Nashidvery.ru

Наши Двери
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Рассчитать мощность лампы накаливания

Рассчитать мощность лампы накаливания

Я пытаюсь узнать мощность некоторых лампочек, поставленных компании, на которую я работаю.

Продукт представляет собой набор садовых фонарей (дешевые китайские), который состоит из 10 маленьких лампочек, включенных параллельно, питаемых от трансформатора 12В переменного тока 5А 60ВА. Проблема в том, что мы, кажется, получаем обратно много сгоревших трансформаторов, и, глядя на лампочки, я думаю, что они больше, чем номинальные 5 Вт.

Я могу вспомнить свои дни электроники с V = IR и т. Д., Но все, что я могу измерить, это ненагруженное напряжение трансформатора (12,6 В переменного тока), а напряжение, измеренное на лампе, составляет 10,1 В. Я не могу измерить переменный ток или сопротивление лампочки во включенном состоянии.

Можно ли вообще рассчитать мощность лампочки?

Олин Латроп

Чтобы определить мощность, вам нужно измерить как ток, так и напряжение. Вы уже измерили напряжение, осталось только ток.

Да, ток можно измерить. Что вам нужно, так это амперметр , но вам не обязательно покупать амперметр специально. Возможности амперметра в пределах необходимого вам диапазона включены в большинство стандартных мультиметров. Это дешево и доступно. Разорвите цепь где-нибудь, например, прямо на вторичной обмотке трансформатора, и включите амперметр. Это скажет вам, сколько ампер течет. Тогда напряжение, измеренное одновременно на вторичной обмотке трансформатора (например, может быть измерено с помощью второго мультиметра), покажет вам мощность.

Технически, умножение среднеквадратичного значения напряжения на среднеквадратичный ток дает вам только номинальную мощность в ВА, а не фактическую мощность. Тем не менее, VA, вероятно, более важен для определения нагрузки на трансформатор. Кроме того, нагрузка в основном резистивная, поэтому VA и W в любом случае должны быть примерно одинаковыми.

Кажется, что на трансформаторе падает значительное напряжение, когда лампочки включены. Вы говорите, что выходной сигнал холостого (ненагруженного) трансформатора составляет 12,6 В, а на лампах, когда они включены, — 10,1 В. Что на трансформаторе, когда горят лампочки? Это подскажет, если вы сильно понизите напряжение в проводах между трансформатором и лампами.

Или вы можете забыть обо всем этом и подключить предохранитель на 5 А последовательно с вторичной обмоткой трансформатора. Конечно, если лампы потребляют больше тока, чем предполагалось, тогда предохранитель будет часто срабатывать, но тогда у вас все равно возникнет проблема.

helloworld922

То, что предложил Олин, вероятно, лучший способ определить истинную нагрузку на трансформатор.

Однако, сделав быстрый расчет:

Предположим, лампы работают P=5W в устойчивом состоянии. Это означает:

Ионный = 10 * 5 Вт / 10,1 В = 4,95 А

Начнем с того, что это довольно близко к номинальному току трансформатора, и имейте в виду, что лампы накаливания увеличивают свое сопротивление по мере нагрева. Это означает, что возможно, что пиковый пусковой ток может легко превысить рейтинг 5A, или любые незначительные отклонения допусков ламп могут превысить номинал (скажем, лампы с фактической выходной мощностью 5,06 Вт). Кроме того, фактический номинальный ток трансформатора может быть не точно 5 А или лучше, он может быть немного меньше 5 А, что приведет к выходу из строя (особенно при длительном использовании).

Лабораторная работа по физике для 8-го класса:«Измерение мощности и работы тока в электрической лампе»

Электричество – сколько оно стоит?…

І. Организационный момент, сообщение плана работы на уроке.

ІІ. Инструктаж по правилам техники безопасности.

ІІІ. Выполнение лабораторной работы.

Информация учителя, практические действия учащихся.

V. Расчёт стоимости электроэнергии (творческое задание №2).

Решение расчётной задачи.

VI. Подведение итогов урока.

VII. Домашнее задание

Ход урока

I. Организационный момент (2 минуты)

ІІ. Инструктаж по правилам техники безопасности (2 минуты)

Инструкция по технике безопасности при проведении лабораторной работы «Измерение мощности и работы тока в электрической лампе»

  1. Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.
  2. Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя.
  3. Размещайте приборы, материалы, оборудование на своём рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.
  4. При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.
  5. Следите за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях.
  6. При сборке экспериментальных установок используйте провода с наконечниками с прочной изоляцией без видимых повреждений.
  7. При сборке электрической цепи избегайте пересечения проводов.
  8. Источник тока к электрической цепи подключайте в последнюю очередь.
  9. Не прикасайтесь к находящимся под напряжением элементам цепей, лишённым изоляции.
  10. По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.
Читайте так же:
Как установить розетку с лампочкой

ІІІ. Выполнение лабораторной работы (25 минут)

Учитель рассказывает (и демонстрирует) порядок выполнения лабораторной работы:

  • собрать цепь из источника питания, лампы, амперметра и ключа, соединив всё последовательно;
  • подключить вольтметр параллельно лампе, замкнуть ключ и измерить напряжение ( U ) на лампе;
  • измерить амперметром силу тока ( І ) в цепи;
  • начертить в тетради схему собранной цепи и записать показания приборов;
  • вычислить мощность тока в лампе по формуле Р=UхI;
  • рассчитать работу тока в лампе по формуле А=UxIxt, измерив время ( t ) горения лампы в цепи;

схема

  • результаты измерений и расчётов физических величин записать в таблицу:

Проводник

Напряжение U, В

Сила тока I, А

Время t, сек

Мощность тока Р, Вт

Работа тока А, Дж

  • сделать вывод (написать, чему научились при выполнении работы).

Лаборант выдаёт учащимся оборудование (по 1 комплекту на группу).

Учащиеся выполняют практическую часть работы (собирают электрическую цепь), производят измерения напряжения, силы тока и времени, рассчитывают мощность и работу тока в лампе, и оформляют результаты.

Творческое задание №1 (5 мин.) (для групп, выполнивших основное задание лабораторной работы ранее других)

Взять две одинаковые лампочки и включить их в схему один раз последовательно, а другой раз – параллельно. Подсчитать мощность тока (Р1 и Р2), потребляемую лампочками в обоих случаях, и объяснить различия в полученных результатах.

схема

схема

Вывод. При параллельном соединении потребляемая мощность больше, чем при последовательном (Р2 > Р1), т.к. при параллельном соединении сопротивление цепи уменьшается (R2 < R1), следовательно, по закону Ома для участка цепи (І = U / R ), сила тока увеличивается (І2 > І1) при постоянном напряжении на полюсах источника тока.

ІV. Физ. пауза (2 мин.)

Учитель: «А сейчас проведём разминку, чтобы немного отдохнуть».

Упражнение 1 (для глаз) — служит профилактикой нарушения зрения:

  • вертикальные движения глаз вверх-вниз;
  • горизонтальные вправо-влево;
  • вращение глазами по часовой стрелке и против;
  • массаж век.

Упражнение 2 — необходимо для улучшения работы мозга:

  • потягивание за мочки сверху вниз;
  • потягивание ушной раковины вверх;
  • потягивание ушной раковины к наружи;
  • круговые движения ушной раковины по часовой стрелке и против;
  • перекрёстные движения – активизирует оба полушария головного мозга;
  • качание головой – улучшает мыслительную деятельность и мозговое кровообращения.

V. Творческое задание № 2 (7 мин.).

Учитель: Работу электрического тока или потребляемую электроэнергию определяют с помощью электросчётчика, но вам придётся «сыграть» его роль.

Электросчетчик

Узнайте (с помощью родителей) паспортные мощности любых 3-х имеющихся в квартире электрических приборов и примерное время их работы в течение суток (и месяца). Вычислите стоимость израсходованной ими за месяц электроэнергии (по образцу Примера).

(Для выполнения творческого задания №2 учитель сообщает ученикам действующий (на момент выполнения задания) тариф за 1 кВтч электроэнергии).

Пример. (с комментариями учителя 1 ученик решает на доске). Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Ежедневно утюгом пользуются в течение 20 минут. Рассчитайте работу тока за один месяц (30 дней) и стоимость израсходованной электроэнергии при тарифе 2,69 руб за 1 кВтч.

Мощность и сила тока светодиодной лампы.

Приветствую всех любителей физики!Имею Lеd лампу на 220v мощностью 4.5w и потребляемым током 69mА, но произведя простые подсчеты по всем известным формулам выходит что лампа потребляет не 4.5w а гораздо больше!И так согласно формулы Р=U*I мы получаем Р=U*I=220*0,069=15,18 ВАТТА ВМЕСТО 4,5 Ватта?!Или применяя другую формулу I=Р/U зная напряжение и мощность I=Р/U=4.5/220=0,020 А или 20mА вместо 69mА заявленой производителем. Ребята подскажите почему так?Или я что то не понимаю или производитель нас дурит выдуманой экономичностью?Спасибо.

1133 сообщений
Откуда: Петербург
Кто: ier

1.Энергосберегающие лампы, для нас советских и россиян — вещь дикая и необычная. Вот "Navigator" — лампа из магазина. Написано 20 Ватт = 100 Ватт. Пример, я буду Вас уверять, что 4 =9. Это "ублюдочный" (простите, так говорили депутаты с высоких трибун) ход рекламы. Конечно, здесь речь идёт о световом потоке, о чём не говорит реклама. Теперь 20/220 = 0.09A — ток потребления лампы для газополных ламп это ещё большой ток.

Читайте так же:
Как подключить розетку от лампочки схема подключения

2. А как Вы считали потребляемый ток для вашей лампы ? ( I = \frac {P> {U> = 0.02A = 0.069A?)

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15526 Count_May :

1.Энергосберегающие лампы, для нас советских и россиян — вещь дикая и необычная. Вот "Navigator" — лампа из магазина. Написано 20 Ватт = 100 Ватт. Пример, я буду Вас уверять, что 4 =9. Это "ублюдочный" (простите, так говорили депутаты с высоких трибун) ход рекламы. Конечно, здесь речь идёт о световом потоке, о чём не говорит реклама. Теперь 20/220 = 0.09A — ток потребления лампы для газополных ламп это ещё большой ток.

2. А как Вы считали потребляемый ток для вашей лампы ? ( I = \frac {P> {U> = 0.02A = 0.069A?)

Ваша лампа если Вы прикасаетесь горячая?

Если да, то вывод прост не ВСЯ энергия потребляемая Вашей лампой превращается в световую.

КПД Вашей лампы не плохое целых 30%

Бывает и наоборотю Простой пример. Лампа дневного света считается очень экономичной,

"люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как лампа накаливания на 100 Вт"

Но померьте ток такой лампы. 70 Ватт должны потреблять по расчёту 318 mА, а сколько потребяет на самом деле? Правильно больше 3-х Амперов! Почему? Существует так называемый мнимый ток который постоянно циркулирует через дроссель, но Ваш счётчик мнимых токов не учитывает. Поэтому многие пользуются этими экономичными лампами.

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15538 Do2 :

Ваша лампа если Вы прикасаетесь горячая?

Конечно горячая-любое устройство выделяет тепло!

КПД Вашей лампы не плохое целых 30%

http://www.alprof.info/articles/opisanie/svetodiodnie_lampochki_led_lampi_obshaia_informaciia/

Бывает и наоборотю Простой пример. Лампа дневного света считается очень экономичной,

"люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как лампа накаливания на 100 Вт"

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%81%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0

Но померьте ток такой лампы. 70 Ватт должны потреблять по расчёту 318 mА, а сколько потребяет на самом деле? Правильно больше 3-х Амперов! Почему? Существует так называемый мнимый ток который постоянно циркулирует через дроссель, но Ваш счётчик мнимых токов не учитывает. Поэтому многие пользуются этими экономичными лампами.

А может взять тестер и реально всё померить.

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15540 iskander :

А может взять тестер и реально всё померить.

Странно, Вы же не удивляетесь что та же лампа накаливания потребляет в 20! раз больше электроэнергии чем выдаёт света.

Если Вам хочется большего КПД (Коэффициент полезного действия) то Вам сюда

Если Ваш амперметр показывает 0,069 А и Вы уверены что это активная нагрузка, то умножив эти показания на 225 В Вам волей

неволей придётся согласиться, что Ваша покупка имет мощность в 15,5 Ватт хотите ли Вы это или нет.

Тут ещё одна ссылка где Вам могут профессионально ответить

Вы кота в мешке не покупали. Было написанно сколько будет потребляемый ток (0,07 А) и какова световая мощность.

