Πώς να βρείτε την τρέχουσα ισχύ - τύπους με παραδείγματα υπολογισμού
Ορισμός
Η ισχύς είναι μια βαθμιαία ποσότητα. Στη γενική περίπτωση, ισούται με την αναλογία της εργασίας που εκτελείται προς το χρόνο:
P = dA / dt
Με απλά λόγια, αυτή η ποσότητα καθορίζει πόσο γρήγορα γίνεται η εργασία. Μπορεί να επισημανθεί όχι μόνο με το γράμμα P, αλλά και W ή N, μετρούμενο σε watt ή kilowatt, το οποίο συντομεύεται ως W και kW, αντίστοιχα.
Η ηλεκτρική ισχύς είναι ίση με το προϊόν ρεύματος κατά τάση ή:
P = UI
Πώς σχετίζεται αυτό με την εργασία; Το U είναι ο λόγος του έργου μεταφοράς μιας μονάδας φόρτισης και καθορίζω τι φορτίο πέρασε από το καλώδιο ανά μονάδα χρόνου. Ως αποτέλεσμα των μετασχηματισμών, αποκτήσαμε έναν τύπο με τον οποίο μπορείτε να βρείτε την ισχύ, γνωρίζοντας την τρέχουσα ισχύ και τάση.
Τύποι για υπολογισμούς κυκλωμάτων DC
Ο ευκολότερος τρόπος υπολογισμού της ισχύος για ένα κύκλωμα DC. Εάν υπάρχει τρέχουσα ισχύ και τάση, τότε απλά πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον παραπάνω τύπο για να εκτελέσετε τον υπολογισμό:
P = UI
Αλλά δεν είναι πάντα δυνατό να βρούμε ισχύ από το ρεύμα και την τάση. Εάν δεν τους γνωρίζετε, μπορείτε να προσδιορίσετε το P, γνωρίζοντας την αντίσταση και την τάση:
Π = u2/ Ρ
Μπορείτε επίσης να εκτελέσετε τον υπολογισμό, γνωρίζοντας το ρεύμα και την αντίσταση:
Ρ = θ2* Ρ
Οι δύο τελευταίοι τύποι είναι κατάλληλοι για τον υπολογισμό της ισχύος ενός τμήματος κυκλώματος, εάν γνωρίζετε το στοιχείο R I ή U, το οποίο πέφτει πάνω του.
Για εναλλασσόμενο ρεύμα
Ωστόσο, για ένα ηλεκτρικό κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, πρέπει να ληφθεί υπόψη το συνολικό, ενεργό και άεργο, καθώς και ο συντελεστής ισχύος (sosF). Εξετάσαμε όλες αυτές τις έννοιες με περισσότερες λεπτομέρειες σε αυτό το άρθρο:https://electro.tomathouse.com/el/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.
Σημειώνουμε μόνο ότι για να βρείτε τη συνολική ισχύ σε μονοφασικό δίκτυο με ρεύμα και τάση, πρέπει να τα πολλαπλασιάσετε:
S = ui
Το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται σε βολτ-αμπέρ, για να προσδιοριστεί η ενεργός ισχύς (watt), πρέπει να πολλαπλασιαστεί το S με τον συντελεστή cosФ. Μπορείτε να το βρείτε στην τεχνική τεκμηρίωση της συσκευής.
P = UIcosФ
Για τον προσδιορισμό της άεργης ισχύος (βολτ-αμπέρ αντιδραστική), χρησιμοποιείται sinF αντί για cos cos.
Ε = UIsinF
Ή εκφράστε από αυτήν την έκφραση:
Και από εδώ για να υπολογίσετε την επιθυμητή τιμή.
Η εύρεση ισχύος σε τριφασικό δίκτυο είναι επίσης εύκολη, για να προσδιορίσετε το S (πλήρες), χρησιμοποιήστε τον τύπο υπολογισμού για ρεύμα και τάση φάσης:
S = 3UφάΕγώφά
Και γνωρίζοντας το γραμμικό:
S = 1,73 * UμεγάλοΕγώμεγάλο
1,73 ή η ρίζα του 3 - αυτή η τιμή χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό τριφασικών κυκλωμάτων.
Στη συνέχεια, κατ 'αναλογία, για να βρείτε το P ενεργό:
P = 3UφάΕγώφά* cos = = 1,73 * UμεγάλοΕγώμεγάλο* cosФ
Η άεργη ισχύς μπορεί να προσδιοριστεί:
Q = 3UφάΕγώφά* sinF = 1,73 * UμεγάλοΕγώμεγάλο* sinF
Σε αυτήν τη θεωρητική πληροφορία τελειώνει και θα προχωρήσουμε στην εξάσκηση.
