Kako pronaći snagu znajući amperažu, napon i otpor

U fizici se puno pažnje posvećuje energiji i snazi ​​uređaja, tvari ili tijela. U elektrotehnici ovi koncepti igraju ne manje važnu ulogu nego u drugim granama fizike, jer od njih ovisi o tome koliko će brzo instalacija obaviti svoj posao i koliko će vodovi podnijeti prijenos snage. Na temelju tih podataka odabiru se transformatori za trafostanice, generatori za elektrane i presjek vodiča dalekovoda. U ovom članku ćemo vam reći kako pronaći snagu električnog uređaja ili instalacije, znajući trenutnu snagu, napon i otpor.

Definicija

Snaga je skalarna veličina. Općenito, jednak je omjeru obavljenog posla i vremena:

P = dA / dt

Jednostavno rečeno, ova vrijednost određuje koliko brzo se posao obavlja. Može se označiti ne samo slovom P, već i W ili N, mjereno u vatima ili kilovatima, koji su skraćeni kao W, odnosno kW.

Električna snaga jednaka je umnošku struje i napona, ili:

P = UI

Kako se to odnosi na posao? U je omjer rada prijenosa jediničnog naboja, a I određuje koliko je naboja prošlo kroz žicu u jedinici vremena. Kao rezultat transformacija dobivena je takva formula s kojom možete pronaći snagu, znajući trenutnu snagu i napon.

Formule istosmjernog kruga

Najlakši način za izračunavanje snage je za DC krug. Ako postoje struja i napon, samo trebate koristiti gornju formulu za izračun:

P = UI

Ali nije uvijek moguće pronaći snagu prema struji i naponu. Ako ih ne poznajete, P možete odrediti znajući otpor i napon:

P = U²/ R

Također možete izvršiti izračun znajući struju i otpor:

P = I²* R

Posljednje dvije formule prikladne su za izračun snage dijela strujnog kruga ako znate R elementa I ili U koji pada na njega.

Za izmjeničnu struju

Međutim, za električni krug izmjenične struje potrebno je uzeti u obzir ukupni, aktivni i reaktivni, kao i faktor snage (cosF). Sve ove koncepte detaljnije smo razmotrili u ovom članku: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Napominjemo samo da kako biste pronašli ukupnu snagu u jednofaznoj mreži u smislu struje i napona, morate ih pomnožiti:

S = korisničko sučelje

Rezultat će biti u volt-amperima, da biste odredili aktivnu snagu (vati), trebate pomnožiti S s faktorom cosF. Može se naći u tehničkoj dokumentaciji uređaja.

P = UIcosF

Za određivanje jalove snage (jalova volt-ampera), sinF se koristi umjesto cosF.

Q = UIsinF

Ili izrazite iz ovog izraza:

I odavde izračunajte potrebnu vrijednost.

Također je lako pronaći snagu u trofaznoj mreži; za određivanje S (puna), koristite formulu za izračun struje i faznog napona:

S = 3U_fja_f

I znajući ulinear:

S = 1,73 * U_lja_l

1,73 ili korijen od 3 - ova vrijednost se koristi za izračun trofaznih krugova.

Zatim, analogno, pronaći P aktivni:

P = 3U_fja_f* cosF = 1,73 * U_lja_l* cosF

Jalove snage možete odrediti:

Q = 3U_fja_f* sinF = 1,73 * U_lja_l* sinF

Tu teoretski podaci završavaju i prelazimo na praksu.

Primjer izračuna prividne snage za elektromotor

Snaga za elektromotore je korisna ili mehanička na osovini i električna. Razlikuju se po vrijednosti koeficijenta učinka (COP), te su informacije obično naznačene na natpisnoj pločici elektromotora.

Odavde uzimamo podatke za izračun veze s trokutom za U-linearni 380 volti:

1. P_{na osovini}= 160 kW = 160 000 W
2. n = 0,94
3. cosF = 0,9
4. U = 380

Tada možete pronaći aktivnu električnu snagu po formuli:

P = P_{na osovini}/ n = 160000 / 0,94 = 170213 W

Sada možete pronaći S:

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

Ona je ta koja se mora pronaći i uzeti u obzir pri odabiru kabela ili transformatora za elektromotor. Time su izračuni završeni.

Proračun za paralelnu i serijsku vezu

Prilikom izračunavanja kruga elektroničkog uređaja, često morate pronaći snagu koja je dodijeljena zasebnom elementu. Zatim morate odrediti koji napon pada na njemu, ako govorimo o serijskoj vezi, ili koja struja teče kada je spojena paralelno, razmotrit ćemo specifične slučajeve.

Ovdje je I ukupno jednak:

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

Opća snaga:

P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 vata

Na svakom otporniku R1 i R2, budući da im je otpor isti, napon opada:

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

I ističe se po:

P_{na otporniku}= UI = 6 * 0,6 = 3,6 vata

Zatim, kada se spoji paralelno u takvoj shemi:

Prvo tražimo I u svakoj grani:

ja₁= U / R₁= 12/1 = 12 Ampera

ja₂= U / R₂= 12/2 = 6 Ampera

I na svakom se ističe po:

P_R1= 12 * 6 = 72 vata

P_R2= 12 * 12 = 144 vata

Ukupno se ističe:

P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 W

Ili kroz opći otpor, onda:

R_Općenito= (R₁* R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ohm

I = 12 / 0,66 = 18 Ampera

P = 12 * 18 = 216 W

Svi izračuni su se podudarali, što znači da su pronađene vrijednosti točne.

Zaključak

Kao što vidite, nije teško pronaći snagu lanca ili njegovog presjeka, bilo da je konstanta ili promjena. Važnije je pravilno odrediti ukupni otpor, struju i napon. Usput, ovo znanje je već dovoljno za ispravno određivanje parametara kruga i odabira elemenata - koliko vata odabrati otpornike, presjeke kabela i transformatora. Također, budite oprezni kada izračunavate S dovršeno kada izračunavate radikalni izraz. Vrijedi samo dodati da su pri plaćanju komunalnih računa koje plaćamo po kilovat-satima ili kWh jednaki količini potrošene energije u određenom vremenskom razdoblju. Na primjer, ako ste spojili grijač od 2 kilovata na pola sata, tada će mjerač navijati 1 kW / h, a za sat vremena - 2 kW / h, i tako dalje po analogiji.

Na kraju, preporučujemo gledanje korisnog videa na temu članka:

Također pročitajte:

• Kako odrediti potrošnju energije uređaja
• Kako izračunati poprečne presjeke kabela
• Označavanje otpornika snagom i otporom