4,4 Ватта в уме поделить на 220 Вольт не сложно, получаете 0,02 А.Вы покупатель Вы и сравнивайте.

Куда почикались 5 0милиампереов можно было спросить у продавца сразу при покупке. После драки кулаками не машут.

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15554 Do2 :

Странно, Вы же не удивляетесь что та же лампа накаливания потребляет в 20! раз больше электроэнергии чем выдаёт света.

Если Вам хочется большего КПД (Коэффициент полезного действия) то Вам сюда

http://kincajou.dreamwidth.org/2872341.html

Если Ваш амперметр показывает 0,069 А и Вы уверены что это активная нагрузка, то умножив эти показания на 225 В Вам волей

неволей придётся согласиться, что Ваша покупка имет мощность в 15,5 Ватт хотите ли Вы это или нет.

Тут ещё одна ссылка где Вам могут профессионально ответить

http://pro-radio.ru/urbanism/10396-140/

Вы кота в мешке не покупали. Было написанно сколько будет потребляемый ток (0,07 А) и какова световая мощность.

4,4 Ватта в уме поделить на 220 Вольт не сложно, получаете 0,02 А.Вы покупатель Вы и сравнивайте.

Куда почикались 5 0милиампереов можно было спросить у продавца сразу при покупке. После драки кулаками не машут.

любой светодиод подключают последовательно ограничителю тока обычно резистор ставят(смотрите в учебнике характеристики в а х диодов) в лампе вашей этот резистор тоже присутствует и потребляет ватты которые производитоелю неохота указывать на коробке и еще если у вас в квартире нет стабилизатора напряжения достаточно кому нибудь подключить сварку и вашей лампе конец

Присоединяюсь к первоночальному вопросу!

Купил светодиодный прожектор производства ASD, маркировка на прожекторе и в паспорте указана 10 Вт. Открываю блок питания, а там блок на выходе по маркировке 12 вольт и предельный ток 300 мА. Замерил прибором напряжение 12 вольт, при постоянном токе 270 мА. таким образом Мощность равна 12х0,27=3,27. То есть вместо 10 Вт обещенных имею мощность 3,27 Вт.

Думаю эту задачку пора отослать прокурору! Или кто-нибудь меня попробует переубедить?

Приветствую всех, работаю в рекламе, часто сталкиваюсь со светодиодами. Отвечу на вопрос по мощности: то, что пишут на этикетках св-х ламп (например 10Вт) — это мощность самих светодиодов (т.е. мощность на св. диодах после преобразователя напряжения (БП)). А номинальный ток, это общий ток, потребляемый из сети 220В. По правилах, производитель обязан писать так: 10Вт — мощность светодиодов; 100мА — номинальный входной ток. Около половины общей мощности — это тепловые потери и потери в преобразователе.

Последние комментарии

На форуме

О проекте

2006-2017г. © Научно-Образовательный портал «Вся Физика»

Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс «Вся Физика»

Электрическая мощность

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является ватт (русское обозначение: Вт, международное: W).

Содержание

Мгновенная электрическая мощность [ править | править код ]

Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи.

Записывая вышеприведённые рассуждения, получаем:

Для единичного заряда на участке A − B :

Для всех зарядов:

Поскольку ток есть электрический заряд, протекающий по проводнику в единицу времени, то есть I = Q Δ t >> по определению, в результате получаем:

Полагая время бесконечно малым, можно принять, что величины напряжения и тока за это время тоже изменятся бесконечно мало. В итоге получаем следующее определение мгновенной электрической мощности:

  • мгновенная электрическая мощность p ( t ) , выделяющаяся на участке электрической цепи, есть произведение мгновенных значений напряжения u ( t ) и силы тока i ( t ) на этом участке:

Дифференциальные выражения для электрической мощности [ править | править код ]

Мощность, выделяемая в единице объёма, равна:

Отрицательное значение скалярного произведения (векторы E > и j > противонаправлены или образуют тупой угол) означает, что в данной точке электрическая мощность не рассеивается, а генерируется за счёт работы сторонних сил.

