Как да намерите текущата мощност - формули с примери за изчисление

Във физиката много внимание се обръща на енергията и силата на устройства, вещества или тела. В електротехниката тези понятия играят не по-малко важна роля, отколкото в другите клонове на физиката, защото колко бързо инсталацията ще свърши своята работа и какъв товар ще понасят електропроводите, зависи от тях. Въз основа на тази информация се избират трансформатори за подстанции, генератори за електроцентрали и секция от проводниците на електропроводи. В тази статия ще ви разкажем как да намерите силата на електрическо устройство или инсталация, знаейки силата на тока, напрежението и съпротивлението.

дефиниция

Мощността е скаларно количество. В общия случай тя е равна на съотношението на извършената работа към времето:

P = dA / dt

С прости думи, това количество определя колко бързо се извършва работата. Тя може да бъде обозначена не само с буквата P, но и W или N, измерена във ватове или киловати, което се съкращава съответно W и kW.

Електрическата мощност е равна на произведението на ток и напрежение или:

P = UI

Как се свързва това с работата? U е съотношението на работата по прехвърляне на единичен заряд и аз определям какъв заряд премина през жицата за единица време. В резултат на трансформациите получихме формула, с която можете да намерите силата, знаейки силата и напрежението на тока.

Формули за изчисления на постояннотокови вериги

Най-лесният начин да се изчисли мощността за постоянен ток. Ако има сила и напрежение на тока, тогава просто трябва да използвате формулата по-горе, за да извършите изчислението:

P = UI

Но не винаги е възможно да се намери захранване по ток и напрежение. Ако не ги познавате, можете да определите P, знаейки съпротивлението и напрежението:

P = u2/ R

Можете също да извършите изчислението, като знаете тока и съпротивлението:

P = i2* R

Последните две формули са удобни за изчисляване на мощността на верига, ако знаете R елемент I или U, който пада върху него.

За променлив ток

За електрическата верига на променлив ток обаче трябва да се вземат предвид общият, активен и реактивен, както и коефициентът на мощност (sosF). Разгледахме всички тези понятия по-подробно в тази статия:https://electroexp.com/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Отбелязваме само, че за да намерите общата мощност в еднофазна мрежа по ток и напрежение, трябва да ги умножите:

S = ui

Резултатът се получава във волт-ампери.За да определите активната мощност (ватове), трябва да умножите S по коефициента cosF. Тя може да бъде намерена в техническата документация за устройството.

P = UIcosF

За да се определи реактивната мощност (реактивна на волта-ампер), вместо cos cos се използва sinF.

Q = UIsinF

Или изразете от този израз:

Пълно изчисление на мощността

И от тук да се изчисли желаната стойност.

Намирането на мощност в трифазна мрежа също е лесно, за да определите S (пълно), използвайте изчислителната формула за токово и фазово напрежение:

S = 3Uеазе

И знаейки линейното:

S = 1,73 * Uлазл

1,73 или корен от 3 - тази стойност се използва за изчисляване на трифазни вериги.

След това, по аналогия, да намерите P активен:

P = 3Uеазе* cos = = 1,73 * Uлазл* cosF

Реактивната мощност може да бъде определена:

Q = 3Uеазе* sinF = 1,73 * Uлазл* sinF

На това теоретичната информация свършва и ще преминем към практика.

Пример за изчисляване на видимата мощност за електромотор

Мощността на електродвигателите е полезна или механична върху вала и електрическата. Те се различават по стойността на коефициента на ефективност (COP), тази информация обикновено е посочена на табелката на електромотора.

Индикционна табелка на индукционния двигател

От тук вземаме данните за изчисляване на връзката в триъгълник към U линейни 380 волта:

  1. Pна вала= 160 kW = 160 000 W
  2. n = 0,94
  3. cos Φ = 0,9
  4. U = 380

След това намерете активната електрическа мощност по формулата:

P = pна вала/ n = 160 000 / 0,94 = 170 213 вата

Сега можете да намерите S:

S = P / cosφ = 170213 / 0.9 = 189126 W

Именно това трябва да се намери и вземе под внимание, като се избере кабел или трансформатор за електродвигател. На това изчисленията приключиха.

Изчисление за паралелна и серийна връзка

Когато изчислявате веригата на електронно устройство, често трябва да намерите мощността, която се разпределя на отделен елемент. След това трябва да определите какво напрежение спада върху него, ако е серийна връзка или какъв ток тече по време на паралелна връзка, ще разгледаме конкретни случаи.

Серия връзка

Тук Itotal е:

I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0.6

Обща мощност:

P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 вата

На всеки резистор R1 и R2, тъй като съпротивлението им е едно и също, напрежението пада заедно с:

U = IR = 0.6 * 10 = 6 Волта

И се откроява от:

Pна резистор= UI = 6 * 0,6 = 3,6 вата

След това с паралелна връзка в такава верига:

Паралелно свързване на елементи на веригата

Първо, потърсете аз във всеки клон:

аз1= U / R1= 12/1 = 12 ампера

аз2= U / R2= 12/2 = 6 ампера

И се откроява на всеки от:

PR1= 12 * 6 = 72 вата

PR2= 12 * 12 = 144 вата

Разпределени общо:

P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 вата

Или чрез обща съпротива, тогава:

Rобщото= (R1* R2) / (R1+ R2) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ома

I = 12 / 0,66 = 18 ампера

P = 12 * 18 = 216 вата

Всички изчисления съвпаднаха, така че намерените стойности са правилни.

заключение

Както можете да видите, намирането на мощността на дадена верига или нейната секция изобщо не е трудно, няма значение дали е константа или промяна. По-важно е правилното определяне на общото съпротивление, ток и напрежение. Между другото, това знание вече е достатъчно за правилното определяне на параметрите на веригата и избора на елементи - колко вата, за да изберете резистори, напречни сечения на кабели и трансформатори. Също така, бъдете внимателни, когато изчислявате S пълен, когато изчислявате радикалния израз. Струва си да добавим само, че когато плащаме сметки за комунални услуги, ние плащаме за киловатчас или кВтч, те са равни на количеството консумирана енергия за определен период от време. Например, ако сте свързали 2 киловат нагревател за половин час, тогава електромерът ще се навива 1 кВт / ч, а за час - 2 кВт / ч и така нататък по аналогия.

И накрая, препоръчваме да гледате полезно видео по темата на статията:

Прочетете също:

Зареждането ...

Добавете коментар

Задължителните полета са маркирани *