Как посчитать ампераж по мощности: Расчет силы тока по мощности – Калькулятор + формулы

Рассчет мощности генератора: калькулятор, советы и правила

Очень часто бывает, что люди выбирают себе генераторы исходя из своей интуиции. 

Иногда правда случается и так, что они угадывают и мощность генератора как и положено превышает потребляемую мощность. 

Но чаще всего происходит наоборот, покупают генератор, который «не тянет» все подключенные электроинструменты. В итоге у генератора топливо расходуется очень быстро, он перегружается и снижается срок его эксплуатации, а покупатель начинает думать, что генератор некачественный. Для того чтобы так не происходило, необходимо как минимум в общих чертах представлять себе как рассчитывается требуемая мощность генератора.

Шаг 1. Для начала нужно определить мощности и коэффициенты пусковых токов всех приборов. Но просто знать потребляемую мощность знать недостаточно. Необходимо также понимать, что все электроприборы делятся на резистивные и индуктивные.

Резистивные электроприборы – это приборы без электродвигателя, использующие и преобразующие активную мощность в свет или тепло прямо из сети. Это лампы накаливания, нагревательные приборы, кухонная плита.

Индуктивные электроприборы — это приборы, работающие от электродвигателя. Сразу после запуска такого оборудования возникает пусковой ток, который может в несколько раз превышать номинальную мощность устройства, это требуется для запуска электродвигателя в приборе и именно поэтому им нужна повышенная мощность. К таким приборам относятся: холодильник, пылесос, дрель и т.д.

Итак, как же определить пусковой ток электроагрегата? Обычно эта информация находится в паспорте устройства, в инструкции или на заводской наклейке. Если ее все же нет, вы можете воспользоваться приближенной таблицей. В ней вы сможете узнать не только требуемые мощности, но и коэффициенты пускового тока при необходимости. Если у вас есть данные о номинальной мощности и больше никакой информации, то посчитать необходимую мощность очень просто.

Нужно перемножить номинальную мощность и коэффициент пускового тока. Например, вы знаете, что мощность пылесоса 1400 Вт, тогда, используя таблицу, вы обнаружите, что коэффициент пускового тока у пылесоса 1,2, тогда вы просто считаете 1400 х 1,2 = 1680 такой мощности пылесосу будет достаточно.

Тип потребителя	Номинальная мощность, Вт	Мощность при пуске, Вт	Требуемый коэффициент запаса
Циркулярная пила	1100	1450	1,3
Дрель электрическая	800	950	1,2
Шлифовальная машинка	2200	2800	1,3
Перфоратор	1300	1600	1,2
Пылесос	1400	1700	1,2
Подвальный вакуумный насос	4000	4000	4
Холодильник	600	2000	3,3
Кондиционер	1000	3500	3,5
Стиральная машина	1000	3500	3,5
Обогреватель-радиатор	1000	1000	1
Лампа накаливания;	500	500	1
Электроплита	6000	6000	1
Электропечь	1500	1500	1
Электрочайник	2000	2000	1
Микроволновая печь	800	1600	2
Телевизор	500	500	1
Электромясорубка	1000	до 7000	До 7
Утюг	1000	до 7000	До 7

Шаг 2. Сложение мощностей всех приборов с запасом в 20%. После того как вы посчитали пусковые мощности всех электроприборов, нужно сложить мощности всех необходимых электроприборов и учесть запас в 20%. Запас позволяет учесть неточности рассчетов и позволяет в будущем без проблем увеличить потребляемые мощности. На полученное число и необходимо ориентироваться при подборе генератора. Например, для дома обычно требуется 3-7 кВт, а для дачи можно использовать и менее мощные. Но на промышленное предприятие потребуются совсем другие мощности, это касается и генераторов для стройки.

Шаг 3. Проверка оптимальности мощностного диапазона. В завершении необходимо убедиться, что мощность подобрана правильно. Не стоит выбирать генераторы с намного большим запасом мощности, чем требуется. Дело все в том, что оптимальным считается работа генератора на 40-80% от своей мощности. Электрогенератор не должен работать на пределах своих возможностей, но и сниженные мощности ему вредят. Т.е. если требуется мощность в 7 кВт, нужно выбирать генератор на 9 кВт и не больше.