В случае изотропной среды в линейном приближении:

В случае наличия анизотропии (например, в монокристалле или жидком кристалле, а также при наличии эффекта Холла) в линейном приближении:

Мощность постоянного тока [ править | править код ]

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то мощность можно вычислить по формуле:

Для пассивной линейной цепи, в которой соблюдается закон Ома, можно записать:

Если цепь содержит источник ЭДС, то отдаваемая им или поглощаемая на нём электрическая мощность равна:

Если ток внутри ЭДС противонаправлен градиенту потенциала (течёт внутри ЭДС от плюса к минусу), то мощность поглощается источником ЭДС из сети (например, при работе электродвигателя или заряде аккумулятора), если сонаправлен (течёт внутри ЭДС от минуса к плюсу), то отдаётся источником в сеть (скажем, при работе гальванической батареи или генератора). При учёте внутреннего сопротивления источника ЭДС выделяемая на нём мощность p = I 2 ⋅ r cdot r> прибавляется к поглощаемой или вычитается из отдаваемой.

Мощность переменного тока [ править | править код ]

В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для большинства простых практических расчётов не слишком полезна непосредственно. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Для того, чтобы связать понятия полной, активной, реактивной мощностей и коэффициента мощности, удобно обратиться к теории комплексных чисел. Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой частью, полная мощность — модулем, а угол φ (сдвиг фаз) — аргументом. Для такой модели оказываются справедливыми все выписанные ниже соотношения.

Активная мощность [ править | править код ]

Единица измерения в СИ — ватт [1] .

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отражённой мощностью.

Реактивная мощность [ править | править код ]

Единица измерения, по предложению Международной электротехнической комиссии, — вар (вольт-ампер реактивный); (русское обозначение: вар; международное: var). В терминах единиц СИ, как отмечено в 9-ом издании Брошюры СИ, вар когерентен произведению вольт-ампер. В Российской Федерации эта единица допущена к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения в области «электротехника» [1] [2] :

Вар определяется как реактивная мощность цепи с синусоидальным переменным током при действующих значениях напряжения 1 В и тока 1 А, если сдвиг фазы между током и напряжением π 2 <2>>> [3] .

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии, возвращаемой от индуктивной и ёмкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

Полная мощность [ править | править код ]

Единица измерения — В·А, вольт-ампер (русское обозначение: В·А; международное: V·A). В Российской Федерации эта единица допущена к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «электротехника» [1] [2] .

Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому полная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

Комплексная мощность [ править | править код ]

Мощность, аналогично импедансу, можно записать в комплексном виде:

Измерения [ править | править код ]

  • Для измерения электрической мощности применяются ваттметры и варметры, можно также использовать косвенный метод, с помощью вольтметра, амперметра и фазометра.
  • Для измерения коэффициента реактивной мощности применяют фазометры
  • Государственный эталон мощности — ГЭТ 153—2012 Государственный первичный эталон единицы электрической мощности в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц. Институт-хранитель: ВНИИМ

Потребление мощности некоторыми электроприборами [ править | править код ]

Значения потребляемой электрической мощности некоторых потребителей

Электрический приборМощность,Вт
Лампочка фонарика1
Сетевой роутер, хаб10…20
Системный блок ПК100…1700
Системный блок сервера200…1500
Монитор для ПК ЭЛТ15…200
Монитор для ПК ЖК2…40
Лампа люминесцентная бытовая5…30
Лампа накаливания бытовая25…150
Холодильник бытовой15…700
Электропылесос100… 3000
Электрический утюг300…2 000
Стиральная машина350…2 000
Электрическая плитка1000…2000
Сварочный аппарат бытовой1000…5500
Двигатель лифта невысокого дома3 000…15 000
Двигатель трамвая45 000…75 000
Двигатель электровоза650 000
Электродвигатель шахтной подъёмной машины1 000 000…5 000 000
Электродвигатель прокатного стана6 000 000…32 000 000

Выходная мощность [ править | править код ]

Измеряется как долговременная ( RMS [en] ), так и кратковременная (PMO, PMPO) мощности, способные отдавать усилителями мощности.

Как найти мощность тока — формулы с примерами расчетов

Мощность – это скалярная величина. В общем случае она равна отношению выполненной работы ко времени:

P=dA/dt

Простыми словами эта величина определяет, как быстро выполняется работа. Она может обозначаться не только буквой P, но и W или N, измеряется в Ваттах или киловаттах, что сокращенно пишется как Вт и кВт соответственно.

Электрическая мощность равна произведению тока на напряжение или:

P=UI

Как это связано с работой? U – это отношение работы по переносу единичного заряда, а I определяет, какой заряд прошёл через провод за единицу времени. В результате преобразований и получилась такая формула, с помощью которой можно найти мощность, зная силу тока и напряжение.

Формулы для расчётов цепи постоянного тока

Проще всего посчитать мощность для цепи постоянного тока. Если есть сила тока и напряжение, тогда нужно просто по формуле, приведенной выше, выполнить расчет:

P=UI

Но не всегда есть возможность найти мощность по току и напряжению. Если вам они не известны – вы можете определить P, зная сопротивление и напряжение:

P=U 2 /R

Также можно выполнить расчет, зная ток и сопротивление:

P=I 2 *R

Последними двумя формулами удобен расчёт мощности участка цепи, если вы знаете R элемента I или U, которое на нём падает.

Для переменного тока

Однако для электрической цепи переменного тока нужно учитывать полную, активную и реактивную, а также коэффициент мощности (соsФ). Подробнее все эти понятия мы рассматривали в этой статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Отметим лишь, что чтобы найти полную мощность в однофазной сети по току и напряжению нужно их перемножить:

S=UI

Результат получится в вольт-амперах, чтобы определить активную мощность (ватты), нужно S умножить на коэффициент cosФ. Его можно найти в технической документации на устройство.

P=UIcosФ

Для определения реактивной мощности (вольт-амперы реактивные) вместо cosФ используют sinФ.

Q=UIsinФ

Или выразить из этого выражения:

Расчет полной мощности

И отсюда вычислить искомую величину.

Найти мощность в трёхфазной сети также несложно, для определения S (полной) воспользуйтесь формулой расчета по току и фазному напряжению:

А зная Uлинейное:

1,73 или корень из 3 – эта величина используется для расчётов трёхфазных цепей.

Тогда по аналогии чтобы найти P активную:

Определить реактивную мощность можно:

На этом теоретические сведения заканчиваются и мы перейдём к практике.

Пример расчёта полной мощности для электродвигателя

Мощность у электродвигателей бывает полезная или механическая на валу и электрическая. Они отличаются на величину коэффициента полезного действия (КПД), эта информация обычно указана на шильдике электродвигателя.

Шильдик асинхронного двигателя

Отсюда берём данные для расчета подключения в треугольник на Uлинейное 380 Вольт:

  1. Pна валу=160 кВт = 160000 Вт
  2. n=0,94
  3. cosФ=0,9
  4. U=380

Тогда найти активную электрическую мощность можно по формуле:

P=Pна валу/n=160000/0,94=170213 Вт

Теперь можно найти S:

Именно её нужно найти и учитывать, подбирая кабель или трансформатор для электродвигателя. На этом расчёты окончены.

Расчет для параллельного и последовательного подключения

При расчете схемы электронного устройства часто нужно найти мощность, которая выделяется на отдельном элементе. Тогда нужно определить, какое напряжение падает на нём, если речь идёт о последовательном подключении, или какая сила тока протекает при параллельном включении, рассмотрим конкретные случаи.

Последовательное соединение в цепи

Здесь Iобщий равен:

На каждом резисторе R1 и R2, так как их сопротивление одинаково, напряжение падает по:

И выделяется по:

Pна резисторе=UI=6*0,6=3,6 Ватта

Тогда при параллельном подключении в такой схеме:

Параллельное соединение элементов цепи

Сначала ищем I в каждой ветви:

И выделяется на каждом по:

Или через общее сопротивление, тогда:

Все расчёты совпали, значит найденные значения верны.

Заключение

Как вы могли убедиться найти мощность цепи или её участка совсем несложно, неважно речь идёт о постоянке или переменке. Важнее правильно определить общее сопротивление, ток и напряжение. Кстати этих знаний уже достаточно для правильного определения параметров схемы и подбора элементов – на сколько ватт подбирать резисторы, сечения кабелей и трансформаторов. Также будьте внимательны при расчёте S полной при вычислении подкоренного выражения. Стоит добавить лишь то, что при оплате счетов за коммунальные услуги мы оплачиваем за киловатт-часы или кВт/ч, они равняются количеству мощности, потребленной за промежуток времени. Например, если вы подключили 2 киловаттный обогреватель на пол часа, то счётчик намотает 1 кВт/ч, а за час – 2 кВт/ч и так далее по аналогии.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector