Kuidas leida võimsust, teades voolutugevust, pinget ja takistust

Füüsikas pööratakse suurt tähelepanu seadmete, ainete või kehade energiale ja võimsusele. Elektrotehnikas mängivad need mõisted mitte vähem olulist rolli kui teistes füüsikaharudes, sest nendest oleneb sellest, kui kiiresti installatsioon oma töö teeb ja kui suurt koormust liinid taluvad jõuülekanne. Selle teabe põhjal valitakse alajaamade trafod, elektrijaamade generaatorid ja ülekandeliinide juhtmete ristlõige. Selles artiklis räägime teile, kuidas leida elektriseadme või -paigaldise võimsust, teades voolutugevust, pinget ja takistust.

Definitsioon

Võimsus on skalaarne suurus. Üldiselt võrdub see tehtud töö ja aja suhtega:

P = dA / dt

Lihtsamalt öeldes määrab see väärtus, kui kiiresti töö tehakse. Seda saab tähistada mitte ainult tähega P, vaid ka W või N, mõõdetuna vattides või kilovattides, mida lühendatakse vastavalt W ja kW.

Elektrivõimsus võrdub voolu ja pinge korrutisega või:

P = UI

Kuidas see tööga seotud on? U on ühiklaengu ülekandmise töö suhe ja I määrab, kui palju laengut on ajaühikus traati läbinud. Teisenduste tulemusena saadi selline valem, mille abil saate võimsuse leida, teades voolutugevust ja pinget.

DC vooluahela valemid

Lihtsaim viis võimsuse arvutamiseks on alalisvooluahela jaoks. Kui vool ja pinge on olemas, peate arvutamiseks kasutama ülaltoodud valemit:

P = UI

Kuid voolu ja pinge järgi pole võimsust alati võimalik leida. Kui te neid ei tea, saate P määrata, teades takistust ja pinget:

P = U²/ R

Arvutuse saate teha ka teades voolu ja takistust:

P = I²*R

Kaks viimast valemit on mugavad vooluringi sektsiooni võimsuse arvutamiseks, kui teate sellele langeva elemendi I või U R-d.

Vahelduvvoolu jaoks

Kuid vahelduvvoolu elektriahela puhul on vaja arvestada kogu-, aktiivse- ja reaktiivse ning võimsusteguriga (cosF). Kõiki neid mõisteid käsitlesime selles artiklis üksikasjalikumalt: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Märgime ainult, et ühefaasilise võrgu koguvõimsuse leidmiseks voolu ja pinge osas peate need korrutama:

S = UI

Tulemus on volt-amprites, aktiivvõimsuse (vatti) määramiseks peate korrutama S cosF-teguriga. Selle leiate seadme tehnilisest dokumentatsioonist.

P = UIcosФ

Reaktiivvõimsuse (reaktiivvolt-amprite) määramiseks kasutatakse cosF asemel sinF.

Q = UIsinФ

Või väljendage sellest väljendist:

Ja siit arvutage vajalik väärtus.

Kolmefaasilises võrgus on ka võimsust lihtne leida, S (täis) määramiseks kasutage voolu- ja faasipinge arvutamiseks valemit:

S = 3U_fI_f

Ja Ulineari teades:

S = 1,73 * U_lI_l

1,73 või 3 juur - seda väärtust kasutatakse kolmefaasiliste ahelate arvutamiseks.

Seejärel leidke analoogia põhjal P aktiivne:

P = 3U_fI_f* cosФ = 1,73 * U_lI_l* cosФ

Saate määrata reaktiivvõimsuse:

Q = 3U_fI_f* sinФ = 1,73 * U_lI_l* sinФ

Siin lõpeb teoreetiline teave ja liigume edasi praktika juurde.

Näide elektrimootori näivvõimsuse arvutamisest

Elektrimootorite võimsus on kasulik või mehaaniline võllil ja elektriline. Need erinevad jõudlusteguri (COP) väärtuse poolest, see teave on tavaliselt näidatud elektrimootori andmesildil.

Siit võtame andmed U-lineaarse 380 V kolmnurgaga ühenduse arvutamiseks:

1. P_{võlli peal}= 160 kW = 160 000 W
2. n = 0,94
3. cosФ = 0,9
4. U = 380

Seejärel leiate aktiivse elektrivõimsuse valemiga:

P = P_{võlli peal}/ n = 160000 / 0,94 = 170213 W

Nüüd leiate S:

S = P / cosφ = 170213 / 0,9 = 189126 W

Just tema tuleb leida ja elektrimootori kaabli või trafo valimisel arvestada. See lõpetab arvutused.

Arvutamine paralleel- ja jadaühenduse jaoks

Elektroonilise seadme vooluahela arvutamisel peate sageli leidma võimsuse, mis on eraldatud eraldi elemendile. Seejärel peate määrama, milline pinge sellel langeb, kui me räägime jadaühendusest või milline vool paralleelselt ühendamisel voolab, siis kaalume konkreetseid juhtumeid.

Siin on kogusumma võrdne:

I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0,6

Üldine võimsus:

P = kasutajaliides = 12 * 0,6 = 7,2 vatti

Kuna nende takistus on sama, langeb pinge igal takistil R1 ja R2:

U = IR = 0,6 * 10 = 6 volti

Ja see paistab silma:

P_{takisti peal}= kasutajaliides = 6 * 0,6 = 3,6 vatti

Seejärel, kui ühendate paralleelselt sellise skeemi järgi:

Esiteks otsime igast harust I:

I₁= U / R₁= 12/1 = 12 amprit

I₂= U / R₂= 12/2 = 6 amprit

Ja see paistab igaühe puhul silma:

P_R1= 12 * 6 = 72 vatti

P_R2= 12 * 12 = 144 vatti

Kokkuvõttes paistab silma:

P = kasutajaliides = 12 * (6 + 12) = 216 vatti

Või üldise vastupanu kaudu, siis:

R_üldine= (R₁*R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 oomi

I = 12 / 0,66 = 18 amprit

P = 12 * 18 = 216 vatti

Kõik arvutused ühtisid, mis tähendab, et leitud väärtused on õiged.

Järeldus

Kuidas saaksite olla kindel, et leiate vooluahela või tema sait on kiire, olenemata sellest, kas me räägime postoyanke'ist või katkestusest. Olulisem on kogutakistuse, voolu ja pinge õige määramine. Muide, need teadmised on piisavad, et määrata õiged parameetrid vooluringi elemendid ja valik - valida mitu vatti takistid, kui kaablid ja trafod. Samuti olge radikaalse avaldise arvutamisel S täielik arvutamisel ettevaatlik. Tasub vaid lisada, et kommunaalmakseid tasudes maksame kilovatt-tundide ehk kWh eest, need on võrdsed teatud aja jooksul tarbitud võimsusega. Näiteks kui ühendasite pooleks tunniks 2 kilovatise küttekeha, kerib arvesti 1 kW / h ja tunni pärast - 2 kW / h ja nii edasi analoogia põhjal.

Lõpuks soovitame vaadata kasulikku videot artikli teemal:

Loe ka:

• Kuidas määrata seadmete energiatarbimist
• Kuidas arvutada kaabli ristlõiget
• Takisti märgistus võimsuse ja takistuse järgi