Как видно из схемы, в качестве источника используется батарея с номинальным напряжением 9 В и три резистора 10, 20 и 30 Ом. Поскольку номинальный ток неизвестен, он рассчитывается через напряжение и резисторы.
Формула расчета мощности по току и напряжению электросхемы
Бабушка-соседка снизу жаловалась: мои дети подарили мне пылесос. Он работает нормально, но где-то ощущается запах гари.
Я пошел посмотреть. Наша проводка старая: 2,5 квадратных фута алюминиевой пасты. Пылесос потребляет 2,5 кВт. В этом случае я обнаружил, как работает тип для расчета выходной мощности и напряжения.
Я сломал 2500 ватт при напряжении 220 вольт. Я превысил 11 ампер. Кабель выдерживает нагрузку в 22 ампера. Мы практически удвоили сегодняшнюю охраняемую территорию. Во время очистки другие потребители отключаются.
Проверьте и понюхайте: запах возле плоского стола. Открыть, осмотреть: нулевые ответвления шин сажа, короткое замыкание сгоревшая изоляция. Крепежный винт расслаблен. Это привело к пожару. Я все исправил.
Используйте этот пример, чтобы показать, что всегда необходимо оценивать потребляемую мощность прибора и его способность быть подключенным к защитным устройствам. Об этом я расскажу ниже.
Что такое мощность в электричестве: просто о сложном
Вспоминается история Ильи Муромца, когда он приложил все свои силы для ограбления. Ублюдок немедленно убрал искры из глаз, включая пламя от воздушных снимков неправильной проводки.
Проще говоря, электрическая мощность — это мощность, которая характеризует энергию и используется для оценки как мощности генератора для ее производства, так и мощности потребителей и транспортных линий.
Все эти области должны быть установлены и настроены правильно для обеспечения безопасной работы. Если в какой-либо точке произойдет сбой, вся цепь может быть быстро повреждена.
Когда речь идет об электромонтаже в доме, всегда необходимо соблюдать баланс.
- включенными в сеть приборами;
- конструкцией проводов и кабелей;
- настройкой защитных устройств.
Только комплексное решение этих трех проблем может обеспечить безопасность проводки и пассажиров.
Как рассчитать электрическую мощность в быту
Вид расчета электрической мощности позволяет качественно оценить безопасность в каждой из вышеперечисленных точек.
Они не сложны в использовании. В одной из предыдущих статей я уже приводил листок с информацией для электрика. Там они расположены в виде описаний схем.
Они совершенно справедливы для активных элементов переменного тока, работающих в полезных проектах. Кстати, существуют также реактивные элементы, которые не полезны для потери энергии. Они объясняются во втором разделе.
Эти расчеты легко выполнить с помощью электронного калькулятора. Математические рутинные расчеты и числовые ошибки исключены.
В обоих методах для расчета активной мощности необходимо знать два из трех электрических размеров.
Как измерить электрическую мощность дома
Существует и другой способ оценки активной мощности. Измеряется активной цепью с помощью специального оборудования: ватт-часометра.
Точные измерения могут обеспечить ваттметры из промышленных исследовательских институтов. Это доступно как в виде аналогового сигнала, так и в виде цифровой технологии.
Для бытовой проводки точные расчеты не требуются. Доступны более простые виды бартера.
Устройства, которые можно подключить к розетке и потребительскому кабелю, немедленно активируются и считываются на экране Watt.
Это называется слот Vatometro. Он учитывает исключительно активную мощность.
Эти устройства избавляют электрика от необходимости выполнять сложные задачи, когда при необходимости нужно произвести измерения.
- действующее напряжение;
- силу тока;
- угол сдвига фаз между векторами тока и напряжения.
Почему реактивное сопротивление схемы влияет на мощность переменного тока
Синусоидальные гармонические напряжения, приложенные к омическому резистору, изменяют величину тока, не отклоняя его в комплексную плоскость.
Этот ток выполняет полезные задачи с минимальными потерями энергии и производит эффективную мощность. На частоту колебаний сигнала это не влияет.
Сопротивление конденсатора и катушки зависит от частоты гармоник. Их противоположность отклоняет направление тока в каждом из этих элементов в разные стороны.
В таком процессе часть энергии теряется при преобразовании впустую. Его влияние на полную мощность S и его отношение к эффективной мощности P можно представить графически в виде прямоугольного треугольника.
Мы хотели нарисовать фон оборудования вдали от груды фарфора и металла, с которыми нам так долго приходилось работать. Не судите слишком строго.
Сравните с ранее размещенными треугольниками сопротивления. Нашли ли вы общие черты?
Это геометрические пропорции фигур, тип, который они представляют, и угол φ, который определяет общую потерю мощности. Узнайте о них больше.
Такие нагрузки являются компонентами устройств с активными резисторами. Рабочие части таких устройств нагреваются, когда через них проходит электричество.
Что такое мощность в электричестве: просто о сложном
Механическая сила как физическая величина равна отношению работы, совершенной за определенный промежуток времени. Поскольку концепция проекта определяется количеством потребляемой энергии, мощность можно рассматривать как коэффициент преобразования энергии.
Разобрав компоненты механической энергии, давайте посмотрим, из чего состоит энергия. Напряжение — это работа, затраченная на перемещение заряда в кулонах, а ток — это количество кулонов, проходящих через него за одну секунду. Произведение напряжения на силу тока дает общее количество работы, совершенной за одну секунду.
Сила тока
Проанализировав уравнение, можно сделать вывод, что коэффициент мощности в равной степени зависит от тока и напряжения. Это означает, что одинаковое значение может быть достигнуто при низком напряжении и высоком токе или при высоком напряжении и низком токе.
Используя зависимость мощности от напряжения и силы тока, инженеры научились передавать электричество на большие расстояния путем преобразования энергии в низких и низкоуровневых трансформаторных подстанциях.
Наука подразделяет электричество на
- активную. Подразумевает преобразование мощности в тепловую, механическую и другие виды энергии. Показатель выражают в Ваттах и вычисляют по формуле U*I;
- реактивную. Эта величина характеризует электрические нагрузки, создаваемые в устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля. Показатель выражается как вольт-ампер реактивный и представляет собой произведение напряжения на силу тука и угол сдвига.
Чтобы кратко понять концепцию активной и реактивной мощности, давайте обратимся к системам отопления, где электричество преобразуется в тепловую энергию.
Как рассчитать электрическую мощность в быту
В теоретической электротехнике экспонента рассматривается как мгновенное значение, постоянное во времени. Мгновенная мощность в постоянной сети остается постоянной в любой точке цепи и во всех интервалах времени, но в переменной сети экспонента не всегда равна.
Из этого мы получаем уравнение для расчета мощности (P).
Сейчас в Интернете есть электронные калькуляторы, которые сами рассчитывают и отображают результат. Пользователю достаточно заменить значение на функцию, указанную на заводской табличке устройства.
Как измерить электрическую мощность дома
Всегда необходимо знать номинальную мощность электроприбора. Это необходимо для расчета площади поперечного сечения проводки в доме, потребляемой мощности или мощности электропитания. Перед установкой эту информацию можно получить, только сложив номинальную мощность отдельных устройств и добавив запас в 10%.
Счетчики помогают определить нагрузку на ваш дом. Счетчик показывает количество киловатт, потребленных за час работы. Чтобы убедиться в правильности показаний, домовладельцы могут также проверить точность прибора с помощью электронных измерительных приборов. К ним относятся амперметры, вольтметры или мультиметры.
Существуют также ваттметры и вольтметры, которые показывают измерение мощности.
Ваттметр.
При измерении включаются только активные нагрузки, такие как лампы или нагреватели. Затем подсчитывается текущее напряжение. Наконец, проверяется показания счетчика вместе с результатами расчета.
Таким образом, для трехфазной системы показатель оказывается равным утроенной мощности однофазной системы, подключенной к треугольнику: p = 3*u*i*cos(PHI). На практике инженеры используют тип p = 1,73*u*i*cos (PHI).
Как рассчитать мощность электрического тока?
Большинство приборов, подключенных к электросети, характеризуются такими параметрами, как мощность устройства. С естественной точки зрения, мощность — это количественное представление проекта. Поэтому, чтобы оценить производительность конкретного устройства, необходимо знать, какую нагрузку оно оказывает на цепь. Следующий шаг — рассмотреть свойства самой концепции и то, как найти мощность, принимая во внимание различные характеристики самого устройства и электрической сети.
С электрической точки зрения, ток — это количественное представление энергии и ее взаимодействия с материалами и элементами трубопровода при протекании через электрическую цепь. Направленное движение заряженных частиц встречает на своем пути препятствия, поскольку существует электрическое сопротивление всех элементов, участвующих в токе. Это приводит к столкновению грузовых транспортеров, и электричество преобразуется в другие формы и высвобождается в виде излучения, тепла или механической энергии в окружающую среду. Преобразование из одной формы в другую — это потребление энергии устройством или частью схемы.
В зависимости от параметров источников энергии и напряжения, электричество также имеет различные характеристики. В электричестве он обозначается символами S, P и Q, но в соответствии с международной системой СИ единицей измерения является ватт. Мощность может быть рассчитана через различные параметры устройств и приборов. Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.
Через напряжение и ток
Наиболее подходящим способом расчета мощности в цепях непрерывного тока является использование данных о силе тока и приложенном напряжении. Для этого необходимо использовать тип расчета: p= u*i
- P – активная мощность;
- U – напряжение приложенное к участку цепи;
- I – сила тока, протекающего через соответствующий участок.
Этот вариант подходит только для активных нагрузок, где непрерывный ток не взаимодействует с неактивными компонентами цепи. Чтобы найти мощность, необходимо произвести произведение тока и напряжения. Обе величины должны быть в одних и тех же единицах — вольтах и амперах, и результат также будет в ваттах. Можно использовать и другие методы, например, KV, KA, MV, MA, MV, MA и т.д. — Однако параметры источника питания также изменяют десятичные значения.
Через напряжение и сопротивление
Для большинства приборов внутреннее сопротивление является хорошо известным параметром и считается постоянным в течение всего периода эксплуатации. Определение мощности очень простое, поскольку бытовой или промышленный прибор подключается к источнику с известным номинальным напряжением. Активная мощность возникает из предыдущей взаимосвязи между частями цепи и закона Ома. Дело в том, что ток в секции прямо пропорционален величине приложенного напряжения и обратно пропорционален сопротивлению.
Если формула для расчета токовой нагрузки заменяется на предыдущий тип, то эта формула берется для мощности
p = u*(u /r) = u 2 /r
- P – величина нагрузки;
- U – приложенная разность потенциалов;
- R – сопротивление нагрузки.
Через ток и сопротивление
Это не всегда удобно, если неизвестна разность потенциалов, приложенная к электрическому устройству, или если требуется расчет времени. Этот вопрос особенно важен, когда многие устройства подключены последовательно и неизвестно, как распределяется потребляемая мощность. Подход здесь ничем не отличается от предыдущего метода. Он основан на базовом утверждении, что электрическая нагрузка рассчитывается как p = u x i, за исключением того, что напряжение неизвестно.
Пример расчета полной мощности для электродвигателя
Нагрузки, подключенные к трехфазной сети, представляют особый интерес, так как в них происходит утечка электрических величин, которые напрямую зависят от номинальной нагрузки каждой фазы. Однако, для ясности, мы не будем рассматривать, как найти мощность в асимметричных устройствах. Поскольку это довольно сложная задача, приведен пример расчета трехфазного двигателя.
Особенностью как асинхронных, так и современных машин является то, что к обертке могут быть применены как фашистские, так и линейные тенденции. Обычно то или иное значение определяется способом соединения обмоток двигателя. Затем мощность рассчитывается по формуле.
Рассчитывая напряжение сети и находя мощность, можно получить следующий вид.
Как упоминалось выше, активная и реактивная мощность рассчитывается так же, как и для сетей переменного тока.
Рассмотрим расчеты на примере конкретной асинхронной электрической машины. Следует отметить, что формальная мощность, указанная в техническом паспорте двигателя, — это чистая мощность, которую двигатель может передать на вращение вала. Однако полезная мощность сильно отличается от полной мощности, которая может быть рассчитана по коэффициенту мощности.
Рисунок 2.Игроки на рынке электродвигателей
Как видите, для расчетов от знака электродвигателя поступает следующая информация.
- полезная производительность – 3 кВт, а в переводе на систему измерения – 3000 Вт;
- коэффициент полезного действия – 80%, а в пересчете для вычислений будем пользоваться показателем 0,8;
- тригонометрическая функция соотношения активных и реактивных составляющих – 0,74%;
- напряжение, при соединении обмоток треугольником составит 220 В;
- сила тока при том же способе соединения – 13,3 А.
Используя этот функциональный каталог, можно применять различные методы.
S = 1,732*220*13,3 = 5067 W
Чтобы найти требуемое значение, сначала определите активные компоненты
p = pПростота использования. / производительность = 3000/ 0,8 = 3750 Вт
Далее идет общее деление активной составляющей на коэффициент cosφ
s = p/cosφ= 3750/0.74 = 5067 w
Как в первом, так и в последнем случае, полученные цены оказываются одинаковыми.
Примеры задач
Например, рассмотрим расчет частей электрической цепи последовательно и одновременно. В первом случае все компоненты подключаются один за другим, начиная с одного полюса источника питания.
Рис. 3.Расчет последовательности Расчет
Как видно из схемы, в качестве источника используется батарея с номинальным напряжением 9 В и три резистора 10, 20 и 30 Ом. Поскольку номинальный ток неизвестен, он рассчитывается через напряжение и резисторы.
p = u 2 / r = 81 / (10+20+30) = 1,35 w
Для параллельной схемы рассмотрите участки схемы с двумя резисторами и пример с источником питания.
Рис. 4. Схема параллельного подключения
Как видите, для простоты расчета параллельные резисторы относительно схемы нужно уменьшить.
Затем необходимые значения нагрузки можно найти через цены на мощность и резисторы.
Цена сети или установки P — это важные данные для электрических устройств. Данные об активном потреблении P передаются в течение определенного периода времени. Это означает, что в течение расчетного периода передается среднее потребление P.
Подбор номинала автоматического выключателя
Автоматические выключатели защищают прибор от токов короткого замыкания и перегрузок.
В случае ошибки схема отключается с помощью механизма тепловой или электромагнитной эмиссии.
Тепловая эмиссия состоит из биметаллических пластин с различными коэффициентами теплового расширения. При превышении номинального тока пластины изгибаются и активируют механизм эмиссии.
Электромагнитные излучения включают трубки с подвижными сердечниками. При превышении номинального I повышенное электромагнитное поле в катушке втягивает сердечник в трубчатую катушку, активируя механизм эмиссии.
Минимальное значение I, при котором активируется тепловая эмиссия, регулируется с помощью регулировочного винта.
Ток срабатывания электромагнитного выключателя при коротком замыкании — это произведение настроенного тока срабатывания и номинального тока выключателя.
