Действия населения при наводнении

Наводнение – это значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море в период снеготаяния, ливней, ветровых нагонов воды, при заторах, зажорах и т.п. К особому типу относятся наводнения, вызываемые ветровым нагоном воды в устья рек. Наводнения приводят к разрушениям мостов, дорог, зданий, сооружений, приносят значительный материальный ущерб, а при больших скоростях движения воды (более 4 м\с) и большой высоте подъема воды (более 2 м) вызывают гибель людей и животных. Основной причиной разрушения являются воздействия на здания и сооружения гидравлических ударов массы воды, плывущих с большой скоростью льдин, различных обломков, плавсредств и т.п. Наводнения могут возникать внезапно и продолжаться от нескольких часов до 2 – 3 недель.

Как подготовиться к наводнению

Если Ваш район часто страдает от наводнений, изучите и запомните границы возможного затопления, а также возвышенные, редко затапливаемые места, расположенные в непосредственной близости от мест проживания, кратчайшие пути движения к ним. Ознакомьте членов семьи с правилами поведения при организованной и индивидуальной эвакуации, а также в случае внезапного и бурно развивающегося наводнения. Запомните места хранения лодок, плотов, строительных материалов для их изготовления. Заранее составьте перечень документов, имущества и медикаментов, вывозимых при эвакуации. Уложите в специальный чемодан или рюкзак ценности, необходимые теплые вещи, запас продуктов, воды и медикаменты.

Как действовать во время наводнения

По сигналу оповещения об угрозе наводнения и об эвакуации безотлагательно, в установленном порядке выходите (выезжайте) из опасной зоны возможного катастрофического затопления в назначенный безопасный район или на возвышенные участки местности, захватив с собой документы, ценности, необходимые вещи и двухсуточный запас не портящихся продуктов питания. В конечном пункте эвакуации зарегистрируйтесь.

Перед уходом из дома выключите электричество и газ, погасите огонь в отопительных печах, закрепите все плавучие предметы, находящиеся вне зданий, или разместите их в подсобных помещениях. Если позволяет время, ценные домашние вещи переместите на верхние этажи или на чердак жилого дома. Закройте окна и двери, при необходимости и наличии времени забейте снаружи досками (щитами) окна и двери первых этажей. При отсутствии организованной эвакуации, до прибытия помощи или спада воды, находитесь на верхних этажах и крышах зданий, на деревьях или других возвышающихся предметах. При этом постоянно подавайте сигнал бедствия: днем – вывешиванием или размахиванием хорошо видимым полотнищем, подбитым к древку, а в темное время – световым сигналом и периодически голосом. При подходе спасателей спокойно, без паники и суеты, с соблюдением мер предосторожности, переходите в плавательное средство. При этом неукоснительно соблюдайте требования спасателей, не допускайте перегрузки плавсредств. Во время движения не покидайте установленных мест, не садитесь на борта, строго выполняйте требования экипажа.

Самостоятельно выбираться из затопленного района рекомендуется только при наличии таких серьезных причин, как необходимость оказания медицинской помощи пострадавшим, продолжающийся подъем уровня воды. При угрозе затопления верхних этажей (чердака). При этом необходимо иметь надежное плавательное средство и знать направление движения. В ходе самостоятельного выдвижения не прекращайте подавать сигнал бедствия. Оказывайте помощь людям, плывущим в воде и утопающим.

Если тонет человек

Бросьте тонущему человеку плавающий предмет, ободрите его, позовите на помощь. Добираясь до пострадавшего вплавь учтите течение реки. Если тонущий не контролирует свои действия, подплывите к нему сзади и, захватив его за волосы, буксируйте к берегу.

Допустимое время пребывания человека в воде

Температура воды (градусы С)	Время пребывания

Как действовать после наводнения

Перед тем, как войти в здание проверьте, не угрожает ли оно обрушением или падением какого-либо предмета. Проветрите здание (для удаления накопившихся газов). Не включайте электроосвещение, не пользуйтесь источниками открытого огня, не зажигайте спичек до полного проветривания помещения и проверки исправности системы газоснабжения. Проверьте исправность электропроводки, трубопроводов газоснабжения, водопровода и канализации. Не пользуйтесь ими до тех пор, пока не убедитесь в их исправности с помощью специалистов. Для просушивания помещений откройте все окна и двери, уберите грязь с пола и стен, откачайте воду из подвалов. Не употребляйте пищевые продукты, которые были в контакте с водой. Организуйте очистку колодцев от нанесенной грязи и удалите из них воду.

План:

I. Чрезвычайные ситуации природного характера

Введение

1. Определение ЧС

2. Природные ЧС

2.1. Землетрясения

2.2. Наводнения

2.3. Оползни,сели

2.4. Ураганы,циклоны,тайфуны,штормы,смерчи,бури

2.5. Снежные заносы,метели,ураганы

2.6. Пожары

2.7. Инфекционные заболевания

II. Действия населения при наводнении

Введение

1. Причины наводнений

2. Правила поведения при наводнениях

Список использованной литературы

I Чрезвычайные ситуации природного характера

Введение

Современный человек на протяжении своей жизни находится в различных средах: социальной, производственной, местной (городской, сельской), бытовой, природной и др.

Человек и среда его обитания образуют систему, состоящую из множества взаимодействующих элементов, имеющую упорядоченность в определенных границах и обладающую специфическими свойствами. Такое взаимодействие определяется множеством факторов и оказывает влияние как на самого человека, так и на соответствующую среду его обитания. Это влияние может быть, с одной стороны, положительным, с другой - одновременно и отрицательным (негативным).

Негативные воздействия факторов природной среды проявляются главным образом в чрезвычайных ситуациях. Эти ситуации могут быть следствием как стихийных бедствий, так и производственной деятельности человека. В целях локализации и ликвидации негативных воздействий, возникающих в чрезвычайных ситуациях, создаются специальные службы, разрабатываются правовые основы и создаются материальные средства для их деятельности. Большое значение имеет обучение населения правилам поведения в таких ситуациях, а также подготовка специальных кадров в области безопасности жизнедеятельности.

1. Определение ЧС

Чрезвычайная ситуация - это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, а также значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности.

ЧС классифицируются по характеру источника и по масштабам.

2. Природные ЧС

2.1. Землетрясения.

Землетрясения - сейсмические явления, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии, передающиеся на большие расстояния в виде резких колебаний, приводящих к разрушению зданий, сооружений, пожарам и человеческим жертвам. Разрушительными являются землетрясения интенсивностью более 7 баллов по 12-ти бальной шкале Рихтера, опасными - свыше 5 баллов. Пятая часть территории России подвержена землетрясениям силой более 7 баллов. Землетрясение - самое страшное стихийное бедствие. Ежегодно на Земле происходит до 1500 землетрясений, до 300 из них носит разрушительный характер. В последние десятилетия наиболее разрушительные землетрясения происходили в 1988 г. в Армении, погибло 25 тысяч человек; в 1995 г. в Японии, погибло 6336 человек; в 1995 г. был полностью разрушен город Нефтегорск, из 3000 человек погибло 2000.

Меры безопасности.

При землетрясениях запрещается: пользоваться лифтом, зажигать спички.

Почувствовав толчки, необходимо:

1. Быстро покинуть здание.

3. На втором и последующих этажах встать в проем входной или балконной двери, отойти от окон и занять место в углу, образованном капитальными стенами.

2.2. Наводнения.

Наводнение - временное затопление суши в результате подъема воды выше обычного (ординара).

Обильные осадки, дожди;

Интенсивное таяние снега;

Образование заторов (льдины весной), зажоров (мелкий снег, лед осенью);

Разрушение гидротехнических сооружений;

Подземные землетрясения (вызывают гигантские волны - цунами)

Сильный нагонный ветер на морских побережьях и устьях рек, впадающих в море.

При угрозе наводнения необходимо:

1. Постоянно слушать информацию об обстановке и порядке действий.

2. Продовольствие, ценные вещи, одежду, обувь перенести на верхние этажи.

3. Из опасных районов эвакуировать население.

4. Скот перегнать на возвышенные места.

В процессе наводнения:

1.Спасти людей, где бы они ни оказались.

2. В первую очередь из зоны затопления вывезти детей.

3. Оказать срочную помощь людям, оказавшимся в воде.

2.3. Оползни, сели.

Оползень - это скользящее смещение масс горных пород по склону под влиянием силы тяжести. Происходят они на всех склонах, начиная с крутизны 19 , а на глинистых грунтах с 5 - 7 .

Меры безопасности:

1. Наблюдать за обстановкой, поведением животных, дождями.

2. При первых признаках оползня быстро эвакуировать людей, животных, материальные ценности.

3. В процессе оползня в здания не входить, к строениям не приближаться, быть в стороне от района смещения грунта.

Сель - бурный грязевой или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах горных рек.

Меры безопасности

1. Получив информацию, немедленно эвакуироваться за границы зоны распространения селя.

2. Уходить на возвышенные места. Оказавшемуся в селевом потоке помочь всеми имеющимися средствами, выводя его по направлению движения массы с постепенным приближением к краю.

2.4. Ураганы, циклоны, тайфуны, штормы, смерчи, бури.

Эта ЧС вызвана движением воздушных масс с большой скоростью. Скорость ветра при урагане 30 - 40 м/с, при шторме 20 - 30 м/с, при буре 15 - 30 м/с, при тайфуне более 50 м/с. Циклоны и тайфуны сопровождаются ливневыми дождями. Смерч - вихревое движение воздуха с огромной скоростью, иногда превышающую скорость звука, имеющее вид темного столба диаметром от нескольких десятков до сотен метров. Ураганный ветер разрушает прочные и сносит легкие строения, опустошает поля, обрывает провода, валит столбы и вырывает с корнями деревья, топит суда, повреждает транспортные средства.

Получив штормовое предупреждение, необходимо:

Закрыть окна, двери, чердачные помещения;

С балконов и лоджий убрать все, что может быть сброшено ураганом;

Выключить газ, потушить огонь в печах, подготовить фонари, свечи, лампы;

Запастись водой, продуктами, держать радиоточку, телевизор, приемник включенными;

На открытой местности укрыться в канаве, яме, овраге;

Укрыться в защитном сооружении;

Подготовить медикаменты и перевязочные материалы.

2.5. Снежные заносы, метели, ураганы.

Сильные снегопады характерны для большей части России. Длятся они иногда несколько суток. Прогнозируются снежные заносы, как правило, вполне надежно и своевременно.

Получив предупреждение о буре и снежных заносах, необходимо:

1. Создать запасы воды, продуктов, топлива.

2. Репродуктор радиотрансляции, приемник, телевизор держать постоянно включенными.

3. Приготовить аварийное освещение, электрические фонари, свечи, керосиновые лампы.

4. Позаботиться о запасах кормов и воды для животных.

5. Утеплить помещения.

После бурана:

1. Принять участие в расчистке дорог и улиц от заносов.

2. В местах возможного схода лавин внимательно следить за предупредительными знаками.

3. Если буран застал вас в дороге, подать сигнал помощи, повесив на шест (антенну) ярку ткань. Периодически прогревать машину.

2.6. Пожары.

Пожар - неконтролируемы процесс горения, влекущий за собой гибель людей, уничтожение материальных ценностей. Пожары возникают стихийно (до 10%) или по воле человека (до 90%).

Причины пожаров:

Неосторожное обращение с огнем;

Поджоги.

Характеристикой разрушительного действия пожаров является температура горения и скорость движения пожаров. По характеру лесные пожары бывают низовыми, подземными и верховыми. При низовых пожарах огонь движется со скоростью 0,1-1 км/ч. только по надпочвенному слою, верховые - 3-10 км/ч, охватывающие кроны деревьев, и почвенные пожары возникают в толще горючего материала (торф, сланец, бурый уголь). Степной пожар возникает в сухое время года при созревании трав и хлебов. Скорость такого пожара 20-30 км/ч.

Необходимые меры при пожаре:

1. Захлестывание кромки пожара - самый простой и достаточно эффективные способ тушения.

2. Забрасывание огня рыхлым грунтом.

3. Выводить и вывозить людей в направлении, перпендикулярном распространению огня.

4. Двигаться вдоль речек, ручьев, по воде.

5. Рот и нос прикрывать ватно-марлевой повязкой, платком. Полотенцем.

2.7. Инфекционные заболевания.

Инфекционные болезни людей - это заболевания, вызванные болезнетворными микроорганизмами и передающиеся от зараженного человека или животного - к здоровому. Ежегодно на Земле переносят инфекционные заболевания свыше 1 млрд. человек.

Эпидемия - это массовое распространение инфекционного заболевания людей в какой-либо местности или стране, значительно превышающее общий уровень заболеваемости.

Самые опасные заболевания ХХ века - СПИД, гепатит Б, В.

Заболевание

Способ распространения

Скрытый период (сутки)

Продолжительность потери работоспособности (сутки)

Смертность без лечения

Распыление в воздухе; заражение воды, пищи, предметов домашнего обихода; искусственное заражение переносчиков.

7 - 14 (при бубонной форме)

100 (при легочной и септических формах)

Туляремия

Сибирская язва

Распыление спор в воздухе

До 100 (при легочно-кишечной форме)

20 - 30 (при острой форме)

Мелиоидоз

4 - 20 (при острой форме)

Профилактические меры:

1. Обязательно использовать индивидуальную аптечку АИ-2, таблетки олететрина, норсульфазола, тетрациклина гидрохлорида.

2. Повысить устойчивость организма к возбудителям инфекций с помощью предохранительных прививок.

3. Носить ватно-марлевые повязки, Ограничить скопления людей и их контакты.

При появлении больных необходимо:

1. Немедленно сообщить об этом в медицинское учреждение. Больного изолировать.

2. Провести дезинфекцию помещений.

3. Ужесточить правила личной гигиены, активно выявлять и госпитализировать больных.

4. В случае возникновения очага инфекционного заболевания, ввести карантин и обсервацию.

II Действия населения при наводнении

Введение

Общеизвестно, что состояние и развитие как биосферы, так и человеческого общества находится в прямой зависимости от состояния водных ресурсов. В последние десятилетия все большее число специалистов и политических деятелей среди проблем, стоящих перед человечеством, под номером 1 называют проблему воды. Водные проблемы возникают в четырех случаях: когда воды нет или ее недостаточно, когда качество воды не отвечает социальным, экологическим и хозяйственным требованиям, когда режим водных объектов не соответствует оптимальному функционированию экосистем, а режим ее подачи потребителям не отвечает социальным и экономическим требованиям населения и, наконец, когда от избытка воды обжитые территории страдают от наводнений.

В глобальном аспекте первые три проблемы явились порождением уходящего века, а четвертая сопутствует человеческому обществу с древнейших времен. И как это ни парадоксально, на протяжении многих веков человечество, предпринимающее неимоверные усилия для защиты от наводнений, никак не может преуспеть в этом мероприятии. Наоборот, с каждым веком ущерб от наводнений продолжает расти. Особенно сильно, примерно в 10 раз, он возрос за вторую половину ушедшего века. По нашим расчетам, площадь паводкоопасных территорий составляет на Земном шаре примерно 3 млн. кв. км, на которых проживает около 1 миллиарда человек. Ежегодные убытки от наводнений в отдельные годы превышают 200 миллиардов долларов. Гибнут десятки и более тысяч людей.

Наводнение - это интенсивное затопление большой территории водой выше ежегодных уровней, одно из стихийных бедствий. Отмечается при половодьях, паводках, прорывах дамб и плотин.

1.Причины наводнений

Причины наводнений многообразны, и каждой причине или группе причин соответствует свой вид наводнения. Ниже укажем четыре группы видов наводнений.

1. Наводнения, связанные с прохождением очень большого для данной реки расхода воды. Такие наводнения случаются в период весеннего снеготаяния, при выпадении обильных ливневых и дождевых осадков, в случае крушения плотин и при прорывах завальных озер.

2. Наводнения, вызванные в основном большим сопротивлением, которое водный поток встречает в реке. Это обычно происходит в начале и в конце зимы при зажорах и заторах льда.

3. Наводнения, обусловленные как прохождением больших расходов воды, так и значительным сопротивлением водному потоку. К нт1 относятся селевые потоки на горных реках и водно-снеговые потоки в балках, оврагах и ложбинах.

4. Наводнения, создаваемые ветровыми нагонами воды на крупных озерах и водохранилищах, а также в морских устьях рек.

2. Правила поведения при наводнениях .

Наводнение является одним из тяжёлых стихийных бедствий. Действия населения при наводнениях осуществляются с учетом времени упреждения наводнения, а также опыта наблюдений прошлых лет за проявлением этой стихии.

При значительном времени упреждения наводнения осуществляются мероприятия по возведению соответствующих гидротехнических сооружений на реках и других местах предполагаемого наводнения, по подготовке и проведению заблаговременной эвакуации населения и сельскохозяйственных животных, по вывозу материальных ценностей из районов возможного затопления.

Об эвакуации на случай наводнения, как правило, объявляется специальным распоряжением комиссии по чрезвычайным ситуациям.

Население затапливаемых районов о начале и порядке эвакуации оповещается по местным радиотрансляционным сетям и телевидению; работающие, кроме того, оповещаются через администрацию предприятий, учреждений и учебных заведений, а население, не занятое в сфере производства и обслуживания, - через жилищно-эксплутационные участки и домоуправления. При наличии достаточного времени население из угрожаемых районов эвакуируется вместе с имуществом. С этой целью каждой семье должен предоставляться транспорт.

На предприятиях и в учреждениях при угрозе затопления изменяется режим работы, а в некоторых случаях работа прекращается. Защита некоторой части материальных ценностей иногда проводится на месте, для чего заделываются приямки, входы и оконные проемы подвалов и нижних этажей зданий. В зонах возможных затоплений временно прекращают работу школы и дошкольные детские учреждения.

Внезапность возникновения наводнения вызывает необходимость особого поведения и действий населения. Если люди проживают на первом этаже и на улице наблюдается подъем воды, необходимо покинуть квартиры, подняться на верхние этажи, если дом одноэтажный – занять чердачные помещения.

Поиск людей на затопленной территории организуется и осуществляется немедленно, для этого привлекаются экипажи плавательных средств и техника.

При спасательных работах необходимо проявлять выдержку и самообладание, строго выполнять все требования спасателей. Нельзя перегружать спасательные средства, поскольку это угрожает безопасности спасаемых и спасателей.

Попав в воду, следует сбросить с себя тяжелую одежду и обувь, отыскать плавающие поблизости предметы и воспользоваться ими до получения помощи.

При спасении утопающего нужно оказывать ему помощь даже в том случае, если у него нет видимых признаков жизни. Дело в том, что пострадавший может находиться в состоянии клинической смерти, и его еще можно спасти. Прекращать оживление можно лишь при наличии явных признаков истинной, или биологической, смерти.

Если ваш дом попадает в зону подтопления.

Отключите газ, воду и электричество; погасите огонь в печах; перенесите на верхние этажи и чердаки, ценные предметы и вещи; закройте окна и двери, при необходимости – оббейте окна и двери первых этажей досками или фанерой.

До прибытия помощи или спада воды нужно оставаться на верхних этажах и крышах или других возвышенностей. Чтобы спасатели могли быстрее обнаружить потерпевших, нужно в светлое время суток вывешивать на высокое место белое или цветное полотно, а в темноте - подавать световые сигналы. Когда подошли спасатели, переходить в лодку, садится в вертолет нужно по одному, не устраивая панику.

Если получено предупреждение об эвакуации:

· подготовить теплую одежду, сапоги, одеяла, деньги и ценности;

· завернуть в непромокаемый пакет паспорт и другие документы;

· собрать трехдневный запас питания; подготовить аптечку первой помощи и лекарства, которыми вы обычно пользуетесь;

· взять с собой туалетные принадлежности и постельное белье.

Все вещи и продукты лучше всего уложить в рюкзак, чемодан или сумку. Вам будет объявлено, куда и как (специальным транспортом или пешком) следует направляться из опасной зоны. В конечном пункте эвакуации вам необходимо зарегистрироваться.

Список литературы:

1. Чрезвычайные ситуации и защита от них. Сост. А.Бондаренко. Москва, 1998 г.

2. Чрезвычайные ситуации.Энергия: экономика, техника, экология, 2000 г.1999 г.

3. Причины и последствия стихийных бедствий и катастроф.Мешков Н. Основы безопасности жизни. 1998 г.

4. Проблемы безопасности при ЧС. 1999 г.Власов и др.

Коэффициент полезного действия (КПД) - это характеристика результативности системы в отношении преобразования или передачи энергии, который определяется отношением полезно использованной энергии к суммарной энергии, полученной системой.

КПД - величина безразмерная, обычно ее выражают в процентах:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется по формуле: , где A = Q1Q2. КПД теплового двигателя всегда меньше 1.

Цикл Карно - это обратимый круговой газовый процесс, который состоит из последовательно стоящих двух изотермических и двух адиабатных процессов, выполняемых с рабочим телом.

Круговой цикл, включающий в себя две изотермы и две адиабаты, соответствует максимальному КПД.

Французский инженер Сади Карно в 1824 г. вывел формулу максимального КПД идеального теплового двигателя, где рабочее тело - это идеальный газ, цикл которого состоял из двух изотерм и двух адиабат, т. е. цикл Карно. Цикл Карно - реальный рабочий цикл теплового двигателя, свершающего работу за счет теплоты, подводимой рабочему телу в изотермическом процессе.

Формула КПД цикла Карно, т. е. максимального КПД теплового двигателя имеет вид: , где T1 - абсолютная температура нагревателя, Т2 - абсолютная температура холодильника.

Тепловые двигатели - это конструкции, в которых тепловая энергия превращается в механическую.

Тепловые двигатели многообразны как по конструкции, так и по назначению. К ним относятся паровые машины, паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели.

Однако, несмотря на многообразие, в принципе действия различных тепловых двигателей есть общие черты. Основные компоненты каждого теплового двигателя:

• нагреватель;
• рабочее тело;
• холодильник.

Нагреватель выделяет тепловую энергию, при этом нагревает рабочее тело, которое находится в рабочей камере двигателя. Рабочим телом может быть пар или газ.

Приняв количество теплоты, газ расширяется, т.к. его давление больше внешнего давления, и двигает поршень, производя положительную работу. При этом его давление падает, а объем увеличивается.

Если сжимать газ, проходя те же состояния, но в обратном направлении, то совершим ту же по абсолютному значению, но отрицательную работу. В итоге вся работа за цикл будет равна нулю.

Для того чтобы работа теплового двигателя была отлична от нуля, работа сжатия газа должна быть меньше работы расширения.

Чтобы работа сжатия стала меньше работы расширения, необходимо, чтобы процесс сжатия проходил при меньшей температуре, для этого рабочее тело нужно охладить, поэтому в конструкцию теплового двигателя входит холодильник. Холодильнику рабочее тело отдает при соприкосновении с ним количество теплоты.

Энциклопедичный YouTube

• 1 / 5

  Математически определение КПД может быть записано в виде:

  η = A Q , {\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}},}

  где А - полезная работа (энергия), а Q - затраченная энергия.

  Если КПД выражается в процентах, то он вычисляется по формуле:

  η = A Q × 100 % {\displaystyle \eta ={\frac {A}{Q}}\times 100\%} ε X = Q X / A {\displaystyle \varepsilon _{\mathrm {X} }=Q_{\mathrm {X} }/A} ,

  где Q X {\displaystyle Q_{\mathrm {X} }} - тепло, отбираемое от холодного конца (в холодильных машинах холодопроизводительность); A {\displaystyle A}

  Для тепловых насосов используют термин коэффициент трансформации

  ε Γ = Q Γ / A {\displaystyle \varepsilon _{\Gamma }=Q_{\Gamma }/A} ,

  где Q Γ {\displaystyle Q_{\Gamma }} - тепло конденсации, передаваемое теплоносителю; A {\displaystyle A} - затрачиваемая на этот процесс работа (или электроэнергия).

  В идеальной машине Q Γ = Q X + A {\displaystyle Q_{\Gamma }=Q_{\mathrm {X} }+A} , отсюда для идеальной машины ε Γ = ε X + 1 {\displaystyle \varepsilon _{\Gamma }=\varepsilon _{\mathrm {X} }+1}

  Наилучшими показателями производительности для холодильных машин обладает обратный цикл Карно : в нём холодильный коэффициент

  ε = T X T Γ − T X {\displaystyle \varepsilon ={T_{\mathrm {X} } \over {T_{\Gamma }-T_{\mathrm {X} }}}} , поскольку, кроме принимаемой в расчёт энергии A (напр., электрической), в тепло Q идёт и энергия, отбираемая от холодного источника. Содержание:

  В процессе перемещения зарядов внутри замкнутой цепи, источником тока совершается определенная работа. Она может быть полезной и полной. В первом случае источник тока перемещает заряды во внешней цепи, совершая при этом работу, а во втором случае - заряды перемещаются во всей цепи. В этом процессе большое значение имеет КПД источника тока, определяемого, как соотношение внешнего и полного сопротивления цепи. При равенстве внутреннего сопротивления источника и внешнего сопротивления нагрузки, половина всей мощности будет потеряна в самом источнике, а другая половина выделится на нагрузке. В этом случае коэффициент полезного действия составит 0,5 или 50%.

  КПД электрической цепи

  Рассматриваемый коэффициент полезного действия в первую очередь связан с физическими величинами, характеризующими скорость преобразования или передачи электроэнергии. Среди них на первом месте находится мощность, измеряемая в ваттах. Для ее определения существует несколько формул: P = U x I = U2/R = I2 x R.

  В электрических цепях может быть различное значение напряжения и величина заряда, соответственно и выполняемая работа тоже отличается в каждом случае. Очень часто возникает необходимость оценить, с какой скоростью передается или преобразуется электроэнергия. Эта скорость представляет собой электрическую мощность, соответствующую выполненной работе за определенную единицу времени. В виде формулы данный параметр будет выглядеть следующим образом: P=A/∆t. Следовательно, работа отображается как произведение мощности и времени: A=P∙∆t. В качестве единицы измерения работы используется .

  Для того чтобы определить, насколько эффективно какое-либо устройство, машина электрическая цепь или другая аналогичная система, в отношении мощности и работы используется КПД - коэффициент полезного действия. Данная величина определяется как отношение полезно израсходованной энергии, к общему количеству энергии, поступившей в систему. Обозначается КПД символом η, а математически определяется в виде формулы: η = A/Q x 100% = [Дж]/[Дж] х 100% = [%], в которой А - работа выполненная потребителем, Q - энергия, отданная источником. В соответствии с законом сохранения энергии, значение КПД всегда равно или ниже единицы. Это означает, что полезная работа не может превышать количество энергии, затраченной на ее совершение.

  

  Таким образом, определяются потери мощности в какой-либо системе или устройстве, а также степень их полезности. Например, в проводниках потери мощности образуются, когда электрический ток частично превращается в тепловую энергию. Количество этих потерь зависит от сопротивления проводника, они не являются составной частью полезной работы.

  Существует разница, выраженная формулой ∆Q=A-Q, наглядно отображающей потери мощности. Здесь очень хорошо просматривается зависимость между ростом потерь мощности и сопротивлением проводника. Наиболее ярким примером служит лампа накаливания, КПД у которой не превышает 15%. Остальные 85% мощности превращаются в тепловое, то есть в инфракрасное излучение.

  Что такое КПД источника тока

  Рассмотренный коэффициент полезного действия всей электрической цепи, позволяет лучше понять физическую суть КПД источника тока, формула которого также состоит из различных величин.

  

  В процессе перемещения электрических зарядов по замкнутой электрической цепи, источником тока выполняется определенная работа, которая различается как полезная и полная. Во время совершения полезной работы, источника тока перемещает заряды во внешней цепи. При полной работе, заряды, под действием источника тока, перемещаются уже по всей цепи.

  В виде формул они отображаются следующим образом:

  • Полезная работа - Аполез = qU = IUt = I2Rt.
  • Полная работа - Аполн = qε = Iεt = I2(R +r)t.

  На основании этого, можно вывести формулы полезной и полной мощности источника тока:

  • Полезная мощность - Рполез = Аполез /t = IU = I2R.
  • Полная мощность - Рполн = Аполн/t = Iε = I2(R + r).

  В результате, формула КПД источника тока приобретает следующий вид:

  • η = Аполез/ Аполн = Рполез/ Рполн = U/ε = R/(R + r).

  Максимальная полезная мощность достигается при определенном значении сопротивления внешней цепи, в зависимости от характеристик источника тока и нагрузки. Однако, следует обратить внимание на несовместимость максимальной полезной мощности и максимального коэффициента полезного действия.

  Исследование мощности и КПД источника тока

  Коэффициент полезного действия источника тока зависит от многих факторов, которые следует рассматривать в определенной последовательности.

  

  Для определения , в соответствии с законом Ома, существует следующее уравнение: i = E/(R + r), в котором Е является электродвижущей силой источника тока, а r - его внутренним сопротивлением. Это постоянные величины, которые не зависят от переменного сопротивления R. С их помощью можно определить полезную мощность, потребляемую электрической цепью:

  • W1 = i x U = i2 x R. Здесь R является сопротивлением потребителя электроэнергии, i - ток в цепи, определяемый предыдущим уравнением.

  Таким образом, значение мощности с использованием конечных переменных будет отображаться в следующем виде: W1 = (E2 x R)/(R + r).

  Поскольку представляет собой промежуточную переменную, то в этом случае функция W1(R) может быть проанализирована на экстремум. С этой целью нужно определить значение R, при котором величина первой производной полезной мощности, связанная с переменным сопротивлением (R) будет равной нулю: dW1/dR = E2 x [(R + r)2 - 2 x R x (R + r)] = E2 x (Ri + r) x (R + r - 2 x R) = E2(r - R) = 0 (R + r)4 (R + r)4 (R + r)3

  Из данной формулы можно сделать вывод, что значение производной может быть нулевым лишь при одном условии: сопротивление приемника электроэнергии (R) от источника тока должно достичь величины внутреннего сопротивления самого источника (R => r). В этих условиях значение коэффициента полезного действия η будет определяться как соотношение полезной и полной мощности источника тока - W1/W2. Поскольку в максимальной точке полезной мощности сопротивление потребителя энергии источника тока будет таким же, как и внутреннее сопротивление самого источника тока, в этом случае КПД составит 0,5 или 50%.

  Задачи на мощность тока и КПД