Mevcut güç nasıl bulunur - hesaplama örnekleri içeren formüller

Fizikte, cihazların, maddelerin veya vücutların enerjisine ve gücüne çok dikkat edilir. Elektrik mühendisliğinde, bu kavramlar diğer fizik dallarından daha az önemli bir rol oynamaz, çünkü tesisatın işini ne kadar hızlı yapacağına ve elektrik hatlarının ne tür yük taşıyacağına bağlıdır. Bu bilgilere dayanarak, trafo merkezleri için transformatörler, enerji santralleri için jeneratörler ve iletim hatlarının iletkenlerinin bir bölümü seçilir. Bu yazıda, mevcut gücü, voltajı ve direnci bilerek bir elektrikli cihazın veya kurulumun gücünü nasıl bulacağınızı anlatacağız.

İçindekiler:

tanım
DC devre hesaplamaları için formüller
Alternatif akım için
Bir elektrik motoru için görünür gücü hesaplama örneği
Paralel ve seri bağlantı için hesaplama
Sonuç

tanım

Güç skaler bir niceliktir. Genel durumda, yapılan işin zamana oranına eşittir:

P = dA / dt

Basit bir deyişle, bu miktar işin ne kadar hızlı yapıldığını belirler. Sadece P harfi ile değil, aynı zamanda W ve kW olarak kısaltılan watt veya kilowatt cinsinden ölçülen W veya N ile de belirtilebilir.

Elektrik gücü, akım ve voltaj ürününe eşittir veya:

P = Kullanıcı Arayüzü

Bunun iş ile ilişkisi nedir? U, bir birim yükü transfer etme işinin oranıdır ve birim zaman başına kablodan hangi yükün geçtiğini belirlerim. Dönüşümler sonucunda, mevcut gücü ve voltajı bilerek, gücü bulabileceğiniz bir formül elde ettik.

DC devre hesaplamaları için formüller

Bir DC devresinin gücünü hesaplamanın en kolay yolu. Akım gücü ve voltajı varsa, hesaplamayı yapmak için yukarıdaki formülü kullanmanız yeterlidir:

P = Kullanıcı Arayüzü

Ancak akım ve voltaj ile güç bulmak her zaman mümkün değildir. Onları bilmiyorsanız, direnç ve voltajı bilerek P'yi belirleyebilirsiniz:

P = u²/ R

Akımı ve direnci bilerek hesaplamayı da yapabilirsiniz:

P = i²* R

Son iki formül, üzerine düşen R elemanını I veya U biliyorsanız, bir devre bölümünün gücünü hesaplamak için uygundur.

Alternatif akım için

Bununla birlikte, bir AC elektrik devresi için, toplam, aktif ve reaktif ve güç faktörü (sosF) dikkate alınmalıdır. Tüm bu kavramları bu makalede daha ayrıntılı olarak inceledik:https://electro.tomathouse.com/tr/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Sadece tek fazlı bir ağdaki toplam gücü akım ve voltaja göre bulmak için bunları çarpmanız gerektiğini not ediyoruz:

S = ui

Sonuç volt-amper cinsinden elde edilir, aktif gücü (watt) belirlemek için S'yi katsayı katsayısı ile çarpmanız gerekir. Cihazın teknik belgelerinde bulunabilir.

P = UIcosФ

Reaktif gücü (volt-amper reaktif) belirlemek için cos cos yerine sinF kullanılır.

Q = UIsinF

Veya bu ifadeden ifade edin:

Ve buradan istenen değeri hesaplamak için.

Üç fazlı bir ağda güç bulmak da kolaydır, S'yi (tam) belirlemek için akım ve faz voltajı için hesaplama formülünü kullanın:

S = 3U_fben_f

Ve çizgiyi bilmek:

S = 1,73 * U_lben_l

1.73 veya 3'ün kökü - bu değer üç fazlı devreleri hesaplamak için kullanılır.

Daha sonra, benzer şekilde, P'yi aktif bulmak için:

P = 3U_fben_f* cos = = 1,73 * U_lben_l* cosФ

Reaktif güç belirlenebilir:

Q = 3U_fben_f* sinF = 1.73 * U_lben_l* sinF

Bu teorik bilgi sona erer ve uygulamaya devam edeceğiz.

Bir elektrik motoru için görünür gücü hesaplama örneği

Elektrik motorlarının gücü, şaft ve elektrik üzerinde faydalı veya mekaniktir. Performans katsayısının (COP) değerine göre farklılık gösterirler, bu bilgi genellikle elektrik motorunun isim plakasında belirtilir.

Buradan, bir üçgende U doğrusal 380 Volt'a bağlantıyı hesaplamak için verileri alıyoruz:

P_{şaft üzerinde}= 160 kW = 160.000 W
n = 0.94
cos Φ = 0.9
U = 380

Ardından aktif elektrik gücünü aşağıdaki formüle göre bulun:

P = p_{şaft üzerinde}/ n = 160.000 / 0,94 = 170,213 watt

Şimdi S'yi bulabilirsiniz:

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

Bir elektrik motoru için bir kablo veya transformatör seçerek bulunması ve dikkate alınması gerekir. Bunun üzerine hesaplamalar bitti.

Paralel ve seri bağlantı için hesaplama

Bir elektronik cihazın devresini hesaplarken, genellikle ayrı bir eleman üzerine tahsis edilen gücü bulmanız gerekir. Ardından, hangi voltajın düştüğünü, bir seri bağlantıysa veya paralel bağlandığında hangi akımın aktığını belirlemeniz gerekir.

İşte Itotal:

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

Toplam güç:

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

Her direnç R1 ve R2'de, dirençleri aynı olduğu için voltaj boyunca düşer:

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

Ve dikkat çeken:

P_dirençte= Kullanıcı arayüzü = 6 * 0,6 = 3,6 watt

Sonra böyle bir devrede paralel bağlantı ile:

İlk olarak, her dalda ben arayın:

ben₁= U / R₁= 12/1 = 12 Amper

ben₂= U / R₂= 12/2 = 6 Amper

Ve her birinde öne çıkıyor:

P_R,₁= 12 * 6 = 72 watt

P_R,₂= 12 * 12 = 144 watt

Toplam olarak tahsis edilen:

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

Veya genel direnç sayesinde:

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

I = 12 / 0,66 = 18 Amper

P = 12 * 18 = 216 watt

Tüm hesaplamalar çakıştı, bu yüzden bulunan değerler doğru.

Sonuç

Gördüğünüz gibi, bir devrenin veya bölümünün gücünü bulmak hiç de zor değil, sabit mi yoksa değişken mi olduğu önemli değil. Toplam direnci, akımı ve voltajı doğru bir şekilde belirlemek daha önemlidir. Bu arada, bu bilgi devre parametrelerinin doğru bir şekilde belirlenmesi ve elemanların seçimi için yeterlidir - dirençleri, kablo kesitlerini ve transformatörleri seçmek için kaç watt. Ayrıca, radikal ifadeyi hesaplarken S tam hesaplarken dikkatli olun. Sadece elektrik faturalarını ödediğimizde kilovat saat veya kWh için ödediğimiz zaman, bir süre boyunca tüketilen güç miktarına eşit olduklarını eklemeye değer. Örneğin, yarım saat için 2 kilowatt ısıtıcı bağladıysanız, sayaç 1 kW / s ve bir saatte - 2 kW / s ve benzerleri ile sarar.

Son olarak, makalenin konusuyla ilgili faydalı bir video izlemenizi öneririz: