Kaip rasti dabartinę galią - formulės su skaičiavimo pavyzdžiais

Fizikoje daug dėmesio skiriama prietaisų, medžiagų ar kūnų energijai ir galiai. Elektros inžinerijoje šios sąvokos vaidina ne mažiau svarbų vaidmenį nei kitose fizikos šakose, nes nuo jų priklauso, kaip greitai įrenginys atliks savo darbą ir kokią apkrovą teiks elektros linijos. Remiantis šia informacija, parenkami pastotės transformatoriai, elektrinių generatoriai ir perdavimo linijų laidininkų skyrius. Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kaip rasti elektros prietaiso ar įrenginio galią, žinant srovės stiprį, įtampą ir varžą.

Turinys:

Apibrėžimas
Nuolatinės srovės grandinės skaičiavimo formulės
Kintamajai srovei
Elektros variklio tariamosios galios apskaičiavimo pavyzdys
Lygiagretaus ir nuoseklaus ryšio skaičiavimas
Išvada

Apibrėžimas

Galia yra skaliarinis dydis. Paprastai tai yra lygi atlikto darbo ir laiko santykiui:

P = dA / dt

Paprastais žodžiais tariant, šis kiekis lemia, kaip greitai atliekamas darbas. Tai gali būti žymima ne tik raide P, bet ir W arba N, matuojant vatais arba kilovatais, atitinkamai sutrumpintai kaip W ir kW.

Elektros galia lygi srovės ir įtampos sandaugai arba:

P = UI

Kaip tai susiję su darbu? U yra vieneto įkrovos perdavimo darbo santykis, ir aš nustato, koks krūvis per laidą praėjo per laiko vienetą. Po transformacijų gavome formulę, pagal kurią galite rasti galią, žinodami srovės stiprį ir įtampą.

Nuolatinės srovės grandinės skaičiavimo formulės

Lengviausias būdas apskaičiuoti nuolatinės srovės grandinės galią. Jei yra srovės stipris ir įtampa, skaičiavimui atlikti tereikia naudoti aukščiau pateiktą formulę:

P = UI

Bet ne visada įmanoma rasti galią pagal srovę ir įtampą. Jei jų nežinote, galite nustatyti P, žinodami varžą ir įtampą:

P = u²/ R

Taip pat galite atlikti skaičiavimą, žinodami srovę ir pasipriešinimą:

P = i²* R

Paskutinės dvi formulės yra patogios apskaičiuoti grandinės sekcijos galią, jei žinote R elementą I arba U, kuris ant jo patenka.

Kintamajai srovei

Tačiau keičiant kintamosios srovės elektros grandinę reikia atsižvelgti į bendrą, aktyviąją ir reaktyviąją, taip pat į galios koeficientą (sosF). Šiame straipsnyje išsamiau išnagrinėjome visas šias sąvokas:https://electro.tomathouse.com/lt/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Mes tik atkreipiame dėmesį, kad norint rasti bendrą galią vienfazis tinklas pagal srovę ir įtampą, turite jas padauginti:

S = ui

Rezultatas gaunamas amperų voltais, norint nustatyti aktyviąją galią (vatais), reikia padauginti S iš koeficiento cosФ. Jį galima rasti techninėje prietaiso dokumentacijoje.

P = UIcosФ

Reaktyviajai galiai nustatyti (reaktyvioji volta amperu) vietoj cos cos naudojamas sinF.

Q = UIsinF

Arba išreikškite iš šios išraiškos:

Ir nuo čia norėdami apskaičiuoti norimą vertę.

Trimatės fazės tinkle taip pat lengva rasti galią, norint nustatyti S (pilną), naudokite srovės ir fazės įtampos skaičiavimo formulę:

S = 3U_fAš_f

Ir žinant tiesinę:

S = 1,73 * U_lAš_l

1,73 arba 3 šaknis - ši vertė naudojama apskaičiuojant trifazes grandines.

Tada pagal analogiją suraskite P aktyviąją:

P = 3U_fAš_f* cos = = 1,73 * U_lAš_l* cosФ

Reaktyviąją galią galima nustatyti:

Q = 3U_fAš_f* sinF = 1,73 * U_lAš_l* sinF

Tuo teorinė informacija pasibaigs ir mes pereisime prie praktikos.

Elektros variklio tariamosios galios apskaičiavimo pavyzdys

Elektrinių variklių galia yra naudinga arba mechaninė ant veleno ir elektrinė. Jie skiriasi pagal eksploatacinių savybių koeficiento (COP) vertę, ši informacija paprastai nurodoma elektrinio variklio plokštelėje.

Iš čia imame duomenis, skirtus apskaičiuoti ryšį trikampyje su U tiesine 380 voltų verte:

P_{ant veleno}= 160 kW = 160 000 W
n = 0,94
cos Φ = 0,9
U = 380

Tada suraskite aktyviąją elektros energiją pagal formulę:

P = p_{ant veleno}/ n = 160 000 / 0,94 = 170 213 vatai

Dabar galite rasti S:

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

Būtent tai reikia rasti ir į tai atsižvelgti, renkantis elektros variklio laidą ar transformatorių. Dėl to skaičiavimai baigėsi.

Lygiagretaus ir nuoseklaus ryšio skaičiavimas

Apskaičiuodami elektroninio prietaiso grandinę, dažnai turite rasti galią, kuri paskirta atskiram elementui. Tada turite nustatyti, kokia įtampa ant jo krinta, jei tai yra nuoseklusis ryšys, arba kokia srovė teka lygiagrečiai sujungus, apsvarstykite konkrečius atvejus.

Čia yra:

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

Bendra galia:

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

Kiekviename rezistoriuje R1 ir R2, kadangi jų varža yra vienoda, įtampa krinta:

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

Ir išsiskiria:

P_{ant rezistoriaus}= UI = 6 * 0,6 = 3,6 vatai

Tada su lygiagrečia jungtimi tokioje grandinėje:

Pirmiausia kiekvienoje šakoje ieškokite aš:

Aš₁= U / R₁= 12/1 = 12 amperų

Aš₂= U / R₂= 12/2 = 6 amperai

Ir išsiskiria kiekviena iš šių:

P_R₁= 12 * 6 = 72 vatai

P_R₂= 12 * 12 = 144 vatai

Iš viso paskirta:

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

Arba dėl bendro pasipriešinimo, tada:

R_generolas= (R₁* R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 omo

I = 12 / 0,66 = 18 amperų

P = 12 * 18 = 216 vatai

Visi skaičiavimai sutapo, todėl rastos vertės yra teisingos.

Išvada

Kaip matote, rasti grandinės ar jos sekcijos galią visai nėra sunku, nesvarbu, ar ji yra pastovi, ar kintama. Svarbiau teisingai nustatyti bendrą varžą, srovę ir įtampą. Beje, šių žinių jau pakanka teisingam grandinės parametrų nustatymui ir elementų parinkimui - kiek vatų pasirinkti rezistorius, laido skerspjūvius ir transformatorius. Be to, būkite atidūs skaičiuodami S baigtį, kai skaičiuojate radikaliąją išraišką. Verta pridurti tik tai, kad, mokėdami komunalinius mokesčius, mes mokame už kilovatvalandes arba kWh, jie yra lygūs tam tikrą laiką sunaudotam energijos kiekiui. Pvz., Jei pusvalandžiui prijungėte 2 kilovatų galios šildytuvą, tada pagal analogiją skaitiklis suks 1 kW / h, o per valandą - 2 kW / h ir pan.

Galiausiai mes rekomenduojame pažiūrėti naudingą vaizdo įrašą straipsnio tema: