Como encontrar potência atual - fórmulas com exemplos de cálculo

Definição

Potência é uma quantidade escalar. No caso geral, é igual à proporção do trabalho realizado com o tempo:

P = dA / dt

Em palavras simples, essa quantidade determina a rapidez com que o trabalho é realizado. Pode ser indicado não apenas pela letra P, mas também W ou N, medida em watts ou quilowatts, abreviada como W e kW, respectivamente.

A energia elétrica é igual ao produto de corrente e tensão ou:

P = UI

Como isso se relaciona com o trabalho? U é a razão do trabalho de transferência de uma carga unitária e eu determina qual carga passou pelo fio por unidade de tempo. Como resultado das transformações, obtivemos uma fórmula com a qual você encontra a potência, conhecendo a força e a tensão atuais.

Fórmulas para cálculos de circuitos DC

A maneira mais fácil de calcular a potência de um circuito CC. Se houver tensão e força de corrente, basta usar a fórmula acima para realizar o cálculo:

P = UI

Mas nem sempre é possível encontrar energia por corrente e tensão. Se você não os conhece, pode determinar P, conhecendo a resistência e a tensão:

P = u²/ R

Você também pode realizar o cálculo, conhecendo a corrente e a resistência:

P = i²* R

As duas últimas fórmulas são convenientes para calcular a potência de uma seção do circuito, se você souber o elemento R I ou U, que cai sobre ele.

Para corrente alternada

No entanto, para um circuito elétrico CA, o total, ativo e reativo, bem como o fator de potência (sosF) devem ser levados em consideração. Examinamos todos esses conceitos em mais detalhes neste artigo:https://electro.tomathouse.com/pt/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Observamos apenas que, para encontrar a potência total em uma rede monofásica por corrente e tensão, é necessário multiplicá-las:

S = ui

O resultado é obtido em volt-ampères, para determinar a potência ativa (watts), você precisa multiplicar S pelo coeficiente cosФ. Pode ser encontrado na documentação técnica do dispositivo.

P = UIcosФ

Para determinar a potência reativa (volt-ampère reativa), sinF é usado em vez de cos cos.

Q = UIsinF

Ou expresse a partir desta expressão:

E daqui para calcular o valor desejado.

Encontrar energia em uma rede trifásica também é fácil; para determinar S (completo), use a fórmula de cálculo da tensão de corrente e de fase:

S = 3U_fEu_f

E conhecendo o linear:

S = 1,73 * U_euEu_eu

1,73 ou a raiz de 3 - este valor é usado para calcular circuitos trifásicos.

Então, por analogia, para encontrar P ativo:

P = 3U_fEu_f* cos = = 1,73 * U_euEu_eu* cosФ

A potência reativa pode ser determinada:

Q = 3U_fEu_f* sinF = 1,73 * U_euEu_eu* sinF

Sobre esta informação teórica termina e vamos seguir para a prática.

Exemplo de cálculo da potência aparente para um motor elétrico

A potência dos motores elétricos é útil ou mecânica no eixo e elétrica. Eles diferem pelo valor do coeficiente de desempenho (COP); essas informações são geralmente indicadas na placa de identificação do motor elétrico.

A partir daqui, tomamos os dados para calcular a conexão em um triângulo para U linear 380 Volts:

1. P_{no eixo}= 160 kW = 160.000 W
2. n = 0,94
3. cos Φ = 0,9
4. U = 380

Em seguida, encontre a energia elétrica ativa pela fórmula:

P = p_{no eixo}/ n = 160.000 / 0,94 = 170.213 watts

Agora você pode encontrar S:

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

É isso que precisa ser encontrado e levado em consideração, escolhendo um cabo ou transformador para um motor elétrico. Nisso, os cálculos terminaram.

Cálculo para conexão paralela e serial

Ao calcular o circuito de um dispositivo eletrônico, você geralmente precisa encontrar a energia que está alocada em um elemento separado. Então você precisa determinar qual tensão cai nela, se é uma conexão em série ou qual corrente flui quando conectada em paralelo, consideraremos casos específicos.

Aqui está o Itotal:

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

Poder geral:

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

Em cada resistor R1 e R2, como a resistência é a mesma, a tensão cai junto:

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

E se destaca por:

P_{no resistor}= UI = 6 * 0,6 = 3,6 watts

Em seguida, com conexão paralela em um circuito assim:

Primeiro, procure I em cada ramo:

Eu₁= U / R₁= 12/1 = 12 Amperes

Eu₂= U / R₂= 12/2 = 6 Amperes

E se destaca em cada um dos seguintes:

P_R1= 12 * 6 = 72 watts

P_R2= 12 * 12 = 144 watts

Alocado no total:

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

Ou através da resistência geral, então:

R_{o geral}= (R₁* R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ohm

I = 12 / 0,66 = 18 Amperes

P = 12 * 18 = 216 watts

Todos os cálculos coincidiram, portanto os valores encontrados estão corretos.

Conclusão

Como você pode ver, não é difícil encontrar a potência de um circuito ou de sua seção, não importa se é constante ou variável. É mais importante determinar corretamente a resistência total, corrente e tensão. A propósito, esse conhecimento já é suficiente para determinar corretamente os parâmetros do circuito e a seleção de elementos - quantos watts selecionam resistores, seções transversais de cabos e transformadores. Além disso, tenha cuidado ao calcular S completo ao calcular a expressão radical. Vale acrescentar apenas que, ao pagar as contas de serviços públicos, pagamos por quilowatt-hora ou kW / h, elas equivalem à quantidade de energia consumida durante um período de tempo. Por exemplo, se você conectou um aquecedor de 2 quilowatts por meia hora, o medidor irá enrolar 1 kW / he em uma hora - 2 kW / he por analogia.

Por fim, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o tópico do artigo:

Leia também:

• Como determinar o consumo de energia dos dispositivos
• Como calcular seções transversais de cabos
• Marcação do resistor por potência e resistência