Παράδειγμα υπολογισμού της φαινομενικής ισχύος για έναν ηλεκτροκινητήρα
Η ισχύς των ηλεκτρικών κινητήρων είναι χρήσιμη ή μηχανική στον άξονα και ηλεκτρική. Διαφέρουν ανάλογα με την τιμή του συντελεστή απόδοσης (COP), οι πληροφορίες αυτές αναφέρονται συνήθως στην πινακίδα του ηλεκτροκινητήρα.
Από εδώ, παίρνουμε τα δεδομένα για τον υπολογισμό της σύνδεσης σε ένα τρίγωνο με U γραμμικά 380 Volt:
- Πστον άξονα= 160 kW = 160.000 W
- η = 0,94
- cos Φ = 0,9
- U = 380
Στη συνέχεια, μπορείτε να βρείτε την ενεργή ηλεκτρική ισχύ με τον τύπο:
Ρ = σστον άξονα/ n = 160.000 / 0,94 = 170,213 watt
Τώρα μπορείτε να βρείτε το S:
S = P / cosφ = 170213 / 0,9 = 189126 W
Είναι αυτό που πρέπει να βρεθεί και να ληφθεί υπόψη, επιλέγοντας ένα καλώδιο ή μετασχηματιστή για έναν ηλεκτροκινητήρα. Σε αυτό, οι υπολογισμοί έχουν τελειώσει.
Υπολογισμός για παράλληλη και σειριακή σύνδεση
Κατά τον υπολογισμό του κυκλώματος μιας ηλεκτρονικής συσκευής, συχνά πρέπει να βρείτε την ισχύ που εκχωρείται σε ένα ξεχωριστό στοιχείο. Στη συνέχεια, πρέπει να προσδιορίσετε ποια τάση πέφτει πάνω της, εάν πρόκειται για σειριακή σύνδεση ή τι ρεύμα ρέει όταν συνδέεται παράλληλα, θα εξετάσουμε συγκεκριμένες περιπτώσεις.
Εδώ το Itotal είναι:
I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0,6
Γενική ισχύς:
P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 Watt
Σε κάθε αντίσταση R1 και R2, καθώς η αντίστασή τους είναι η ίδια, η τάση μειώνεται:
U = IR = 0,6 * 10 = 6 βολτ
Και ξεχωρίζει από:
Πστην αντίσταση= UI = 6 * 0,6 = 3,6 watt
Στη συνέχεια, με παράλληλη σύνδεση σε ένα τέτοιο κύκλωμα:
Πρώτα, ψάξτε για κάθε κλάδο:
Εγώ1= U / R1= 12/1 = 12 Amps
Εγώ2= U / R2= 12/2 = 6 Amps
Και ξεχωρίζει σε κάθε ένα από τα εξής:
ΠΡ1= 12 * 6 = 72 βατ
ΠΡ2= 12 * 12 = 144 βατ
Κατανεμημένο συνολικά:
P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 watt
Ή μέσω γενικής αντίστασης, τότε:
ΡΤο Γενικό= (R1* Ρ2) / (R1+ Ρ2) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ohm
I = 12 / 0,66 = 18 Amps
P = 12 * 18 = 216 Watt
Όλοι οι υπολογισμοί συνέπεσαν, έτσι οι τιμές που βρέθηκαν είναι σωστές.
συμπέρασμα
Όπως μπορείτε να δείτε, η εύρεση της ισχύος ενός κυκλώματος ή της τομής του δεν είναι καθόλου δύσκολη, δεν έχει σημασία αν είναι μια σταθερά ή μια αλλαγή. Είναι πιο σημαντικό να προσδιορίσετε σωστά τη συνολική αντίσταση, το ρεύμα και την τάση. Παρεμπιπτόντως, αυτή η γνώση είναι ήδη αρκετή για να καθορίσει σωστά τις παραμέτρους του κυκλώματος και την επιλογή των στοιχείων - πόσα βατ για να επιλέξετε αντιστάσεις, διατομές καλωδίων και μετασχηματιστές. Επίσης, να είστε προσεκτικοί κατά τον υπολογισμό του πλήρους S κατά τον υπολογισμό της ριζικής έκφρασης. Αξίζει να προσθέσουμε μόνο ότι όταν πληρώνουμε λογαριασμούς κοινής ωφέλειας πληρώνουμε για κιλοβατώρες ή kW / h, ισούνται με την ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται για μια χρονική περίοδο. Για παράδειγμα, εάν συνδέσατε θερμαντήρα 2 κιλοβάτ για μισή ώρα, τότε ο μετρητής θα τυλίξει 1 kW / h και σε μία ώρα - 2 kW / h και ούτω καθεξής κατ 'αναλογία.
Τέλος, προτείνουμε να παρακολουθήσετε ένα χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα του άρθρου:
Διαβάστε επίσης:
Φόρτωση...
