Мощность тока?. Формула мощности ? электрического тока. Как найти мощность?

Автор Даниил Леонидович На чтение 6 мин. Просмотров 44.5k. Опубликовано 18 ноября Обновлено 18 ноября

Благосостояние и комфорт современного общества зависит всецело от высокотехнологичных гаджетов. Люди уже не представляют жизни без «умных» устройств. Микроэлектроника поглотила наш быт дома и на работе. Функционирует оборудование исключительно от электричества. Такие устройства обладают рядом преимуществ, как и недостатков — чувствительность к перепадам эл. напряжения.

Если в офисе компании эту проблему способен устранить штат квалифицированных сотрудников, то дома часто приходится рассчитывать исключительно на собственные силы. Покупая новое оборудование в дом, необходимо учитывать технические характеристики устройства. Производитель указывает такую информацию для покупателей на шильдике, расположенном на задней стенке гаджета.

Формула мощности представляет собой произведение силы тока на напряжение. Если знать этот параметр, то для пользователя складывается четкое представление, сколько электричество девайс будет потреблять и не вызовет ли проблем с электроснабжением.

Содержание

1. Что такое мощность в электричестве: просто о сложном
2. Как рассчитать электрическую мощность в быту
3. Как измерить электрическую мощность дома
4. Почему реактивное сопротивление схемы влияет на мощность переменного тока
5. Формулы расчета мощности для однофазной и трехфазной схемы питания
6. Как работает схема трехфазного электроснабжения
7. Как узнать ток, зная мощность и напряжение
8. Как узнать напряжение, зная силу тока
9. Как рассчитать мощность, зная силу тока и напряжение
10. Интересная инфа по теме
11. Заключение

Что такое мощность в электричестве: просто о сложном

Механическая мощность как физическая величина равна отношению выполненной работы к некоторому промежутку времени. Поскольку понятие работы определяется количеством затраченной энергии, то и мощность допустимо представить как скорость преобразования энергий.

Разобрав составляющие механической мощности, рассмотрим из чего складывается электрическая. Напряжение — выполняемая работа по перемещению одного кулона электрического заряда, а ток — количество проходящих кулонов за одну секунду. Произведение напряжения на ток показывает полный объем работы, выполненной за одну секунду.

Мощность электрического тока

Проанализировав полученную формулу, можно заключить, что силовой показатель зависит одинаково от тока и напряжения. То есть, одно и тоже значение возможно получить при низком напряжении и большом тока, или при высоком напряжении и низком токе.

Пользуясь зависимостью мощности от напряжения и силы тока, инженеры научились передавать электричество на большие расстояния путем преобразования энергии на понижающих и повышающих трансформаторных подстанциях.

Наука подразделяет электрическую мощность на:

• активную. Подразумевает преобразование мощности в тепловую, механическую и другие виды энергии. Показатель выражают в Ваттах и вычисляют по формуле U*I;
• реактивную. Эта величина характеризует электрические нагрузки, создаваемые в устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля. Показатель выражается как вольт-ампер реактивный и представляет собой произведение напряжения на силу тука и угол сдвига.

Для простоты понимания смысла активной и реактивной мощности, обратимся к нагревательному оборудованию, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Как рассчитать электрическую мощность в быту

Теоретическая электротехника рассматривает показатели как мгновенные величины, которые зафиксированы в некоторый временной отрезок. Если мгновенная мощность постоянной сети остается неизменной в любой точке цепи и во всех интервалах времени, то для переменной этот показатель будет всегда неодинаковым.

Отсюда получим формулы для расчета мощности (P):

• U*I;
• I2*R;
• U*I*cos(фи).

В интернете сейчас есть онлайн-калькуляторы, которые сами посчитают и выдадут результат. Пользователю нужно лишь подставить значения характеристик, которые находятся на шильдике устройства.

Как измерить электрическую мощность дома

Знать силовые характеристики бытового оборудования необходимо всегда. Это требуется для расчета сечения проводки, учета расхода электроэнергии или электрофикации дома. До начала монтажных работ такую информацию можно получить только путем сложения показателей мощности каждого отдельного устройства, добавив 10% запаса.

Определить потребляемую нагрузку дома поможет счетчик. Прибор показывает сколько киловатт было потрачено за один час работы оборудования. И для того чтобы убедиться в правильности показаний, владелец квартиры может проверить точность устройства с помощью электронных средств измерения. Сюда относится амперметр, вольтметр или мультиметр.

Также существуют ваттметры и варметры, которые показывают результаты измерений в ваттах.

Ваттметр

Во время снятия показания включенной оставить только активную нагрузку как лампочки и нагреватели. Далее померить токовое напряжение. В конце сверить показания счетчика с полученным результатом вычислений.

Почему реактивное сопротивление схемы влияет на мощность переменного тока

Потеря энергии в переменной цепи обусловлена наличием реактивного сопротивления, которое подразделяют на индуктивное и емкостное. В процессе работы оборудования часть энергии передается формируемым электрическим или магнитным полям.

Это приводит к уменьшению полезной работы, потере электроэнергии и превышению силовых нагрузок устройств.

Формулы расчета мощности для однофазной и трехфазной схемы питания

Выше уже была представлена формула для одной фазы: P=U*I*cos(фи).

Отсюда следует, что в трехфазной сети показатель равен тройной мощности однофазной, соединенной в треугольник: P=3*U*I*cos(фи). На практике же инженеры пользуются формулой P=1,73*U*I*cos(фи).

Как работает схема трехфазного электроснабжения

Принцип работы трехфазной схемы электроснабжения заключается в одновременном задействовании четырех питающих кабелей, один из которых нулевой. Ток одинаковой частоты вырабатывается одним генератором и сдвинут по отношению друг к другу по времени на фазовый угол равный 120 градусам.

Как узнать ток, зная мощность и напряжение

Для вычисления тока электросети по мощности и напряжению используют формулы:

• I=P/U – постоянный ток;
• I=P/(U*cos(фи)) — однофазная сеть;
• I=P/(1,73*U*cos(фи)) — трехфазная сеть.

Для простоты расчетов значение фи принимают равной 0,95.

Как узнать напряжение, зная силу тока

Для расчета напряжения используют формулы:

U=P/I – постоянный ток;

U=P/(I*cos(фи)) — однофазная сеть;

U=P/(1,73*I*cos(фи)) — трехфазная сеть.

Из выражения видно, что напряжение прямо пропорционально напряжению и обратно пропорционально силе тока.

Как рассчитать мощность, зная силу тока и напряжение

Силовую характеристику электроустановок рассчитывают по формуле:

P=U*I — постоянный ток;

P=U*I*cos(фи) – переменный ток однофазной сети.

P=1,73*U*I*cos(фи) — трехфазная сеть.

В статье приведены упрощенные формулы расчета активной мощности электросети, которые дают приблизительные результаты.

Для получения точных результатов, необходимо учитывать также реактивное и обычное сопротивление, а также потери.

Интересная инфа по теме

Трехфазную схему электроснабжения используют в производстве. Суммарный вольтаж такой сети равен 380 В. Также такую проводку устанавливают на многоэтажные дома, а затем раздают по квартирам. Но есть один нюанс, который влияет на конечное напряжение в сети — соединение жилы под напряжение в результате дает 220 В. Трехфазная в отличие от однофазной не дает перекосы при подключении силового оборудования, так как нагрузка распределяется в щитке. Но для подведения трехфазной сети к частному дому требуется специальное разрешение, поэтому широко распространена схема с двумя жилами, одна их которых нулевая.

Заключение

Мощность электрического тока — один из важных параметров, который обязан знать каждый человек. Такая необходимость обусловлена безопасностью электросети (лимит на одновременное подключение нескольких приборов). Во время работы оборудования происходит нагрев не только внутренней схемы, но и проводки. Зная предельные возможности сети, всегда можно избежать неприятных ситуаций, связанных с ее перегревом и возможным коротким замыканием.

Мощность электрического тока — Основы электроники

Обычно электрический ток сравнивают с течением жид­кости по трубке, а напряжение или разность потенциалов — с разностью уровней жидкости.

В этом случае поток воды, падающий сверху вниз, несет с собой определенное количество энергии. В усло­виях свободного падения эта энергия растрачивается беспо­лезно для человека. Если же направить падающий поток во­ды на лопасти турбины, то последняя начнет вращаться и сможет производить полезную работу.

Работа, производимая потоком воды в течение определен­ного промежутка времени, например, в течение одной секун­ды, будет тем больше, чем с большей высоты падает поток и чем больше масса падающей воды.

Точно так же и электрический ток, протекая по цепи от высшего потенциала к низшему, совершает работу. В каждую данную секунду времени будет совершаться тем больше рабо­ты, чем больше разность потенциалов и чем большее количе­ство электричества ежесекундно проходит через поперечное сечение цепи.

Мощность электрического тока это количество работы, совершаемой за одну секунду времени, или скорость совершения работы.

Количество электричества, проходящего через поперечное сечение цепи в течение одной секунды, есть не что иное, как сила тока в цепи. Следовательно, мощность электрического тока будет прямо пропорциональна разности потенциалов (на­пряжению) и силе тока в цепи.

Для измерения мощности электрического тока принята еди­ница, называемая ватт (Вт).

Мощностью в 1 Вт обладает ток силой в 1 А при разности потенциалов, равной 1 В.

Для вычисления мощности постоянного тока в ваттах нуж­но силу тока в амперах умножить на напряжение в вольтах.

Если обозначить мощность электрического тока буквой P, то приведенное выше правило можно записать в виде формулы

P = I*U. (1)

Воспользуемся этой формулой для решения числового при­мера. Требуется определить, какая мощность электрического тока необходима для накала нити радиолампы, если напряжение накала равно 4 в, а ток накала 75 мА

Определим мощность электрического тока, поглощаемую нитью лампы:

Р= 0,075 А*4 В = 0,3 Вт.

Мощность электрического тока можно вычислить и другим путем. Предположим, что нам известны сила тока в цепи и сопротивление цепи, а напряжение неизвестно.

В этом случае мы воспользуемся знакомым нам соотноше­нием из закона Ома:

U=IR

и подставим правую часть этого равенства (IR) в формулу (1) вместо напряжения U.

Тогда формула (1) примет вид:

P = I*U =I*IR

или

Р = I²*R. (2)

Например, требуется узнать, какая мощность теряется в реостате сопротивлением в 5 Ом, если через него проходит ток, силой 0,5 А. Пользуясь формулой (2), найдем:

P= I²*R = (0,5)²*5 =0,25*5 = 1,25 Вт.

Наконец, мощность электрического тока может быть вычислена и в том слу­чае, когда известны напряжение и сопротивление, а сила тока неизвестна. Для этого вместо силы тока I в формулу (1) подставляется известное из закона Ома отношение U/R и тогда формула (1) приобретает следующий вид:

Р = I*U=U²/R (3)

Например, при 2,5 В падения напряжения на реостате сопро­тивлением в 5 Ом поглощаемая реостатом мощность будет равна:

Р = U²/R=(2,5)²/5=1,25 Вт

Таким образом, для вычисления мощности требуется знать любые две из величин, входящих в формулу закона Ома.

Мощность электрического тока равна работе электрического тока, производимой в течение одной секунды.

P = A/t

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Формула мощности — уравнения с примерами

Большинству вещей вокруг нас требуется некоторая мощность для эффективной работы. Здесь слово мощность используется для обозначения всего, что обеспечивает необходимую силу или энергию для правильной работы. Например, многие устройства, такие как мобильные телефоны, компьютеры, вентиляторы и т. Д., Работают от электричества, и если мы не зарядим аккумулятор нашего телефона, он выключится. Точно так же, если в доме нет электричества, вентилятор не может работать. Следовательно, электричество является источником энергии для таких устройств. Кроме того, эта сила может быть и в какой-то другой форме, например, в виде физических или человеческих ресурсов.

Преимущества формулы мощности

Формула мощности служит многим целям, например:

• Формула мощности помогает определить работу, выполняемую конкретным объектом или человеком в определенное время.

• Помогает определить, какой объект более эффективен, а какой менее эффективен. Например, если x и y выполняют одну и ту же задачу и x выполняет ее за 4 часа, а y выполняет ту же задачу за 6 часов. Это означает, что «х» более эффективен, чем «у». Это просто потому, что у x больше мощности, чем у.

