Kaip rasti galią žinant srovės stiprumą, įtampą ir varžą

Fizikoje daug dėmesio skiriama prietaisų, medžiagų ar kūnų energijai ir galiai. Elektrotechnikoje šios sąvokos vaidina ne mažiau svarbų vaidmenį nei kitose fizikos šakose, nes nuo jų priklauso nuo to, kaip greitai įrenginys atliks savo darbą ir kokią apkrovą atlaikys linijos galios perdavimas. Remiantis šia informacija, parenkami transformatoriai pastotėms, generatoriai elektrinėms ir perdavimo linijų laidų skerspjūvis. Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kaip sužinoti elektros prietaiso ar įrenginio galią, žinant srovės stiprumą, įtampą ir varžą.

Apibrėžimas

Galia yra skaliarinis dydis. Apskritai jis lygus atlikto darbo ir laiko santykiui:

P = dA / dt

Paprastai tariant, ši vertė lemia, kaip greitai bus atliktas darbas. Jį galima žymėti ne tik raide P, bet ir W arba N, matuojama vatais arba kilovatais, kurie atitinkamai sutrumpinti W ir kW.

Elektros galia yra lygi srovės ir įtampos sandaugai arba:

P = vartotojo sąsaja

Kaip tai susiję su darbu? U yra vienetinio krūvio pernešimo darbo santykis, o I nustato, kiek krūvio praėjo per laidą per laiko vienetą. Dėl transformacijų buvo gauta formulė, pagal kurią galite rasti galią, žinodami srovės stiprumą ir įtampą.

DC grandinės formulės

Lengviausias būdas apskaičiuoti galią yra nuolatinės srovės grandinėje. Jei yra srovė ir įtampa, skaičiavimui atlikti tereikia naudoti aukščiau pateiktą formulę:

P = vartotojo sąsaja

Tačiau ne visada įmanoma rasti galią pagal srovę ir įtampą. Jei jų nežinote, galite nustatyti P žinodami varžą ir įtampą:

P = U²/ R

Taip pat galite atlikti skaičiavimą žinodami srovę ir varžą:

P = I²*R

Paskutinės dvi formulės yra patogios skaičiuojant grandinės sekcijos galią, jei žinote ant jo patenkančio elemento I arba U R.

Kintamajai srovei

Tačiau kintamosios srovės elektros grandinėje būtina atsižvelgti į bendrą, aktyviąją ir reaktyviąją, taip pat į galios koeficientą (cosF). Šiame straipsnyje mes išsamiau apsvarstėme visas šias sąvokas: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Atkreipiame dėmesį tik į tai, kad norint rasti bendrą galią vienfaziame tinkle pagal srovę ir įtampą, turite juos padauginti:

S = UI

Rezultatas bus volt-amperais, norint nustatyti aktyviąją galią (vatais), reikia padauginti S iš cosF koeficiento. Jį galima rasti įrenginio techninėje dokumentacijoje.

P = UIcosФ

Reaktyviajai galiai (reaktyviajai voltai amperams) nustatyti naudojamas sinF vietoj cosF.

Q = UIsinФ

Arba išsakykite iš šios išraiškos:

Ir iš čia apskaičiuokite reikiamą vertę.

Taip pat lengva rasti galią trifaziame tinkle; norėdami nustatyti S (pilnas), naudokite srovės ir fazės įtampos skaičiavimo formulę:

S = 3U_faš_f

Ir žinant Ulinearą:

S = 1,73 * U_laš_l

1,73 arba 3 šaknis - ši vertė naudojama apskaičiuojant trifazes grandines.

Tada, pagal analogiją, norėdami rasti aktyvų P:

P = 3U_faš_f* cosФ = 1,73 * U_laš_l* cosФ

Galite nustatyti reaktyviąją galią:

Q = 3U_faš_f* sinФ = 1,73 * U_laš_l* nuodėmė

Čia teorinė informacija baigiasi ir pereinama prie praktikos.

Elektros variklio tariamosios galios apskaičiavimo pavyzdys

Elektros variklių galia yra naudinga arba mechaninė ant veleno ir elektros. Jie skiriasi našumo koeficiento (COP) reikšme, ši informacija paprastai nurodoma elektros variklio vardinėje lentelėje.

Iš čia paimame duomenis, skirtus jungties prie trikampio, skirto U-tiesinei 380 voltų, apskaičiuoti:

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

Tada aktyviąją elektros galią galite rasti pagal formulę:

P = P_{ant veleno}/ n = 160 000 / 0,94 = 170 213 W

Dabar galite rasti S:

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

Būtent ją reikia surasti ir į ją atsižvelgti renkantis elektros variklio kabelį ar transformatorių. Tai užbaigia skaičiavimus.

Lygiagrečio ir nuoseklaus ryšio skaičiavimas

Skaičiuojant elektroninio įrenginio grandinę, dažnai reikia rasti galią, kuri yra skirta atskiram elementui. Tada reikia nustatyti, kokia įtampa jame krenta, jei kalbame apie nuoseklųjį ryšį arba kokia srovė teka prijungus lygiagrečiai, svarstysime konkrečius atvejus.

Čia aš suma yra lygi:

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

Bendra galia:

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

Kiekviename rezistoriuje R1 ir R2, kadangi jų varža yra vienoda, įtampa krenta:

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

Ir jis išsiskiria:

P_{ant rezistoriaus}= UI = 6 * 0,6 = 3,6 vatai

Tada, prijungus lygiagrečiai pagal tokią schemą:

Pirmiausia ieškome I kiekvienoje šakoje:

aš₁= U / R₁= 12/1 = 12 amperų

aš₂= U / R₂= 12/2 = 6 amperai

Ir jis išsiskiria iš kiekvieno:

P_R1= 12 * 6 = 72 vatai

P_R2= 12 * 12 = 144 vatai

Iš viso išsiskiria:

P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 vatų

Arba per bendrą pasipriešinimą, tada:

R_bendras= (R₁*R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 omo

I = 12 / 0,66 = 18 amperų

P = 12 * 18 = 216 vatai

Visi skaičiavimai sutapo, o tai reiškia, kad rastos reikšmės yra teisingos.

Išvada

Kaip matote, nesunku rasti grandinės ar jos atkarpos galią, nesvarbu, ar tai konstanta, ar kaita. Svarbiau teisingai nustatyti bendrą varžą, srovę ir įtampą. Beje, šių žinių jau pakanka teisingai nustatyti grandinės parametrus ir elementų pasirinkimą – kiek vatų parinkti rezistorius, kabelių ir transformatorių skerspjūvius. Taip pat būkite atsargūs apskaičiuodami S užbaigtą, kai skaičiuojate radikaliąją išraišką. Verta pridurti tik tiek, kad mokėdami komunalinius mokesčius mokame už kilovatvalandes arba kWh, jie yra lygūs per tam tikrą laikotarpį sunaudotos galios kiekiui. Pavyzdžiui, jei pusvalandį prijungėte 2 kilovatų šildytuvą, tada skaitiklis suksis 1 kW / h, o per valandą - 2 kW / h ir tt pagal analogiją.

Galiausiai rekomenduojame žiūrėti naudingą vaizdo įrašą straipsnio tema:

Taip pat skaitykite:

• Kaip nustatyti įrenginių energijos suvartojimą
• Kaip apskaičiuoti kabelio skerspjūvius
• Rezistorių žymėjimas pagal galią ir varžą