Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Ve fyzice je velká pozornost věnována energii a síle zařízení, látek nebo těl. V elektrotechnice hrají tyto koncepty stejně důležitou roli než v jiných odvětvích fyziky, protože záleží na nich, jak rychle bude instalace dělat svou práci a jaké zatížení bude mít vedení. Na základě těchto informací jsou transformátory vybrány pro rozvodny, generátory pro elektrárny a průřez vodičů přenosových vedení. V tomto článku budeme popisovat, jak najít sílu elektrického zařízení nebo instalace, znát proud, napětí a odpor.

Definice

Moc je skalární. Obecně se rovná poměru provedené práce k času:

P = dA / dt

Zjednodušeně řečeno, tato hodnota určuje, jak rychle se provádí práce. Lze jej označit nejen písmenem P, ale také W nebo N, měřeno ve wattech nebo kilowattech, což je zkratka W a kW.

Elektrický výkon je roven součinu proudu a napětí:

P = UI

Jak to souvisí s prací? U je poměr práce přenášení jednoho náboje a já určuji, jaký náboj prošel drátem za jednotku času. V důsledku těchto transformací jsme získali takový vzorec, pomocí něhož můžeme najít sílu, znát sílu proudu a napětí.

Vzorce pro výpočty stejnosměrného obvodu

Nejjednodušší způsob výpočtu výkonu stejnosměrného obvodu. Pokud je proud a napětí, pak stačí použít výše uvedený vzorec pro provedení výpočtu:

P = UI

Ale není vždy možné najít sílu proudu a napětí. Pokud vám nejsou známy, můžete určit P, znát odpor a napětí:

P = U2 / R

Můžete také provést výpočet s vědomím proudu a odporu:

P = I 2 * R

Poslední dva vzorce jsou vhodné pro výpočet síly segmentu řetězu, pokud znáte R prvku I nebo U, který na něj padá.

Pro AC

Pro střídavý proud je však třeba vzít v úvahu plný, aktivní a reaktivní obvod, jakož i účiník (cosF). Všechny tyto pojmy jsme podrobněji zvažovali v tomto článku: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Všimli jsme si pouze, že pro zjištění celkového výkonu v jednofázové síti je třeba násobit proud a napětí:

S = UI

Výsledek bude ve voltampérech pro určení činného výkonu (wattů), musíte násobit S koeficientem cosF. Naleznete je v technické dokumentaci k zařízení.

P = UIcosF

Pro stanovení jalového výkonu (reaktivních voltampérů) namísto cosF se používá sinF.

Q = UIsinF

Nebo vyjádřete z tohoto výrazu:

A odtud pro výpočet požadované hodnoty.

Nalezení výkonu v třífázové síti je také snadné, pro určení S (plné), použijte vzorec pro výpočet proudu a fázového napětí:

S = 3U f I f

A znát lineární:

S = 1, 73 * U l I l

1.73 nebo kořen 3 - tato hodnota se používá pro výpočty třífázových obvodů.

Pak analogicky najděte P aktivní:

P = 3U f I f * cosF = 1, 73 * U l I I l * cosF

Můžete určit jalový výkon:

Q = 3U f I f * sin F = 1, 73 * U l I l l * sin F

Tato teoretická informace končí a postupujeme k praxi.

Příklad výpočtu celkového výkonu elektromotoru

Výkon elektromotorů je užitečný nebo mechanický na hřídeli a na elektrické. Liší se velikostí výkonového koeficientu (EFF), tato informace je obvykle uvedena na typovém štítku motoru.

Odtud bereme data pro výpočet spojení v trojúhelníku na lineární 380 Volt:

  1. P na hřídeli = 160 kW = 160000 W
  2. n = 0, 94
  3. cosF = 0, 9
  4. U = 380

Pak můžete najít aktivní elektrickou energii podle vzorce:

P = P na hřídeli / n = 160000 / 0, 94 = 170213 W

Nyní můžete najít S:

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

To musí být nalezeno a zohledněno výběrem kabelu nebo transformátoru pro elektromotor. Na těchto výpočtech je konec.

Výpočet pro paralelní a sériové připojení

Při výpočtu obvodu elektronického zařízení je často nutné najít výkon, který je přidělen na samostatný prvek. Pak je třeba určit, jaké napětí na něj dopadne, pokud hovoříme o sériovém připojení, nebo o tom, které proudy se zapnou paralelně, zvažte konkrétní případy.

Zde jsem roven:

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

Celkový výkon:

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

Na každém rezistoru R1 a R2, protože jejich odpor je stejný, klesá napětí:

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

A vyniká:

P na odporu = UI = 6 * 0, 6 = 3, 6 Watt

Při paralelním zapojení v tomto schématu:

Nejprve hledáme I v každé větvi:

Ii = U / R1 = 12/1 = 12 ampérů

I2 = U / R2 = 12/2 = 6 ampérů

A vyniká:

P1 = 12 * 6 = 72 wattů

P2 = 12 * 12 = 144 wattů

Celkem přiděleno:

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

Nebo prostřednictvím všeobecného odporu, pak:

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

I = 12 / 0, 66 = 18 ampér

P = 12 x 18 = 216 Watt

Všechny výpočty se shodovaly, takže zjištěné hodnoty jsou správné.

Závěr

Jak jste si mohli být jisti, že je síla obvodu nebo jeho část zcela jednoduchá, nezáleží na tom, jestli mluvíme o konstantní nebo reverzní. Je důležitější správně určit celkový odpor, proud a napětí. Mimochodem, tyto znalosti jsou již dostačující k tomu, aby správně určily parametry obvodu a vybraných prvků - kolik wattů pro výběr rezistorů, kabelů a částí transformátoru. Při výpočtu radicand je také třeba dávat pozor při výpočtu S. Je třeba dodat pouze to, že při placení účtenek platíme za kilowatthodinu nebo kWh, jsou rovny množství spotřebované energie za určité časové období. Například, pokud jste připojili 2 kilowatt ohřívače na půl hodiny, čítač větry 1 kW / h, a za hodinu - 2 kW / h a podobně analogicky.

Nakonec doporučujeme sledovat užitečné video k tématu článku:

Přečtěte si také:

  • Jak zjistit spotřebu energie zařízení
  • Jak vypočítat průřezy kabelů
  • Značení odporů pro výkon a odpor

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Znalostní báze