Расчет мощности для промышленности

Электроприводы различных промышленных установок имеют очень большие пусковые токи. При этом значения коэффициента мощности зачастую небольшие. Как же правильно подобрать мощность?

Необходимо сложить мощности всех одновременно работающих потребителей и убедиться в том, что электрогенератор способен вырабатывать эту мощность в течение короткого времени.

При этом, как мы уже сказали, генератор должен работать на 40-80% от своей мощности. Мощнее генератор брать не стоит. Генератор, подобранный по нашим рекомендациям, позволит сэкономить вам деньги, а его способностей хватит, чтобы справиться с нагрузкой без ущерба для себя.

Есть один действенный способ работать с генератором с меньшей мощностью без потери производительности, если у вас не хватает средств, вы можете им воспользоваться.

Для этого можно разбить потребителей тока на несколько групп и включать их последовательно как минимум через минуту. Т.к. сумма пускового тока снизится, то можно снизить и мощность генератора, главное, чтобы он выдерживал номинальную мощность подключенных электроприборов.

Расчет мощности для переменных нагрузок

На некоторых объектах, например в котельных, требуемая мощность периодически меняется. Например летом мощность снижена, а зимой в котельных повышенное потребление.

Есть всего три режима работы генератора.

1. Продолжительный. Генератор нагружается на 70% и работает 24 часа в сутки.
2. Основной. Загрузка на 90% и работает до 6-8 часов в сутки.
3. Резервный. При таком режиме вы нагружаете генератор на полную мощность и он работает всего 500 часов в год.

В паспорте генератора указывается две мощности. Основная мощность (PRP, Prime Power) – это мощность, при которой генератор не перегружается и способен работать продолжительное время.

И ограниченная по времени мощность (LTP, Limited Time Power) – это мощность при которой генератор способен работать непродолжительное время при максимуме своих возможностей. Если вы хотите приобрести генератор для постоянной продолжительной работы, ориентируйтесь на первый показатель, если хотите источник резервного питания – на второй.

Намного сложнее обстоят дела с объектами подобными котельным. Ни один вариант работы генератора не подходит. Если взять мощный генератор, рассчитанный на максимальную зимнюю нагрузку, летом он будет тратить не более 25% своей мощности и чтобы продлить его службы, нужно будет его дополнительно нагружать. Ну а «летней» мощности как вы сами понимаете не хватит.

В таких случаях поможет только энергокомплекс – связка из нескольких генераторов. Энергокомплекс может менять свою мощность в зависимости от потребностей. Генераторы могут работать отдельно или объединить усилия и работать синхронно. Так например, когда нужна максимальная мощность – включаются все генераторы, а при меньших потребностях достаточно будет одного.

Обращайтесь к нашим экспертам по телефону и они всегда помогут вам в подборе необходимого генератора.

Расчет силы тока при сварке

05.02

2020

Качественная сварка невозможна без точного и правильного расчета силы тока – важнейшего параметра в технологии сварочных работ. Если этот показатель слишком низкий, стержень будет залипать, и поджига дуги не произойдет. Напротив, если выбраны слишком высокие токи, электродуга зажжется хорошо, но возможно прожигание металла детали. Кроме того, и сам стержень сгорит быстрее, чем положено, особенно, если он небольшого диаметра.

Как же рассчитать необходимую мощность? Каким током варить электродом того или иного диаметра? Давайте посмотрим деально.

Ключевые параметры расчета режима сварки

Правильно выбранный режим работы сварочного оборудования обеспечивает хороший и быстрый поджиг и стабильную электродугу. Помимо силы тока параметрами, которые влияют на настройку режима, являются:

• род тока (постоянный, переменный) и полярность постоянного;
• диаметр электродного стержня;
• марка электродного проводника;
• пространственное положение шва при выполнении работ.

Чем больше перечисленных показателей учитывается в расчетах, тем качественнее будет результат. Рассмотрим, какой ток на какой электрод подается в зависимости от толщины последнего.

Диаметр электрода и сила тока

Толщина электрода напрямую зависит от толщины свариваемых деталей и размера сварного шва. Если ширина последнего не превышает 3–5 мм, то опытный сварщик, как правило, выберет расходник диаметром от 3 до 4 мм. При больших размерах сварочной ванны (5–8 мм) толщина стержня обычно составляет не более 5 мм.

Что же касается величины тока, то работают такие показатели. 

• При d 3 мм – от 65 до 100 Ампер. Диапазон значений широк, они зависят от пространственного положения шва и химического состава свариваемого металла (соответственно и металла сердечника). Сварщики-новички и любители не ошибутся, если выберут усредненное значение – 80–85 Ампер.
• При d 4 мм – от 120 до 200 А. Зависимость та же – состав металла, расположение шва в пространстве. Это самый распространенный диаметр стержня, характерный для промышленных работ. Позволяет варить и тонкие, и широкие швы. 
• При d 5 мм значение варьируется в диапазоне 169–250 А. Это уже достаточно большой диаметр. Роль играют не только состав сплава и положение шва, но и глубина проварки: чем она больше, тем больше должна быть и сила тока. Если глубина сварочной ванны не менее 5 мм, в режиме должен быть выставлен максимальный показатель – 250 А.
• При d 6–8 мм минимальный показатель мощности те же 250 Ампер. В условиях тяжелых работ с использованием трансформаторов он увеличивается до 300–350 А.

Ниже в таблице приведены рекомендуемые значения, которые известны любому профессиональному сварщику, но которые могут быть полезны для любителей и новичков.

Диаметр электрода, мм	Толщина металла, мм	Сила тока, А
1,6	1. .. 2	25… 50
2	2… 3	40… 80
2,5	2… 3	60… 100
3	3… 4	80… 160
4	4… 6	120… 200
5	6… 8	180… 250
5… 6	10… 24	220… 320
6… 8	30… 60	300… 400

Положение шва

Пространственное положение шва также играет большую роль при расчете мощности. Какой ток для сварки электродом выбрать с учетом этого критерия? Здесь важно знать, что наибольшие значения выбираются при заваривании швов в горизонтальном (нижнем) положении. Если шов накладывается вертикально, то сила тока в среднем будет на 10–15% меньше.

Самый низкий показатель – при наложении потолочных швов: ток должен быть ниже в среднем на 20%, чем при работе на горизонтальных поверхностях. Для наглядности укажем значения в таблице (на примере электродов с обмазкой основного типа).

d электрода, мм	Пространственное положение
	Нижнее	Вертикальное	Потолочное и полупотолочное
3	100… 130 А	100… 130 А	90… 110 А
4	170… 220 А	160… 180 А	150… 180 А
5	210… 250 А	180… 200 А	Сварка не выполняется

Полярность

Сварка современными аппаратами производится только постоянным током прямой или обратной полярности. Электроды постоянного тока обеспечивают гораздо большую (на 15-20%) глубину провара, чем при использовании переменного тока от трансформатора. 

• На прямой полярности варят чугун, низколегированные, низко- и среднеуглеродистые стали и добиваются глубокого проплавления металла деталей.
• На обратной варят более широкий спектр сталей (низколегированные, низкоуглеродистые, средне- и высоколегированные), сваривают тонкостенные конструкции, также ее используют при высокой скорости плавления электродов.

И глубокий провар, и высокая скорость сварки требуют больших величин тока. Таким образом, и при обратной, и при прямой полярности сила тока может быть увеличена в обоих указанных случаях.

Напряжение

Отдельно следует сказать о напряжении. На современных инверторных устройствах этот показатель выставляется автоматически, поэтому в расчетах он не играет существенной роли. Для РДС этот диапазон составляет 16–30 Вольт.

Не влияет данный параметр и на глубину провара. Здесь важен фактор безопасности: в момент замены электрода напряжение дуги резко повышается до 70 В, поэтому сварщик должен быть крайне осторожен.

Формула расчета

Опытные сварщики обычно настраивают электродугу экспериментальным путем, не делая сложных предварительных расчетов. А новичкам пригодятся не только размещенные в статье таблицы, но и формула, по которой рассчитывается, каким электродам какой нужен ток. Она действует в отношении электродов самых востребованных диаметров (3–6 мм).

• I = (20+6d)d, где
• I – сила тока, d – диаметр электрода.

Если толщина стержня менее 3 мм, расчет осуществляется по формуле: I = 30d.

Однако и этими формулами следует пользоваться с учетом пространственного положения сварки: при потолочной варке отнимаем 10–15% от результата, который получаем по формуле.

