Kako najti moč po poznavanju toka, napetosti in upora

V fiziki se veliko pozornosti posveča energiji in moči naprav, snovi ali teles. V elektrotehniki ti koncepti igrajo nič manj pomembno vlogo kot v drugih vejah fizike, saj od njih odvisno od tega, kako hitro bo instalacija opravila svoje delo in kolikšno obremenitev bodo prenesle vodi prenos moči. Na podlagi teh informacij so izbrani transformatorji za transformatorske postaje, generatorji za elektrarne in prerez vodnikov daljnovodov. V tem članku vam bomo povedali, kako najti moč električne naprave ali instalacije, če poznamo trenutno moč, napetost in upor.

Opredelitev

Moč je skalarna količina. Na splošno je enako razmerju med opravljenim delom in časom:

P = dA / dt

Preprosto povedano, ta vrednost določa, kako hitro je delo opravljeno. Označujemo ga lahko ne samo s črko P, temveč tudi z W ali N, merjeno v vatih ali kilovatih, ki sta skrajšani kot W oziroma kW.

Električna moč je enaka zmnožku toka in napetosti ali:

P = uporabniški vmesnik

Kako je to povezano z delom? U je razmerje med delom za prenos enotnega naboja, I pa določa, koliko naboja je prešlo skozi žico na enoto časa. Kot rezultat transformacij smo dobili takšno formulo, s katero lahko najdete moč, če poznate tok in napetost.

Formule DC vezja

Najlažji način za izračun moči je za enosmerni tokokrog. Če obstajata tok in napetost, morate za izračun uporabiti zgornjo formulo:

P = uporabniški vmesnik

Vendar ni vedno mogoče najti moči po toku in napetosti. Če jih ne poznate, lahko določite P tako, da poznate upor in napetost:

P = U²/ R

Izračun lahko izvedete tudi, če poznate tok in upor:

P = I²* R

Zadnji dve formuli sta primerni za izračun moči odseka vezja, če poznate R elementa I ali U, ki pade nanj.

Za izmenični tok

Pri električnem tokokrogu z izmeničnim tokom pa je treba upoštevati skupni, aktivni in reaktivni, pa tudi faktor moči (cosF). Vse te koncepte smo podrobneje obravnavali v tem članku: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Opažamo le, da jih morate pomnožiti, da bi našli skupno moč v enofaznem omrežju glede na tok in napetost:

S = uporabniški vmesnik

Rezultat bo v volt-amperih, da bi določili aktivno moč (vati), morate S pomnožiti s faktorjem cosF. Najdete ga v tehnični dokumentaciji za napravo.

P = UIcosФ

Za določitev jalove moči (jalovnih volt-amperov) se namesto cosF uporablja sinF.

Q = UIsinФ

Ali izrazite iz tega izraza:

In od tu izračunajte zahtevano vrednost.

Prav tako je enostavno najti moč v trifaznem omrežju; za določitev S (polno) uporabite formulo za izračun toka in fazne napetosti:

S = 3U_fjaz_f

In poznavanje Ulinearja:

S = 1,73 * U_ljaz_l

1,73 ali koren 3 - ta vrednost se uporablja za izračun trifaznih vezij.

Nato po analogiji najdemo P aktivno:

P = 3U_fjaz_f* cosФ = 1,73 * U_ljaz_l* cosФ

Jalovno moč lahko določite:

Q = 3U_fjaz_f* sinФ = 1,73 * U_ljaz_l* sinФ

Tu se teoretični podatki končajo in nadaljujemo s prakso.

Primer izračuna navidezne moči za elektromotor

Moč za elektromotorje je uporabna ali mehanska na gredi in električna. Razlikujejo se po vrednosti koeficienta zmogljivosti (COP), ti podatki so običajno navedeni na imenski tablici elektromotorja.

Od tu vzamemo podatke za izračun povezave s trikotnikom za U-linear 380 voltov:

1. P_{na gredi}= 160 kW = 160.000 W
2. n = 0,94
3. cosФ = 0,9
4. U = 380

Nato lahko poiščete aktivno električno moč po formuli:

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

Zdaj lahko najdete S:

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

Prav njo je treba najti in upoštevati pri izbiri kabla ali transformatorja za elektromotor. S tem so izračuni zaključeni.

Izračun za vzporedno in serijsko povezavo

Pri izračunu vezja elektronske naprave je pogosto treba najti moč, ki je dodeljena ločenemu elementu. Nato morate ugotoviti, kakšna napetost pade na njem, če govorimo o serijski povezavi ali kakšen tok teče pri vzporedni povezavi, bomo upoštevali posebne primere.

Tukaj je skupni znesek enak:

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

Splošna moč:

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

Na vsakem uporu R1 in R2, ker je njun upor enak, napetost pade vzdolž:

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

In izstopa po:

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

Potem, ko je vzporedna povezava v takšni shemi:

Najprej v vsaki veji poiščemo I:

jaz₁= U / R₁= 12/1 = 12 amperov

jaz₂= U / R₂= 12/2 = 6 amperov

In na vsakem izstopa po:

P_R1= 12 * 6 = 72 vatov

P_R2= 12 * 12 = 144 vatov

Skupaj izstopa:

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

Ali pa s splošnim odporom:

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

I = 12 / 0,66 = 18 amperov

P = 12 * 18 = 216 vatov

Vsi izračuni so se ujemali, kar pomeni, da so najdene vrednosti pravilne.

Zaključek

Kot lahko vidite, ni težko najti moči verige ali njenega odseka, ne glede na to, ali je konstanta ali sprememba. Pomembneje je pravilno določiti skupni upor, tok in napetost. Mimogrede, to znanje je že dovolj za pravilno določitev parametrov vezja in izbire elementov - koliko vatov izbrati upore, prereze kablov in transformatorjev. Prav tako bodite previdni pri izračunu S popolnega pri izračunu radikalnega izraza. Pri tem velja dodati le, da so pri plačilu komunalnih računov, ki jih plačujemo po kilovatnih urah ali kWh, enaki količini porabljene energije v določenem časovnem obdobju. Na primer, če ste za pol ure priključili 2 kilovatni grelec, bo števec navijal 1 kW / h, čez eno uro pa 2 kW / h in tako naprej po analogiji.

Na koncu priporočamo ogled uporabnega videoposnetka na temo članka:

Preberite tudi:

• Kako določiti porabo energije naprav
• Kako izračunati prerez kablov
• Označevanje uporov po moči in upornosti