Kuinka löytää nykyinen teho - kaavat laskentaesimerkein

Fysiikassa kiinnitetään paljon huomiota laitteiden, aineiden tai kappaleiden energiaan ja voimaan. Sähkötekniikassa nämä käsitteet ovat yhtä tärkeitä kuin muilla fysiikan aloilla, koska heistä riippuu se, kuinka nopeasti asennus tekee työnsä ja millaista kuormaa voimajohdot kantavat. Tämän tiedon perusteella valitaan sähköasemien muuntajat, voimalaitosten generaattorit ja osa siirtojohtojen johtimista. Tässä artikkelissa kerromme sinulle kuinka löytää sähkölaitteen tai asennuksen teho tietäen virran voimakkuus, jännite ja vastus.

sisältö:

määritelmä
Kaavat tasavirtapiirilaskelmiin
Vaihtovirta
Esimerkki sähkömoottorin näennäistehon laskemisesta
Rinnakkais- ja sarjayhteyden laskeminen
johtopäätös

määritelmä

Teho on skalaarimäärä. Yleisessä tapauksessa se on yhtä suuri kuin suoritetun työn suhde aikaan:

P = dA / dt

Yksinkertaisin sanoin tämä määrä määrittelee kuinka nopeasti työ tehdään. Sitä voidaan merkitä paitsi kirjaimella P, mutta myös W tai N, mitattuna watteina tai kilowatteina, lyhennettynä vastaavasti W ja kW.

Sähköteho on yhtä suuri kuin virran ja jännitteen tulo tai:

P = UI

Kuinka tämä liittyy työhön? U on yksikkölatauksen siirtämisessä käytetyn työn suhde, ja minä määritän, mikä varaus langan läpi kului yksikköaikaa kohti. Transformaatioiden tuloksena saimme kaavan, jolla löydät virran, tietäen virran voimakkuuden ja jännitteen.

Kaavat tasavirtapiirilaskelmiin

Helpoin tapa laskea tasavirtapiirin teho. Jos virranvoimakkuutta ja jännitettä on, sinun täytyy vain käyttää yllä olevaa kaavaa laskutoimituksen suorittamiseen:

P = UI

Mutta ei aina ole mahdollista löytää virtaa virran ja jännitteen perusteella. Jos et tiedä niitä, voit määrittää P: n tietäen resistanssin ja jännitteen:

P = u²/ R

Voit myös suorittaa laskelman tietäen virran ja resistanssin:

P = i²* R

Kaksi viimeistä kaavaa ovat käteviä laskettaessa piirilevyn tehoa, jos tiedät R-elementin I tai U, joka siihen kuuluu.

Vaihtovirta

Vaihtovirtavirtapiirissä on kuitenkin otettava huomioon kokonais-, aktiivinen ja reaktiivinen sekä tehokerroin (sosF). Tutkimme kaikkia näitä käsitteitä yksityiskohtaisemmin tässä artikkelissa:https://electro.tomathouse.com/fi/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Huomaa vain, että jotta voit löytää yksivaiheisen verkon kokonaistehon virran ja jännitteen perusteella, sinun on kerrottava ne:

S = ui

Tulos saadaan volt ampeereina.Aktiivisen tehon (watteina) määrittämiseksi sinun tulee kertoa S kertoimella cosФ. Se löytyy laitteen teknisistä asiakirjoista.

P = UIcosФ

Reaktiivisen tehon (volttia-ampeerireaktiivinen) määrittämiseksi käytetään sinF: ää cos cos: n sijasta.

Q = UIsinF

Tai ilmaista tästä lausekkeesta:

Ja täältä laskeaksesi halutun arvon.

Tehon löytäminen kolmivaiheverkosta ei myöskään ole vaikeaa. S (täysi) määritetään käyttämällä virran ja vaihejännitteen laskentakaavaa:

S = 3U_fminä_f

Ja lineaarin tunteminen:

S = 1,73 * U_lminä_l

1,73 tai 3: n juuri - tätä arvoa käytetään laskettaessa kolmivaiheisia piirejä.

Sitten, analogisesti, löytää P aktiiviseksi:

P = 3U_fminä_f* cos = = 1,73 * U_lminä_l* cosФ

Reaktiivinen teho voidaan määrittää:

Q = 3U_fminä_f* sinF = 1,73 * U_lminä_l* sinF

Tämän teoreettisen tiedon päättyessä siirrymme harjoittamaan.

Esimerkki sähkömoottorin näennäistehon laskemisesta

Sähkömoottorien teho on hyödyllistä tai mekaanista akselilla ja sähköistä. Ne eroavat toisistaan suorituskertoimen (COP) arvon perusteella, nämä tiedot ilmoitetaan yleensä sähkömoottorin tyyppikilvessä.

Täältä otamme tiedot kolmiossa olevan yhteyden laskemiseksi U: n lineaariseen 380 voltiin:

P_akselilla= 160 kW = 160 000 W
n = 0,94
cos Φ = 0,9
U = 380

Löydä sitten aktiivinen sähköteho kaavalla:

P = p_akselilla/ n = 160 000 / 0,94 = 170 213 wattia

Nyt löydät S:

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

Se on löydettävä ja otettava huomioon valittaessa kaapeli tai muuntaja sähkömoottorille. Tämän suhteen laskelmat ovat ohitse.

Rinnakkais- ja sarjayhteyden laskeminen

Laskettaessa elektronisen laitteen piiriä, sinun on usein löydettävä erilliselle elementille allokoitu teho. Sitten sinun on selvitettävä, mikä jännite putoaa siihen, jos se on sarjayhteys, tai mikä virta virtaa rinnakkain kytkettynä, harkitse erityistapauksia.

Tässä Itotal on:

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

Kokonaisteho:

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

Jokaisella vastuksella R1 ja R2, koska niiden vastus on sama, jännite putoaa pitkin:

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

Ja erottuu:

P_vastus= UI = 6 * 0,6 = 3,6 wattia

Sitten rinnakkaisliitoksella sellaisessa piirissä:

Ensinnäkin etsiä minä jokaisesta haarasta:

minä₁= U / R₁= 12/1 = 12 ampeeria

minä₂= U / R₂= 12/2 = 6 ampeeria

Ja se erottuu jokaisesta:

P_R₁= 12 * 6 = 72 wattia

P_R₂= 12 * 12 = 144 wattia

Jaettu yhteensä:

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

Tai yleisen vastustuksen kautta, sitten:

R_kenraali= (R₁* R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 ohmia

I = 12 / 0,66 = 18 ampeeria

P = 12 * 18 = 216 wattia

Kaikki laskelmat osuivat yhteen, joten löydetyt arvot ovat oikeat.

johtopäätös

Kuten näet, piirin tai sen osan tehon löytäminen ei ole ollenkaan vaikeaa, sillä ei ole väliä onko se vakio vai muuttuva. On tärkeämpää määrittää oikein kokonaisvastus, virta ja jännite. Muuten, tämä tieto on jo riittävä piiriparametrien oikean määrittämisen ja elementtien valinnan suhteen - kuinka monta wattia vastuksien, kaapelin poikkileikkausten ja muuntajien valitsemiseksi. Ole myös varovainen laskettaessa S täydellistä laskettaessa radikaalin lauseketta. On syytä lisätä vain, että maksettaessaan yleishyödyllisiä laskuja maksamme kilowattitunneista tai kWh: sta, ne ovat yhtä suuria kuin tietyn ajan kuluessa käytetty energiamäärä. Jos esimerkiksi kytkeit 2 kilovatin lämmittimen puoli tuntia, mittari kääntyy 1 kW / h ja tunnissa - 2 kW / h ja niin edelleen analogisesti.

Lopuksi suosittelemme katsomaan hyödyllistä videota artikkelin aiheesta: