Расчет с громкоговорителями — TOA Electronics
Значение и расчеты децибелДецибел (русское обозначение: дБ; международное: dB) выражает отношение двух значений энергетической величины десятичным логарифмом этого отношения. Децибел – не физическая величина (как, напр., метр). Использование логарифмического отношения определяет восприятие человеческим ухом гораздо лучше, чем линейные величины. К тому же оно позволяет выразить соотношение воспринимаемого звукового давления (слухового порога) к предельно переносимому звуковому давлению (болевому порогу) не как 1 : 3 000 000, а гораздо более наглядно – от 0 до 130 дБ. Общий расчет выглядит следующим образом: log (значение/заданное значение). При этом используется десятичный логарифм, обозначенный на калькуляторе символом «log». Сама единица называется «бел», десятая часть обозначается приставкой «деци-», в результате получается децибел. Он выражает соотношение мощностей. Для звукового давления, напряжения, тока используется коэффициент 20.
Соотношение мощностей в дБ:
10 x log10 (мощность/заданная мощность) или 10 x log10 (P/P0)
Соотношение звукового давления, напряжения или тока в дБ:
20 x log10 (значение/заданное значение)
Для определения соотношения звукового давления используется значение слухового порога, равное 20 мкПа (микропаскалям). В этом случае заданное значение является постоянным, поэтому к «дБ» добавляется «SPL». В настоящее время появилась тенденция говорить об уровнях звукового давления, не используя «SPL». Другие ссылки:
Заданное значение | 1 мкВ | 1 мВ | 0,775 В | 1 В | 20 мкПа |
Dezibel | дБ мкВ | дБ мВ | дБн | дБВ | дБ SPL |
Следующая таблица представляет некоторую соотнесенность для расчетов физических величин и отношений между ними, а также их отношение в децибелах.
| Физич | Умножение | Деление | < 1 | 1 | > 1 | Отрицат |
| ⇩ | ⇩ | ⇩ | ⇩ | ⇩ | ⇩ | |
| Децибел | Сложение | Вычитание | Отрицат | 0 | Положит | невозможно |
Пример 1: Входной сигнал 1 мВ (милливольт) в усилителе повышается до выходного сигнала 1 000 мВ. Следовательно, имеет место тысячекратное усиление (1 000 : 1), или 20 x log (1 000 / 1) = +60 дБ.
Пример 2: Аттенюатор ослабляет напряжение в десять раз. Соотношение между значением на входе и выходе 0,1 / 1 = 0,1. В децибелах: 20 x log (0,1 / 1) = -20 дБ.
Пример 3: Аттенюатор (пример 2) подключен после усилителя (пример 1). Тогда общее усиление выглядит так: 1 000 x 0,1 = 100. В децибелах: 60 дБ + (-20 дБ) = 60 дБ – 20 дБ = 40 дБ.
Уровень звукового давления при определенной мощностиЕсли уровень звукового давления указан в дБ, его можно использовать для расчетов. Технический паспорт громкоговорителя указывает, например, для номинального уровня звукового давления (1 Вт / 1 м): 95 дБ. Это значит, что уровень звукового давления громкоговорителя при мощности 1 ватт на расстоянии 1 метр равен 95 дБ. Из приведенной таблицы можно узнать, на сколько децибел повысится уровень звукового давления громкоговорителя при указанной мощности.
Мощность (Вт) | 1 | 2 | 5 | 6 | 10 | 15 | 20 | 30 | 50 | 100 |
Повышение уровня | 0 | 3 | 7 | 8 | 10 | 12 | 13 | 15 | 17 | 20 |
В таблице указано, что при мощности 6 ватт к 95 дБ нужно добавить 8 дБ.
В итоге при мощности 6 ватт на расстоянии 1 метр получим 103 дБ SPL. Для расчета также можно использовать математическую формулу, дающую тот же результат: p1 = pn + 10 x log(P)
p1: Уровень звукового давления (дБ) pn: Номинальный уровень звукового давления (дБ) P: входная мощность (Вт)
При каждом повышении мощности в два раза уровень звукового давления повышается на 3 дБ.
Сколько ватт в одном ампере – таблица
Далеко не все люди на должном уровне разбираются в показателях и характеристиках, которые демонстрируют электрические приборы и установки.
- Что такое мощность – Ватт [В]
- Что такое напряжение – Вольт
- Что такое сила тока – Ампер
- Сколько ватт в одном ампере?
- Переводим ватты в амперы
- Зачем нужна таблица, и как ею пользоваться
Большинство затруднений касаются наличия взаимосвязи между мощностью, величиной потребляемого тока и напряжением.
В частности людей интересует – сколько ватт в одном ампере. Для того чтобы разобраться с этим, понадобится рассмотреть каждую из величин отдельно.
Что такое мощность – Ватт [В]
Мощность является величиной, демонстрирующей производительность абсолютно любого устройства, питающегося электрической энергией. Если давать классическое определение, то мощность – это работа, совершаемая за определенное количество времени (выделяемая энергия за конкретную единицу времени).
В системе СИ (международная система единиц) единицей, измеряющей мощность, является ватт (сокращенно Вт.).
Рассматривая мощность с точки зрения электротехники, можно утверждать, что 1 Ватт – это количество энергии, которое в течение одной секунды выделяется работающим устройством (установкой).
В этом полезно разбираться, чтобы понимать, что собой представляют показатели мощности приборов, регулярно используемых в повседневной жизни.
Когда требуется определить траты электричества электроприбором, применяется величина киловатт/час (кВт/ч). Она показывает, сколько киловатт энергии в час он потребляет.
Для примера, несколько наиболее «прожорливых» бытовых приборов со средними показателями потребляемой мощности:
· электрическая духовка – 2,3 кВт/ч;
· посудомоечная машина – 1,9 кВт/ч;
· микроволновая печь – 1,5 кВт/ч;
· стиральная машина – 1 кВт/ч;
· фен – 1,5 кВт/ч;
· утюг – 1,2 кВт/ч;
· бойлер – 1,5 кВт/ч;
· пылесос – 2,1 кВт/ч.
Когда производятся какие-либо расчеты, связанные с мощностью, ватты сами по себе далеко не всегда удобно использовать. Определяемые параметры могут быть либо очень большие, либо крайне маленькие. Именно поэтому эта единица измерения практически всегда используется с приставками.
Например, при проектировании радарных установок часто используют пВт и нВт. Когда же речь заходит о медицинском оборудовании (ЭКГ и ЭЭГ), то часто можно встретить мкВт.
Если же в руки попадает документация, в которой описан проект постройки железнодорожных локомотивов или высоковольтных линий электропередач, то там, скорее всего, будут присутствовать гигаватты (ГВт) и мегаватты (МВт).
Что такое напряжение – Вольт
Одно из наиболее популярных определений данной физической величины гласит, что электрическое напряжение представляет собой разность потенциалов в электрическом поле между двумя точками. В системе СИ единицей, измеряющей напряжение, является вольт (В).
Иными словами, напряжение указывает на величину полезной работы, которую электричество потенциально имеет возможность совершить. С увеличением значения напряжения в сети уменьшается показатель тока, требуемый для работы. Этот факт положительно сказывается на толщине медных жил в проводниках.
Формул для вычисления напряжения в сети также несколько. Чаще всего его находят по закону Ома, согласно которому напряжение в сети прямо пропорционально сопротивлению и обратно пропорционально силе тока.
Что такое сила тока – Ампер
Согласно общему определению, сила тока представляет собой физическую величину, демонстрирующую величину заряда, прошедшего через проводник за определенную единицу времени.
Сила тока напрямую участвует в выполнении электричеством полезной работы. Показатель напряжения может демонстрировать любое значение, однако если отсутствует подключение потребителя, ток не будет протекать. Соответственно, расход энергии также наблюдаться не будет.
В системе СИ единицей для измерения силы тока служит ампер (А). Согласно закону Ома находится величина как отношение напряжения к сопротивлению. Формула для нахождения силы тока по двум этим параметрам: I=U/R.
Сколько ватт в одном ампере?
Ответить напрямую, сколько ватт в одном ампере не представляется возможным, поскольку мощность и сила тока – абсолютно разные физические величины.
Задать подобный вопрос это все равно, что спросить, сколько килограмм в километре. Впрочем, дать ответ на вопрос все же возможно.
Узнать мощность можно, если известны показатели напряжения сети и силы тока в ней. Расчетная формула имеет вид: P=U*I.
Для примера, представим себе автомобильную электрическую сеть. В большинстве случаев напряжение в ней составляет 12 В. Если в фару вставить лампочку, которая потребляет 1 А, то ею будет выделяться мощность, равная 12 Вт. Это значение получилось из выражения: P=U*I=12 В*1А=12Вт.
В сети имеются калькуляторы, позволяющие удобно вычислять параметры сети и электрических приборов по имеющимся значениям. Также в качестве альтернативы можно пользоваться таблицей, размещенной ниже.
Переводим ватты в амперы
При определении характеристик электрических приборов может потребоваться перевод ватт в амперы. Также это может быть актуально, если, к примеру, человек приобрел водонагреватель и хочет установить для него защитный автомат.
Сначала следует узнать, сколько ватт потребляет устройство. Допустим, на водонагревателе имеется наклейка «2500 Вт». Данный показатель демонстрирует номинальную мощность электрического прибора, подключенного к сети с напряжением 220 В. Это означает, для того, чтобы получить максимальный ток прибора, следует найти отношение его номинальной мощности к номинальному напряжению:
2500 Вт / 220 В = 11,36 А
Полученное в результате значение говорит о том, что для защиты электрической системы водонагревателя можно смело ставить автомат на 16 А. Автомата на 10 А будет недостаточно, а вот автомат на 16 А сработает сразу, как только показатель тока в сети станет выше допустимого значения – при помощи него цепь разорвется и не позволит сильному току повредить проводку водонагревателя.
Пример показывает, что для того, чтобы перевести ватты в амперы, необходимо их разделить на напряжение в сети. Формула имеет следующий вид: I=P/U. Исходя из формулы становится ясно, что сила тока в цепи прямо пропорциональна мощности и обратно пропорциональна напряжению.
Чтобы было проще осуществлять перевод ватт в амперы, ниже размещена таблица.
По таблице также легко вычислить, сколько ватт потребляет электрическое устройство, если известны параметры тока и напряжения в сети. Таблица может быть полезна в случае, если нужно узнать мощность агрегата, но под рукой отсутствует мультиметр, а текущие показатели тока и напряжения в сети известны.
Помимо расчета потребляемой электрическим прибором энергии таблица может быть полезна в случае, когда выбирается оборудование для специальной техники, цель которого заключается в обеспечении его стабильной работы и предотвращении перегревов.
Зачем нужна таблица, и как ею пользоваться
Таблица призвана облегчить процедуру перевода ватт в амперы. Безусловно, можно воспользоваться формулой и произвести расчеты самостоятельно, однако это займет немного больше времени.
Пользоваться таблицей просто.
Простой пример, когда таблица может оказаться полезной – требуется установить, каково будет значение тока, который пройдет через стартер автомобиля при подаче максимальной нагрузки. Следует учитывать, что:
· установленная мощность составляет 1 киловатт (кВт) или 1000 Вт;
· напряжение в сети автомобиля 12 В.
Это значит, что необходимо сопоставить в таблице два значения – 12 В и 1000 Вт. На пересечении двух значений находится величина тока 83,33 А. Данный параметр сети требуется знать для того, чтобы выбрать провода для стартера. Если приобрести проводку с сечением намного большим или меньшим чем требуется, то можно столкнуться либо с большими потерями тока, либо с тем, что она банально перегорит.
В электричестве не работает правило – чем больше, тем лучше. Оборудование всегда следует подбирать в зависимости от характеристик сети и показателей, которых необходимо добиться в текущей ситуации. Если не ориентироваться на эти параметры, то в лучшем случае оборудование перестанет показывать необходимый результат, а в худшем и вовсе выйдет из строя.
Разобраться в характеристиках электрических приборов действительно не просто, поскольку каждое устройство (в особенности высокоточное) обладает собственными параметрами и требует индивидуального подхода.
Понимание того, сколько ватт энергии потребляет конкретный электроприбор, позволит выбрать определенную модель (потребляющую меньше аналогов) и тем самым сэкономить немало денежных средств на платежах за электроэнергию.
Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.
Как рассчитать мощность по формуле
Обновлено 22 декабря 2020 г.
Автор Chris Deziel
Ватт — это единица измерения мощности в системе СИ (метрическая единица), и вычислить мощность обычно несложно. Однако есть два способа сделать это, в зависимости от того, говорите ли вы о механической или электрической силе.
Уравнение Ватт для электрической цепи учитывает напряжение на цепи В , измеренное в вольтах, и ток I , измеренный в амперах, проходящий через нее. В механике мощность определяется скоростью выполнения работы Вт . Он определяется как W / t , где t — время, необходимое для выполнения работы. Чтобы получить результат в ваттах, работу нужно выразить в джоулях, а время – в секундах.
Что такое ватт?
Понятие мощности было введено Джеймсом Уаттом, шотландским изобретателем, более известным своими работами над паровыми двигателями.
Он представлял мощность как произведение силы F и скорости v , и это определение силы все еще в силе. Другими словами, если вы продолжаете прикладывать силу F к телу, когда оно движется со скоростью v , затраченная мощность равна
P = F × v
Ватт выполнил все свои измерения. используя английские единицы измерения, и он изобрел лошадиную силу, которую он определил как мощность, необходимую для подъема груза в 33 000 фунтов на один фут в минуту.
Когда метрическая система была принята международным научным сообществом, ватт, в силу того, что он является единицей работы или энергии с течением времени, стал равен джоулю в секунду. С работы W это сила F умножить на расстояние d , джоуль равен ньютон-метру, потому что ньютоны являются единицами силы. Таким образом, 1 ватт равен 1 ньютон-метру в секунду.
Уравнение для ватта в механике
Вы можете использовать любое из следующих уравнений для расчета мощности в ваттах при условии, что все величины выражены в метрических единицах MKS (метры, килограммы, секунды).
P = F × v \\ P = \frac{W}{t}
Если вы проводите измерения в системе СГС (сантиметры, граммы, секунды), сила выражается в динах, а работа – в эргах. Вы должны преобразовать их в ньютоны и джоули, чтобы получить результат в ваттах. Вот коэффициенты пересчета:
1 дина = 10 −5 ньютонов
1 эрг = 10 −7 джоулей
Вы также можете выразить результат в киловаттах (кВт). Формула киловатта: 1 кВт = 1000 Вт.
Ватт как единица электрической мощности
Формула мощности для цепи с напряжением В и силой тока I равна
P = V × I
Вы можете использовать закон Ома, чтобы выразить либо напряжение, либо ток с точки зрения сопротивления 92}{R}
После выполнения измерений вам не нужно самостоятельно выполнять расчеты. Вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором. В Ресурсах есть один такой калькулятор.
Чтобы получить результат в ваттах, необходимо выразить напряжение в вольтах, силу тока в амперах и сопротивление в омах.
Таким образом, ватт можно выразить в следующих единицах:
1 ватт = 1 вольт-ампер = 1 ампер 2 -ом = 1 вольт 2 /ом.
Калькулятор преобразованияватт в ватт-часы (Вт в Втч)
Воспользуйтесь нашим интерактивным калькулятором, чтобы легко преобразовать ватты в ватт-часы (Вт в Втч):
Калькулятор преобразования ватт в ватт-часы
Вт (Вт)
Ошибка: Введите допустимое количество ватт (Вт).
Часы (часы)
Ошибка: Введите допустимое количество часов.
ватт-час (Втч)
Формула преобразования: ватт-час = ватт × час
Или вместо этого вы хотите перевести ватт-часы в ватты?
Что такое ватт-час?
10-ваттная светодиодная лампочка, работающая в течение 1 часа, потребляет 10 ватт-часов электроэнергии.
Ватт-час (Втч) — это единица энергии, равная 1 ватту (Вт) мощности, поддерживаемой в течение 1 часа. Когда речь идет об устройствах и приборах, использование ватт-часов — это способ передать, сколько электроэнергии они используют.
Например, 10-ваттная светодиодная лампочка, работающая в течение 1 часа, потребляет 10 ватт-часов (10 Втч) электроэнергии. Если та же лампочка работает 2 часа, она потребляет 20 ватт-часов (20 Втч) электроэнергии.
Вот формула для перевода ватт в ватт-часы:
Формула: ватт-час = ватт × час
Сокращенный: Втч = Вт × час
Зачем вычислять ватт-час?
Расчет ватт-часов позволяет узнать, сколько электроэнергии потребляют ваши устройства и приборы. Это полезная информация, когда вы пытаетесь сократить потребление электроэнергии и снизить ежемесячный счет за электроэнергию.
Как только вы узнаете, какие приборы потребляют больше всего энергии, вы можете использовать их реже или заменить их энергоэффективными альтернативами.
Например, если вы понимаете, что в паре ваших ламп все еще используются лампы накаливания, вы можете заменить их на светодиодные лампочки, которые потребляют как минимум на 75% меньше энергии.
Кроме того, если вы хотите питать что-то от батареи или солнечного генератора, например, во время похода, подсчитайте, сколько ватт-часов используют все ваши устройства, это важная часть при выяснении того, насколько большую батарею покупать.
Как преобразовать ватты в ватт-часы (Вт в Втч)
Чтобы преобразовать ватты в ватт-часы, умножьте ватты на часы.
Формула: ватт-час = ватт × час
Сокращенно: Втч = Вт × час
Пример
Например, допустим, у вас есть 50-ваттный вентилятор, и вы оставляете его включенным на 3 часа. ночь. Вот как можно рассчитать общее потребление энергии в ватт-часах:
50 Вт × 3 часа = 150 Вт-ч
Таким образом, общее потребление энергии вентилятором в ту ночь составило 150 ватт-часов.
Достаточно просто!
Как рассчитать ватт-часы прибора
Я расскажу о двух способах узнать, сколько ватт-часов потребляет прибор:
- Оценить ватт-часы по спецификациям прибора
- Получите фактические ватт-часы с помощью монитора использования электроэнергии
Давайте рассмотрим каждый метод.
1. Оцените мощность в ватт-часах по характеристикам устройства
Посмотрите на этикетке устройства или в руководстве по эксплуатации заявленное потребление энергии. Число будет указано в ваттах (Вт) или амперах (А).
Примечание: Этикетка обычно находится на задней или нижней части прибора. Для бытовой техники, такой как холодильники и сушилки, вам, возможно, придется вытащить их, чтобы найти.
Например, вот характеристики моего электрического чайника. Согласно этикетке, он потребляет 1200 Вт (Вт).
А вот характеристики моего блендера. Согласно этикетке, блендер потребляет 12 ампер (А).
Если ваш прибор указывает энергопотребление в амперах, переведите ампер в ватты. Вы делаете это, умножая амперы на вольты (Вт = А × В). На этикетке также должно быть указано напряжение, которое обычно составляет 120 вольт в США и Канаде. Если это не так, найдите стандартное напряжение на выходе для вашей страны и используйте его.
Для моего блендера на этикетке написано, что его напряжение составляет 120 вольт. Поэтому я бы сделал следующий расчет: 12 А × 120 В = 1440 Вт. Оказывается, он потребляет 1440 Вт.
Для моего электрочайника уже указана потребляемая мощность в ваттах, поэтому мне не нужно делать никаких преобразований. Давайте пробежимся по последним шагам на примере моего чайника.
Оцените, сколько часов в день вы используете прибор. При необходимости конвертируйте минуты в часы, разделив минуты на 60. Например, я оцениваю, что пользуюсь электрическим чайником 6 минут в день. 6 мин ÷ 60 = 0,1 часа.
Рассчитайте ватт-часы, умножив ватты на часы (Втч = Вт × час).
Чтобы оценить энергопотребление моего чайника, я бы сделал следующий расчет: 1200 Вт × 0,1 часа = 120 Втч. Таким образом, я оцениваю его ежедневное потребление энергии в 120 ватт-часов.
2. Получите фактическую мощность в ватт-часах с помощью монитора использования электроэнергии
Это монитор использования электроэнергии:
Вы можете использовать его, как вы уже догадались, для измерения количества электроэнергии, потребляемой прибором. Вот как:
Подключите монитор к розетке, затем подключите устройство к монитору. Я использовал монитор электричества под названием Kill A Watt, к которому я подключил свой электрический чайник. Убедитесь, что максимальный ток устройства в амперах меньше предельного тока монитора.
При необходимости настройте монитор. Следуйте инструкциям в руководстве по продукту.
Подождите, пока монитор запишет потребление электроэнергии устройством. Вы сами решаете, сколько ждать.
Что касается моего чайника, я использую его только один раз в день утром, поэтому я решил проверить его, как только закончу готовить утренний кофе.
Посмотрите, сколько электричества потребляет прибор. Найдите на своем мониторе общее потребление энергии, которое будет отображаться в ватт-часах (Втч) или киловатт-часах (кВтч). После использования чайника мой монитор зафиксировал 0,08 кВтч.
При необходимости конвертируйте киловатт-часы (кВтч) в ватт-часы (Втч). Чтобы преобразовать кВтч в Втч, нужно умножить кВтч на 1000. Поэтому я сделал следующее: 0,08 кВтч × 1000 = 80 Втч. Мой чайник на самом деле потребляет около 80 ватт-часов в день.
Преимущество использования монитора потребления электроэнергии в том, что он точен. Вспомните, что я оценил потребление электроэнергии чайником в 120 Втч в день. На самом деле это всего 80 Втч — на 33% меньше, чем я предполагал.
Как рассчитать ватт-часы батареи
Ватт-часы показывают, сколько энергии потребляет прибор.
Они также могут сказать вам, сколько энергии хранит батарея.
Чтобы рассчитать ватт-часы батареи, умножьте ампер-часы на вольты.
Формула: WATT часов = amp часов × volts
Сокращение: WH = AH × V
Калькулятор: У вас часы. . Вот как рассчитать его ватт-часы:
12 В × 50 Ач = 600 Втч
Итак, в этом примере емкость автомобильного аккумулятора составляет 600 ватт-часов.
Как преобразовать ватт-часы в ватты
Нужно преобразовать в другую сторону? Чтобы перевести ватт-часы в ватты, разделите ватт-часы на часы.
Формула: ватт = ватт-часы ÷ часы
Сокращенно: Вт = Втч ÷ часы
Пример
Допустим, вы используете монитор использования электроэнергии для отслеживания энергопотребления вашего телевизора, когда он включен. Однажды вечером вы смотрите телевизор 2 часа, а потом монитор показывает всего 19потребляется 6 ватт-часов.
Вот как рассчитать, сколько ватт потребляет ваш телевизор во включенном состоянии:
196 Втч ÷ 2 часа = 98 Вт
Итак, в этом примере ваш телевизор потребляет 98 ватт при включении.
Примечание: Большинство телевизоров также потребляют немного энергии в выключенном состоянии, поэтому вы можете повторить этот тест с выключенным телевизором, чтобы узнать, сколько энергии он потребляет в этот момент.
Как преобразовать ватты в киловатт-часы (Вт в кВтч)
Вы не увидите слова «ватт-часы» в счете за электроэнергию. Вместо этого ваше потребление энергии будет указано в киловатт-часах (кВтч). 1 киловатт-час равен 1000 ватт-часам, как 1 километр равен 1000 метрам.
Чтобы преобразовать ватты в киловатт-часы (Вт в кВтч), сначала преобразуйте ватты в киловатты, разделив ватты на 1000. Затем умножьте киловатты на часы.
Формула: часа киловатт = ват ÷ 1000 × часы
Сокращен: кВтч = W ÷ 1000 × HRS
.