Формула вычисления мощности электрического тока: Мощность электрического тока | Формулы и расчеты онлайн

Формула мощности по току и напряжению схемы

Как узнать силу тока, зная мощность и напряжения.

Чтобы ответить на вопрос, как определить ток, необходимо поделить электронапряжение на общее число ватт. При этом сделать все необходимые вычисления можно самостоятельно, а можно прибегнуть к специальному онлайн-калькулятору.

Расчет мощностного показателя по амперам и ваттам.

Узнать потребление электроэнергии по токовой силе резистора можно умножением первой на сопротивление, выражаемое в Омах. В итоге, получится значение, представленное в вольтах, перемноженных на ом. Получится ампер.

Обратите внимание! Если нет сопротивления, нужно поделить ваттный показатель на токовую энергию, то есть следует поделить ватты на амперы и получится значение электроэнергии в вольтах. Понять мощностное показание через величину электричества с электронапряжением, можно умножив соответствующие показания с устройства.

Расчет электроэнергии через электромощность и электронапряжение

Как рассчитать ампераж

Ампераж является значением электротока, которое выражена в амперах.

Рассчитать ампераж можно так: I=P/U.

Подсчет ампеража.

Расчет потребляемой мощности

Электромощность является величиной, которая отвечает за факт скорости изменения или передачи электрической энергии. Есть полная и активная мощностная нагрузка, а также активная и реактивная. Полная вычисляется так: S = √ (P2 + Q2), где P является активной частью, а Q реактивной. Для нахождения потребляемого мощностного показателя необходимо знать число электротока, которое потребляется нагрузкой, а также питательное напряжение, которое выдается при помощи источника.

Вам это будет интересно  Обозначение разного электрооборудованья на схемах

Что касается бытового определения потребляемой электрической энергии, необходимо вычислить общее количество ватт питания электрических приборов и паспортные данные номинальной силы электротока котла. Как правило, все электрические приборы работают с переменным током и напряжением в 220 вольт. Для вычисления тока проще всего воспользоваться амперметром.

Зная первый и второй параметры, реально узнать величину потребляемой энергии.

Стоит указать, что измерить мощность через напряжение или сделать расчет мощности по сопротивлению и напряжению возможно не только формулой, но и прибором. Для этого можно воспользоваться мультиметром с токоизмерительными клещами или специализированным измерителем — ваттметром.

Обратите внимание! Оба работают по одному и тому же принципу, указанному в руководстве по их эксплуатации.

Подсчет потребляемой мощности

Мощность, ток и напряжение — три составляющие расчета проводки в доме. Узнать все необходимые параметры в любой сети просто при помощи формул, представленных выше. От этих значений будет зависеть исправность работы всей домашней электрики и безопасность ее владельца.

Что влияет на мощность тока

Добавление электрического сопротивления позволяет учесть потери в подключенной цепи (нагрузке). В формуле нахождения мощности для полной цепи учитывают параметры источника питания. Для более точного анализа следует оценить скорость потребления энергии на единицу объема проводника (ΔV).

Мощность равна формуле:

Pуд = Rуд * j2,

где:

• Rуд – удельное сопротивление;
• j – плотность тока соответствующего участка цепи.

Из этого выражения понятна зависимость расхода электричества от проводимости. Данное соотношение определяет требования к используемой кабельной продукции. При недостаточном сечении (высоком уровне примесей) увеличивается нагрев. Аналогичный результат получают при подключении мощной нагрузки. На определенном уровне произойдет тепловое разрушение материала.

К сведению. Этот процесс является причиной типичных аварийных ситуаций. Для предотвращения повреждений применяют специализированную технику – автоматические выключатели.

Отличия мощности при постоянном и переменном напряжении

Ведем обозначения электрических величин, которые приняты в нашей стране:

• Р − активная мощность, измеряется в ваттах, обозначается Вт;
• Q − реактивная мощность, измеряется в вольт амперах реактивных, обозначается ВАр;
• S − полная мощность, измеряется в вольт амперах, обозначается ВА;
• U − напряжение, измеряется в вольтах, обозначается ВА;
• I − ток, измеряется в амперах, обозначается А;
• R − сопротивление, измеряется в омах, обозначается Ом.

Назовем основные отличия P на постоянном и Q на переменном электротоке. Расчет P на постоянном электротоке получается наиболее простым. Для участков электрической цепи справедлив закон Ома. В этом законе задействованы только величина приложенного U (напряжения) и величина сопротивления R.

Расчет S (полной мощности) на переменном электротоке производится несколько сложнее. Кроме P, имеется Q и вводится понятие коэффициента мощности. Алгебраически складывая активную P и реактивную Q, получают общую S.

Виды мощностей

Мощностью называется измеряемая физическая величина, которая равна скорости изменения с преобразованием, передачей или потреблением системной энергии. Согласно более узкому понятию, это показатель, который равен отношению затраченного времени на работы к самому периоду, который тратится на работу. Обозначается в механике символом N. В электротехнической науке используется буква P. Нередко можно увидеть также символ W, от слова ватт.

Мощность переменного тока -это произведение силы тока с напряжением и косинусом сдвига фаз. При этом беспрепятственно можно посчитать только активную и реактивную разновидность. Узнать полное мощностное значение можно через векторную зависимость этих показателей и площади.

Основные мощностные разновидности.

Мощность тока через резистор

Пусть переменный ток
протекает через резистор сопротивлением
. Напряжение на резисторе, как нам известно, колеблется в фазе с током:

Поэтому для мгновенной мощности получаем:

(2)

Мы видим, что мощность всё время неотрицательна — резистор забирает энергию из цепи, но не возвращает её обратно в цепь.

Мощность переменного тока через резистор.

Максимальное значение
нашей мощности связано с амплитудами тока и напряжения привычными формулами:

На практике, однако, интерес представляет не максимальная, а средняя мощность тока.

Это и понятно. Возьмите, например, обычную лампочку, которая горит у вас дома. По ней течёт ток частотой
Гц, т. е. за секунду совершается
колебаний силы тока и напряжения. Ясно, что за достаточно продолжительное время на лампочке выделяется некоторая средняя мощность, значение которой находится где-то между
и
. Где же именно?

Посмотрите ещё раз внимательно на рис. 1. Не возникает ли у вас интуитивное ощущение, что средняя мощность соответствует «середине» нашей синусоиды и принимает поэтому значение
?

Это ощущение совершенно верное! Так оно и есть. Разумеется, можно дать математически строгое определение среднего значения функции (в виде некоторого интеграла) и подтвердить нашу догадку прямым вычислением, но нам это не нужно. Достаточно интуитивного понимания простого и важного факта:

среднее значение квадрата синуса (или косинуса) за период равно
.

Среднее значение квадрата синуса равно

Итак, для среднего значения

мощности тока на резисторе имеем:

(3)

В связи с этими формулами вводятся так называемые действующие (или эффективные) значения напряжения и силы тока (на самом деле это есть не что иное, как средние квадратические значения напряжения и тока. Такое у нас уже встречалось: средняя квадратическая скорость молекул идеального газа (листок «Уравнение состояния идеального газа»):

(4)

Формулы (3), записанные через действующие значения, полностью аналогичны соответствующим формулам для постоянного тока:

Поэтому если вы возьмёте лампочку, подключите её сначала к источнику постоянного напряжения
, а затем к источнику переменного напряжения с таким же действующим значением
, то в обоих случаях лампочка будет гореть одинаково ярко.

Действующие значения (4) чрезвычайно важны для практики. Оказывается, вольтметры и амперметры переменного тока показывают именно действующие значения (так уж они устроены). Знайте также, что пресловутые

вольт из розетки — это действующее значение напряжения бытовой электросети.

Мощность тока через конденсатор

Пусть на конденсатор подано переменное напряжение
. Как мы знаем, ток через конденсатор опережает по фазе напряжение на
:

Для мгновенной мощности получаем:

График зависимости мгновенной мощности от времени.

 Мощность переменного тока через конденсатор.

Чему равно среднее значение мощности? Оно соответствует «середине» синусоиды и в данном случае равно нулю! Мы видим это сейчас как математический факт. Но интересно было бы с физической точки зрения понять, почему мощность тока через конденсатор оказывается нулевой.

Для этого давайте нарисуем графики напряжения и силы тока в конденсаторе на протяжении одного периода колебаний.

Напряжение на конденсаторе и сила тока через него.

Рассмотрим последовательно все четыре четверти периода.

1. Первая четверть,
. Напряжение положительно и возрастает. Ток положителен (течёт в положительном направлении), конденсатор заряжается. По мере увеличения заряда на конденсаторе сила тока убывает.

Мгновенная мощность положительна: конденсатор накапливает энергию, поступающую из внешней цепи. Эта энергия возникает за счёт работы внешнего электрического поля, продвигающего заряды на конденсатор.

2. Вторая четверть,
. Напряжение продолжает оставаться положительным, но идёт на убыль. Ток меняет направление и становится отрицательным: конденсатор разряжается против направления внешнего электрического поля.В конце второй четверти конденсатор полностью разряжен.

Мгновенная мощность отрицательна: конденсатор отдаёт энергию. Эта энергия возвращается в цепь: она идёт на совершение работы против электрического поля внешней цепи (конденсатор как бы «продавливает» заряды в направлении, противоположном тому, в котором внешнее поле «хочет» их двигать).

3. Третья четверть,
. Внешнее электрическое поле меняет направление: напряжение отрицательно и возрастает по модулю. Сила тока отрицательна: идёт зарядка конденсатора в отрицательном направлении.

Ситуация полностью аналогична первой четверти, только знаки напряжения и тока — противоположные. Мощность положительна: конденсатор вновь накапливает энергию.

4. Четвёртая четверть,
. Напряжение отрицательно и убывает по модулю. Конденсатор разряжается против внешнего поля: сила тока положительна.

Мощность отрицательна: конденсатор возвращает энергию в цепь. Ситуация аналогична второй четверти — опять-таки с заменой заменой знаков тока и напряжения на противоположные.

Мы видим, что энергия, забранная конденсатором из внешней цепи в ходе первой четверти периода колебаний, полностью возвращается в цепь в ходе второй четверти. Затем этот процесс повторяется вновь и вновь. Вот почему средняя мощность, потребляемая конденсатором, оказывается нулевой.

Мощность тока через катушку

Пусть на катушку подано переменное напряжение
. Ток через катушку отстаёт по фазе от напряжения на
:

Для мгновенной мощности получаем:

Снова средняя мощность оказывается равной нулю. Причины этого, в общем-то, те же, что и в случае с конденсатором. Рассмотрим графики напряжения и силы тока через катушку за период (рис. 5).

Напряжение на катушке и сила тока через неё.

Мы видим, что в течение второй и четвёртой четвертей периода энергия поступает в катушку из внешней цепи. В самом деле, напряжение и сила тока имеют одинаковые знаки, сила тока возрастает по модулю; для создания тока внешнее электрическое поле совершает работу против вихревого электрического поля, и эта работа идёт на увеличение энергии магнитного поля катушки.

В первой и третьей четвертях периода напряжение и сила тока имеют разные знаки: катушка возвращает энергию в цепь. Вихревое электрическое поле, поддерживающее убывающий ток, двигает заряды против внешнего электрического поля и совершает тем самым положительную работу. А за счёт чего совершается эта работа? За счёт энергии, накопленной ранее в катушке.

Таким образом, энергия, запасаемая в катушке за одну четверть периода, полностью возвращается в цепь в ходе следующей четверти. Поэтому средняя мощность, потребляемая катушкой, оказывается равной нулю.

Мощность тока на произвольном участке

Теперь рассмотрим самый общий случай. Пусть имеется произвольный участок цепи — он может содержать резисторы, конденсаторы, катушки…На этот участок подано переменное напряжение
.

Как мы знаем из предыдущего листка «Переменный ток. 2», между напряжением и силой тока на данном участке имеется некоторый сдвиг фаз
. Мы записывали это так:

Тогда для мгновенной мощности имеем:

(5)

Теперь нам хотелось бы определить, чему равна средняя мощность. Для этого мы преобразуем выражение (5), используя формулу:

В результате получим:

(6)

Но среднее значение величины
равно нулю! Поэтому средняя мощность оказывается равной:

(7)

Данную формулу можно записать с помощью действующих значений (4) напряжения и силы тока:

Формула (7) охватывает все три рассмотренные выше ситуации. В случае резистора имеем
, и мы приходим к формуле (3). Для конденсатора и катушки
, и средняя мощность равна нулю.

Кроме того, формула (7) даёт представление о весьма общей проблеме, связанной с передачей электроэнергии. Чрезвычайно важно, чтобы
у потребителя был как можно ближе к единице. Иначе потребитель начнёт возвращать значительную часть энергии назад в сеть (что ему совсем невыгодно), и к тому же возвращаемая энергия будет безвозвратно расходоваться на нагревание проводов и других элементов цепи.

С этой проблемой приходится сталкиваться разработчикам электрических схем, содержащих электродвигатели. Обмотки электродвигателей обладают большими индуктивностями, и возникает ситуация, близкая к «чистой» катушке. Чтобы избежать бесполезного циркулирования энергии по сети, в цепь включают дополнительные элементы, сдвигающие фазу — например, так называемые компенсирующие конденсаторы.

Источники

• https://rusenergetics.ru/polezno-znat/raschet-moschnosti-po-toku-i-napryazheniyu
• https://amperof.ru/teoriya/formula-moshhnosti-elektricheskogo-toka.html
• https://vdome.club/materialy/raschety/formula-moschnosti.html
• https://rusenergetics.ru/polezno-znat/moschnost-peremennogo-toka
• https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/fizika/moshhnost-peremennogo-toka/

Расчет электрической мощности

Добавлено 1 октября 2020 в 09:01

Сохранить или поделиться

Формула расчета мощности

Мы видели формулу для определения мощности в электрической цепи: умножая напряжение в «вольтах» на ток в «амперах», мы получаем ответ в «ваттах». Давайте применим ее на примере схемы:

Рисунок 1 – Пример электрической схемы

Как использовать закон Ома для определения силы тока

В приведенной выше схеме мы знаем, что у нас напряжение батареи 18 В и сопротивление лампы 3 Ом. Используя закон Ома для определения силы тока, мы получаем:

\[I = \frac{E}{R} = \frac{18 \ В}{3 \ Ом} = 6 \ А\]

Теперь, когда мы знаем силу тока, мы можем взять это значение и умножить его на напряжение, чтобы определить мощность:

\[P = IE = (6 \ А)(18\ В) = 108 \ Вт\]

Это говорит нам о том, что лампа рассеивает (выделяет) 108 Вт мощности, скорее всего, в виде света и тепла.

Увеличение напряжения батареи

Давайте попробуем взять ту же схему и увеличить напряжение батареи, чтобы посмотреть, что произойдет. Интуиция подсказывает нам, что с увеличением напряжения ток в цепи будет увеличиваться, а сопротивление лампы останется прежним. Таким же образом, увеличится и мощность:

Рисунок 2 – Пример электрической схемы

Теперь напряжение аккумулятора составляет 36 вольт вместо 18 вольт. Лампа по-прежнему обеспечивает для прохождения тока электрическое сопротивление 3 Ом. Теперь сила тока равна:

\[I = \frac{E}{R} = \frac{36 \ В}{3 \ Ом} = 12 \ А\]

Это понятно: если I = E/R, и мы удваиваем E, а R остается прежним, сила тока тоже должна удвоиться. Так и есть: теперь у нас сила тока 12 ампер, вместо 6 А. А что насчет мощности?

\[P = IE = (12 \ А)(36\ В) = 432 \ Вт\]

Как повышение напряжения батареи влияет на мощность?

Обратите внимание, что мощность, как мы могли догадаться, увеличилась, но она увеличилась немного больше, чем ток.2R\]

Резюме

• Мощность измеряется в ваттах, которые обозначается как «Вт».
• Закон Джоуля: P = I²R; P = IE; P = E²/R

Оригинал статьи:

Теги

Закон ДжоуляЗакон ОмаМощностьОбучениеРассеиваемая мощностьСхемотехникаЭлектрический токЭлектрическое напряжениеЭлектричество

Сохранить или поделиться

формула, расчёт силы тока, напряжения и сопротивления

Безаварийная работа устройства зависит от соответствия технических характеристик прибора нормам питающей сети. Зная напряжение, сопротивление и силу тока в цепи, электрик поймёт, как найти мощность. Формула расчёта важного параметра зависит от свойств сети, в которую подключается потребитель.

Труд электричества

Механические устройства и электрические приборы предназначены для выполнения работы. Согласно второму закону Ньютона, кинетическая энергия, которая воздействует на материальную точку в течение определённого промежутка времени, совершает полезное действие. В электродинамике поле, созданное разностью потенциалов, переносит заряды на участке электрической цепи.

Объём, производимой током работы, зависит от интенсивности электричества. В середине XIX века Д. П. Джоуль и Э. Х. Ленц решали одинаковую проблему. В проводимых опытах кусок проволоки с высоким сопротивлением разогревался, когда через него пропускался ток. Учёных интересовал вопрос, как вычислить мощность цепи. Для понимания процесса, происходящего в проводнике, следует ввести следующие определения:

• P — мощность.
• A — работа, совершаемая зарядом в электрической цепи.
• U — падение напряжения в проводнике.
• I — сила тока.
• Q — количество электрических зарядов, переносимых в единицу времени.

Мощность — это работа, производимая током в проводнике за какой-то временной период. Утверждение описывает формула: P = A ∕ ∆t.

На участке цепи разность потенциалов в точках a и b совершает работу по перемещению электрических зарядов, которая определяется уравнением: A = U ∙ Q. Ток представляет собой суммарный заряд, прошедший в проводнике за единицу времени, что математически выражается соотношением: U ∙ I = Q ∕ ∆t. После преобразований получается формула мощности электрического тока: P = A ∕ ∆t = U ∙ Q ∕ ∆t = U ∙ I. Можно утверждать, что в цепи проводится работа, которая зависит от мощности, определяемой током и напряжением на контактах подключённого электрического устройства.

Производительность постоянного тока

В линейной цепи без конденсаторов и катушек индуктивности соблюдается закон Ома. Немецкий учёный обнаружил взаимосвязь тока и напряжения от сопротивления цепи. Открытие выражается уравнением: I = U ∕ R. При известном значении сопротивления нагрузки мощность вычисляется двумя способами: P = I ² ∙ R или P = U ² ∕ R.

Если ток в цепи течёт от плюса к минусу, то энергия сети поглощается потребителем. Такой процесс проистекает при зарядке аккумуляторной батареи. Если движение тока совершается в противоположном направлении, то мощность отдаётся в электрическую цепь. Так происходит в случае питания сети от работающего генератора.

Мощность переменной сети

Расчёт переменных цепей отличается от вычисления параметра производительности в линии постоянного тока. Это связано с тем, что напряжение и ток изменяются во времени и по направлению.

В цепи со сдвигом фаз тока и напряжения, рассматриваются следующие виды мощности:

1. Активная.
2. Реактивная.
3. Полная.

Активный компонент

Активная часть полезной мощности учитывает скорость невозвратного преобразования электричества в тепловую или магнитную энергию. В линии тока с одной фазой активная составляющая вычисляется по формуле: P = U ∙ I ∙ cos ϕ.

В международной системе единиц СИ величина производительности измеряется в ваттах. Угол ϕ определяет смещение напряжения по отношению к току. В трёхфазной цепи активная часть складывается из суммы мощностей каждой отдельной фазы.

Реверсивные потери

Для работы конденсаторов, катушек индуктивности, обмоток электродвигателей затрачивается сила сети. Из-за физических свойств таких устройств энергия, которая определяется реактивной мощностью, возвращается в цепь. Величина отдачи рассчитывается при помощи уравнения: V = U ∙ I ∙ sin ϕ.

Единицей измерения принят ватт. Возможно использование внесистемной меры подсчёта var, название которой составлено из английских слов volt, amper, reaction. Перевод на русский язык соответственно означает «вольт», «ампер», «обратное действие».

Если напряжение опережает ток, то смещение фаз считается больше нуля. В противном случае сдвиг фаз отрицательный. В зависимости от значения sin ϕ реактивная составляющая носит положительный или отрицательный характер. Присутствие в цепи индуктивной нагрузки позволяет говорить о реверсивной части больше нуля, а подключённый прибор потребляет энергию. Использование конденсаторов делает реактивную производительность минусовой, и устройство добавляет энергию в сеть.

Во избежание перегрузок и изменения установленного коэффициента мощности в цепи устанавливаются компенсаторы. Такие меры снижают потери электроэнергии, понижают искажения формы тока и позволяют использовать провода меньшего сечения.

В полную силу

Полная электрическая мощность определяет нагрузку, которую потребитель возлагает на сеть. Активная и реверсивная составляющие объединяются с полной мощностью уравнением: S = √ (P ² + V ²).

С индуктивной нагрузкой показатель V ˃ 0, а использование конденсаторов делает V ˂ 0. Отсутствие конденсаторов и катушек индуктивности делает реактивную часть равной нулю, что возвращает формулу к привычному виду: S = √ (P ² + V ²) = √ (P ² + 0) = √ P ² = P = U ∙ I. Полная мощность измеряется внесистемной единицей «вольт-ампер». Сокращённый вариант — В ∙ А.

Критерий полезности

Коэффициент мощности характеризует потребительскую нагрузку с точки зрения присутствия реактивной части работы. В физическом смысле параметр определяет сдвиг тока от приложенного напряжения и равен cos ϕ. На практике это означает количество тепла, выделяемого на соединительных проводниках. Уровень нагрева способен достигать существенных величин.

В энергетике коэффициент мощности обозначается греческой буквой λ. Диапазон изменения от нуля до единицы или от 0 до 100%. При λ = 1 подаваемая потребителю энергия расходуется на работу, реактивная составляющая отсутствует. Значения λ ≤ 0,5 признаются неудовлетворительными.

Безотказная работа приборов в электрической линии обусловлена правильным расчётом технических параметров. Найти мощность тока в цепи помогает набор формул, выведенных из законов Джоуля — Ленца и Ома. Принципиальная схема, грамотно составленная с учётом особенностей применяемых устройств, повышает производительность электросети.

примеры с решением, необходимые формулы для решения

В блоге мы часто рассматриваем решение типовых задач по физике с конкретными примерами, чтобы у вас сложилось четкое представление о том, что делать с подобными заданиями и как их решать. В этой статье рассмотрим задачи на работу и мощность электрического тока.

Работа и мощность тока

Прежде чем перейти к решению задач, давайте разберемся с основными определениями данного раздела физики.

Работа электротока на участке цепи определяется произведением напряжения на концах этого участка, силы тока и времени, за которое эта работа была совершена. Физическая величина обозначается большой латинской буквой A и измеряется в Джоулях.

При прохождении электротока по однородному участку цепи, можно говорить о том, что электрическое поле на этом участке цепи совершает определенную работу.

Источник: znanio.ru

Мощность электротока — это работа тока, совершенная за 1 единицу времени. Физическая величина обозначается символом P и измеряется в Ваттах.

Источник: infourok.ru

Необходимые формулы

Чтобы рассчитать работу и мощность электротока, понадобятся следующие формулы:

1. Уравнение для вычисления работы тока:

\(A=U\times q\)

где U — напряжение электрического поля, q — электрический заряд, проходящий по участку цепи.

Или так:

\(A=U\times I\times t\)

где U — напряжение поля, I — сила тока на этом участке цепи, t — время прохождения заряда.

2. Формула для нахождения мощности тока:

\(P=\frac At\)

где A — работа электротока, t — время.2\times R\times t\)

где R — сопротивление проводника.

Источник: 900igr.net

Вопросы на работу и мощность электрического тока

Теоретические вопросы на работу и мощность электрического тока могут быть следующими:

1. Что за физическая величина работа электрического тока? (Ответ дан в нашей статье выше).
2. Что такое мощность электротока? (Ответ дан выше).
3. Дайте определение закону Джоуля-Ленца. Ответ: Работа электротока, который течет по неподвижному проводнику, имеющему сопротивление R, превращается в тепло в проводнике.
4. В чем измеряется работа тока? (Ответ выше).
5. В чем измеряется мощность? (Ответ выше).

Это примерный список вопросов. Суть теоретических вопросов по физике всегда одна: проверить понимание физических процессов, зависимости одной величины от другой, знание формул и единиц измерения, принятых в международной системе СИ.

Задачи с решением

Рассмотрим типовые задачи с решениями по этой теме.

Задача №1. Мощность электрического тока

В сеть напряжением 220 В включена электрическая лампа. Сила тока, проходящего через нее равна 0,45 А. Чему будет равна мощность электротока в лампе за 2 секунды?

Решение

1. Записываем вводные данные: U=220 В, I=0,45A, t=2с, P=?
2. Вспоминаем уравнение для определения мощности:\( P=U\times I\)
3. Подставляем известные нам числовые значения в формулу и получаем ответ: P=99 Вт.

Задача №2. Расчет мощности электрического тока

В одной электролампе напряжение равно 24 В, а сила тока 0,7 А, во второй электролампе напряжение равно 120 В, а сила тока 0,5 А. У какой из этих двух электрических ламп мощность электротока больше?

Решение:

1. Фиксируем исходные данные: U₁=24 В, I₁=0,7 А, U₂=120 В, I₂=0,5 А, P₁=? P₂=?
2. По формуле \(P=U\times I\) находим P₁ и P₂.2}R\times t\)
3. Подставляем известные нам из условий задачи числовые значения в формулу и получаем ответ: 363000 Дж или 363 кДж.

Задача №4. Расчет работы электрического тока

Два троллейбуса имеют одинаковые электродвигатели. В настоящий момент они находятся в движении. Первый троллейбус двигается с большей скоростью, второй — с меньшей. У какого троллейбуса работа электротока больше, при условии, что сопротивление и время движения одинаковы?

Решение

1. Данная задача не требует записи каких-либо формул. В ней проверяется понимание учащимися взаимозависимости двух физических величин.
2. Чем больше скорость движения, тем больше мощность электротока. Чем больше мощность, тем больше и работа, совершаемая электродвигателем. Следовательно, у первого троллейбуса она будет больше.

Задача №5 на закон Джоуля-Ленца

Аккумулятор с электродвижущей силой, равной 6 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом питает внешнюю цепь, у которой сопротивление равно 12,4 Ом.2\times r\times t \)

По формуле \(I=\frac \epsilon{R+r}\) находим силу тока.

Подставляем все известные нам данные в каждую формулу и получаем общее количество теплоты, выделенное за 10 минут работы, равное 1728 Дж.

Мы рассмотрели не слишком сложные задачи, большинство из которых можно решить при помощи одной формулы. Однако в школьных учебниках встречаются задания и посложнее. Если столкнулись со трудной для понимания темой по физике или любому другому предмету, не вешайте нос! Специалисты Феникс.Хелп с радостью придут вам на помощь. Любые письменные работы будут сделаны качественно и строго в обозначенные сроки.

Формула мощности электрического тока. Как найти, вычислить, рассчитать мощность.

 

 

 

Тема: по какой формуле можно найти электрическую мощность, как ее узнать.

 

Электрическая мощность является одной из наиболее важных и значимых характеристик, которая показывает величину, силу той электротехники, систем, цепей, что работают, выполняя ту или иную функцию. Естественно, как и любая другая физическая величина электрическая мощность должна иметь свою меру, благодаря которой появляется возможность ее рассчитывать, делая заведомо точные, экономичные, эффективные устройства, системы и т.д. Для расчетов существуют определенные формулы, по которым и находятся нужные значения мощности.

 

 

Формула мощности тока (электрического) достаточно проста и выражается как произведение напряжения на силу тока. То есть, чтобы найти электрическую мощность достаточно просто напряжение умножить на ток. Если воспользоваться законом ома, то ее можно найти и через сопротивление. В этом случае электрическая мощность будет равна силе тока в квадрате умноженный на сопротивление или же напряжение в квадрате деленное на сопротивление.

 

Напомню, что при использовании формул подразумевается применение основных единиц измерения физических величин. В нашем случае основными единицами будут:

 

Электрическая мощность — Ватт;
Сила тока — Ампер;
Напряжение — Вольт;
Сопротивление — Ом.

 

 

 

 

Исходя из этого формула мощности электрического тока будет звучать так — 1 Ватт равен 1 Вольт умноженный на 1 Ампер. Думаю вы смысл поняли. Меньшими единицами измерения мощности является милливатты (1000 мВт = 1 Вт), большими единицами являются киловатты и мегаватты (1 кВт = 1000 Вт, 1 МВт = 1000 000 Вт). Милливатты это достаточно маленькая мощность, ее используют в электронике, радиотехнике. К примеру мощность слухового аппарата измеряется именно в милливаттах. Мощность в ваттах можно встретить в звуковых усилителях, у небольших блоках питания, мини электродвигателях. Киловатты это мощность, которая часто встречается в бытовых и технических устройствах (электрочайники, электродвигатели, обогреватели и т.д.). Мегаватты это уже достаточно большая мощность, ее можно встретить на электроподстанциях, электростанциях, у потребителях электроэнергии размером с город и т.д.

 

Если говорить о формуле более научной, которая электрическую мощность тока выражает через работу и время, то она будет звучать так — электрическая мощность равна отношению работы тока на участке цепи ко времени, в течении которого совершается эта работа.

 

 

То есть, работа деленная на время будет определять мощность. Кроме этого часто путают такие величины как ватты и ватт-час. В ваттах измеряется электрическая мощность — скорость изменения энергии (передачи, преобразования, потребления). А ватт-час являются единицей измерения самой энергии (работы). В ватт-часах выражается энергия, произведенная (переданная, преобразованная, потребленной) за определенное время.

 

Мощность также разделяется на активную и реактивную. Активная мощность — часть полной мощности, что удалось передать в нагрузку за период переменного тока. Она равна произведению действующих значений напряжения и тока на cosφ (косинус угла сдвига фаз между ними). Электрическая мощность, что не была передана в нагрузку, а привела к некоторым потерям (на излучение, нагрев) называется реактивной мощностью. Она равна произведению действующих значений напряжения и тока на sinφ (синус угла сдвига фаз между ними).

 

P.S. Электрическая мощность является одной из главных величин и характеристик, используемые в электротехнике. Именно ее мы узнаем при покупки того или иного электрического устройства. Ведь она определяет силу, с которой электротехника может работать. К примеру электродрель. Если мы купим дрель недостаточной мощности, то она просто не сможет обеспечить нам нормальную работу при сверлении. Хотя гнаться за слишком большой мощностью также не следует, ведь это ведет к излишней трате электроэнергии, за которую вы будете платить. Так что у всего должна быть своя мера и мощность.

 

 

Мощность переменного тока — понятие, виды и формулы

Общее понятие

Электрическое напряжение определяется как отношение работы поля по переброске пробного заряда из одной заданной точки в другую к размеру потенциала. При дислокации единичного резерва выполняется работа, которая равняется напряжению на искомом участке. Общая мощность получают умножением работы электрического поля для единичного заряда на число потенциалов за определенную единицу времени.

В переменной электрической цепи выделяется 3 вида мощности:

• активный P;
• реактивный Q;
• полного типа S.

В цепи переменного электричества формула для расчета постоянного тока применяется только для вычисления мгновенной мощности. Этот показатель претерпевает изменения во времени и почти не имеет практического смысла для всех остальных расчетов. Среднезначимый показатель мощности требует временной интеграции. Мгновенная мощность объединяется в течение определенного промежутка для расчета величины в магистрали с периодическим изменением силы переменного потока и синусоидального напряжения.

Применяется концепция комплексных чисел для связывания всех трех видов мощности. Это понятие обозначает, что в переменной цепи нагрузка выражается подобным числом так, что активная разновидность представляется действительной составляющей. Реактивный показатель выступает мнимым показателем, а полная мощность показывается в форме модуля. В этих расчетах принимает участие угол сдвига фаз φ, который является аргументом баланса мощностей в цепи переменного тока.

Активная мощность

Активная скорость преобразования выражается также через взаимное отношение силы потока, напряжения к значению активной составляющей сопротивления. В магистрали синусоидального и несинусоидального движения электронов активная нагрузка приравнивается к сумме аналогичных значений на отдельных участках.

Для определения среднего периодического размера используется активная мощность переменного тока, формула расчета P = U ^. I ^. cos φ (косинус), где:

1. U — мощность.
2. I — сила потока.
3. φ — угол смещения фаз.

Средний показатель мгновенной скорости преобразования в однофазной цепи берется в виде среднеквадратичного значения тока и напряжения с определенным углом сдвига. В цепях несинусоидального электричества мощность приравнивается к сумме соответствующих показателей отдельных перемещений. С помощью активной мощности характеризуется интенсивность необратимого видоизменения электроэнергии в другие разновидности, например, электромагнитную или тепловую.

Проходящая мощность используется в качестве активной в концепции длинных магистралей для анализа электромагнитных течений, протяженность которых сопоставляется с размерностью волны. Искомое значение рассчитывается как разница между понижающейся и отражающейся мощностями. От свойств коэффициента углового смещения зависят полученные показатели отрицательной или положительной нагрузки активного типа.

Реактивная характеристика

Для обозначения применяется дополнительно единица вольт-ампер реактивный (вар). В русских аналогах используется вар, а международные специалисты применяют var. В РФ единица допускается для электротехнических расчетов в форме внесистемного значения.

Нахождение производится по формуле P = U ^. I ^. sin φ (синус), где:

1. U — среднеквадратичная мощность.
2. I — среднеквадратичная сила потока.
3. φ — угол фазного смещения, значения синуса, определяются по таблицам.

При диапазоне показателя от 0 до 90º (ток отстает от напряжения, а нагрузка носит активно-индуктивный вид) синус φ будет иметь положительное значение. При угловом сдвиге от 0 до -90º (поток электронов опережает нагрузку, мощность отличается активно-емкостным свойством) константа всегда показывает отрицательный знак. Реактивная мощность характеризует напряженность, которая возникает в электромеханических приборах и цепях при изменении энергетических волн поля в магистрали переменного синусоидального потока.

В физическом смысле реактивная нагрузка показывает энергию, которая перекачивается от источника тока на конденсаторы, индукторы, двигательные обмотки, а впоследствии возвращается к источнику за один колебательный период. Реактивная мощность не принимает участия в работе электротока. В случае положительной характеристики устройство потребляет, а нагрузка с отрицательным знаком говорит о производстве энергии.

Это обстоятельство рассматривается в условном контексте, т. к. почти все энергопотребляющие приборы, например, двигатели асинхронной работы, а также полезная нагрузка, подаваемая через трансформатор, относятся к активно-индуктивным видам. Синхронные двигатели электростанций одновременно производят и потребляют энергию в зависимости от максимальной величины электротока возбуждения в роторных обмотках. Эта особенность применяется для координации уровня нагрузки в магистрали в электротехнике.

С помощью современных преобразователей производится компенсация реактивной нагрузки во избежание перегрузок и для увеличения коэффициента мощности электроустановок. Приборы более точно оценивают размер энергии, которая поступает в обратном направлении от индуктора к источнику переменного тока.

Полная нагрузка

Показатель используется в физике для описания потребляемой мощности, которая прилагается к подводящим агрегатам электросети с использованием резисторов. Суммируются параметры ЭДС распределительных щитков, кабелей, проводов, ЛЭП, трансформаторов.

Полную нагрузку можно рассчитать по формуле S = U ^. I, где:

1. S — параметр полной нагрузки (В/а).
2. U — расчетная нагрузка в генераторе.
3. I — комплексный показатель силы тока в сочетании с обмоточным значением.

Параметр темпа преобразований зависит от характеристик применяемого тока, а не от свойств фактически использованной нагрузки. По этой причине полная мощность распределительных электрощитов и трансформаторных агрегатов измеряется в вольт-амперах, а значение ватт к ней не применяется.

Работа в различных условиях

Модуль комплексного показателя интенсивности передвижения равняется показателю полной нагрузки. Действительная составляющая часть приравнивается к активной силе, а мнимая считается реактивным видом. Имеет место положительный или отрицательный знак, что зависит от интенсивности загруженности цепи. Комплексная мощность должна соответствовать сопряженному электрическому сопротивлению. Положительная нагрузка характеризуется соотношением Р > 0, а знак минус проявляется в случае Р < 0.

Измерение мощностных характеристик переменного потока электронов проводится при пропускании равного по значению тока по фазным проводникам. Показатели силы течения заряженных частиц с применением нулевого проводника имеют ничтожную размерность. Равномерная или симметричная фазовая нагрузка в трехфазной магистрали зависит от величины протекающих токов. Неравномерная или несимметричная нагрузка зависит от прохождения потока по нейтральным или нулевым кабелям. Общий мощностной уровень находится суммированием.

Если присутствует фазовый сдвиг между напряжением и силой тока, то он совпадает с углом смещения между векторными радиусами показателей электротока. В условиях переменного напряжения совпадение векторных радиусов тока и вольтажа отмечается только при отсутствии в цепи конденсаторов и катушек индукции. Установка индукторов не мешает совпадению фазных значений. При этом происходит векторное вращение равной интенсивности. График смещения внутреннего угла остается постоянным.

Если в магистрали происходит сдвиг напряжения и переменного тока, то мощностные показатели представляются значением с отрицательным знаком, так как калькулятор перемножает положительные и отрицательные величины. Продолжительность периодов зависит от уровня смещения фаз. При этом длительность отрицательных нагрузок определяет характеристики сдвига. При расчетах используются показатели сопротивления, которые знакомы из физического закона Ома.

Коэффициент скорости преобразования

Мощностной коэффициент является показателем потребления тока при присутствии реактивного компонента и искажающей нагрузки. Значение коэффициента отличается от понятия косинуса сдвигаемого угла. Второе понятие характеризуется смещением протекающего переменного тока, напряжения и используется только при синусоидальном токе и силе равного значения.

Коэффициент равняется отношению расходуемой нагрузки к ее полному значению. При этом работа совершается за счет активного вида преобразования. При синусоидальном токе и вольтаже полная нагрузка находится в виде суммы реактивной и активной форм. Активная нагрузка приравнивается к усредненному произведению силы тока и напряжения и не может быть выше произведения аналогичных среднеквадратических размерностей. Мощностной коэффициент показывается в диапазоне от 0 до 1 или ставится в процентах от 0 до 100.

При математическом расчете числовой множитель интерпретируется в качестве косинуса угла между токовыми векторами и направлением приложения вольтажа. Поэтому при синусоидальных характеристиках размерность коэффициента может совпадать с косинусом угла. Если применяется только синусоидальный вольтаж, а ток используется несинусоидальный с нагрузкой без реактивного компонента, то числовой переходник равняется части нагрузки при первых искажениях потребительского тока.

Если реактивный элемент присутствует в нагрузке, то, помимо мощностного коэффициента, указывается характер работы (емкостно-активный или индуктивно-активный). Коэффициент в этих случаях отличается и является отстающим или опережающим значением.

Практическое применение и коррекция

Если к розетке с синусоидальным напряжением 50 Гц и 230 В подсоединить нагрузку с опережением или отставанием тока от напряжения на какую-то угловую величину, то на активной внутренней катушке будет создаваться увеличенная мощность. Это значит, что при работе в таких условиях выделяется много тепла, и электростанция отводит его в увеличенном количестве, по сравнению с применением активной нагрузки.

Коэффициенты полезного действия и мощности отличаются друг от друга. Мощностной показатель не влияет на потребление приемника, подключенного к сети, но изменяет энергетические потери в подводных проводах и местах выработки энергии или ее преобразования. В доме электросчетчик не реагирует на проявление мощности, так как оплачивается только та энергия, за счет которой работают приборы.

КПД влияет на потребляемую активную нагрузку. Например, энергосберегающая лампа потребляет в полтора раза больше электричества, чем аналогичный прибор накаливания. Это говорит о высоком коэффициенте полезного действия у первой лампы. Но показатель нагрузки может быть низким и высоким в обоих вариантах.

Коррекция заключается в приведении потребления прибора с низким мощностным коэффициентом к стандартным показателям при питании от силовой цепи переменного тока. Технически это осуществляется применением действенной схемы на входном устройстве, которая помогает равномерно использовать фазную мощность и исключает перегрузку нулевого провода. При этом снижаются всплески потребительского тока на верхушке синусоиды питающего вольтажа.

Реактивная нагрузка корректируется при включении в магистраль элемента с обратным действием. Например, в двигателе переменного тока для компенсации действия ставится конденсатор параллельно питающей линии. Применяется система активного или пассивного корректора при изменении используемого тока во время колебательного периода подпитывающего напряжения для преобразования коэффициента. Простым примером является последовательное подключение дросселя. При этом конечные приборы потребляют ток непропорционально гармоничным искажениям. Катушка сглаживает волновые импульсы.

Электрический ток — Веб-формулы

Электрический ток определяется по формуле:

I = В / R

Соответствующие единицы:
ампер (А) = вольт (В) / Ом (Ом)

Эта формула выводится из закона Ома . Где у нас:
В: напряжение
I: текущий
R: сопротивление

Если электрическая мощность и полное сопротивление известны, то ток можно определить по следующей формуле:

I = √ ( P / R )

Соответствующие единицы:
Ампер (А) = √ (Ватт (Вт) / Ом (Ом))

Где P — электрическая мощность.


Электрический ток
Скорость потока заряда через поперечное сечение некоторой области металлического провода (или электролита) называется током через эту область.

Если скорость потока заряда непостоянна, тогда ток в любой момент определяется дифференциальным пределом: I = dQ / dt.

Если заряд Q протекает по цепи в течение времени t, то
I = Q / t.

Единица измерения тока S.I называется ампер (А) (кулон в секунду).
1 ампер = 6,25 × 10 ⁸ электронов / сек

В металлических проводниках ток возникает из-за движения электронов, тогда как в электролитах и ​​ионизированных газах и электроны, и положительные ионы движутся в противоположном направлении. Направление тока принимается за направление движения положительных зарядов.

В проводимости, хотя ток возникает только за счет электронов, ранее предполагалось, что ток возникает из-за положительных зарядов, протекающих от положительного полюса батареи к отрицательному.Поэтому направление тока считается противоположным потоку электронов.

Если ток постоянный: Δq = I.Δt

функция времени:

Заряд = Площадь под графиком = ½ × t ₀ × I ₀

To Найти ток в электрической цепи
Для простой цепи или одиночного провода мы имеем:

Для сложной цепи с более чем одним проводом мы можем определить ток с помощью двух законов Кирхгофа

Первый закон: Этот закон основан на принципе сохранения заряда и утверждает, что в электрической цепи (или сети проводов) алгебраическая сумма токов, встречающихся в точке, равна нулю.

Стрелка, отмеченная на схеме, представляет направление обычного тока, то есть направление потока положительного заряда, тогда как направление потока электронов дает направление электронного тока, которое противоположно направлению обычного тока.
I ₁ + I ₄ + I ₅ = I ₃ + I ₂ + I ₆

Второй закон: Алгебраическая сумма произведения тока и сопротивление в любом замкнутом контуре цепи равно алгебраической сумме электродвижущих сил, действующих в этом контуре.
Математически.

Электродвижущие силы — ЭДС () источника определяется как работа, совершаемая на единицу заряда при прохождении положительного заряда через гнездо ЭДС от конца с низким потенциалом к ​​концу с высоким потенциалом. Таким образом,
𝜖 = w / Q

Когда ток не течет, ЭДС источника точно равна разности потенциалов между его концами. Единица ЭДС такая же, как и у потенциала, то есть вольт.

Средний поток электронов в проводнике, не подключенном к батарее, равен нулю, т. Е. Количество свободных электронов, пересекающих любой участок проводника слева направо, равно количеству электронов, пересекающих участок проводника справа налево. ток по проводнику не течет, пока он не будет подключен к батарее.

Скорость дрейфа свободных электронов в металлическом проводнике

В отсутствие электрического поля свободные электроны в металле беспорядочно вращаются во всех направлениях, поэтому их средняя скорость равна нулю.При приложении электрического поля они ускоряются в направлении, противоположном направлению поля, и поэтому имеют общий дрейф в этом направлении. Однако из-за частых столкновений с атомами их средняя скорость очень мала. Эта средняя скорость, с которой электроны движутся в проводнике под действием разности потенциалов, называется дрейфовой скоростью .

Если E — приложенное поле, e — заряд электрона, m — масса электрона и τ — временной интервал между последовательными столкновениями (время релаксации), то ускорение электрона составляет

Так как средняя скорость сразу после столкновения равна нулю, а непосредственно перед следующим столкновением это τ, скорость дрейфа должна быть:

Если I — ток через проводник, а n — число свободных электронов на единицу объема, тогда можно показать, что:

Подвижность µ носителя заряда определяется как скорость дрейфа на единицу электрического поля:

Плотность тока (J)
(i)
(ii) S.I Единица J = Am ^-2 .
(iii) Плотность тока — это векторная величина, ее направление — это направление потока положительного заряда в данной точке внутри проводника.
(iv) Размеры плотности тока = [M ⁰ L ^-2 T ^o A ¹ ]

Носители тока: заряженные частицы, поток которых в определенном направлении составляет электрический ток, являются носителями тока. . Носители тока могут иметь положительный или отрицательный заряд.Ток переносится электронами в проводниках, ионами в электролитах, электронами и дырками в полупроводниках.

Пример 1: Частица с зарядом q кулонов описывает круговую орбиту. Если радиус орбиты равен R, а частота орбитального движения частиц равна f, то найти ток на орбите.

Решение: Через любой участок орбиты заряд проходит f раз за одну секунду. Следовательно, через этот участок общий заряд, проходящий за одну секунду, равен fq.По определению i = fq.

Пример 2: Ток в проводе меняется со временем в соответствии с уравнением I = 4 + 2t, где I — в амперах, а t — в секундах. Вычислите количество заряда, прошедшего через поперечное сечение провода за время от t = 2 с до t = 6 с.

Решение: Пусть dq будет изменением, которое произошло за небольшой интервал времени dt.
Тогда dq = I dt = (4 + 2t) dt

Следовательно, общий заряд, прошедший за интервал t = 2 с и t = 6, равен
q = ∫ ⁶ ₂ (4 + 2t) dt = 48 кулонов

Пример 3: Дан токоведущий провод неоднородного сечения.Что из следующего является постоянным по всей сети?
(a) Только ток
(b) Ток и скорость дрейфа
(c) Только скорость дрейфа
(d) Ток, скорость дрейфа

Решение : (a)

Пример4 : Когда разность потенциалов на данном медном проводе увеличивается, скорость дрейфа составляет
носители заряда:
(а) Уменьшается
(б) Увеличивается
(в) Остается прежним
(г) Уменьшается до нуля
Решение : (б)

Мощность Формула — уравнения с примерами

Вы знаете, что такое сила? Что ж, сила — это энергия, необходимая для выполнения чего-либо за единицу времени.Все мы знаем, что способность выполнять работу называется энергией. Энергия, потребляемая при выполнении любой работы, называется Силой.

Предположим, что двое мужчин собирают кирпичи на четвертый этаж (при условии, что они оба несут одинаковое количество кирпичей), теперь человеку A требуется 5 минут, чтобы добраться до этих кирпичей до места назначения, а второму человеку, то есть B, требуется 10 минут. минут, что вдвое больше времени, затраченного A. Итак, здесь человек A имеет больше силы, чем B. Если мы запишем это выражение в форме уравнения мощности, то получится:

P = Fv = Force X Velocity = Сила x смещение / время = работа / время или W / T

или P = E / T = W / T, формула требуемой мощности

Здесь W = работа,

T = время, а E — потребляемая энергия делать работу. {2}} {R} \].Единица мощности — ватт.

Где

В = напряжение, приложенное к концам,

R = сопротивление и

I = ток, протекающий по цепи.

Теперь мы рассмотрим несколько решаемых примеров, основанных на формуле расчета мощности:

Трехфазный ток — простой расчет

Расчет тока в трехфазной системе был поднят на нашем сайте отзывов, и это обсуждение, в которое я, кажется, время от времени участвую.Хотя некоторые коллеги предпочитают запоминать формулы или факторы, я предпочитаю решать проблему поэтапно, используя базовые принципы. Я подумал, что неплохо было бы написать, как я делаю эти расчеты. Надеюсь, это может оказаться полезным для кого-то еще.

Трехфазная мощность и ток

Мощность, потребляемая цепью (одно- или трехфазной), измеряется в ваттах Вт (или кВт). Произведение напряжения и тока является полной мощностью и измеряется в ВА (или кВА).Соотношение между кВА и кВт — это коэффициент мощности (pf):

что также может быть выражено как:

Однофазная система — с этим проще всего иметь дело. Учитывая кВт и коэффициент мощности, можно легко рассчитать кВА. Сила тока — это просто кВА, деленная на напряжение. В качестве примера рассмотрим нагрузку, потребляющую 23 кВт мощности при 230 В и коэффициенте мощности 0,86:

.

Примечание: эти уравнения можно выполнять в ВА, В и А или в кВА, кВ и кА в зависимости от величины параметров, с которыми вы имеете дело.Чтобы преобразовать ВА в кВА, просто разделите на 1000.

Трехфазная система — Основное различие между трехфазной системой и однофазной системой — это напряжение. В трехфазной системе у нас есть линейное напряжение (V _LL ) и фазное напряжение (V _LN ), связанные следующим образом:

или как вариант:

чтобы лучше понять это или получить больше информации, вы можете прочитать статью

«Введение в трехфазную электрическую мощность».

Для меня самый простой способ решить трехфазные проблемы — это преобразовать их в однофазную.Возьмем трехфазный двигатель (с тремя одинаковыми обмотками), потребляющий заданную кВт. Мощность в кВт на обмотку (однофазная) должна быть разделена на 3. Точно так же трансформатор (с тремя обмотками, каждая из которых идентична), питающий данную кВА, будет иметь каждую обмотку, обеспечивающую треть общей мощности. Чтобы преобразовать трехфазную задачу в однофазную, возьмите общую мощность в кВт (или кВА) и разделите ее на три.

В качестве примера рассмотрим сбалансированную трехфазную нагрузку, потребляющую 36 кВт при коэффициенте мощности 0.86 и линейное напряжение 400 В (В _LL ):

линия к нейтрали (фаза) напряжение В _LN = 400 / √3 = 230 В
трехфазная мощность 36 кВт, однофазная мощность = 36/3 = 12 кВт
теперь просто следуйте описанному выше однофазному методу

Достаточно просто. Чтобы найти мощность

Калькулятор емкости, C-номинала, силы тока, заряда и разряда батареи или блока батарей (накопитель энергии)

Калькулятор батарей

Введите собственные значения в белые поля, результаты отображаются в зеленых полях.

Принцип и определения

Емкость и энергия аккумулятора или системы хранения

Емкость батареи или аккумулятора — это количество энергии, запасенной в соответствии с определенной температурой, значением тока заряда и разряда и временем заряда или разряда.

Номинальная мощность и коэффициент C

C-rate используется для масштабирования тока заряда и разряда батареи.Для заданной емкости C-rate — это мера, указывающая, при каком токе батарея заряжается и разряжается для достижения определенной емкости.
При зарядке 1С (или С / 1) заряжается аккумулятор, рассчитанный, например, на 1000 Ач при 1000 А в течение одного часа, поэтому в конце часа аккумулятор достигает емкости 1000 Ач; разряд 1C (или C / 1) разряжает аккумулятор с такой же скоростью.
Заряд 0,5C или (C / 2) нагружает батарею, которая рассчитана, например, на 1000 Ач при 500 А, поэтому для зарядки батареи с номинальной емкостью 1000 Ач требуется два часа;
При зарядке 2C заряжается аккумулятор, рассчитанный, скажем, на 1000 Ач при 2000 А, поэтому теоретически для зарядки аккумулятора номинальной емкостью 1000 Ач требуется 30 минут;
Номинал Ач обычно указывается на батарее.

Последний пример, свинцово-кислотный аккумулятор с номинальной емкостью C10 (или C / 10) 3000 Ач должен заряжаться или разряжаться за 10 часов с ток заряда или разряда 300 А.

Почему важно знать C-rate или C-рейтинг батареи

C-rate — важные данные для аккумулятора, поскольку для большинства аккумуляторов запасенная или доступная энергия зависит от скорости тока заряда или разряда.В общем-то, для данной емкости у вас будет меньше энергии, если вы разряжаете в течение одного часа, чем если вы разряжаете в течение 20 часов, и наоборот, вы будете хранить меньше энергии в батарее при токовом заряде 100 А в течение 1 ч, чем при токовом заряде 10 А в течение 10 ч.

Формула для расчета тока на выходе аккумуляторной системы

Как рассчитать выходной ток, мощность и энергию батареи согласно C-rate?
Самая простая формула:

I = Cr * Er
или
Cr = I / Er
Где
Er = номинальная запасенная энергия в Ач (номинальная емкость аккумулятора указана производителем)
I = ток заряда или разряда в амперах (A)
Cr = C-коэффициент батареи
Уравнение для получения времени заряда, заряда или разряда «t» в зависимости от тока и номинальной емкости:
т = Er / I
t = время, продолжительность заряда или разряда (время работы) в часах
Связь между Cr и t:
Cr = 1 / т
т = 1 / Cr

P = IV P = I2R расчеты полезность электроприборов, передающих электроэнергию формула расчета стоимости электробезопасность в домашнем розетке цвета проводов igcse / gcse 9-1 Примечания к редакции физики

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 1: Полезные электрические приборы в доме, предохранители и заземление, передача электроэнергии ТАКЖЕ мощность и расчет передачи энергии в т.ч. P = IV = I 2 R = E / t, E = Pt = IVt и стоимость электроэнергии расчеты Примечания к пересмотру физики Доктора Брауна: физика GCSE, IGCSE физика, O уровень & ~ Школьные курсы естественных наук для 9-10 классов в США или их эквиваленты для ~ 14-16 лет студенты-физики Почему электрические устройства так полезны? Как рассчитать передачу энергии в электрическом приборе? Что мы подразумеваем под единицей электроэнергии используемый? Как рассчитать стоимость содержания электрическое устройство? Субиндекс для этой страницы 1.Важный определения, описания, формулы и единицы 2. Полезность электроприборов например в доме 3. Подробнее о использование электричества в доме включая аспекты безопасности 4. Сила рейтинги например техника в доме 5. Больше об опасностях токоведущего провода, предохранителей и заземляющих устройств за дополнительную плату безопасность 6.Сила, передача энергии и расчет стоимости электроэнергии См. Также раздел для V = IR, Q = It и E = QV расчеты 1. Важно определения, описания, формулы и единицы Примечание: Вы можете / можете нет (но не волнуйтесь!), столкнулись со всеми этими терминами, это зависит как далеко продвинулась ваша учеба.В вашем курсе вам может не понадобиться каждая формула — решать вам. V разность потенциалов ( p.d ., обычно называемая « напряжение ») — это движущий потенциал, который перемещает электрический заряд вокруг схема — обычно электронов . Возможная разница — это работа, выполненная в перемещение единицы заряда. Показывает, сколько энергии передается за единицу заряда, когда заряд перемещается между двумя точками в цепи е.грамм. между выводами батареи. П. в любой части цепи измеряется в вольтах, В . Я ток — это скорость протекания электрического заряда в кулонов в секунду ( C / s ), измеряется в амперах (амперы, A, ). Количество переданного электрического заряда a give time = текущий расход в амперах x время в секундах Формула соединения: Q = Это , I = Q / t, t = Q / I, Q = перемещаемый электрический заряд кулонов ( C ), время т ( с ) рэнд сопротивление в цепи, измеренное в Ом ( Ом ). Сопротивление замедляет прохождение электрического заряда — он противодействует потоку электрического заряда . Формула соединения: В = ИК , I = V / R, R = V / I (Это формула для Закон Ома) P является мощность , передаваемая цепью = показатель энергии передача ( Дж / с, ) и измеряется в Вт, ( Вт, ). Формула соединения: P = IV , I = P / V, V = P / I также P = I 2 R (см. также P = E / t ниже) E = QV , энергия, передаваемая количеством электрического заряда потенциалом разность вольт. переданной энергии (джоулей) = количество электрического заряда (кулоны) x разность потенциалов (вольт) Q = E / V, V = E / Q, E = передача энергии в джоулях ( J ), Q = электрический заряд перемещен ( C ), V = p.d. ( В ) E = Pt , P = E / t, t = E / P, где P = мощность ( Вт, ), E = переданная энергия ( Дж) , t = затраченное время ( с ) Передаваемая энергия в джоулях = мощность в ваттах. x время в секундах Формула связи: Поскольку E = Pt и P = IV, передаваемая энергия E = IVt ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс 2.Полезность электроприборов например в доме Вы должны прочитать о видах энергии и энергии магазины, прежде чем изучать эту страницу См. Примечания Типы энергии и накопители — сравнение и объяснение примеров фен для волос тостер микроволновая печь радио в стиле ретро миксер лампа портативный компьютер погружной нагреватель — бак горячей воды Радиатор горячей воды требует…. Электродвигатель для перекачки горячей воды к нему Знать, сколько энергии передается устройством и сколько стоит устройство. Вы должны уметь использовать свои навыки, знания и понимание на: Уметь сравнивать преимущества и недостатки использования разных электроприборов для конкретного заявка, Вам потребуется сравнить различные электрические приборы, используя предоставленные данные. Для развивающихся стран, где инфраструктура не имеет надежного электроснабжения, работает от батарей можно использовать устройства, и даже были разработаны радиоприемники с часовым механизмом. Однако батареи стоят дорого несмотря на то, что это удобный источник накопленной химической энергии, которая преобразует на электрическую энергию по запросу. К тому же они не длятся долго! В случае часового механизма радио с питанием, когда радио «заведено», энергия сохраняется в виде эластичного потенциальной энергии и снова высвобождается по мере необходимости для прослушивания радио, для свободно! Это полностью исключает необходимость в дорогостоящих батареях и их безопасном использовании. утилизация, чтобы избежать загрязнения. Без электросети, сообщества в развивающихся странах не могут иметь одинаковый стандарт материальная жизнь. Вы также должны знать, что некоторые энергия «тратится» или «рассеивается» , потому что электрические приборы никогда не бывает 100% эффективен при включении! Потраченная энергия обычно заканчивается увеличение запаса тепловой энергии компонента или окружающей среды e.грамм. от трения движущихся частей или тепла от перегретых цепей. Несмотря на потери энергии во многих бытовые приборы, есть очевидные экземпляры , в которых нам нужны электрические энергия превращается в тепло . Электронагреватели самые очевидные пример — вы используете катушку с высоким сопротивлением для нагрева элемент в приборе, например электрический камин, тостер и др. В обоих случаях резистор становится так жарко, что горит красным — аккумулятор электрической энергии цепи ==> тепловая энергия накопитель резистора ==> инфракрасное излучение ==> накопитель тепловой энергии пищи для готовить или согревать окрестности и т. д. Тонкие металлические нити накала лампы должны быть очень горячими, чтобы излучать полезный свет. Для защиты предохранителей используется эффект перегрева. прибор и мы от поражения электрическим током. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс 3. Подробнее о у сэс электричества в дом включая аспекты безопасности Подключения ! Электроснабжение вашего дома — а.c. ( переменного тока ), где текущее постоянное обратное направление например колебание 50 Гц (50 циклов / сек). Напоминание: A d.c. поставка течет только в одном направление (от + к -) и часто имеет гораздо более низкий потенциал разница например п.д. батарей или элементов обычно находится в диапазон от 1,5 В до 24 В. Переменный ток питание в цепях кольцевой сети в ваш дом происходит из Национальная грид-система. Переменные токи образуются из переменных напряжений, в которых положительная и отрицательная клеммы разности потенциалов продолжают чередоваться (+ <=> -). CRO-графики, иллюстрирующие разницу между переменным и постоянным током Модель a.c. питание от сети в Великобритании обычно составляет около 230-240 В с частотой 50 Гц (50 Гц или 50 циклов в секунду).Он может незначительно отличаться от страны к стране, например немного предложения системы работают на 60 Гц. Другие устройства будут использовать d.c. ( постоянного тока ) питание от элементов или батарей , в которых ток течет только в одном направлении например фонарики батареи. А постоянного тока ток вырабатывается постоянным напряжением — разность потенциалов (p.d.) и является положительной или отрицательной, но НЕ и то и другое. Вы можете преобразовать переменный ток в постоянный ток с использованием диода . Многие бытовые электроприборы подключены к сети. к кольцевой сети с помощью трехжильных кабелей , вставленных в заглушка . Заглушка (рисунки ниже) вставляется в розетка , которая непосредственно подключен к сети переменного тока питание от сети. Мост розетки имеют собственные выключатели, подключенные к живому проводу цепь кольцевой сети в доме. Это позволяет разорвать цепь и изолировать любой прибор, если риск поражения электрическим током. Кабели состоят из медного провода с сердечником и изоляционный пластиковое покрытие, каждое из которых имеет цветовой код , чтобы четко обозначить его функция (аннотированное изображение ниже). Цветовая кодировка одинакова для всех приборов. так что вы точно знаете, какой провод какой! При неправильном подключении можно перегореть предохранитель или попасть в аварию — смертельный удар электрическим током (см. заземляющий провод), поэтому убедитесь, что вы знаете, что такое и как безопасно подключить вилку независимо от экзамена по физике GCSE! Функция каждого из трех проводов трехжильного кабеля. Провод под напряжением — коричневый цвет Токоведущий провод обеспечивает переменный текущая разность потенциалов с п.д. +/- ~ 230-240 В. Это токоведущий провод, несущий высокий разность потенциалов. Выключатель прибора всегда должен находиться в провод под напряжением, иначе цепь всегда была бы под напряжением! Токоведущий провод несет p.d. напрямую от сети и к этому «живому» проводу никогда нельзя прикасаться, если цепь включен по понятным причинам! На самом деле вы никогда не должны трогать или манипулировать любым проводом, особенно проводом под напряжением, , если цепь потенциально «живые»! При прикосновении к живому проводу большой разность потенциалов возникает в вашем теле, и волна тока проходит через ваше тело.Последующие поражение электрическим током может привести к травмам и смертельному исходу. Короткое замыкание неисправного прибора или где-нибудь в цепи, может вызвать пожар от энергии отпуск — электрическая энергия в накопитель тепловой энергии провод и окружение. Для прибора последовательность разводка в токоведущем проводе: вилка ==> предохранитель ==> выключатель ==> нагревательный элемент Это действие предохранителя или цепи выключатель, который защищает вас от повреждений и сводит к минимуму любые опасность пожара тоже. Нейтральный провод — цвет синий Нейтральный провод замыкает цепь к прибору и уносит ток. Нейтральный провод обеспечивает обратный путь к местная электрическая подстанция (трансформатор). Нейтральный провод заземлен, так что он как близко к потенциалу земли 0 В. Это позволяет току течь через провод под напряжением (максимум p.d. от ~ 230 до 240 В) и вне через нейтральный провод (минимум п.д. ~ 0 В). П. между проводом под напряжением и нейтралью провод ~ 230-240 В для подключения к электросети. Земля провод — зелёный + жёлтые полосы Заземляющий провод имеет функцию безопасности к защитите проводку и ВАС! Обычно он не проводит ток и его p.d. должно быть 0 В. П. между проводом под напряжением и землей провод ~ 230-240 В. Нет п.о. между нулевым проводом и заземляющий провод, оба на 0 В. Заземляющий провод подключается к металлическому корпусу прибор и безопасно отводит ток, если в цепь. Если возникает неисправность и токоведущий провод касается любой проводящей части прибора, ток будет проходить до Заземлите через заземляющий провод и НЕ через вас , если вы дотронетесь до приборов. Это также может и должно привести к перегоранию предохранителя из-за скачка тока, поэтому цепь разомкнута и сделана Безопасно. См. Раздел 5. Больше об опасностях токоведущего провода, предохранителей и заземляющих устройств за дополнительную плату безопасность Опасность токоведущего провода — опасность поражения электрическим током — безопасность функция заземляющего провода В нормальных условиях у вашего тела есть п.d. 0 В относительно земли («земля»). К сожалению, если коснуться живого провода с включенной цепью создается разность потенциалов через ваше тело, и ток течет через вас к земле — ‘на Землю’. Другими словами, вы испытаете поражение электрическим током — потенциальная травма от поражения электрическим током, и, если ток достаточно большой, он может вас убить! Не имеет значения, включен или нет, если вилка в розетке, есть подключение к токоведущему проводу, который всегда имеет п.d. ~ 230-240 V! При наличии низкоомного соединения между проводом под напряжением и проводом заземления внезапно возникает сильный ток может стекать на землю, что опасно. Это причина многих домашних пожаров из-за неисправное соединение, при котором выделяется много тепла. Подробнее об электробезопасности см. токоведущий провод и предохранители примечания. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс 4. Сила рейтинги например техники На нижней стороне тостера наклейка с «электрические» технические детали. Вам сообщили, что тостер работает от источника питания. 220-240 В переменного тока частотой 50 или 60 Гц. AC означает переменный ток. Номинальная мощность от 1900 до 2300 Вт, в зависимости от напряжение (p.d. на нагревательном элементе). Это означает, что нагревательный элемент передает энергия от 1900 до 2300 Дж / с Из информации вы можете рассчитать текущий протекает через нагревательный элемент. От: P = I x V, I = P / V, например за p.d. из 230 В и номинальная мощность 2100 Вт: Ток I = 2100/230 = 8.2 А (2 SF) Это устройство должно быть защищено с помощью 10 A или предохранитель 13 А . Подробнее см. рассчитайте безопасный номинал предохранителя. Примеры номинальной мощности найденных вами предметов в домашних условиях — от наименее мощного к наиболее сильному. Прибор / машина Мощность рейтинг Вт (Дж / с) ТВ-монитор 25 лампочка 50 маленький светодиодный телевизор 85 холодильник 100 пищевой блендер 160 микроволновая печь 600 электрический чайник 1200 посудомоечная машина 1200 пылесос 1400 микроволновая печь 1600 фен 1800 паровой утюг 2000 погружение в горячую воду обогреватель 3000 Будьте осторожны, НЕ приравнивайте мощность к стоимость использования прибора. Время — другой фактор, чем дольше вы пользуетесь бытовым прибором, тем больше стоит его использование. Некоторые приборы большей мощности, такие как микроволновая печь или утюг используются только на короткое время. Компьютеры, лампочки и экраны телевизоров, может быть включен в течение многих часов, и стоимость увеличивается по мере увеличения количества энергии перенесено / работа сделана! Общее словесное уравнение: энергия использовано = мощность x время (см. следующий раздел киловатт-часов) Большинство приборов имеют маркировку рейтинг, который является максимальной выходной мощностью , с которой он может использовать безопасно . Номинальная мощность указывает максимальное количество энергии, передаваемой от одного накопителя энергии к другому за секунду когда приборы используются. например Утюг мощностью 700 Вт означает 700 Дж энергии передаются (используются) каждую секунду. Нагреватель мощностью 3 кВт переходит в запас энергии комнаты из расчета 3000 Дж / сек. Номинальная мощность Полезная информация для Потребитель . Чем ниже номинальная мощность, тем меньше электричество, которое он использует, экономя деньги — дешевле в эксплуатации — пока прибор по-прежнему может делать то, что вы от него хотите. например если утюг мощностью 500 Вт может работать в то же время, что и утюг на 750 Вт, то утюг на 500 Вт более эффективный и дешевый способ гладить! 750-500 = 250, поэтому 250 Дж / с сохраняется в накопитель тепловой энергии глаженной одежды. Независимо от номинальной мощности, все равно эффективность прибора, что действительно важно — какой процент затраченная энергия передается при выполнении полезной работы. Однако будьте осторожны !, только потому, что устройство имеет более высокую мощность рейтинг, это не означает, что он более эффективен, чем более низкая мощность прибор. Устройство большей мощности может больше энергии i.е. имеет более низкий% КПД с точки зрения электрическая энергия делает полезную работу. Напоминание: мощность прибора = ток x разность потенциалов P (W или Дж / с) = I (А) x В (В) Подробнее см. расчеты электроэнергии раздел. Помимо электроэнергии расчетов для электроприборов, эта формула нужно рассчитайте безопасный номинал предохранителя. См. Сохранение энергии, передача-преобразование энергии, эффективность — расчеты и Диаграммы Санки и подробнее о расчетах мощности см. Виды энергии и запасы, расчеты выполненных механических работ и мощности ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс 5.Подробнее об опасностях токоведущего провода и заземляющие устройства для дополнительной безопасности По внешнему электричеству снабжение, как и сама земля-земля, ваше тело в п.п. из 0 V. К сожалению, это означает, что если вы коснетесь провод под напряжением или что-либо, что к нему подключено, большой p.d. 240 В происходит через ваше тело, то есть между вами и «землей». Следовательно, вам грозит серьезная опасность поражения электрическим током. шок, потому что ток будет течь через ваше тело на «землю» — к сожалению, жидкости в вашем теле содержат достаточно ионов для эффективное проведение с п.d. 230 В. Поток электрического тока удар током, которого может быть достаточно убить тебя. Даже если прибор «выключен», существует опасность поражения электрическим током. шок, потому что провод под напряжением все еще находится под высоким pd (например, 240 В). ОПАСНОСТЬ — если нагревательный элемент металлический кожух прибора неисправны и они выходят на контакт . Примечание (i) Ношение электроизоляционных резиновых сапог может защита, но разве это то, что вы обычно носите !? (ii) Вода — плохой проводник, но при большой разности потенциалов может проводить. Вам также следует помните из своей химии (электролиз) что ионы из солей увеличивают электропроводность вода, и у вас есть ионы соли в крови, клетках и нервных клетках. система и т. д.! (iii) Это функция предохранителя для защиты вас и устройства от скачков тока (следующий раздел). Когда что-то пойдет не так! функция предохранителя и как рассчитать предохранитель рейтинг для прибора Если ТЭН или металлический кожух прибор неисправен и они связываются с , если вы прикоснувшись к прибору, когда он включен, вы можете быть ударил током , поскольку ток будет течь через землю (землю). НО, вас должно спасти заземление от корпуса к земле и предохранитель , вставленный в вилку или автоматический выключатель (следующий раздел). Как работает заземляющий провод и предохранитель в цепи прибора В любом домашнем хозяйстве или промышленной цепи, может возникнуть резкий скачок (увеличение) текущий. Скачок тока может быть вызван неисправностью, но иногда даже включение и выключение приборов может вызвать срабатывание чувствительной цепи выключатель, но не должен перегорать предохранитель. Скачок тока из-за неисправности может привести к перегреву, повреждению прибора или даже к огонь. КЛЮЧ: Провод под напряжением ( коричневый ), нейтральный провод (синий) и заземляющий провод (желто-зеленый) и выключатель вилки и розетки . Прибор оснащен провод заземления и предохранитель в проводе под напряжением — и перед переключателем ВКЛ / ВЫКЛ прибора. Из диаграммы выше, где прибором может быть электрический тостер или чайник: 1. Устройство в безопасном состоянии, заземляющий провод подключен, предохранитель исправен, нет неисправности и выключил. 2. Устройство в безопасном состоянии, заземляющий провод подключен, предохранитель исправен, нет неисправностей и включен и работает безопасно. 3. Нагревательный элемент сломан. (может быть, от коррозии) и касаясь металлического кожуха, выключился, но Не безопасно. 4. Прибор включается, и ток течет через корпус и вниз к заземлить через провод заземления, при этом тепло, выделяемое в предохранитель, плавит его, разрывая цепь и делая ее безопасной. Итак, если возникает неисправность и провод под напряжением контактирует с металлическим корпусом , затем, пока металлический корпус «заземлен» (подключен к земле провод) скачок тока безвредно протекает от живого провода, через корпус и заземляющий провод на землю. Ток должен растаять предохранитель, если используется правильный номинал предохранителя, и скачок тока превышает номинал предохранителя (в амперах). Вот почему предохранитель должен быть подключенным к токоведущему проводу перед нагревом приборов элемент! После плавления предохранителя цепь разорвана, и питание провода отключено. Это изолирует весь прибор, поэтому вы не можете получить удар электрическим током от прикосновения к корпусу. Предохранители полагаются на «перегрев» эффект для защиты прибора от повреждений (например, отремонтированы) и себя от поражения электрическим током от высокого напряжения ток проходит через наше тело на землю. Если температура резистора становится слишком высоким из-за скачка тока, вызывающего перегрев, сопротивление увеличивается, и поэтому передает тепло своему накопителю тепловой энергии. Это может помешать работа прибора из-за повышения температуры резистор. Температура может повыситься достаточно, чтобы расплавить провод в компоненте схемы и разорвать в цепи останавливает работу «устройства». Так работает предохранитель , если возникает неисправность и течет слишком большой ток, плавкий провод плавится от этот эффект перегрева разрывает цепь и делает ее безопасной. Чем больше ток в чем толще должна быть проволока, сопротивление и перегрев.Вообще говоря, номинал предохранителя увеличивается с увеличением толщины кабеля. Примечание : ( i) А также приборы, цепи кольцевой сети к розеткам и освещение защищаются предохранителями аналогичным образом. (ii) Вы можете защищать схемы с помощью автоматические выключатели . Есть несколько типов автоматических выключателей e.грамм. некоторые работают с магнитным эффектом соленоида, так что скачок тока вызывает магнитное поле достаточно сильное, чтобы заставить магнит размыкать два контакта разорвать цепь. Выключатели автоматические безопаснее обычных бытовых предохранителей. Проволока не плавится, а цепь разрывается быстрым ‘выключением’ действие — быстрее, чем плавится предохранитель. У них также есть преимущество сбросить , что меньше проблем, чем установка запасного предохранителя.Однако их на больше. дороже , но надежнее! Номиналы предохранителей и как выбрать наиболее безопасный в использовании? Для бытовой техники в дома наиболее распространенные номиналы предохранителей в Великобритании — 3A, 5A, 8A, 10А и 13А. Предохранитель должен иметь номинальный ток близок к максимальному безопасному току, который будет проходить через прибор. Если возникает неисправность, и ток возрастает на несколько ампер выше ожидаемого, предохранитель должен расплавиться и разорвать цепь, сделав ее безопасной. Значит, надо работать от тока, вытекающего из номинальной мощности устройства по формуле … мощность (Вт) = ток (А) x разность потенциалов (В) P = IV Пример 1 .Электропожарные работы мощностью 2кВт электросети 230 В переменного тока. Рассчитайте ток, протекающий в прибора и порекомендуйте подходящий предохранитель. 2кВт = 2000 Вт P = IV, I = P / V = ​​2000/230 = ~ 8,7 А В идеале Предохранитель 10А сделал бы , но вполне вероятно, что в этом случае прибор будет оснащен предохранителем на 13 А. Очевидно, вы выбираете ближайший номинал предохранителя из того, что есть в наличии. Пример 2 . Какой предохранитель вы бы выбрали вставить вилку электроутюга мощностью 700 Вт, отработавшего 230В сети электроэнергии? I = P / V = ​​700/230 = ~ 3,0 А В идеале Предохранитель 4A было бы лучше, но 5A будет приемлемым . Двойная изоляция Для защиты от электрического шок, все приборы с металлическими корпусами должны быть заземлены то есть металлический корпус подключается к заземляющему проводу с помощью трехжильного кабеля , как описано ранее. Заземленный проводник может никогда не стать живым. Металлический кожух явно электрический провод, но если прибор имеет пластиковый корпус (электрический изолятор) без внешних металлических частей, которые могут быть коснулся, говорят, с двойной изоляцией . Это означает, что прибору не требуется заземляющий провод. и так связан только с двумя Жильный кабель — только живые и нулевые провода — которые есть требуется для питания прибора. ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс 6. Мощность, энергия расчет стоимости передачи и электроэнергии Знайте и цените примеры передачи энергии что бытовые электроприборы призваны вызывать. Знайте, что количество энергии количество передач зависит от того, как долго прибор включен и его сила. Количество электричества, которое передается (‘используется’) в приборе, зависит от его мощности и как долго вы используете его, т.е. когда он включен. Энергия измеряется в джоулях (E в Дж) и мощность в ваттах (P в Вт) 1 ватт = 1 Дж энергии передается за 1 секунду (1 Вт = 1 Дж / с) Поскольку джоуль — очень крошечный количество энергии, мы часто указываем мощность в киловаттах (P в кВт). 1 кВт = 1000 Вт = 1000 Дж / с Лампа может быть указана с 50 Вт (50 Дж / с), утюг может иметь мощность 500 Вт или 0,5 кВт. номинальной мощности (500 Дж / с, 0,5 кДж / с), а электрический камин с тремя барами может иметь мощность 3 кВт. номинальная мощность (3 кДж / с, 3000 Дж / с). Однако при работе с большими количество электрической энергии удобнее думать и рассчитывать в киловатт-часы (кВтч). 1 киловатт-час = количество электрическая энергия, которую прибор мощностью 1 кВт потребляет за 1 час. Фактически, с точки зрения использование электроэнергии в доме, термин единица в вашем счете за электроэнергию означает киловатт-час , и цена будет указана как, например, «9 пенсов за единицу», другими словами, вы будете платить 9 пенсов за каждый киловатт-час электроэнергии. ты используешь. Три формулы для расчета мощности, переданная энергия и прочее тоже! Если не уверены в единицах измерения потенциала разница (стр.d. в В), ток в амперах (амперах, А) или сопротивление в омах (Ом) затем прочтите первый раздел Закон Ома и расчеты с использованием V = IR (а) мощность P (Вт) = ток I (A) x разность потенциалов В (В) P = IV P в Вт или Дж / с, I в амперах A, V p.d. в вольтах. Чем больше энергии передается в учитывая время, тем больше мощность устройства. p.d. V говорит вам, сколько энергия, передаваемая каждой единицей электрического заряда ( В = E / Q , J / C, см. Раздел 3 для E = Расчеты QV). Текущий I расскажет, как много заряда проходит через данную точку в цепи за единицу времени (кулонов в секунду, C / s ). Это означает, что оба p.d. и текущие влияют на скорость передачи энергии к прибору от из магазина электроэнергии в другой. Примеры расчетов с P = IV Q1 Электрокамин мощностью 2 кВт подключен к питание 240 В. Рассчитайте ток, протекающий через электрокамин. P = 2 кВт = 2000 Дж / с P = IV, I = P / V = 2000/240 = 8.33 А (3 SF) – Q2 Ток, протекающий через электродвигатель — 12 А. Q3 Что p.d. должен быть блок питания, для выработки выходной мощности 2,0 кВт от машины, через которую протекает ток 12,0 А? 4 квартал А в день 12,0 В подается через резистор устройства мощностью 8.0 Вт. (b) мощность = ток 2 x сопротивление P = IV , а поскольку V = IR , замена на V дает P = I 2 R P = I 2 R P в W или Дж / с , I в амперах A и p.d. в вольт В , R в омах Ом . (это полезно, если вы не знаете p.d., но вместо этого вы должны знать сопротивление) Примеры расчетов с использованием P = I 2 R Q1 Ток 20 А проходит через сопротивление 10 Ом. 2 квартал А 2.0 кВт электрокамин имеет 4.0 Пробег через этот отопительный прибор. Рассчитайте сопротивление нагревательный элемент. P = I 2 R, R = P / I 2 = 2000/4 2 = 2000/16 = 125 Ом – Q3 A 20 Ом электрическое устройство передает энергию мощностью 500 Вт. Рассчитать ток, протекающий через Устройство. P = I 2 R, I = √ (P / R) = √ (500/20) = 5,0 А (3 SF) – (c) E энергия передается устройством = мощность прибора x время Полная энергия, передаваемая электроприбор зависит от от мощность электроприбора (в Дж / С = Вт) и время , для которого оно используется… давая простую пропорциональность формула … E = Pt (но здесь упор на его « электрическое » соединение, а не на платину!) перестановок: P = E / t и t = E / P Применение: мощность прибора = переданная электрическая энергия / использованное время См. сила рейтинговые заметки Формула связи: Поскольку P = IV, замена P дает переданной энергии E = IVt (примеры расчета сделать, скопировать в электричество 3 тоже с E = QV?) При прохождении электрического заряда энергия разности потенциалов передается как работа, выполняемая против электрическое сопротивление (стр.г.). Энергия заряда исходит от источник питания (аккумулятор постоянного тока, сеть переменного тока), который увеличивает потенциальная энергия электронов. Заряд (обычно электроны), ‘проваливается’ через п.о. через компоненты схемы, передача своей электрической потенциальной энергии другому накопителю энергии, например тепловая или другая форма энергии, например звук или свет. Энергия, передаваемая в электрическое устройство можно рассчитать по формуле: Вы можете использовать два разных набора ед. (1-й) Обычные и знакомые J, W и с. E энергия передано в джоулях, Дж P — мощность в ваттах, Вт = Дж / с t — время в секундах, с Примеры расчетов Q1 Духовка мощностью 800 Вт используется для полтора часа. Сколько энергии в МДж составляет перенесено в накопитель тепловой энергии духовки? 800 Вт = 800 Дж / с, время = 1,5 x 60 x 60 = 5400 с E = Pt = 800 x 5400 = 4 320000 Дж = 4320 кДж = 4,32 МДж – 2 квартал Электронагреватель передает 1.5 МДж энергии каждую минуту. Рассчитайте мощность электрический огонь в кВт. 5,0 МДж = 5,0 x 10 6 Дж, время = 5 x 60 = 300 с E = Pt, P = E / t = 1,5 x 10 6 /300 = 5000 Вт = 5,0 кВт – Q3 Перезаряжаемый аккумулятор может доставить в общей сложности 8.0 МДж энергии на устройство. Если устройство подает питание мощность 25 Вт, с точностью до часа, сколько можно использовать? P = 25 Дж / с, E = 8,0 x 10 6 J E = Pt, t = E / P = 8,0 x 10 6 /25 = 3,2 x 10 5 с 1 час = 60 x 60 = 3600 с 3.2 х 10 5 /3600 = 89 часов – 4 квартал г. через резистор составляет 24,0 В. Если протекает ток 3,0 А, как много энергии передается за 5 минут? время = 5 х 60 = 300 секунд. E (J) = I (A) x V (V) x t (т), E = IVt E = 3.0 х 24,0 х 300 = 21 600 Дж – Q5 Тостер мощностью 1200 Вт используется для всего 10 минут. Сколько энергии передается в этот раз? P = E / t, E = P x t , W = Дж / с E = 1200 х 10 х 60 = 720 000 Дж = 7.2 х 10 5 J – Q6 Устройство передает 180 000 Дж энергии за две минуты. Рассчитайте мощность прибор. E = P x t, поэтому P = E / t = 180000 / (2 х 60) = 1500 Вт (1,5 кВт) – (2-й) киловатт-час Практичные повседневные предметы e.грамм. на приборе или электричестве счет. E есть передаваемая энергия в киловатт-часах, кВтч P — мощность в киловаттах, кВт (1 кВт = 1000 Дж / с) т есть время в часах, ч Уравнение мощности: P = E / t , E = P x t, t = E / P Треугольник формулы мощности для единиц мощность в киловаттах ( кВт ), единицы энергии в киловатт-часах ( кВтч ) и единицы времени в часах ( ч ). единиц электроэнергии измеряется в киловатт-часы например для прибора киловатт-часов = мощность в кВт x время прибор используется в часах Это мера энергии передается, а так как 1 Вт = 1 Дж / с 1 кВтч = 1000 Вт x 3600 секунд = 3,6 X 10 6 Дж = 3,6 МДж ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс Что дальше? Электричество и ревизия магнетизма индекс нот 1.Полезность электроэнергии, безопасность, передача энергии, расчеты затрат и мощности, P = IV = I 2 R, E = Pt, E = IVt 2. Электрические схемы и как их рисовать, условные обозначения схем, параллельность схемы, объяснение последовательных схем 3. Закон Ома, экспериментальные исследования сопротивление, I-V графики, расчеты V = IR, Q = It, E = QV 4. Схема устройств и как они используются? (е.грамм. термистор и LDR), соответствующие графики gcse Physical Revision 5. Подробнее о последовательных и параллельных цепях. электрические схемы, измерения и расчеты gcse физика 6. Электроснабжение «Национальной сети», экология вопросы, использование трансформаторов gcse примечания к редакции физики 7. Сравнение способов получения электроэнергии gcse Заметки о пересмотре физики (энергия 6) 8.Статическое электричество и электрические поля, использование и опасность статического электричества gcse примечания к редакции физики 9. Магнетизм — магнитные материалы — временные (индуцированные) и постоянные магниты — использует gcse физика 10. Электромагнетизм, соленоидные катушки, применение электромагнитов gcse примечания к редакции физики 11. Моторное воздействие электрического тока, электродвигатель, громкоговоритель, правило левой руки Флеминга, F = BIL 12.Эффект генератора, приложения, например генераторы производство электричества и микрофон gcse физика ВСЕ мои GCSE Примечания к редакции физики ИЛИ воспользуйтесь [GOGGLE ПОИСК] Версия IGCSE заметки расчеты стоимости электричества KS4 физика Научные заметки по электричеству расчеты стоимости GCSE руководство по физике заметки по расчетам затрат на электроэнергию для школ, колледжей, академий, репетиторов, изображений рисунки диаграммы для расчета стоимости электроэнергии наука исправление заметки на расчеты затрат на электроэнергию для пересмотра модулей физики примечания к темам физики, чтобы помочь понять расчет стоимости электроэнергии университетские курсы по физике карьера в науке и физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Примечания к редакции GCSE 9-1 по физике по стоимости электроэнергии расчеты GCSE примечания к расчетам стоимости электроэнергии Edexcel GCSE 9-1 физика и наука Расчет стоимости электроэнергии для OCR GCSE 9-1 21 век физика научные заметки по расчетам стоимости электроэнергии OCR GCSE 9-1 Шлюз физики примечания к пересмотру расчетов стоимости электроэнергии WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science НАЧАЛО СТРАНИЦЫ

Калькулятор среднеквадратичного напряжения

Этот калькулятор среднеквадратичного напряжения помогает найти среднеквадратичное значение напряжения из известных значений пикового напряжения, размаха напряжения или среднего напряжения.Он рассчитывает среднеквадратичное значение напряжения на основе данных уравнений.

---

Как рассчитать действующее значение напряжения?

RMS (среднеквадратичное значение) Напряжение (В _rms )

Среднеквадратичное значение каждого сигнала является эквивалентным напряжению постоянного тока. Давайте возьмем пример, если среднеквадратичное значение синусоидальной волны составляет 10 вольт, это означает, что вы можете подавать такое же количество энергии через источник постоянного тока 10 вольт.Не путайте среднее напряжение и среднеквадратичное напряжение, поскольку они не равны.

Пиковое напряжение (В _p )

A Пиковое напряжение синусоидальной волны измеряется от горизонтальной оси (которая берется из контрольной точки 0) до пика (который является верхним или максимальным уровнем напряжения) формы волны. Пиковое напряжение показывает амплитуду сигнала .

Vp = √2 * Vrms 

По этой формуле мы можем получить значение V _rms относительно пикового напряжения.

V  rms  = 0,7071 * V  p  

Пиковое напряжение (В _pp )

Разница между максимальным пиковым напряжением и минимальным пиковым напряжением, или сумма положительной и отрицательной амплитуды пиков, известна как межпиковое напряжение .

V  pp  = 2√2 * V  rms  

По этой формуле мы можем получить значение V _rms по отношению к размаху напряжения.

V  rms  = 0,35355 * V  pp  

Среднее напряжение (В _ср. )

Среднее значение синусоидальной волны равно нулю, потому что площадь, покрытая положительным полупериодом, аналогична площади отрицательного полупериода, поэтому эти значения компенсируют друг друга при взятии среднего. Тогда среднее значение измеряется только за полупериод, обычно мы берем для измерения положительную часть полупериода.

Среднее напряжение, определяемое как «отношение площади под формой волны к времени».

В  ср.  = 2√2 / π * В  среднеквадр.  

По этой формуле мы можем получить значение V _rms по отношению к размаху напряжения.

V  rms  = 1,1107 * V  avg  

.