Fizikte cihazların, maddelerin veya cisimlerin enerjisine ve gücüne çok dikkat edilir. Elektrik mühendisliğinde bu kavramlar, fiziğin diğer dallarından daha az önemli bir rol oynamaz, çünkü onlardan kurulumun işini ne kadar hızlı yapacağına ve hatların ne kadar yük taşıyacağına bağlıdır. güç iletimi. Bu bilgilere dayanarak, trafo merkezleri için transformatörler, enerji santralleri için jeneratörler ve iletim hatlarının iletkenlerinin kesiti seçilir. Bu yazımızda size akım gücünü, voltajını ve direncini bilerek bir elektrikli cihaz veya tesisatın gücünü nasıl bulacağınızı anlatacağız.
İçerik:
- Tanım
- DC Devre Formülleri
- Alternatif akım için
- Bir elektrik motoru için görünen gücün hesaplanmasına bir örnek
- Paralel ve seri bağlantı için hesaplama
- Çözüm
Tanım
Güç skaler bir büyüklüktür. Genel olarak, yapılan işin zamana oranına eşittir:
P = dA / dt
Basit bir ifadeyle, bu değer işin ne kadar hızlı yapıldığını belirler. Sadece P harfi ile değil, aynı zamanda sırasıyla W ve kW olarak kısaltılan watt veya kilovat cinsinden ölçülen W veya N ile de gösterilebilir.
Elektrik gücü, akım ve gerilimin çarpımına eşittir veya:
P = kullanıcı arayüzü
Bunun işle nasıl bir ilişkisi var? U, birim yükü aktarma işinin oranıdır ve telden birim zamanda ne kadar yük geçtiğini belirler. Dönüşümlerin bir sonucu olarak, mevcut gücü ve voltajı bilerek gücü bulabileceğiniz böyle bir formül elde edildi.
DC Devre Formülleri
Gücü hesaplamanın en kolay yolu bir DC devresi içindir. Akım ve voltaj varsa, hesaplamayı yapmak için yukarıdaki formülü kullanmanız yeterlidir:
P = kullanıcı arayüzü
Ancak gücü akım ve voltaj ile bulmak her zaman mümkün değildir. Bunları bilmiyorsanız, direnci ve voltajı bilerek P'yi belirleyebilirsiniz:
P = U2/ R
Akım ve direnci bilerek de hesaplama yapabilirsiniz:
P = ben2* R
Son iki formül, üzerine düşen bir I veya U elemanının R'sini biliyorsanız, bir devre bölümünün gücünü hesaplamak için uygundur.
Alternatif akım için
Bununla birlikte, alternatif bir akım elektrik devresi için, toplam, aktif ve reaktif ile güç faktörünü (cosF) hesaba katmak gerekir. Tüm bu kavramları bu makalede daha ayrıntılı olarak ele aldık: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.
Tek fazlı bir ağdaki toplam gücü akım ve voltaj açısından bulmak için bunları çarpmanız gerektiğini yalnızca not ediyoruz:
S = kullanıcı arayüzü
Sonuç volt-amper cinsinden olacaktır, aktif gücü (watt) belirlemek için S'yi cosF faktörü ile çarpmanız gerekir. Cihazın teknik belgelerinde bulunabilir.
P = UIcosФ
Reaktif gücü (reaktif volt-amper) belirlemek için cosF yerine sinF kullanılır.
Q = UIsinФ
Veya bu ifadeden ifade edin:
Ve buradan gerekli değeri hesaplayın.
Üç fazlı bir ağda gücü bulmak da kolaydır; S'yi (dolu) belirlemek için, akımı ve faz voltajını hesaplamak için formülü kullanın:
S = 3UFbenF
Ve Ulinear'ı bilmek:
S = 1.73 * Ubenbenben
1.73 veya 3'ün kökü - bu değer üç fazlı devreleri hesaplamak için kullanılır.
Ardından, analojiyle, P'yi aktif bulmak için:
P = 3UFbenF* cosФ = 1.73 * Ubenbenben* çünkü
Reaktif gücü belirleyebilirsiniz:
S = 3UFbenF* günahФ = 1.73 * Ubenbenben* günahФ
Teorik bilgiler burada bitiyor ve uygulamaya geçiyoruz.
Bir elektrik motoru için görünen gücün hesaplanmasına bir örnek
Elektrik motorları için güç, şaft ve elektrik üzerinde faydalı veya mekaniktir. Performans katsayısının (COP) değerine göre farklılık gösterirler, bu bilgi genellikle elektrik motorunun isim plakasında belirtilir.
Buradan U-lineer 380 Volt için üçgene bağlantıyı hesaplamak için verileri alıyoruz:
- Pşaft üzerinde= 160 kW = 160.000 W
- n = 0.94
- cosФ = 0.9
- U = 380
Ardından aktif elektrik gücünü aşağıdaki formüle göre bulabilirsiniz:
P = Pşaft üzerinde/ n = 160000 / 0.94 = 170213 W
Şimdi S'yi bulabilirsiniz:
S = P / cosφ = 170213 / 0.9 = 189126 W
Bir elektrik motoru için bir kablo veya transformatör seçerken bulunması ve dikkate alınması gereken kişidir. Bu, hesaplamaları tamamlar.
Paralel ve seri bağlantı için hesaplama
Bir elektronik cihazın devresini hesaplarken, genellikle ayrı bir elemana tahsis edilen gücü bulmanız gerekir. Ardından, seri bir bağlantıdan bahsediyorsak veya paralel bağlandığında hangi akımın aktığını söylüyorsak, üzerinde hangi voltajın düştüğünü belirlemeniz gerekir, belirli durumları ele alacağız.
Burada toplam şuna eşittir:
I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0,6
Genel güç:
P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 Watt
Her direnç R1 ve R2'de, dirençleri aynı olduğundan, voltaj düşer:
U = IR = 0,6 * 10 = 6 Volt
Ve şunun için öne çıkıyor:
Pdirenç üzerinde= UI = 6 * 0,6 = 3,6 Watt
Ardından, böyle bir şemada paralel olarak bağlandığında:
İlk önce, her dalda I'i ararız:
ben1= U / R1= 12/1 = 12 Amper
ben2= U / R2= 12/2 = 6 Amper
Ve her birinde şu şekilde öne çıkıyor:
Pr1= 12 * 6 = 72 watt
Pr2= 12 * 12 = 144 watt
Toplamda öne çıkıyor:
P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 Watt
Veya genel direniş yoluyla, o zaman:
rGenel= (R1* R2) / (R1+ R2) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0.66 Ohm
ben = 12 / 0.66 = 18 Amper
P = 12 * 18 = 216 Watt
Tüm hesaplamalar eşleşti, yani bulunan değerler doğru.
Çözüm
Görüldüğü gibi, ister sabit ister değişim olsun, bir zincirin veya bölümünün gücünü bulmak zor değildir. Toplam direnci, akımı ve voltajı doğru bir şekilde belirlemek daha önemlidir. Bu arada, bu bilgi, devrenin parametrelerini ve eleman seçimini doğru bir şekilde belirlemek için zaten yeterlidir - dirençleri seçmek için kaç watt, kabloların ve transformatörlerin kesitleri. Ayrıca, radikal ifadeyi hesaplarken S tamını hesaplarken dikkatli olun. Yalnızca, kilovat saat veya kWh başına ödediğimiz faturaları öderken, bunların belirli bir süre boyunca tüketilen güç miktarına eşit olduğunu eklemeye değer. Örneğin, yarım saat boyunca 2 kilovatlık bir ısıtıcı bağladıysanız, sayaç 1 kW / s ve bir saatte - 2 kW / s, vb.
Son olarak, makalenin konusuyla ilgili faydalı bir video izlemenizi öneririz:
Ayrıca okuyun:
- Cihazların güç tüketimi nasıl belirlenir
- Kablo kesitleri nasıl hesaplanır
- Güç ve direnç ile direnç işaretlemesi
