Kuinka löytää tehoa tuntemalla ampeeri, jännite ja vastus

Fysiikassa kiinnitetään paljon huomiota laitteiden, aineiden tai kappaleiden energiaan ja tehoon. Sähkötekniikassa näillä käsitteillä on yhtä tärkeä rooli kuin muilla fysiikan aloilla, koska niistä riippuu siitä, kuinka nopeasti asennus suorittaa tehtävänsä ja kuinka paljon kuormaa linjat kestävät voimansiirto. Näiden tietojen perusteella valitaan muuntajat sähköasemille, generaattorit voimalaitoksille ja voimajohtojen johtimien poikkileikkaus. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka löytää sähkölaitteen tai -asennuksen teho, kun tiedät virran voimakkuuden, jännitteen ja resistanssin.

Määritelmä

Teho on skalaarisuure. Yleensä se on yhtä suuri kuin suoritetun työn suhde aikaan:

P = dA/dt

Yksinkertaisesti sanottuna tämä arvo määrittää, kuinka nopeasti työ tehdään. Sitä voidaan merkitä ei vain kirjaimella P, vaan myös W tai N, mitattuna watteina tai kilowatteina, jotka on lyhennetty W ja kW vastaavasti.

Sähköteho on yhtä suuri kuin virran ja jännitteen tulo tai:

P = UI

Miten tämä liittyy työhön? U on yksikkövarauksen siirtotyön suhde, ja I määrittää kuinka paljon varausta on kulkenut langan läpi aikayksikköä kohti. Muutosten seurauksena saatiin sellainen kaava, jolla voit löytää tehon, tietäen virran voimakkuuden ja jännitteen.

DC-piirikaavat

Helpoin tapa laskea teho on tasavirtapiiri. Jos virtaa ja jännitettä on, sinun tarvitsee vain käyttää yllä olevaa kaavaa laskennan suorittamiseen:

P = UI

Mutta aina ei ole mahdollista löytää tehoa virran ja jännitteen perusteella. Jos et tunne niitä, voit määrittää P: n tietämällä resistanssin ja jännitteen:

P = U²/R

Voit myös suorittaa laskennan tietäen virran ja vastuksen:

P = I²*R

Kaksi viimeistä kaavaa ovat käteviä piiriosan tehon laskemiseen, jos tiedät siihen osuvan elementin I tai U R: n.

Vaihtovirtaa varten

Vaihtovirtasähköpiirissä on kuitenkin otettava huomioon kokonais-, aktiivinen ja reaktiivinen sekä tehokerroin (cosF). Käsittelimme kaikkia näitä käsitteitä yksityiskohtaisemmin tässä artikkelissa: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Huomaamme vain, että yksivaiheisen verkon kokonaistehon löytämiseksi virran ja jännitteen suhteen sinun on kerrottava ne:

S = UI

Tulos on volttiampeereissa, jotta voit määrittää pätötehon (wattia), sinun on kerrottava S cosF-kertoimella. Se löytyy laitteen teknisestä dokumentaatiosta.

P = UIcosФ

Loistehon (loisjännite-ampeerien) määrittämiseen käytetään sinF: ää cosF: n sijaan.

Q = UIsinФ

Tai ilmaista tästä lausekkeesta:

Ja laske tästä tarvittava arvo.

Teho on myös helppo löytää kolmivaiheisesta verkosta; S: n (täysi) määrittämiseksi käytä kaavaa virran ja vaihejännitteen laskemiseen:

S = 3U_fminä_f

Ja tietäen Ulinearin:

S = 1,73 * U_lminä_l

1,73 tai 3:n juuri - tätä arvoa käytetään kolmivaiheisten piirien laskemiseen.

Sitten analogisesti löytääksesi P aktiivisena:

P = 3U_fminä_f* cosФ = 1,73 * U_lminä_l* cosФ

Voit määrittää loistehon:

Q = 3U_fminä_f* sinФ = 1,73 * U_lminä_l* synti

Tähän loppuu teoreettinen tieto ja siirrytään käytäntöön.

Esimerkki sähkömoottorin näennäistehon laskemisesta

Sähkömoottorien teho on hyödyllinen tai mekaaninen akselilla ja sähköllä. Ne eroavat suorituskertoimen (COP) arvon mukaan, tämä tieto on yleensä ilmoitettu sähkömoottorin tyyppikilvessä.

Tästä otamme tiedot U-lineaarisen 380 voltin kolmion yhteyden laskemiseksi:

1. P_akselilla= 160 kW = 160 000 W
2. n = 0,94
3. cosФ = 0,9
4. U = 380

Sitten voit löytää aktiivisen sähkötehon kaavalla:

P = P_akselilla/ n = 160 000 / 0,94 = 170 213 W

Nyt löydät S: n:

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

Hän on löydettävä ja otettava huomioon valittaessa kaapelia tai muuntajaa sähkömoottorille. Tämä päättää laskelmat.

Laskenta rinnakkais- ja sarjaliitännälle

Laskettaessa elektronisen laitteen piiriä, sinun on usein löydettävä teho, joka on varattu erilliselle elementille. Sitten sinun on määritettävä, mikä jännite putoaa sen yli, jos puhumme sarjaliitännästä tai mikä virta kulkee rinnakkain kytkettynä, harkitsemme erityistapauksia.

Tässä summani on yhtä suuri kuin:

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

Yleinen teho:

P = käyttöliittymä = 12 * 0,6 = 7,2 wattia

Jokaisella vastuksella R1 ja R2, koska niiden vastus on sama, jännite laskee:

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

Ja se erottuu seuraavista:

P_{vastuksen päällä}= Käyttöliittymä = 6 * 0,6 = 3,6 wattia

Sitten, kun se on kytketty rinnakkain tällaisessa järjestelmässä:

Ensin etsimme I: tä jokaisesta haarasta:

minä₁= U / R₁= 12/1 = 12 ampeeria

minä₂= U / R₂= 12/2 = 6 ampeeria

Ja se erottuu jokaisesta seuraavista:

P_R1= 12 * 6 = 72 wattia

P_R2= 12 * 12 = 144 wattia

Erottuu yhteensä:

P = käyttöliittymä = 12 * (6 + 12) = 216 wattia

Tai yleisen vastuksen kautta, sitten:

R_yleistä= (R₁*R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 ohmia

I = 12 / 0,66 = 18 ampeeria

P = 12 * 18 = 216 wattia

Kaikki laskelmat täsmäävät, mikä tarkoittaa, että löydetyt arvot ovat oikein.

Johtopäätös

Kuten näette, ketjun tai sen osan voiman löytäminen ei ole vaikeaa, olipa se vakio vai muutos. On tärkeämpää määrittää oikein kokonaisvastus, virta ja jännite. Muuten, tämä tieto riittää jo määrittämään oikein piirin parametrit ja elementtien valinta - kuinka monta wattia valita vastukset, kaapelien ja muuntajien poikkileikkaukset. Ole myös varovainen, kun lasket S-täyteistä, kun lasket radikaalilauseketta. Kannattaa vain lisätä, että kun maksamme sähkölaskuja, maksamme kilowattitunnilta tai kWh: lta, ne vastaavat tietyn ajanjakson kulutettua tehoa. Jos esimerkiksi liitit 2 kilowatin lämmittimen puoleksi tunniksi, mittari tuulettaa 1 kW / h ja tunnissa - 2 kW / h ja niin edelleen analogisesti.

Lopuksi suosittelemme katsomaan hyödyllisen videon artikkelin aiheesta:

Lue myös:

• Kuinka määrittää laitteiden virrankulutus
• Kuinka laskea kaapelin poikkileikkaukset
• Vastuksen merkintä tehon ja vastuksen mukaan