• Из приведенного примера также можно понять, как мощность может помочь в определении количества выполненной работы и в какое время она была совершена. И, зная об эффективности работы кого-то или чего-то, мы также можем сделать некоторые правильные выводы и решения в отношении того же самого.

Краткий обзор формул мощности.

• Проще говоря, мощность чего угодно можно получить, разделив работу, которую выполнил объект, на время, затраченное объектом на выполнение этой работы. Это общая идея власти, есть много случаев, когда формула власти меняется.

• Существует одна формула силы, называемая «законом Ома», по имени ученого, который дал эту формулу. Формула выглядит так: P = VI, и она приведена в главе книги, посвященной электричеству. В формуле P = VI, p обозначает мощность, V обозначает разность потенциалов, а I обозначает ток.

• Закон Ома также имеет вариант, который выглядит как P = r × l2 или V2/R, это формула для электрической мощности. Здесь R — сопротивление, V — разность потенциалов, а l — ток.

• Есть еще одна формула, которая называется уравнением механической мощности, или просто уравнением мощности. Формула P = E/t, где P означает мощность, E означает энергию, а t означает время в секундах. Эта формула гласит, что мощность – это потребление энергии в единицу времени.

Есть много других формул мощности, которые вы можете легко найти в PDF-файле, который Vedantu предоставляет бесплатно.

Если мы посмотрим вокруг себя, мы обнаружим несколько вещей, которые требуют энергии для запуска или работы. Эта сила может быть чем угодно в виде электричества, физических, человеческих ресурсов и т. д. Основная повестка дня остается прежней: способность выполнять работу в определенное время.

Формула пороха может быть определена как работа, выполненная любым конкретным объектом или источником за заданное время.

Предположим, что два человека A и B выполняют одну и ту же задачу, но A закончил ее раньше B, тогда что это значит?

Это просто означает, что A более эффективен, чем B, и эффективность прямо пропорциональна мощности, поэтому мы можем сказать, что A эффективнее, чем B. Это именно то, что представляет собой мощность, она определяется как работа, выполненная телом в данное время.

Мощность = Работа, выполненная объектом или телом / Общее затраченное время.

Формула мощности различается в соответствии с требуемыми формулировками, например, она может отличаться для силовых объектов, а также может отличаться для электронных устройств.

 

Формула мощности для различных отношений и единиц измерения:

P = VI

Эта формула мощности взята из главы об электричестве. Формула дана великим ученым по имени Ом, и эта формула названа в его честь и также известна как закон Ома.

Указывает, что мощность прямо пропорциональна разности потенциалов проводника. Здесь P обозначает мощность, V обозначает разность потенциалов, а I обозначает ток. Единицей СИ является ватт. Единицей измерения V является вольт, а для I – столбец.

Формула электрической мощности

P = R × I2 или V2 / R: Эти формулы являются вариантом закона Ома. Здесь R обозначает сопротивление, V обозначает разность потенциалов, а I обозначает ток.

В нем говорится, что мощность прямо пропорциональна квадрату разности потенциалов и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

 

 Уравнение мощности

P = E/t: Эту формулу также называют уравнением механической мощности. Здесь E обозначает энергию в джоулях, а t обозначает время в секундах.

Эта формула гласит, что потребление энергии в единицу времени называется мощностью.

 

  P = w/t

Это самая распространенная и основная формула силы, о которой мы узнали очень рано. Эта формула получена из теоремы работы-энергии.

В нем говорится, что работа, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Здесь W обозначает работу в джоулях, а t обозначает время в секундах.

 

 P = F × s/t

В этой формуле F обозначает силу, приложенную к объекту, s обозначает перемещение объекта, а t обозначает общее время.

В нем говорится, что общее время, необходимое объекту для перемещения из одного места в другое, когда к нему приложена внешняя сила, называется мощностью.

Формула силы различна для разных полей, как указано выше, но смысл ее остается практически одинаковым для всех.

 

NCERT Тематические решения для всех классов

Вывод некоторых формул мощности:2 × R

Или,

P = V × V / R

P = V2 / R.  (следовательно, доказано)

Здесь

P = Сила объекта или тела.

В = Разность потенциалов между двумя концами проводника.

I = ток, протекающий по цепи.

R = сопротивление провода.

 

Формула мощности

P = F × s/t

Как мы знаем,

Мощность = работа за время

P = w/t

Работа = сила (F) × перемещение (с)0003

P = F × s/t

Здесь

P = Мощность.

F = Сила, приложенная к телу.

Вт = Работа тела.

t = общее время.

с = полное перемещение тела.

Преимущества формулы мощности — уравнения с примерами.

• В предмете науки уравнения играют жизненно важную роль, и поэтому уравнения должны пониматься лучше. Потому что только запоминание уравнений не поможет учащимся лучше понять концепцию электричества.

• Со стороны примеров служит иллюстрацией уравнений. То есть с помощью примеров уравнения можно понять на более глубоком уровне.

Калькулятор электроэнергии

Этот калькулятор электроэнергии поможет вам рассчитать мощность, потребляемую электрическими устройствами . Хотите знать, как рассчитать электрическую мощность? Вам интересно: что такое коэффициент мощности ? Просто прочитайте текст ниже, чтобы узнать.

Как рассчитать электрическую мощность

Электрическая мощность, как и механическая, представляет собой количество работы, выполняемой в единицу времени . В электрических цепях работа совершается электрическим током. Мощность зависит от «количества рабочих, доступных в единицу времени» – тока III и энергии «одного рабочего» – напряжения VVV.

В цепи постоянного тока мощность равна:

P=I V,P = I\,V,P=IV,

где:

• I [A]I\ \rm [A]I [A] – ток в амперах;
• В [В]В\ \rm [В]В [В] – напряжение в вольтах; и
• P[W]P [W]P[W] – мощность в ваттах.

В цепях переменного тока уравнение выглядит следующим образом:

P=I Vpf,P = I\, V \rm pf,P=IVpf,

где новый символ pf\rm pfpf означает коэффициент мощности .

Что такое коэффициент мощности?

В токах переменного тока ток и напряжение периодически изменяются во времени. Значения III или VVV соответствуют среднеквадратичное значение (RMS).

RMS — это квадратный корень из среднего квадрата чисел (дополнительные сведения см. в калькуляторе среднеквадратичного значения). Обычно упоминаемое напряжение электрических розеток ( 230 В в ЕС и Австралии, 110 В в США и Канаде, 100 В в Японии) соответствует напряжению RMS .

В цепях переменного тока ток и напряжение могут не совпадать с фазой . Максимальное значение тока может опережать или отставать от максимального значения напряжения. Это делает передачу власти менее эффективной. В худшем случае, когда ток и напряжение полностью не синхронизированы, передаваемая мощность равна нулю.

Коэффициент мощности сообщает нам насколько ток синхронизирован с напряжением . Если они синхронизированы, коэффициент мощности равен 1 . В противном случае он меньше единицы и достигает нуля в случае полной рассинхронизации.

Коэффициент мощности зависит от устройства. Для устройства, которое является чисто резистивным , например, электрический чайник или электронагреватель, коэффициент мощности равен 1 . Устройство с индуктивными или емкостными элементами ставит ток и напряжение не в фазе. Это делает его коэффициент мощности меньше 1. Чтобы узнать больше, воспользуйтесь калькулятором коэффициента мощности.

Калькулятор электрической мощности

Для расчета электрической мощности необходимо указать ток, напряжение и коэффициент мощности элемента. Для устройств, подключенных к электрическим розеткам, напряжение — это просто напряжение бытовой электросети. Ток, потребляемый устройством, обычно можно найти либо на вилке, либо где-то на устройстве.

Коэффициент мощности определить немного сложнее, если только у вас нет под рукой анализатора качества электроэнергии. Проверьте этот список для коэффициентов мощности нескольких типичных бытовых устройств:

• Лампы со стандартной колбой: pf=1\rm pf = 1pf=1;
• Лампы люминесцентные: pf=0,93\rm pf = 0,93pf=0,93;
• Обычный асинхронный двигатель при половинной нагрузке: pf=0,73\rm pf = 0,73pf=0,73, при полной нагрузке: pf=0,85\rm pf = 0,85pf=0,85;
• Духовка электрическая (с резистивным нагревательным элементом): pf=1,0\rm pf = 1,0pf=1,0; и
• Индуктивная печь: pf=0,85\rm pf = 0,85pf=0,85.