Х], чтобы ее отличать от размерности М(Х), представить как [г/моль экв]. И хотя уже из обозначений М(Х) и М[/экв(Х)Х] следует, что речь идет о разных частицах, подобное уточнение не лишне. Особенно это следует из рассмотрения [14] рекомендованной ШРАС [16] на основании системы СИ размерности числа Фарадея Р [Кл/моль], вместо ранее применявшейся размерности [Кл/г-экв]. Понятно, что, в отличие от символа молярной массы, универсальная константа Р не должна дополняться символами каких-либо частиц. Поэтому размерность числа Фарадея, аналогично размерности молярной массы эквивалента, должна быть следующей [Кл/моль экв] [14]. В противном случае не исключена путаница, так как речь идет о массе вещества или о количестве электричества, соответствующего не вообще одному молю вещества, а одному молю эквивалента. Кроме того, если пользоваться для числа Фарадея размерностью [Кл/моль], будут совпадать (что недопустимо ) размерности для разных величин, отнесенных лкобы к одному и тому же количеству вещества — молю р [Кл/моль] и уР [Кл/моль] (V — число электронов, присоединяемых или отдаваемых одним молем вещества), в действительности же эти количества могут быть различными. Обратим внимание, что и авторы [17, с. 16] отказались от размерности Р [Кл/моль], дополнив ее термином электроны [Кл/моль электронов]. В принципе это то же, что и выше, так как моль эквивалента вещества соответствует молю электронов, но термин моль эквивалента следует предпочесть, так как в расчетах на [c.111]
В, деленная на количество электричества Q Мэх (В) = т /Q. Единица измерения молярной массы электрохимических эквивалентов вещества — г/Кл. Молярная масса электрохимических эквивалентов вещества представляет собой ту массу вещества В, которая выделяется на электроде при прохождении через электролит количества электричества, равного одному кулону. Например, значение Мэх (Си) и Л эх (Ag) равно соответственно 0,3294 10 и 1,113 10 г/Кл. Молярная масса эквивалентов вещества В пропорциональна молярной массе электрохимических эквивалентов того же вещества МэкВ = РМэх (В). Например, если через электролит, содержащий катионы Си " , прошло F Кл / моль, то выделится 96 485 0,3294 10 =31,78 г/ моль молярной массы эквивалентов меди. Коэффициент пропорциональности F — постоянная Фарадея. [c.10]
При опытном онределенни чисел яереноса достаточно найти аналитическим путем изменение концентрации лишь около одного нз электродов, так как сумма Дск- --ЬАса Б грамм-эквивалентах равна количеству пропущенного электричества, измеренному в единицах Р, которое можно найти из показаний кулонометра, последовательно включенного в цепь. [c.267]
Н. Б.
Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон. 1890—1907.
КУЛОН (единица количества электричества) — КУЛОН, 1) единица количества электричества (электрического заряда) СИ (см. СИ (система единиц)). Кулон (ампер секунда) равен количеству электричества, проходящему через поперечное сечение проводника при токе 1А за время 1 с; названа в честь Ш.… … Энциклопедический словарь
Кулон, единица количества электричества — название практической единицы количества электричества. Это то количество электричества, которое проходит через поперечное сечение какого либо проводника в течение одной секунды, если при этом сила тока в проводнике поддерживается постоянно и… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Кулон (единица кол-ва электричества) — Кулон, 1) единица количества электричества (электрического заряда), входит в Международную систему единиц (СИ). Названа в честь французского физика Ш. Кулона. Сокращённое обозначение: русское к, международное К. 1 К. ≈ заряд, переносимый через… … Большая советская энциклопедия
Кулон (единица измерения) — Кулон (обозначение: Кл, C) единица измерения электрического заряда (количества электричества) в Международной системе единиц (СИ). Кулон равен количеству электричества, проходящего через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время… … Википедия
КУЛОН — единица количества электричества, проходящего по цепи за 1 сек. при силе тока в 1 а. К. иначе наз. ампер секунда (а сек). На практике чаще применяется ампер час, равный 3 600 а сек. Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное… … Технический железнодорожный словарь
Кулон — У этого термина существуют и другие значения, см. Кулон (значения). Кулон (обозначение: Кл, C) единица измерения электрического заряда (количества электричества) в Международной системе единиц (СИ). Названа в честь французского физика и… … Википедия
КУЛОН — (франц.). Практическая единица количества электричества, проходящего чрез проводник в течение 1 секунды, при силе тока, равняющейся 1 амперу. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КУЛОН см. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ… … Словарь иностранных слов русского языка
кулон — 1. КУЛОН, а; м. Единица измерения количества электричества, электрического заряда в Международной системе единиц. ● По имени французского физика 18 в. Ш.Кулона (1736 1806). 2. КУЛОН, а; м. [франц. coulant] Женское шейное украшение в виде одного… … Энциклопедический словарь
КУЛОН — 1) Единица количества электричества (электрического заряда) СИ. Кулон (ампер секунда) равен количеству электричества, проходящему через поперечное сечение проводника при токе 1А за время 1 с; названа в честь Ш. Кулона. 1Кл 3109 единиц СГСЭ=0,1… … Большой Энциклопедический словарь
Кулон Шарль Огюстен — Кулон (Coulomb) Шарль Огюстен (14.6.1736, Ангулем, ≈ 23.8.1806, Париж), французский физик, член Парижской АН (1781). После окончания средней школы в течение 9 лет работал на острове Мартиника в инженерных войсках. По возвращении (1772) во Францию … Большая советская энциклопедия
Мы неоднократно подчеркивали, что электроны в электрическом поле перемещаются от точек с более низким потенциалом к точкам с более высоким потенциалом. Следовательно, и в электрической цепи, показанной на рис. 1, электроны движутся от отрицательного полюса источника электрической энергии к положительному: поэтому следовало бы считать, что электрический ток идет от минуса (—) к плюсу ( + ).
Рисунок 1. Простейшая электрическая цепь
Однако до объяснения электрических явлений с точки зрения электронной теории, т. е. когда природа электрического тока не была достаточно изучена, полагали, что ток идет от положительного полюса источника к отрицательному.
Чтобы не менять этого установившегося и прочно вошедшего в практику положения, решили сохранить такую условность и считать, что ток идет от плюса к минусу, как показано на рис. 2. В действительности же в металлических проводниках ток проходит в обратном направлении.
Рисунок 2. Направление движения электронов в проводнике и направление тока
С ростом напряженности внешнего электрического поля увеличивается сила, действующая на электроны в проводнике. Электроны начинают перемещаться по проводнйку быстрее, а значит, увеличивается количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в единицу времени.
Для характеристики интенсивности движения электрических зарядов в проводниках вводится понятие о силе тока или токе.
Определение: Силой тока называется количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в единицу времени.
Сила тока (ток) обозначается буквой I или i.
Если за время t через поперечное сечение проводника прошло количество электричества q, то ток в проводнике можно определить по формуле:
За единицу тока принимается ампер (сокращенно обозначается буквой А). В ГОСТ приведено следующее определение этой основной электрической единицы: «ампер — сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямоугольным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2*10-7 единицы силы на каждый метр длины».
Следует подчеркнуть, что ампер — единственная основная электрическая единица. Все остальные единицы, используемые при электрических и магнитных измерениях, определяются через четыре основные единицы Международной системы единиц (метр — килограмм — секунда — ампер).
Единица измерения тока названа по имени французского физика и математика Андре Мари Ампера (1775—1836), открывшего закон взаимодействия электрических токов и предложившего новую гипотезу для объяснения магнитных свойств вещества.
В радиотехнике часто приходится иметь дело с токами, величина которых в тысячи и даже миллионы раз меньше одного ампера. Такие токи измеряются в миллиамперах (сокращенно обозначается мА или mА) или в микроамперах (сокращенно обозначается мкА или μА). Миллиампер одна тысячная доля ампера, т. е.
1 мА = 0,001 А, или 1 А = 1000 мА.
Микроампер — это одна миллионная доля ампера или одна тысячная доля миллиампера, т. е.
1 мкА = 0,001 мА = 0,000001 А.
Полезно запомнить также следующие соотношения:
1 мА= 1000 мкА = 0,001 А; 1 А = 1000 мА = 1 000 000 мкА.
При рассмотрении вопросов взаимодействия зарядов мы сказали, что количество электричества измеряется в кулонах. При этом количество электричества в 1 кулоне соответствует приблизительно общему заряду 6 • 1018 электронов. Сейчас можно дать более строгое определение кулона:
Определение: кулон — это количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в течение 1 секунды при неизменяющемся токе в 1 ампер.
Эта единица количества электричества часто называется ампер-секундой (сокращенное обозначение А-с). На практике количество электричества измеряется в ампер-часах (А-ч).
Если известен ток I в проводнике, то количество электричества q, прошедшее через поперечное сечение проводника за время t, можно определить по формуле:
где q — в кулонах; I— в амперах; t — в секундах.
Для измерения тока в цепи применяются приборы, называемые амперметрами. Амперметр включается в цепь так, чтобы через него проходил весь измеряемый им ток (рис. 3).
Рисунок 3. Схема включения амперметра в электрическую цепь. Б — источник напряжения; PA — амерметр; EL — нагрузка (лампа).
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Таким образом, скорость в выражении (4.7) — это дрейфовая скорость носителей тока в присутствии внешнего электрического поля или любого другого силового поля, обуславливающего направленное (упорядоченное) движение носители заряда. Если в веществе возможно движение зарядов разного знака, то полная плотность тока определяется векторной суммой плотностей потоков заряда каждого знака.
Как уже указывалось, в отсутствие электрического поля движение носителей заряда хаотично и не создает результирующего тока. Если, приложив электрическое поле, сообщить носителям заряда даже малую (по сравнению с их тепловой скоростью) скорость дрейфа, то, из-за наличия в проводниках огромного количества свободных электронов, возникнет значительный ток.
Поскольку дрейфовая скорость носителей тока создается электрическим полем, логично предположить пропорциональность
так что и плотность тока будет пропорциональна вектору напряженности (рис. 4.4)
|
|
(4.9) |
Более подробно этот вопрос обсуждается в Дополнении
Входящий в соотношение (4.9)
|
Коэффициент пропорциональности называется проводимостью вещества проводника. |
Проводимость связывает напряженность поля в данной точке с установившейся скоростью «течения» носителей заряда. Поэтому она может зависеть от локальных свойств проводника вблизи этой точки (то есть от строения вещества), но не зависит от формы и размеров проводника в целом. Соотношение (4.9) носит название закона Ома для плотности тока в проводнике (его называют также законом Ома в дифференциальной форме).
Рис. 4.4. Силовые линии электрического поля совпадают с линиями тока
Чтобы понять порядки величин, оценим дрейфовую скорость носителей заряда в одном из наиболее распространенных материалов — меди. Возьмем для примера силу тока I = 1 А, и пусть площадь поперечного сечения провода составляет
1 мм2 = 10–6 м2. Тогда плотность тока равна j = 106 А/м2. Теперь воспользуемся соотношением (4.7)
Носителями зарядов в меди являются электроны (е = 1.6·10-19 Кл), и нам осталось оценить их концентрацию . В таблице Менделеева медь помещается в первой группе элементов, у нее один валентный электрон, который может быть отдан в зону проводимости. Поэтому число свободных электронов примерно совпадает с числом атомов. Берем из справочника плотность меди — r Cu=8,9·103 кг/м3. Молярная масса меди указана в таблице Менделеева — MCu = 63,5·10–3 кг/моль. Отношение
— это число молей в 1 м3. Умножая на число Авогадро Na = 6,02·1023 моль–1, получаем число атомов в единице объема, то есть концентрацию электронов
Теперь получаем искомую оценку дрейфовой скорости электронов
Для сравнения: скорости хаотического теплового движения электронов при 20°С в меди по порядку величины составляют 106 м/с, то есть на одиннадцать порядков величины больше.
Возьмем произвольную воображаемую замкнутую поверхность S, которую в разных направлениях пересекают движущиеся заряды. Мы видели, что полный ток через поверхность равен
где dq — заряд, пересекающий поверхность за время dt. Обозначим через q ' заряд, находящийся внутри поверхности. Его можно выразить через плотность заряда , проинтегрированную по всему объему, ограниченному поверхностью
Из фундаментального закона природы - закона сохранения заряда — следует, что заряд dq, вышедший через поверхность за время dt, уменьшит заряд q ' внутри поверхности точно на эту же величину, то есть dq ' = –dq или
Подставляя сюда написанные выше выражения для скоростей изменения заряда внутри поверхности , получаем математическое соотношение, выражающее закон сохранения заряда в интегральной форме
|
|
(4.10) |
Напомним, что интегрирования ведутся по произвольной поверхности S и ограниченному ею объему V.
Электрический заряд (количество электричества). Согласно закону Кулона единица количества электричества СГС ) есть такой заряд, который взаимодействует в вакууме с равным ему зарядом на расстоянии один сантиметр с силой в одну дину. [c.241]
Поверхностная плотность электрического заряда, электрическое смещение, поляризован-ность (L- -T-I). Единица СИ — кулон на квадратный метр (Кл/м ). [c.13]
Ньютон на кулон равен напряженности электрического поля, в котором на точечный заряд 1 Кл действует сила 1 Н. На практике эта единица напряженности носит название вольт на метр и определяется на основе формулы, устанавливающей связь между напряженностью поля и разностью потенциалов (см. с. 70). Размерность напряженности [c.68]
Единицей электрического заряда является кулон. За один кулон принимают такой электрический заряд, который действует в воздухе на расстоянии 1 м с силой в 9 млрд. ньютонов на равный себе электрический заряд (1 ньютон равен 102 г). [c.121]
Основные понятия и единицы измерений. Электрический ток представляет собой перемещение по проводнику электрических зарядов. При протекании тока через металлический проводник носителями заряда являются электроны. Электрон представляет собой первичное, предельно малое количество электричества с отрицательным зарядом. За единицу количества электричества или электрического заряда в практической системе единиц принят 1 кулон, соответствующий по заряду 6,3.10 электронов. [c.179]
Кулон — единица количества электричества (электрического заряда). Наименование единицы дано по имени французского ученого Ш. Кулона (1736—1806). В кулонах также выражается поток электрического смещения. [c.69]
Кулон как единица потока электрического смещения — поток электрического смещения сквозь замкнутую поверхность, внутри которой содержится свободный заряд 1 Кл. [c.69]
Экспериментально установлено, что для любой конфигурации электродов отношение заряда к потенциалу между электродами всегда постоянно. Это постоянное отношение удобно использовать для характеристик зарядного устройства оно получило название емкости, а само устройство — конденсатора. Единицей электрической емкости является фарада, которая представляет Собой отношение кулона к вольту [c.251]
Единицу электрического смещения в СИ и ее связь с единицей СГС можно получить, используя любое выражение для ), например (7.80). Согласно этой формуле единицей электрического смещения является смещение в плоском конденсаторе при плотности заряда на пластинах один кулон на квадратный метр (Кл/м ). В СГС при этом [c.264]
Эта единица получила наименование кулон (Кл). Кулон равен электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение при токе силой 1 А за время 1 с. Размерность заряда [c.64]
В данной книге мы будем использовать систему единиц МКСА, поэтому электрическое поле Е измеряется в вольтах на метр, магнитная индукция В — в веберах на квадратный метр, электрическая индукция D — в кулонах на квадратный метр, магнитное поле Н — в амперах на метр. В уравнения Максвелла входят также объемная плотность заряда р, измеряемая в кулонах на кубический метр, и плотность тока J — в амперах на квадратный метр. [c.11]
Противодействие проводника прохождению тока определяется электрическим сопротивлением проводника. За единицу сопротивления— Ом принимается сопротивление любого проводника, в котором течет ток силой I А при напряжении на зажимах в I В. За единицу силы тока — ампер принимают такой ток, при котором через поперечное сечение проводника в секунду проходит заряд в 1 кулон. [c.98]
Свойство конденсатора накапливать электрические заряды называют емкостью. Единицей емкости является фарада, представляющая собой емкость конденсатора, заряженного до напряжения в 1 В одним кулоном электричества. Емкость конденсаторов, применяемых в системах зажигания автомобилей, измеряется в миллионных долях фарады — микрофарадах (мкФ). [c.102]
Если единица измерения заряда е — кулон, концентрация электронов п 1м и подвижность Ь м в сек, то удельная электрическая проводимость у будет в um M Эти формулы приме- [c.38]
Кулон (Кл) — единица количества электричества, потока электрического смещения, электрического заряда. [c.81]
Кулон на метр (Кл/м) — единица линейной плотности электрического заряда. [c.81]
Кулон на квадратный метр (Кл/м2) — единица поверхностной плотности электрического заряда и электрического смещения. [c.81]
Кулон на кубический метр (Кл/м ) — единица объемной плотности электрического заряда. [c.81]
Для характеристики рентгеновского и гамма-излучения принято также понятие экспозиционной дозы, как количественная характеристика, основанная на ионизирующем действии этих излучений в сухом атмосферном воздухе, а характеристика выражается отношением суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованного излучением, поглощенным в воздухе, к массе этого воздуха. За единицу измерения экспозиционной дозы принят кулон на килограмм (Кл/кг). Допускается также применение внесистемной единицы рентген 1Р = 2,57976-10" Кл/кг. Экспозиционная доза в 1Р создает при нормальных условиях в 1 см ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака (2,08-10 пар ионов). Поглощенная энергия в воздухе, соответствующая экспозиционной дозе 1Р, будет равна 0,88-10 Дж/кг. [c.80]
Кулон, единица электрического заряда (количества электричества), определен как заряд, переносимый током в 1 ампер за I секунду, т. е. как 0,1 ед. СГСМ. [c.13]
Целесообразно упомянуть еще одну систему единиц, в свое время обсуждавшуюся, а ныне почти полностью забытую. Как отмечалось в 5, при разработке системы Джорджи в качестве четвертой основной единицы в конечном счете был выбран ампер, и система получила название МКСА. Ыо вначале рассматривались и другие возможности. Предполагали остановить выбор на единице заряда— кулоне, или на единице сопротивления — оме, или, по аналогии с системой СГСцо, на абсолютной магнитной проницаемости вакуума Но, для которой было найдено и наименование — магн. В. построенной таким путем системе МКСМ электрические и магнитные единицы имели бы ту же размерность, что и в системе СГС Ло, с теми же дробными показателями. Однако тот или иной выбор четвертой основной единицы, разумеется, никак не затронул бы размера единиц и вида уравнений электромагнетизма, которые оставались такими же, как и в МКСА. Все различие между системами МКСМ и МКСА заключалось бы только в размерности электрических и магнитных величин. [c.93]
Электростатическая систсма единиц система СГСЭ). При построении этой системы первой производной электрической единицей вводится единица электрического заряда с использованием закона Кулона в качестве определяюпцего уравнения. При этом абсолютная диэлектрическая проницаемость рассматривается безразмерной электрической величиной. Как следствие этого, в некоторых уравнениях, связывающих электромагнитные величины, появляется в явном виде корень квадратный из скорости света в вакууме. [c.30]
Поляризованность - векторная величина ее направление совпадает с направлением электрического момента - от отрицательного заряда к положительному. Так как электрический момент измеряется в Кл м, а объем - в м формула (4.1) дает единицу модуля поляризованности - кулон на квадратный метр (КлУм ), совпадающую с единицей поверхностной плотности электрического заряда и с единицей электрического смещения. [c.86]
При образовании единиц электромагнетизма на основе трех единиц — сантиметра, грамма и секунды — можно построить не одну, а две одинаково логичные и стройные системы единиц электромагнитную систему СГСМ и электростатическую систему СГСЭ. Первая получается, если исходить из закона Кулона для магнитных масс. Ко второй же приходят, взяв в качестве исходного закон Кулона для электрических зарядов. Комитет рекомендовал для практического применения систему СГСМ, [c.12]
Последовательное образование производных единиц электричества и магнетизма на базе трех основных единиц (длины, массы и времени) можно осуществить не одним, а двумя разными способами. Можно исходить вслед за Гауссом из закона Кулона для взаимодействия магнитных масс. Несмотря на фиктивность понятия магнитной массы это приводит к логически стройной системе единиц, прлучивщей название электромагнитной системы СГС, или системы СГСМ. Но можно исходить и из закона Кулона для электрических зарядов. Получается не менее стройная электростатическая система СГС, или система СГСЭ. [c.70]
Электрические единицы гауссовой системы совпадают с единицами СГСЭ. В качестве исходного определяющего уравнения используют закон Кулона, выражающий силу взаимодействия двух точечных электрических зарядов qi и 92. находящихся на расстоянии г дрзт от друга. Закон Кулона, как и другие уравнения гауссовой системы, пишут в нерационализованной форме (без коэффициента 4л в знаменателе) [c.72]
Единица экспозиционной дозы фотонного излучения СГС равна экспозиционной дозе излучения, при которой сумма электрических зарядов одного знака всех ионов, созданных электронами, освобожденными в облученном воздухе массой 1 г при условии полного использования ионизирующей способности электронов, равна 1 ед. СГСд. Соотношение единицы экспозиционной дозы СГС с кулоном на килограмм [c.193]
Международные электрические единицы. После изготовления эталонов для абсолютных практических электрических единиц было обнаружено расхождение с теоретически установленными абс. практ. ед. По этой причине в 1893 г. МКЭ взамен абсолютных принял международные электрические единицы. В качестве основных ед. были приняты ом, ампер, вольт. В 1908 г. МКЭ вольт был отнесен к числу производных ед. в СССР М, э. е. были введены постановлением ВСНХ РСФСР от 7 февраля 1919 г. Об электрических единицах", а в 1929 г. были включены в ОСТ 515. Определялись М. э. е. след, образом. Ом — сопротивление ртутного столба (при неизменяющемся электр. токе и при тем-ре тающего льда — О °С) длиной 106,300 см, имеющего одинаковое по всей длине сечение и массу 14,4521 г. Точное значение ед. определялось ртутными образцами ома, изготовленными согласно междунар. постановлениям и спецификациям. Ампер — сила неизменяющегося электр. тока, к-рый при прохождении через водный раствор азотнокислого серебра отлагает 0,00111800 г серебра в секунду. Точная величина ампера опред. по серебряному вольтметру, согласно междунар. постановлениям и спецификациям. Вольт — эпектр. напряжение или электродвижущая сила, к-рые в проводнике, имеющем сопротивление в один ом, производит ток силой в один ампер. Точное значение вольта устанавливалась посредством нормальных элементов, проверяемых с помощью серебряного вольт-метра и ртутных образцов ома. Ватт — мощность неизменяющегося электр. тока силой в один ампер при напряжении в один вольт, Купон или ампер-секунда — количество электричества, протекающего через поперечное сечение проводника в течение одной секунды при токе силой в один ампер. Ватт-секунда или джоуль — работа, совершаемая электр, током в течение одной секунды при мощности тока в один ватт. Фарада — емкость конденсатора, заряженного до напряжения в один вольт зарядом в один кулон. Гянри опред. двояко 1) Г, — индуктивность электр. цепи, в к-рой при равномерном изменении силы тока на один ампер в секунду индуктируется ЭДС в один вольт 2) Г. — взаимная индуктивность в системе двух электр. цепей, в одной из к-рых индуктируется ЭДС в один вольт при равномерном изменении тока в др. цепи со скоростью одного ампера в секунду. [c.292]
В системе МКСА за единицу емкости принята фарада (ф).Она представляет емкость конденсатора, у которого заряд в 1 кулон к) вызывает разность потенциалов на его обкладках, равную 1 вольту (в). В системе СГС за единицу емкости принят сантиметр (см). Более мелкими единицами электрической емкости является микрофарада (мкф) и пикофарада (пф), или, иначе, микромикрофарада мкмкф). Соотнощение между этими единицами следующее [c.186]
Метрическая система - это общее название международной десятичной системы единиц, основными единицами которой являются метр и килограмм. При некоторых различиях в деталях элементы системы одинаковы во всем мире.
Эталоны длины и массы, международные прототипы. Международные прототипы эталонов длины и массы - метра и килограмма - были переданы на хранение Международному бюро мер и весов, расположенному в Севре - пригороде Парижа. Эталон метра представлял собой линейку из сплава платины с 10% иридия, поперечному сечению которой для повышения изгибной жесткости при минимальном объеме металла была придана особая X-образная форма. В канавке такой линейки была продольная плоская поверхность, и метр определялся как расстояние между центрами двух штрихов, нанесенных поперек линейки на ее концах, при температуре эталона, равной 0° С. За международный прототип килограмма была принята масса цилиндра, сделанного из того же платино-иридиевого сплава, что и эталон метра, высотой и диаметром около 3,9 см. Вес этой эталонной массы, равной 1 кг на уровне моря на географической широте 45°, иногда называют килограмм-силой. Таким образом, ее можно использовать либо как эталон массы для абсолютной системы единиц, либо как эталон силы для технической системы единиц, в которой одной из основных единиц является единица силы.
Международная система СИ. Международная система единиц (СИ) представляет собой согласованную систему, в которой для любой физической величины, такой, как длина, время или сила, предусматривается одна и только одна единица измерения. Некоторым из единиц даны особые названия, примером может служить единица давления паскаль, тогда как названия других образуются из названий тех единиц, от которых они произведены, например единица скорости - метр в секунду. Основные единицы вместе с двумя дополнительными геометрического характера представлены в табл. 1. Производные единицы, для которых приняты особые названия, даны в табл. 2. Из всех производных механических единиц наиболее важное значение имеют единица силы ньютон, единица энергии джоуль и единица мощности ватт. Ньютон определяется как сила, которая придает массе в один килограмм ускорение, равное одному метру за секунду в квадрате. Джоуль равен работе, которая совершается, когда точка приложения силы, равной одному ньютону, перемещается на расстояние один метр в направлении действия силы. Ватт - это мощность, при которой работа в один джоуль совершается за одну секунду. Об электрических и других производных единицах будет сказано ниже. Официальные определения основных и дополнительных единиц таковы.
Метр - это длина пути, проходимого в вакууме светом за 1/299 792 458 долю секунды.
Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
Секунда - продолжительность 9 192 631 770 периодов колебаний излучения, соответствующего переходам между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133.
Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
Моль равен количеству вещества, в составе которого содержится столько же структурных элементов, сколько атомов в изотопе углерода-12 массой 0,012 кг.
Радиан - плоский угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.
Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на ее поверхности площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.
| Таблица 1. Основные единицы СИ | |||
|---|---|---|---|
| Величина | Единица | Обозначение | |
| Наименование | русское | международное | |
| Длина | метр | м | m |
| Масса | килограмм | кг | kg |
| Время | секунда | с | s |
| Сила электрического тока | ампер | А | A |
| Термодинамическая температура | кельвин | К | K |
| Сила света | кандела | кд | cd |
| Количество вещества | моль | моль | mol |
| Дополнительные единицы СИ | |||
| Величина | Единица | Обозначение | |
| Наименование | русское | международное | |
| Плоский угол | радиан | рад | rad |
| Телесный угол | стерадиан | ср | sr |
| Таблица 2. Производные единицы СИ, имеющие собственные наименования | ||||
|---|---|---|---|---|
| Величина | Единица | Выражение производной единицы | ||
| Наименование | Обозначение | через другие единицы СИ | через основные и дополнительные единицы СИ | |
| Частота | герц | Гц | - | с-1 |
| Сила | ньютон | Н | - | м кг с-2 |
| Давление | паскаль | Па | Н/м2 | м-1 кг с-2 |
| Энергия, работа, количество теплоты | джоуль | Дж | Н м | м2 кг с-2 |
| Мощность, поток энергии | ватт | Вт | Дж/с | м2 кг с-3 |
| Количество электричества, электрический заряд | кулон | Кл | А с | с А |
| Электрическое напряжение, электрическийпотенциал | вольт | В | Вт/А | м2 кгс-3 А-1 |
| Электрическая емкость | фарад | Ф | Кл/В | м-2 кг-1 с4 А2 |
| Электрическое сопротивление | ом | Ом | В/А | м2 кг с-3 А-2 |
| Электрическая проводимость | сименс | См | А/В | м-2 кг-1 с3 А2 |
| Поток магнитной индукции | вебер | Вб | В с | м2 кг с-2 А-1 |
| Магнитная индукция | тесла | Т, Тл | Вб/м2 | кг с-2 А-1 |
| Индуктивность | генри | Г, Гн | Вб/А | м2 кг с-2 А-2 |
| Световой поток | люмен | лм | кд ср | |
| Освещенность | люкс | лк | м2 кд ср | |
| Активность радиоактивного источника | беккерель | Бк | с-1 | с-1 |
| Поглощенная доза излучения | грэй | Гр | Дж/кг | м2 с-2 |
Для образования десятичных кратных и дольных единиц предписывается ряд приставок и множителей, указываемых в табл. 3.
| Таблица 3. Приставки и множители десятичных кратных и дольных единиц международной системы СИ | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| экса | Э | 1018 | деци | д | 10-1 |
| пета | П | 1015 | санти | с | 10-2 |
| тера | Т | 1012 | милли | м | 10-3 |
| гига | Г | 109 | микро | мк | 10-6 |
| мега | М | 106 | нано | н | 10-9 |
| кило | к | 103 | пико | п | 10-12 |
| гекто | г | 102 | фемто | ф | 10-15 |
| дека | да | 101 | атто | а | 10-18 |
Таким образом, километр (км) - это 1000 м, а миллиметр - 0,001 м. (Эти приставки применимы ко всем единицам, как, например, в киловаттах, миллиамперах и т.д.)
Масса, длина и время. Все основные единицы системы СИ, кроме килограмма, в настоящее время определяются через физические константы или явления, которые считаются неизменными и с высокой точностью воспроизводимыми. Что же касается килограмма, то еще не найден способ его реализации с той степенью воспроизводимости, которая достигается в процедурах сравнения различных эталонов массы с международным прототипом килограмма. Такое сравнение можно проводить путем взвешивания на пружинных весах, погрешность которых не превышает 1 10-8. Эталоны кратных и дольных единиц для килограмма устанавливаются комбинированным взвешиванием на весах.
Поскольку метр определяется через скорость света, его можно воспроизводить независимо в любой хорошо оборудованной лаборатории. Так, интерференционным методом штриховые и концевые меры длины, которыми пользуются в мастерских и лабораториях, можно проверять, проводя сравнение непосредственно с длиной волны света. Погрешность при таких методах в оптимальных условиях не превышает одной миллиардной (1 10-9). С развитием лазерной техники подобные измерения весьма упростились, и их диапазон существенно расширился.
Точно так же секунда в соответствии с ее современным определением может быть независимо реализована в компетентной лаборатории на установке с атомным пучком. Атомы пучка возбуждаются высокочастотным генератором, настроенным на атомную частоту, и электронная схема измеряет время, считая периоды колебаний в цепи генератора. Такие измерения можно проводить с точностью порядка 1 10-12 - гораздо более высокой, чем это было возможно при прежних определениях секунды, основанных на вращении Земли и ее обращении вокруг Солнца. Время и его обратная величина - частота - уникальны в том отношении, что их эталоны можно передавать по радио. Благодаря этому всякий, у кого имеется соответствующее радиоприемное оборудование, может принимать сигналы точного времени и эталонной частоты, почти не отличающиеся по точности от передаваемых в эфир.
Механика. Исходя из единиц длины, массы и времени, можно вывести все единицы, применяемые в механике, как было показано выше. Если основными единицами являются метр, килограмм и секунда, то система называется системой единиц МКС; если - сантиметр, грамм и секунда, то - системой единиц СГС. Единица силы в системе СГС называется диной, а единица работы - эргом. Некоторые единицы получают особые названия, когда они используются в особых разделах науки. Например, при измерении напряженности гравитационного поля единица ускорения в системе СГС называется галом. Имеется ряд единиц с особыми названиями, не входящих ни в одну из указанных систем единиц. Бар, единица давления, применявшаяся ранее в метеорологии, равен 1 000 000 дин/см2. Лошадиная сила, устаревшая единица мощности, все еще применяемая в британской технической системе единиц, а также в России, равна приблизительно 746 Вт.
Температура и теплота. Механические единицы не позволяют решать все научные и технические задачи без привлечения каких-либо других соотношений. Хотя работа, совершаемая при перемещении массы против действия силы, и кинетическая энергия некой массы по своему характеру эквивалентны тепловой энергии вещества, удобнее рассматривать температуру и теплоту как отдельные величины, не зависящие от механических.
Термодинамическая шкала температуры. Единица термодинамической температуры Кельвина (К), называемая кельвином, определяется тройной точкой воды, т.е. температурой, при которой вода находится в равновесии со льдом и паром. Эта температура принята равной 273,16 К, чем и определяется термодинамическая шкала температуры. Данная шкала, предложенная Кельвином, основана на втором начале термодинамики. Если имеются два тепловых резервуара с постоянной температурой и обратимая тепловая машина, передающая тепло от одного из них другому в соответствии с циклом Карно, то отношение термодинамических температур двух резервуаров дается равенством T2 /T1 = -Q2Q1, где Q2 и Q1 - количества теплоты, передаваемые каждому из резервуаров (знак <минус> говорит о том, что у одного из резервуаров теплота отбирается). Таким образом, если температура более теплого резервуара равна 273,16 К, а теплота, отбираемая у него, вдвое больше теплоты, передаваемой другому резервуару, то температура второго резервуара равна 136,58 К. Если же температура второго резервуара равна 0 К, то ему вообще не будет передана теплота, поскольку вся энергия газа была преобразована в механическую энергию на участке адиабатического расширения в цикле. Эта температура называется абсолютным нулем. Термодинамическая температура, используемая обычно в научных исследованиях, совпадает с температурой, входящей в уравнение состояния идеального газа PV = RT, где P - давление, V - объем и R - газовая постоянная. Уравнение показывает, что для идеального газа произведение объема на давление пропорционально температуре. Ни для одного из реальных газов этот закон точно не выполняется. Но если вносить поправки на вириальные силы, то расширение газов позволяет воспроизводить термодинамическую шкалу температуры.
Международная температурная шкала. В соответствии с изложенным выше определением температуру можно с весьма высокой точностью (примерно до 0,003 К вблизи тройной точки) измерять методом газовой термометрии. В теплоизолированную камеру помещают платиновый термометр сопротивления и резервуар с газом. При нагревании камеры увеличивается электросопротивление термометра и повышается давление газа в резервуаре (в соответствии с уравнением состояния), а при охлаждении наблюдается обратная картина. Измеряя одновременно сопротивление и давление, можно проградуировать термометр по давлению газа, которое пропорционально температуре. Затем термометр помещают в термостат, в котором жидкая вода может поддерживаться в равновесии со своими твердой и паровой фазами. Измерив его электросопротивление при этой температуре, получают термодинамическую шкалу, поскольку температуре тройной точки приписывается значение, равное 273,16 К.
Существуют две международные температурные шкалы - Кельвина (К) и Цельсия (С). Температура по шкале Цельсия получается из температуры по шкале Кельвина вычитанием из последней 273,15 К.
Точные измерения температуры методом газовой термометрии требуют много труда и времени. Поэтому в 1968 была введена Международная практическая температурная шкала (МПТШ). Пользуясь этой шкалой, термометры разных типов можно градуировать в лаборатории. Данная шкала была установлена при помощи платинового термометра сопротивления, термопары и радиационного пирометра, используемых в температурных интервалах между некоторыми парами постоянных опорных точек (температурных реперов). МПТШ должна была с наибольшей возможной точностью соответствовать термодинамической шкале, но, как выяснилось позднее, ее отклонения весьма существенны.
Температурная шкала Фаренгейта. Температурную шкалу Фаренгейта, которая широко применяется в сочетании с британской технической системой единиц, а также в измерениях ненаучного характера во многих странах, принято определять по двум постоянным опорным точкам - температуре таяния льда (32° F) и кипения воды (212° F) при нормальном (атмосферном) давлении. Поэтому, чтобы получить температуру по шкале Цельсия из температуры по шкале Фаренгейта, нужно вычесть из последней 32 и умножить результат на 5/9.
Единицы теплоты. Поскольку теплота есть одна из форм энергии, ее можно измерять в джоулях, и эта метрическая единица была принята международным соглашением. Но поскольку некогда количество теплоты определяли по изменению температуры некоторого количества воды, получила широкое распространение единица, называемая калорией и равная количеству теплоты, необходимому для того, чтобы повысить температуру одного грамма воды на 1° С. В связи с тем что теплоемкость воды зависит от температуры, пришлось уточнять величину калории. Появились по крайней мере две разные калории - <термохимическая> (4,1840 Дж) и <паровая> (4,1868 Дж). <Калория>, которой пользуются в диететике, на самом деле есть килокалория (1000 калорий). Калория не является единицей системы СИ, и в большинстве областей науки и техники она вышла из употребления.
Электричество и магнетизм. Все общепринятые электрические и магнитные единицы измерения основаны на метрической системе. В согласии с современными определениями электрических и магнитных единиц все они являются производными единицами, выводимыми по определенным физическим формулам из метрических единиц длины, массы и времени. Поскольку же большинство электрических и магнитных величин не так-то просто измерять, пользуясь упомянутыми эталонами, было сочтено, что удобнее установить путем соответствующих экспериментов производные эталоны для некоторых из указанных величин, а другие измерять, пользуясь такими эталонами.
Единицы системы СИ. Ниже дается перечень электрических и магнитных единиц системы СИ.
Ампер, единица силы электрического тока, - одна из шести основных единиц системы СИ. Ампер - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины с ничтожно малой площадью кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2 10-7 Н.
Вольт, единица разности потенциалов и электродвижущей силы. Вольт - электрическое напряжение на участке электрической цепи с постоянным током силой 1 А при затрачиваемой мощности 1 Вт.
Кулон, единица количества электричества (электрического заряда). Кулон - количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника при постоянном токе силой 1 А за время 1 с.
Фарада, единица электрической емкости. Фарада - емкость конденсатора, на обкладках которого при заряде 1 Кл возникает электрическое напряжение 1 В.
Генри, единица индуктивности. Генри равен индуктивности контура, в котором возникает ЭДС самоиндукции в 1 В при равномерном изменении силы тока в этом контуре на 1 А за 1 с.
Вебер, единица магнитного потока. Вебер - магнитный поток, при убывании которого до нуля в сцепленном с ним контуре, имеющем сопротивление 1 Ом, протекает электрический заряд, равный 1 Кл.
Тесла, единица магнитной индукции. Тесла - магнитная индукция однородного магнитного поля, в котором магнитный поток через плоскую площадку площадью 1 м2, перпендикулярную линиям индукции, равен 1 Вб.
Практические эталоны. На практике величина ампера воспроизводится путем фактического измерения силы взаимодействия витков провода, несущих ток. Поскольку электрический ток есть процесс, протекающий во времени, эталон тока невозможно сохранять. Точно так же величину вольта невозможно фиксировать в прямом соответствии с его определением, так как трудно воспроизвести с необходимой точностью механическими средствами ватт (единицу мощности). Поэтому вольт на практике воспроизводится с помощью группы нормальных элементов. В США с 1 июля 1972 законодательством принято определение вольта, основанное на эффекте Джозефсона на переменном токе (частота переменного тока между двумя сверхпроводящими пластинами пропорциональна внешнему напряжению).
Свет и освещенность. Единицы силы света и освещенности нельзя определить на основе только механических единиц. Можно выразить поток энергии в световой волне в Вт/м2, а интенсивность световой волны - в В/м, как в случае радиоволн. Но восприятие освещенности есть психофизическое явление, в котором существенна не только интенсивность источника света, но и чувствительность человеческого глаза к спектральному распределению этой интенсивности.
Международным соглашением за единицу силы света принята кандела (ранее называвшаяся свечой), равная силе света в данном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частоты 540 1012 Гц (l = 555 нм), энергетическая сила светового излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. Это примерно соответствует силе света спермацетовой свечи, которая когда-то служила эталоном.
Если сила света источника равна одной канделе во всех направлениях, то полный световой поток равен 4p люменов. Таким образом, если этот источник находится в центре сферы радиусом 1 м, то освещенность внутренней поверхности сферы равна одному люмену на квадратный метр, т.е. одному люксу.
Рентгеновское и гамма-излучение, радиоактивность. Рентген (Р) - это устаревшая единица экспозиционной дозы рентгеновского, гамма- и фотонного излучений, равная количеству излучения, которое с учетом вторичноэлектронного излучения образует в 0,001 293 г воздуха ионы, несущие заряд, равный одной единице заряда СГС каждого знака. В системе СИ единицей поглощенной дозы излучения является грэй, равный 1 Дж/кг. Эталоном поглощенной дозы излучения служит установка с ионизационными камерами, которые измеряют ионизацию, производимую излучением.
Кюри (Ки) - устаревшая единица активности нуклида в радиоактивном источнике. Кюри равен активности радиоактивного вещества (препарата), в котором за 1 с происходит 3,700 1010 актов распада. В системе СИ единицей активности изотопа является беккерель, равный активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит один акт распада. Эталоны радиоактивности получают, измеряя периоды полураспада малых количеств радиоактивных материалов. Затем по таким эталонам градуируют и поверяют ионизационные камеры, счетчики Гейгера, сцинтилляционные счетчики и другие приборы для регистрации проникающих излучений.
What is your favorite color?
Имя *
Фамилия *
Электронная почта *
FörКомпанияetag *
Номер телефона *
Страна * United States (Estados Unidos)CanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosБеларусь (Belarus)Belgien/Belgique (Belgium)BelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaireBosnia and HerzegovinaBouvet IslandBotswanaBrasil (Brazil)British Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicČeská republika (Czech Republic)ChadChile中国 (China)Christmas IslandCittà Di VaticanCocos (Keeling) IslandsCook IslandsColombiaComorosCongoThe Democratic Republic of CongoCosta RicaCroatiaCyprusCôte D'IvoireDanmark (Denmark)Deutschland (Germany)DjiboutiDominicaEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEspaña (Spain)EstoniaEthiopiaFaroese FøroyarFijiFranceFrench Southern TerritoriesFrench GuianaGabonGambiaGeorgiaGhanaGilbralterGreeceGreenlandGrenadaGuatemalaGuadeloupeGuam (USA)GuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelIslas MalvinasItalia (Italy)Jamaica日本 (Japan)JordanKazakhstanKenyaKiribati대한민국 (Korea Republic of)KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMéxico (Mexico)MicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMonserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNederland (Netherlands)Netherlands AntillesNepalNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorge (Norway)Norfolk IslandNorthern Mariana IslandsOmanÖsterreich (Austria)PakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPerú (Peru)PhilippinesPitcairn IslandPuerto RicoРоссия (Russia)Polska (Poland)Polynesia (French)PortugalQatarRepública Dominicana (Dominican Republic)RéunionRomânia (Romania)RwandaSaint HelenaSaint Pierre and MiquelonSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and The GrenadinesSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSchweiz (Switzerland)SenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and The South Sandwich IslandsSouth SudanSri LankaSudanSuomi (Finland)SurinameSvalbard and Jan MayenSverige (Sweden)SwazilandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTokelauTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTürkiye (Turkey)TurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVirgin Islands (British)Virgin Islands (USA)VenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe
Почтовый индекс *
Интересующие приборы
iGLastMSCRMCampaignID
?Отмечая галочкой этот пункт, я даю свое согласие на получение маркетинговых материалов и специальных предложений по электронной почте от Fluke Electronics Corporation, действующей от лица компании Fluke Industrial или ее партнеров в соответствии с политикой конфиденциальности.
consentLanguage
Политика конфиденциальностиВ течение некоторого времени я пытался измерить потребление энергии устройствами в моем доме, результаты которого были представлены в двух статьях:
Сколько энергии потребляет холодильник? - статья на TeoriaElektryki.pl
Сколько стоит уборка пылесосом? - статья на TeoriaElektryki.pl
Мои размеры не обязательно совпадают с вашими, ведь у нас дома разная техника и мы используем ее по-разному.Может быть, вы хотите измерить, сколько энергии потребляют ваши устройства, и проверить, что действительно влияет на сумму ваших счетов? Оказывается, есть несколько способов провести такое измерение. Кто-то лучше, кто-то хуже, и я решил выбрать дешевый, простой и максимально безопасный. Но вместо того, чтобы писать об этом, я решил записать видео, которое вы можете найти ниже. Я приглашаю!
Если фильм не отображается, можно также открыть его по ссылке .
Как я уже сказал в видео - если мы не хотим строить измерительные системы, и мы хотим безопасного и достаточно точного измерения, лучше всего использовать ваттметр .
Устройство, показанное на видео, - модель OR-WAT-408 - довольно продвинутый ваттметр с множеством функций, стоимостью около 50 злотых. За эту цену мы получаем измерение всего диапазона электрических величин, точность +/- 2% и автоматический расчет стоимости.Однако, если вы ищете что-то попроще, вы, конечно, найдете на рынке более дешевые ваттметры с меньшим количеством функций. Ниже я представляю вам три самые популярные модели:
ORNO OR-WAT-408
Цена: ~ 50 PLN
Моя модель ваттметра. Он измеряет мгновенную, максимальную и минимальную мощность, напряжение, частоту, ток и коэффициент мощности. Автоматически рассчитывает стоимость потребления в одно- и двухтарифном режимах.
ЗЕЛЕНО-СИНИЙ GB202
Цена: ~ 42 PLN
Корпус такой же, функциональность такая же, как у ORNO, но немного дешевле.
ORNO OR-WAT-419
Цена: ~ 35 PLN
Более дешевый ваттметр с меньшим количеством функций. Он измеряет только мгновенную мощность, напряжение и потребляемую энергию. Также есть функция расчета затрат на потребление, но только для одного тарифа.
Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь комментировать и до встречи в следующих статьях!
. Сегодня все чаще электросчетчик представляет собой практически мини-компьютер, который, помимо индикации потребления энергии, выполняет множество других измерений, действий и задач, о которых два десятилетия назад никто не мечтал.Но пока вернемся к основам.
Обычно используемой единицей измерения активного электричества в системе СИ является джоуль, но по практическим соображениям киловатт-час используется в качестве базовой единицы для бытовых счетчиков. Если задействовано гораздо большее количество энергии, счетчики должны быть откалиброваны в мегаватт-часах [МВтч]. Независимо от единиц, в которых калибруются счетчики, преобладают два типа - электромеханические и электронные, также называемые статическими или цифровыми.Оба используются и функционируют в инфраструктуре, каждый из которых основан на механизме, который рассчитывает поток электроэнергии совершенно по-разному.
В 1883 году берлинский ученый Герман Арон, родившийся в современном польском Кемпно, запатентовал первый точный счетчик электроэнергии, принцип действия которого основан на движении маятника. Он был отцом последовательных поколений счетчиков активной мощности, которые со временем стали называть индуктивными счетчиками, и сегодня в Польше они являются старейшим широко используемым типом счетчиков
. Индукционный счетчик
Индукционный счетчик - это механизм, в котором алюминиевый диск приводится во вращение (вращается вокруг своей оси) благодаря вихревому магнитному полю, создаваемому двумя катушками.Одна из катушек пропускает ток, пропорциональный току, потребляемому потребителем, а через другую - ток, пропорциональный напряжению сети. Катушки, благодаря своему расположению, создают крутящий момент, пропорциональный произведению мгновенного значения тока и напряжения, который уравновешивается тормозным моментом, возникающим в результате вращения диска между полюсами постоянного магнита. . Тормозной момент здесь пропорционален скорости вращения диска, но следует помнить, что он может быть ослаблен повреждением постоянного магнита - например, воздействием на него внешнего магнитного поля.Тогда будет искажен счет за электроэнергию. Индукционные счетчики считают обороты диска - каждый оборот - это определенное количество потребляемой энергии. При одном 24-часовом тарифе индукционный счетчик имеет один счетчик, предоставляющий информацию о потребленных кВтч (МВтч), а в двухтарифной системе (день / ночь или выходные / рабочие дни) счетчик имеет два счетчика - каждый отдельно для каждый из тарифов. Для правильного выставления счетов поставщик энергии должен, конечно, иметь информацию от обоих счетчиков.
Электронный счетчик
Фото2. Счетчик электроэнергии EMDX3, 1-фазный LEGRAND; прямое измерение до 63 А, с импульсным выходом. Фотография: LEGRAND Электронный счетчик работает на основе специальных полупроводниковых интегральных схем (отсюда и второе название этих счетчиков: полупроводник), генерирующих импульсы под действием протекающего тока и приложенного напряжения. Эти импульсы генерируются в количестве, пропорциональном потребляемой электроэнергии, а затем их количество суммируется (подсчитывается) счетчиком за определенную единицу времени.Из-за того, что электронный счетчик считает импульсы, генерируемые плотно, а не само электричество, он намного точнее индукционного, а благодаря процессорам и программному обеспечению он предлагает гораздо больше функций. Одно из них даже является прорывом с точки зрения истории развития этих устройств - электронные счетчики общаются с людьми, отвечающими за их контроль, с поставщиком электроэнергии и ее потребителем. Причем это общение не одностороннее, а двустороннее.Это одна из причин, по которой электронные счетчики получили название «интеллектуальных». Их конструкция сводится к системе, которая объединяет микроконтроллер, преобразователи переменного тока и переменного тока в аналоговый, датчик, измеряющий ток и напряжение, батарею, которая представляет собой резервный источник питания, необходимый для обеспечения бесперебойной работы счетчика, ЖК-дисплей. дисплей и модуль для беспроводной связи - в Польше очень часто это связь с использованием PLC (Power Line Communication), которая позволяет передавать данные через существующую линию электропередачи, но также используются такие стандарты, как (WiFi, Bluetooth, GSM и другие методы / стандарты связи).
Счетчики также можно разделить по другому критерию, сгруппировав их в две категории: однофазные и трехфазные счетчики. Первые являются наиболее распространенными и учитывают ток в однофазных трехпроводных установках 230 В, а вторая группа состоит из счетчиков, установленных в трехфазных пятипроводных установках на 400 В. Эти установки предназначены для поддержки устройств с высоким энергопотреблением, таких как станки, используемые в производственных цехах (большие пилы в столярных мастерских и т. Д.) или энергетические решения, такие как электрическое отопление. Каждый счетчик снабжен этикеткой с информацией об установке, которую он обслуживает.
Остающаяся последняя классификация, которую можно выделить:
Возможности цифровых счетчиков сегодня очень широки и позволили полностью изменить способ их показаний. Благодаря функции считывания их показаний по радио удалось избежать необходимости посещения представителей поставщика электроэнергии - это большое удобство для потребителей. Но это не единственное их преимущество. В случае возможного сбоя электронный счетчик немедленно уведомляет об этом поставщика, избавляя потребителей, в том числе - благодаря этому реакция поставщика обычно очень быстрая и эффективная.Цифровые счетчики
позволяют вам контролировать потребление энергии на постоянной основе (в некоторой степени измерять активную и реактивную энергию) и, таким образом, также контролировать расходы, которые представляют собой затраты на фактически использованную энергию, благодаря которым энергетические компании могут отказаться от фиксированных счетов. Более того, они позволяют производить предоплату (система предоплаты), то есть покупать определенные порции энергии с использованием кодов пополнения. Благодаря реальной индикации энергопотребления и возможности его контроля, они позволяют избежать долгов, что идеально подходит для мотелей, хостелов и коттеджей или помещений для сдачи в аренду.ЖК-дисплеи электронных счетчиков отображают весь спектр информации, такой как общее потребление энергии, выраженное в кВтч, стоимость использованной энергии, текущая потребность в энергии, текущая стоимость одного кВтч, количество единиц, оставшихся для потребления после покупка части энергии по системе предоплаты или по текущим параметрам. Однако у электронных счетчиков
есть недостаток, о котором следует упомянуть - они сами потребляют энергию, за которую потребитель должен платить, это более четко видно при каскадном расположении (основной счетчик и значительное количество субсчетчиков - например,в случае наделов). Это вызывает увеличение затрат, хотя связано это больше с усилением эмоций плательщика, чем с понесенными им расходами. Возвращаясь к коммуникации, следует отметить, что в настоящее время поставщики энергии получают гораздо больше информации о своем потреблении энергии, чем это было два или три десятилетия назад. Современные счетчики предоставляют информацию о состоянии счетчика через регулярные промежутки времени, например, каждые 15 или 30 минут, благодаря чему поставщики могут обнаруживать тенденции и повторяющиеся колебания потребления электроэнергии и на их основе лучше управлять энергосетью, например, отправляя туда больше энергии, где реальный спрос на него больше.Информация со счетчиков, позволяющая им лучше контролировать электроэнергию, позволяет минимизировать коммерческие и технические потери. В подтверждение этого стоит процитировать официальные данные группы ENERGA, которая в 2014 году в районах, где установили умные счетчики, наблюдала сокращение балансовой разницы примерно на 10%. Это экономит миллионы злотых, которые частично инвестируются в дальнейшую модернизацию инфраструктуры - на благо всех.
Важной особенностью связи с цифровыми счетчиками является ее двунаправленность.Направление от потребителя к поставщику электроэнергии самоочевидно, но общение между поставщиками и счетчиками довольно ново. Это решение очень полезно, поскольку оно позволяет поставщику энергии удаленно обновлять программное обеспечение счетчика, цены и информацию о тарифах. Более того, потребитель также может установить связь со своим счетчиком, получая пакеты данных о потребленных кВтч, текущих расходах, электрическом напряжении, измеренной мощности и т. Д. Для этого используются индивидуальные счета, на которых - после входа в систему - проверяются потребители. текущее потребление энергии, ежемесячная или годовая сводка и т. д.Они могут даже проверять свои привычки потребления в дневном цикле, даже представленные в виде графика, и вносить изменения в выбор тарифов или, как упоминалось ранее, рассчитывать фактическое потребление или вносить предоплату и вносить предоплату за следующее количество энергии.
На сайте представлен лучший физический пример направления развития статических (цифровых) счетчиков электроэнергии для учета электроэнергии и электроэнергии.positon.com.pl. во вкладке «Товары» счетчик ЛП-1. Его каталожная карточка и руководство пользователя во вкладке «Для дизайнеров» исчерпывающе описывают его функциональность и структуру. По желанию, мы предпочитаем и ожидаем развития счетчиков, так называемых малогабаритный (на рейке TH-35), подходящим физическим примером которого является счетчик sEAB, представленный на сайте www.pozyton.com.pl во вкладке «Продукты».
Важным элементом этих счетчиков являются коммуникационные интерфейсы локальных интрасетей, а также глобальных сетей, напримерИнтернет, GSM со специальной базой данных и программным обеспечением аналитической системы (в предложении Positron: SOLEN, SKADEN, SEL, SPEL.)
Мы не рекомендуем и не предостерегаем от использования передачи технологии PLC в технике измерения и выставления счетов!
Чтобы иметь возможность считывать определенные данные на экране статического счетчика, необходимо ознакомиться с кодами и присвоенным им содержимым. Объяснение этих международных кодов всегда должно быть на корпусе счетчика.Наиболее важные коды следующие:
Это, безусловно, положительно для последних поколений цифровых счетчиков, которые соответствуют требованиям операторов распределительных систем (DSO), потому что в соответствии с Директивой ЕС 2009/72 / EC об общих правилах для внутреннего рынка электроэнергии, 80% старых счетчиков были заменены электронными счетчиками.Для Польши это означает, что на ее территории будет установлено около 13-14 миллионов умных счетчиков.
Определенно заметной тенденцией, определяющей будущее развитие интеллектуальных счетчиков, является увеличение объема данных, передаваемых поставщику электроэнергии. Они включают, среди прочего, важная информация, которая может быть использована для составления точных прогнозов или статистики для отдельных потребителей электроэнергии. По мнению GIODO, цифровые счетчики становятся угрозой конфиденциальности потребителей.С их помощью поставщики электроэнергии могут наблюдать за привычками потребителей, определять устройства, которые у потребителя есть дома, даже создавать свои «энергетические профили», а затем продавать эту информацию или предоставлять ее, например, дистрибьюторам бытовой техники, электроники и т. Д. Поэтому следует ожидать больше юридических решений, заключающихся в том, что подробные данные о потреблении энергии потребителем будут рассматриваться как персональные данные (подлежащие защите), а не фактическое ограничение количества данных, передаваемых счетчиками поставщикам энергии. .
Еще одна тенденция - постепенная миниатюризация цифровых счетчиков, то есть уменьшение их размера - характеристика, типичная для всех устройств, основанных на интегральных схемах и полупроводниковых технологиях, - с одновременным их усилением и герметизацией, чтобы они могли работать в агрессивных средах. Еще одна особенность, разработанная производителями, - это все более упрощенная двусторонняя связь со счетчиком (через сети WiFi, протокол BlueTooth, сети GSM, Ethernet, использование передачи PLC в варианте DLMS или OSGP), которая уже осуществляется сегодня с использованием соответствующих приложения, установленные на планшеты или смартфоны.В будущем следует ожидать бурного развития IoT-структур, т.е. Интернет вещей, в который обязательно войдут электросчетчики - тогда они перейдут на следующий уровень коммуникации: M2M, то есть Machine To Machine (обмен данными между устройствами). Насколько это изменит жизнь нас, потребителей электроэнергии, и как повлияет на сами счетчики - покажет будущее.
Лукаш Левчук
.
Счетчик потребления электроэнергии - прибор, необходимый в каждом доме. Он позволяет измерять количество потребляемой электроэнергии и на этой основе проводить расчеты с поставщиком электроэнергии. Из этой статьи вы узнаете, какие бывают эти устройства, как проверить счетчик электроэнергии и что делать, если кажется, что он неисправен.
Счетчик потребления электроэнергии - это устройство, которое измеряет количество электроэнергии, потребляемой на данном объекте (например, на промышленном предприятии или дома).Важно, чтобы счетчик потребления электроэнергии учитывал не только общую энергию, потребленную всеми приемниками, но и все возможные потери (например, если где-то есть дефект в установке).
Правильное официальное название - счетчик потребления электроэнергии, в то время как разговорные термины включают счетчик электроэнергии (потребления), счетчик электроэнергии или счетчик энергии. Счетчики еще называют электронными (из-за наличия в приборе полупроводниковых элементов).
В настоящее время используются две технологии счетчиков потребления электроэнергии. Первые из них - это (уже вышедшие из употребления) индукционные измерители тока, принцип действия которых основан на вращении алюминиевого диска с разной скоростью (в зависимости от количества потребляемой энергии). Количество потребляемой энергии рассчитывается на основе подсчитанного количества оборотов диска.
Второй, наиболее часто используемый тип счетчиков - это электронные устройства, основанные на работе систем, которые генерируют импульсы в количестве, пропорциональном потребляемой энергии, или отображают параметры питающей сети на интерфейсе связи.Они удобнее в использовании и точнее индукционных. Электронные счетчики также включают в себя интеллектуальные счетчики электроэнергии - они имеют множество полезных функций, в том числе возможность удаленно считывать статус потребления энергии поставщиком электроэнергии, обнаруживать неисправности в установке или проверять текущую сумму счета пользователем. Умные счетчики также часто предлагают возможность просматривать анализы и статистику потребления электроэнергии, что позволяет оптимизировать использование этой среды.
Узнайте больше об умных счетчиках из статьи «Что такое умные счетчики электроэнергии и как они работают». 230 В трехпроводной) или трехфазной (400 В четырех- и пятипроводной установки). Трехфазная установка используется в тех случаях, когда используются приемники большой мощности - в первую очередь, промышленные машины, но также, например, зарядные устройства для электромобилей, систем электрического обогрева или индукционных плит.
Трансформаторные счетчики потребления электроэнергии используются в тех случаях, когда мощность слишком велика, чтобы счетчик мог ее измерить напрямую. Считать электронный счетчик электроэнергии с трансформаторами несложно - достаточно воспользоваться соответствующей формулой. Устройство должно содержать информацию об используемых трансформаторах или множителе. Например, обозначение 150/5 означает, что каждые 5 А, показанные счетчиком потребления тока, означают 150 А, взятые из сети (т.е. показание счетчика всегда умножается на 30).
Самые простые счетчики постоянно учитывают потребление электроэнергии одинаково. Тарифные счетчики потребления электроэнергии делятся на дневной и ночной / выходной (используются, если на электроэнергию от данного поставщика днем и ночью разная цена). Обычно можно указать до четырех зон.
Показания могут отличаться в зависимости от типа имеющегося у вас электросчетчика.
Показания индуктивного счетчика обычно отображаются на счетчике с физическими счетами. Чтобы считать потребление энергии, достаточно сначала убрать нули - тогда результат будет в киловатт-часах. Если счетчик адаптирован для работы в двух тарифах, у него будет два счетчика: дневной и ночной / выходной.
Потребление электроэнергии всегда указывается в полных киловатт-часах .
Считать показания электронного электросчетчика тоже несложно. Для однотарифных счетчиков достаточно прочитать количество киловатт-часов, взятых у поставщика. Если счетчик измеряет несколько величин, вы можете проверить отдельные значения, переключаясь между типами измеряемых величин с помощью кнопок на устройстве. В левом верхнем углу должен появиться код, благодаря которому вы будете знать, какое значение в данный момент отображает счетчик.Основные обозначения:
E или 1.8.0 или 1.5.8.0 общее количество потребляемой активной энергии
EA или 1.8.1 или 1.5.8.1 дневной тариф
EB или 1.8.2 или 1.5.8.2 количество активной энергии, потребляемой по тарифу ночь / выходные
Конечно, есть и другие коды - в том числе для двунаправленных счетчиков, которые используются, например , в домах с фотоэлектрической установкой.Полную кодовую таблицу можно найти на веб-сайте поставщика электроэнергии.
Иногда бывает, что показания электронного счетчика электроэнергии показывают более высокое значение, чем это было бы в результате общего потребления энергии всеми приемниками. Причин может быть несколько ...
Если значение немного выше, вероятно, это вопрос потребления электроэнергии самим счетчиком или большего количества электроэнергии, потребляемой за один раз одним приемников.В этом случае беспокоиться не о чем.
Если количество расчетной энергии значительно превышает общую потребность всех приемников, проблема может заключаться в поврежденной установке или выходе из строя одного из приемников (особенно мощных устройств , например стиральные машины или индукционные плиты)). При подозрении на это обязательно обратитесь к электрику! Поврежденный ресивер или прокол в установке могут представлять большую опасность.
Иногда электронный счетчик электроэнергии завышает или занижает показания. Контрольное считывание электронного счетчика электроэнергии может выполнить ваш поставщик электроэнергии. Если выяснится, что произошла ошибка измерения, у вас будет возможность получить корректировку счета за электроэнергию.Если вы подозреваете, что счетчик электроэнергии обычно не работает должным образом, вы можете проверить счетчик в независимой лаборатории. Ваш поставщик электроэнергии обязан организовать проверку в течение 14 дней с момента запроса. Стоимость технического осмотра обычно составляет менее 200 злотых и оплачивается поставщиком энергии (если счетчик электроэнергии оказывается неисправным) или заказчиком (если счетчик работает исправно).
.Что такое электричество и для чего мы в основном его используем?
Электрический ток течет к устройству, и оно питается от него. Определяется произведением интенсивности; напряжение на приемнике также важно, как и время, в течение которого ток проходит через устройство. Потребление измеряется в киловатт-часах. В наших домах есть приборы, измеряющие потребление электроэнергии: счетчик электроэнергии, то есть измерительный прибор, который помогает нам рассчитываться с нашим поставщиком.Исходя из этого, можно выделить энергию: пассивную, активную и кажущуюся.
Электричество - один из важнейших факторов в мире. Услуга по отправке добавляется к цене на электроэнергию. Затраты на электроэнергию часто меняются, потому что они являются результатом спроса, и метод ее производства также важен.
Мы используем электричество практически для всего, по крайней мере, для многих домашних дел, таких как кипячение воды, мытье, мытье посуды (если мы пользуемся посудомоечной машиной), сушка волос, зарядка мобильных телефонов или ноутбуков, просмотр телевизора и многие другие действия.Большинство устройств в мире сегодня работают от электричества.
Как рассчитать потребление электроэнергии?
Ток можно рассчитать, умножив мощность на время работы. Мощность - кВт - киловатт или также Вт - ватт. 1 кВт = 1000 Вт. Чем больше мощность устройства, тем больше потребляемая мощность. Это означает, что потребление энергии также увеличивается со временем. При расчете потребляемой мощности нам необходимо знать мощность нашего устройства. Эту информацию очень легко проверить, потому что производители размещают ее на устройствах или в инструкциях, которые можно найти на упаковке после продукта.
Например: Мы используем компьютер мощностью 300 Вт, время работы компьютера составляет 4 часа в день. Имея эти две части информации, мы помещаем данные в формулу.
300 Вт * 4ч = 1,2 кВтч
Когда вычисляет энергопотребление , мы можем начать вычислять затраты на потребление, если нам известен тариф на электроэнергию. Это рассчитывается по формуле: кВтч * тариф на электроэнергию = затраты на потребление.
Например: наш компьютер потребляет 12 кВтч, например, тариф на электроэнергию составляет 0,70 злотых.Итак, мы считаем: 1,2 кВтч * 0,70 зл = 0,84 зл, это сумма, которую мы будем платить за ежедневное использование компьютера в течение 4 часов.
Величина потребления электроэнергии в основном зависит от трех факторов, а именно: мощности устройства, времени, в течение которого мы используем электроэнергию, и тарифа на электроэнергию от нашего поставщика.
Расходы на потребление также можно рассчитать с помощью онлайн-калькуляторов. Все, что нам нужно сделать, это ввести необходимые данные в соответствующие места, и система рассчитает потребление электроэнергии и даже затраты.
.Измерение количества потребленной потребителем электроэнергии является одним из основных обязательств Оператора системы распределения. Считанные данные передаются продавцу энергии, который выставляет счет покупателю на этой основе. Они также используются для выставления счета за услугу распределения, если заказчик подписал отдельный договор с ENERGA-OPERATOR.
Расчетный период (период между последовательными показаниями счетчика) обычно составляет 2 месяца.Этот срок указывается продавцом исходя из тарифа ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР.
Система измерения и учета
Количество электроэнергии, потребленной бытовой техникой, регистрируется счетчиком электроэнергии. Он принадлежит энергетической компании и устанавливается бесплатно. Он защищен пломбой, предотвращающей переключение и ремонт. Последствие нарушения пломбы - штраф (подробнее во вкладке Незаконное потребление электроэнергии).
* Если счетчик находится в квартире клиента или закрыт, мы любезно сообщаем вам, что независимо от типа счетчика электроэнергии, установленного в вашем помещении, в Законе об энергетике, а также в заключенном с вами договоре четко указано, что один из Ваши обязанности - допустить к счетчику представителя нашей компании для того, чтобы:
Лица, представляющие ЭНЕРГА-ОПЕРАТОР, имеют удостоверение личности с фотографией.Дополнительную проверку личности нашего представителя можно получить по телефону 801 404 404.
Кто отвечает за счетчик
В соответствии с применимыми правилами, заказчик несет ответственность за защиту счетчика от повреждений и обеспечение внутренней установки (пределы ответственности указаны в договоре на оказание услуг по распределению или в комплексном договоре), и если счетчик находится в подъезде - управляющая.
* В рамках построения интеллектуальной сети учета, ENERGA-OPERATOR заменяет традиционные счетчики устройствами, считывающими удаленно.Новый счетчик электроэнергии дает больше возможностей осознанно использовать электроэнергию. (подробнее во вкладке Счетчики удаленного чтения)
.Знание масштабов потребления электроэнергии необходимо для контроля домашних расходов, но есть и первый шаг к реализации экономии. Для его расчета достаточно знать мощность подключенного к нему устройства. сетей, наработки и цены на электроэнергию.
Каждое электрическое устройство для правильного функционирования потребляет определенное количество энергии, выраженное в единицах измерения. мощность, т.е. ватты (Вт).Используя достаточно простую формулу, мы можем проверить, сколько, например, нам обходится месяц просмотра. ТВ или неделя использования электронагревателя. Таким образом вы также можете определить, что он генерирует самые большие затраты и сколько мы можем сэкономить, например, заменив лампочки на энергосберегающие.
Отправной точкой для анализа затрат на электроэнергию должен быть анализ счетов поставщика электроэнергии. В том числе В этом случае компоненты купюры можно разделить на две группы: твердые компоненты, не зависящие от количества потребляемой энергии. электричество (например,фиксированная составляющая тарифа сети и абонентской платы) и переменные составляющие, в зависимости от количество потребляемой энергии (включая активную энергию и показатель качества).
На сайтах энергетических компаний вы можете найти калькуляторы энергопотребления, в том числе на основе на переменные, такие как количество членов семьи, тип освещения, количество и тип бытовой техники, тип используемого оборудования обогрев. Однако следует помнить, что такие оценки являются приблизительными и основаны на усредненных данных.Более подробную информацию даст подробный анализ каждого устройства, питающегося от электричества, которые мы используем дома.
Продавцы электроэнергии выставляют счета своим клиентам на основании показаний счетчиков, в которых она используется энергия выражается в киловатт-часах (кВтч). Чтобы рассчитать, сколько стоит использовать конкретное оборудование, необходимо: используйте две формулы:
DEVICE POWER X ВРЕМЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ = КОЛИЧЕСТВО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ (кВт / ч)
кВт / ч X СТАВКА НА ЭНЕРГИЮ = СТОИМОСТЬ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ УСТРОЙСТВОМ
Информация о мощности того или иного устройства обычно находится на его корпусе или в руководстве по эксплуатации.Этот размер он выражается в ваттах [Вт] или киловаттах (одна тысяча ватт равна 1 киловатту). Для расчета затрат на потребление энергии, вам необходимо преобразовать Вт в кВт, поэтому разделите мощность, указанную в ваттах, на тысячу (например, лампа мощностью 60 Вт - это 0,06 кВт).
Сколько в месяц стоит работать лампочка, которая светит 10 часов в день? Для этого умножаем мощность устройства на время использования, т.е. 0,06 кВт x 10 ч, что соответствует потреблению 0,6 кВт-ч через один день.В месяц 0,06 кВт x 300 ч или 18 кВтч. Этот результат нужно умножить на цену за кВтч (согласно прейскуранту нашего энергопоставщика). если мы предполагаем, что это 60 грошей, мы будем получать 10,80 злотых в месяц.
Сколько энергии потребляет пылесос и сколько стоит его работа? Устройство мощностью 750 Вт потребляет 0,75 кВтч энергии в час. Работа. Предполагая, что в одной неделе время работы пылесоса составляет всего один час, а у нас 52 недели в году, всего мы потребляем 39 кВтч энергии.Если принять стоимость 1 кВт / ч 60 грошей, получается, что ежегодно потребляемая энергия пылесос стоит 23,4 зл.
.| Для освещения, электроники и бытовой техники требуется электричество у поставщиков электроэнергии, которые мы должны покупать работать. Чтобы узнать, сколько электричества мы использовали дома, достаточно взглянуть на счетчик электроэнергии.Его показания являются основанием для расчетов с поставщиком энергии и определения суммы счета за электроэнергию. Как работает счетчик электроэнергии? Какие его виды? Можете ли вы обмануть его? Источник: shutterstockДля работы освещения, RTV и бытовых приборов требуется электричество, которое мы должны покупать у поставщиков электроэнергии. Чтобы узнать, сколько электричества мы использовали дома, достаточно взглянуть на счетчик электроэнергии.Его показания являются основанием для расчетов с поставщиком энергии и определения суммы счета за электроэнергию. Как работает счетчик электроэнергии? Какие его виды? Можете ли вы обмануть его?Каждый, кто хочет построить дом и подключиться к электросети, должен подать заявку на условия подключения дома в ближайшую энергетическую компанию. В таком заключении мы находим ожидаемый спрос на электроэнергию, расчетное годовое потребление энергии и планируемую дату начала его потребления.Образец приложения для загрузки можно найти на веб-сайте выбранного поставщика электроэнергии. После подачи необходимых документов мы получаем условия вместе с договором на подключение к электросети. После того, как подключение произведено, его собирают и подключают электросчетчик, который устанавливают в удобном для снятия показания и последующего осмотра месте. Для облегчения доступа сотрудников энергокомпании к счетчику - его монтируют в распределительной коробке, находящейся в линии забора или на внешней стене здания. Как работает счетчик электроэнергии?Счетчик электроэнергии измеряет сумму потребления электроэнергии всеми потребителями в доме, которые подключены к электричеству. Счетчики измеряют текущее потребление энергии (выраженное в ваттах) и потребляемую электроэнергию в киловатт-часах (кВтч). В крупных зданиях с высоким потреблением электроэнергии потребление электроэнергии выражается в мегаватт-часах (МВтч). Счетчики в зависимости от мощности подключения могут быть однофазными или трехфазными.В связи с систематически растущим количеством устройств в наших домах трехфазные счетчики стали стандартом в жилых домах. Счетчики также могут быть настроены на учет потребляемого тока по одно- или двухзонному тарифу. В первом варианте (G11) цена на электроэнергию постоянна 24 часа в сутки, во втором варианте (G12) мы платим меньше в определенные часы (обычно с 22:00 до 6:00 и с 13:00 до 15:00. ), а в остальное время цена дороже, чем в случае с тарифом G11. Виды счетчиков электроэнергииВ жилых домах бывают счетчики электроэнергии двух типов: индукционные и электронные. Индукционные счетчики самые распространенные - они имеют алюминиевый диск, который перемещается в соответствии с потреблением электроэнергии. Чем больше энергии мы используем, тем быстрее вращается диск. Если у нас есть индукционный счетчик и мы используем тариф G11 - единственная информация на дисплее - это потребление энергии.Когда мы используем тариф G12, у счетчика два счетчика - первый измеряет потребление электроэнергии в часы более дешевого тарифа, а второй - в часы пик. Изменение тарифа влечет за собой необходимость смены счетчика - поставщики электроэнергии разрешают потребителям менять тариф обычно один раз в год. При использовании индукционного счетчика мы можем рассчитываться с поставщиком электроэнергии двумя способами:
Все более популярными становятся электронные счетчики - устройства, оснащенные жидкокристаллическим экраном, который, как и индукционные счетчики, показывает количество потребляемой электроэнергии. Разница в том, что их проще использовать и они точно рассчитывают потребляемую энергию.Важным преимуществом электронных счетчиков является возможность удаленного считывания показаний потребления электроэнергии - без необходимости посещения сборщика. Поставщики электроэнергии также предлагают счетчики с предоплатой, которые работают аналогично телефонам с предоплатой - сначала мы оплачиваем пополнение счета, а затем звоним. В таких счетчиках мы покупаем определенное количество электроэнергии в системе предоплаты, используя коды пополнения. Коды можно приобрести в стационарных магазинах или заплатив через Интернет.Такое устройство будет работать в сдающихся квартирах, дачных домах или гаражах (например, в мастерских). В некоторых ситуациях, например, из-за неблагоприятной финансовой ситуации, установка счетчика предоплаты Каков риск встречного мошенничества?Есть много способов замедлить или остановить счетчик электроэнергии в Интернете.Такие попытки в основном касаются счетчиков старого типа без соответствующих мер безопасности. Попытки обмануть такую фишку часто бывают любительскими и опасными. Нарушение циферблата индукционного счетчика может привести к его ускорению и, как следствие, завышению текущего потребления кВтч. Это, в свою очередь, приводит к увеличению счета-фактуры, который должен оплатить получатель. Для ремонта счетчика потребуется обратиться к поставщику электроэнергии, который обязательно заметит попытку перехитрить счетчик при осмотре.Любая такая попытка обмана счетчика, нарушения электроснабжения или подключения к сети соседа представляет угрозу для здоровья и жизни членов семьи. Мы также рискуем перебоями в подаче электроэнергии, за что будем страдать от последствий. Согласно закону, ответное мошенничество является кражей, наказуемой лишением свободы на срок до пяти лет. В Польше ежегодно за кражу электроэнергии судят несколько сотен человек. Важно отметить, что у каждого поставщика есть прямая горячая линия, по которой вы можете анонимно сообщить о незаконном потреблении электроэнергии. Оставайтесь с нами |
