Hvordan finne gjeldende effektformler med beregningseksempler

definisjon

Kraft er en skalær mengde. Generelt sett er det lik forholdet mellom utført arbeid og tid:

P = dA / dt

Med enkle ord bestemmer denne mengden hvor raskt arbeidet skal utføres. Det kan betegnes ikke bare med bokstaven P, men også W eller N, målt i watt eller kilowatt, som er forkortet henholdsvis W og kW.

Elektrisk kraft er lik produktet av strøm og spenning eller:

P = UI

Hvordan forholder dette seg til arbeid? U er forholdet mellom arbeidet med å overføre en enhetsladning, og jeg bestemmer hvilken ladning som går gjennom ledningen per enhetstid. Som et resultat av transformasjonene fikk vi en formel som du kan finne kraften med, kjent med strømstyrken og spenningen.

Formler for DC-kretsberegninger

Den enkleste måten å beregne effekten for en likestrømkrets. Hvis det er strømstyrke og spenning, trenger du bare å bruke formelen ovenfor for å utføre beregningen:

P = UI

Men det er ikke alltid mulig å finne strøm etter strøm og spenning. Hvis du ikke kjenner dem, kan du bestemme P, vite motstanden og spenningen:

P = u²/ R

Du kan også utføre beregningen, vite strømmen og motstanden:

P = i²* R

De to siste formlene er praktiske for å beregne kraften til en kretsdel, hvis du kjenner R-elementet I eller U, som faller på det.

For vekselstrøm

For en vekselstrømskrets må imidlertid den totale, aktive og reaktive samt effektfaktoren (sosF) tas i betraktning. Vi undersøkte alle disse konseptene mer detaljert i denne artikkelen:https://electro.tomathouse.com/no/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Vi bemerker bare at for å finne den totale kraften i et enfase nettverk med strøm og spenning, må du multiplisere dem:

S = ui

Resultatet oppnås i volt-ampere. For å bestemme den aktive effekten (watt), må du multiplisere S med koeffisienten cosФ. Det finner du i den tekniske dokumentasjonen for enheten.

P = UIcosФ

For å bestemme reaktiv effekt (volt-ampere-reaktiv) brukes sinF i stedet for cos cos.

Q = UIsinF

Eller uttrykk fra dette uttrykket:

Og herfra for å beregne ønsket verdi.

Det er også enkelt å finne kraft i et trefaset nettverk, for å bestemme S (full), bruk beregningsformelen for strøm og fasespenning:

S = 3U_fjeg_f

Og kjenne til den lineære:

S = 1,73 * U_ljeg_l

1,73 eller roten til 3 - denne verdien brukes til å beregne trefasekretser.

Så, analogt, for å finne P aktiv:

P = 3U_fjeg_f* cos = = 1,73 * U_ljeg_l* cosФ

Reaktiv kraft kan bestemmes:

Q = 3U_fjeg_f* sinF = 1,73 * U_ljeg_l* sinF

Om denne teoretiske informasjonen slutter, og vi vil gå videre til praksis.

Eksempel på beregning av tilsynelatende effekt for en elektrisk motor

Kraften til elektriske motorer er nyttig eller mekanisk på akselen og elektrisk. De avviker fra verdien til ytelseskoeffisienten (COP), denne informasjonen er vanligvis indikert på typeskiltet til den elektriske motoren.

Herfra tar vi dataene for beregning av forbindelsen i en trekant til U lineære 380 volt:

1. P_{på skaftet}= 160 kW = 160.000 W
2. n = 0,94
3. cos Φ = 0,9
4. U = 380

Finn deretter den aktive elektriske kraften med formelen:

P = p_{på skaftet}/ n = 160 000 / 0,94 = 170 213 watt

Nå kan du finne S:

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

At det må finnes og tas i betraktning, velge kabel eller transformator for en elektrisk motor. På dette er beregningene over.

Beregning for parallell og seriell tilkobling

Når du beregner kretsen til en elektronisk enhet, må du ofte finne strømmen som er tildelt til et separat element. Deretter må du bestemme hvilken spenning som faller på den, om det er en seriekobling, eller hvilken strøm som strømmer under parallellkobling, vil vi vurdere spesifikke tilfeller.

Her er Itotal:

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

Total effekt:

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

På hver motstand R1 og R2, siden deres motstand er den samme, faller spenningen sammen:

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

Og skiller seg ut ved:

P_{på motstand}= UI = 6 * 0,6 = 3,6 watt

Da med parallellkobling i en slik krets:

Først, se etter jeg i hver gren:

jeg₁= U / R₁= 12/1 = 12 ampere

jeg₂= U / R₂= 12/2 = 6 ampere

Og skiller seg ut på hver av:

P_R1= 12 * 6 = 72 watt

P_R2= 12 * 12 = 144 watt

Tildelt totalt:

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

Eller gjennom generell motstand, da:

R_generalen= (R₁* R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ohm

I = 12 / 0,66 = 18 ampere

P = 12 * 18 = 216 watt

Alle beregninger falt sammen, så de funnet verdiene er riktige.

konklusjon

Som du kan se, å finne kraften til en krets eller dets seksjon er ikke vanskelig i det hele tatt, det spiller ingen rolle om det er en konstant eller en endring. Det er viktigere å bestemme den totale motstanden, strømmen og spenningen riktig. Forresten, denne kunnskapen er allerede nok for riktig bestemmelse av kretsparametrene og valg av elementer - hvor mange watt skal velges motstander, kabeltverrsnitt og transformatorer. Vær også forsiktig når du beregner S fullstendig når du beregner det radikale uttrykket. Det er verdt å legge til at når vi betaler verktøyregninger vi betaler for kilowattimer eller kWh, er de lik mengden strøm som forbrukes over en periode. For eksempel, hvis du koblet til en 2 kilowatt varmeapparat i en halv time, vil måleren spole 1 kW / h, og om en time - 2 kW / h og så videre analogisk.

Til slutt anbefaler vi å se en nyttig video om artikkelen:

Les også:

• Hvordan bestemme strømforbruket til enheter
• Hvordan beregne kabeltverrsnitt
• Motstandsmarkering etter kraft og motstand