- дефиниция
- Формули за изчисления на постояннотокови вериги
- За AC
- Пример за изчисляване на общата мощност за електрически мотор
- Изчисляване за паралелна и серийна връзка
- заключение
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Във физиката много внимание се обръща на енергията и мощността на устройствата, веществата или телата. В електротехниката тези понятия играят също толкова важна роля, колкото и в други области на физиката, тъй като от тях зависи колко бързо ще свърши инсталацията и какви натоварвания ще бъдат натоварени. Въз основа на тази информация се избират трансформатори за подстанции, генератори за електроцентрали и напречно сечение на проводниците на електропроводи. В тази статия ще опишем как да намерим силата на електрическо устройство или инсталация, знаейки силата на тока, напрежението и съпротивлението.дефиниция
Силата е скаларна. Като цяло, тя е равна на съотношението на свършената работа към времето:
P = dA / dt
С прости думи, тази стойност определя колко бързо се извършва работата. Тя може да бъде обозначена не само от буквата Р, но и от W или N, измерена във ватове или киловати, която е съкратено съответно W и kW.
Електрическата мощност е равна на произведението на ток и напрежение:
P = UI
Как се отнася това до работата? U е съотношението на работата по прехвърляне на едно зареждане, и аз определям какъв заряд минава през проводника за единица време. В резултат на трансформациите сме получили такава формула, с помощта на която може да се намери сила, познавайки силата на тока и напрежението.
Формули за изчисления на постояннотокови вериги
Най-лесният начин за изчисляване на мощността за DC верига. Ако има ток и напрежение, тогава просто трябва да използвате горната формула, за да извършите изчислението:
P = UI
Но не винаги е възможно да се намери силата на тока и напрежението. Ако те не са ви известни, можете да определите P, знаейки съпротивлението и напрежението:
Р = U2 / R
Можете също да извършите изчислението, знаейки тока и съпротивлението:
P = I 2 * R
Последните две формули са удобни за изчисляване на мощността на верижен сегмент, ако знаете R на елемент I или U, който попада върху него.
За AC
Въпреки това, за електрическа верига с променлив ток трябва да се има предвид пълно, активно и реактивно, както и фактор на мощността (cosF). Ние разгледахме всички тези понятия по-подробно в тази статия: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.
Отбелязваме само, че за да се намери общата мощност в еднофазната мрежа, токът и напрежението трябва да се умножат:
S = UI
Резултатът ще бъде в волт-ампера за определяне на активната мощност (вата), трябва да се умножи S с коефициента cosF. Тя може да бъде намерена в техническата документация на устройството.
P = UIcosF
За да се определи реактивната мощност (реактивните волта-ампери) вместо cosF, се използва sinF.
Q = UIsinF
Или изразете от този израз:
И от тук да изчислим желаната стойност.
Намиране на енергия в трифазна мрежа също е лесно, за да се определи S (пълно), използвайте формулата за изчисляване на ток и фазово напрежение:
S = 3U f I f
И знаейки линейното:
S = 1.73 * U l I l
1.73 или корен от 3 - тази стойност се използва за изчисления на трифазни вериги.
След това по аналогия ще намерите P активен:
P = 3U f I f * cosF = 1, 73 * U l I I * cosF
Можете да определите реактивната мощност:
Q = 3U f I f * sin F = 1.73 * U l I l * sin F
Тази теоретична информация приключва и ние се придвижваме към практиката.
Пример за изчисляване на общата мощност за електрически мотор
Мощността на електродвигателите е полезна или механична на вала и електрически. Те се различават по величината на коефициента на ефективност (EFF), като тази информация обикновено се посочва върху табелата с данни на двигателя.
От тук ще вземем данните, за да изчислим връзката в триъгълник с линейна 380 волта:
- P на вала = 160 kW = 160000 W
- п = 0.94
- cosF = 0.9
- U = 380
След това можете да намерите активната електрическа енергия по формулата:
P = P на вала / n = 160000 / 0, 94 = 170213 W
Сега можете да намерите S:
S = P / cos = 170213 / 0.9 = 189126 W
Това трябва да се намери и вземе предвид, като се избере кабел или трансформатор за електрически мотор. На това изчисление са свършили.
Изчисляване за паралелна и серийна връзка
При изчисляване на веригата на електронно устройство често е необходимо да се намери мощността, която е разпределена на отделен елемент. След това трябва да се определи какво напрежение пада върху него, ако говорим за серийна връзка, или какви текущи потоци, когато се включи паралелно, разгледа конкретните случаи.
Тук съм равен на:
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 същото, напрежението спада:
U = IR = 0.6 * 10 = 6 V
И се откроява от:
P на резистора = UI = 6 * 0.6 = 3.6 W
Тогава, когато е свързан паралелно в тази схема:
Първо търсим във всеки клон:
I 1 = U / R 1 = 12/1 = 12 ампера
I 2 = U / R 2 = 12/2 = 6 ампера
И той се откроява за всеки от:
P R 1 = 12 * 6 = 72 вата
P R 2 = 12 * 12 = 144 вата
Общо разпределени:
P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 вата
Или чрез общо съпротивление, тогава:
R total = (R 1 * R 2 ) / (R 1 + R 2 ) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0, 66 ома
I = 12 / 0.66 = 18 Ампера
Р = 12 * 18 = 216 вата
Всички изчисления съвпадат, така че намерените стойности са правилни.
заключение
Тъй като можете да бъдете сигурни, че ще намерите силата на веригата или нейната част е напълно проста, няма значение дали става дума за константа или обратна посока. По-важно е правилно да се определи общото съпротивление, ток и напрежение. Между другото, това знание вече е достатъчно, за да се определи правилно параметрите на веригата и изберете елементи - колко вата да изберете резистори, кабелни и трансформаторни секции. Също така, бъдете внимателни при изчисляването на S при изчисляване на радикала. Необходимо е да се добави само, че при заплащане на сметки за комунални услуги плащаме на киловатчас или kWh, те са равни на консумираната мощност за определен период от време. Например, ако сте свързали 2 киловаттен нагревател в продължение на половин час, броячът е с 1 kW / h, а след един час - 2 kW / h и т.н. по аналогия.
Накрая Ви препоръчваме да гледате полезен видеоклип по темата на статията:
Прочетете също така:
- Как да определим консумацията на енергия от устройствата
- Как да изчислим кабелните секции
- Маркиране на резистори за мощност и съпротивление