Все важнейшие параметры режима сварки производитель, как правило, дает на упаковке. Не исключение – продукция Магнитогорского электродного завода. При корректной настройке необходимых показателей режима сварочных работ электроды МЭЗ обеспечат отличный поджиг электродуги, ее устойчивое горение и образцовый результат – ровный сварной шов с необходимыми характеристиками.

Возможно, вас заинтересует

Ø 2 (1 кг) Ø 2.5 (1 кг) Ø 2.5 (2.5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (2.5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (2.5 кг)

МР-3 ЛЮКС

Ток — постоянный обратной полярности, переменный

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 3 (1 кг) Ø 3 (4.5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6 кг)

УОНИИ-13/45 (ОСТ 5.9224-75)

Ток — постоянный обратной полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 3 (1 кг) Ø 3 (4.5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6 кг)

УОНИИ-13/45А (ОСТ 5. 9224-75)

Ток — постоянный обратной полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 3 (1 кг) Ø 3 (4.5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6 кг)

УОНИИ-13/55 (ОСТ 5.9224-75)

Ток — постоянный обратной полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 2 (1 кг) Ø 2.5 (1 кг) Ø 2.5 (2.5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (2. 5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (2.5 кг)

АНО-21 СТАНДАРТ

Ток — переменный или постоянный любой полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 2 (1 кг) Ø 2.5 (1 кг) Ø 2.5 (2.5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (2.5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (2.5 кг)

УЛЬТРА

Ток — переменный или постоянный любой полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 2 (1 кг) Ø 2.5 (1 кг) Ø 2.5 (5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 5 (6.5 кг) Ø 4 (6.5 кг) Ø 5 (1 кг)

АНО-21 (НАКС)

Ток — переменный или постоянный любой полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 2 (1 кг) Ø 2.5 (1 кг) Ø 2. 5 (5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6.5 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6.5 кг)

МР-3 (НАКС, РРР)

Ток – переменный или постоянный обратной полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 3 (1 кг) Ø 3 (5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6.5 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6. 5 кг)

МР-3 ЛЮКС (НАКС)

Ток — постоянный обратной полярности, переменный

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 2.5 (1 кг) Ø 2.5 (5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6.5 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6.5 кг)

ОЗС-4 (НАКС)

Ток — переменный или постоянный прямой полярности (на электроде минус), допускается сварка на обратной полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 2.5 (1 кг) Ø 2.5 (5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6.5 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6.5 кг)

АНО-4 (НАКС)

Ток — переменный или постоянный любой полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Ø 2 (1 кг) Ø 2.5 (1 кг) Ø 2.5 (5 кг) Ø 3 (1 кг) Ø 3 (5 кг) Ø 4 (1 кг) Ø 4 (6 кг) Ø 5 (1 кг) Ø 5 (6 кг)

ОЗС-12 (НАКС, РРР)

Ток — переменный или постоянный прямой полярности

Цена с НДС за 1 кг.

Показать еще

Калькулятор мощности переменного тока

Создано Adena Benn

Отзыв от Dominik Czernia, PhD и Стивена Вудинга

Последнее обновление: 02 февраля 2023 г.

Содержание:

• мы его используем?
• Что нужно знать для расчета мощности переменного тока?
• Как рассчитать мощность в вольтах и ​​амперах, используя однофазный переменный ток
• Как рассчитать мощность в ваттах, используя трехфазный переменный ток для междуфазного напряжения
• Как рассчитать мощность, используя трехфазный переменный ток для напряжения фаза-нейтраль

Калькулятор мощности переменного тока преобразует однофазное и трехфазное напряжение в ватты. Наш инструмент позволяет вам вводить информацию, которую вы хотите преобразовать, и возвращает ответ, не зная ни одной формулы. Однако, если вам интересно, как мы получаем эти ответы, у нас также есть формулы, используемые в нашем калькуляторе мощности переменного тока ниже, с четкими пояснениями о том, как использовать каждую из них.

Для всех тех, кто находит электрические термины запутанными, эта статья также отвечает на вопросы:

• Что означает переменный ток?
• Что означает мощность для домовладельца?
• Как рассчитать мощность из вольт и ампер?

Если вы изучаете физику, вас также может заинтересовать наш калькулятор закона Ома.

Определение термина мощность

Являются ли эти электрические термины постоянной загадкой? Вы студент и хотите ответить на вопрос, что означает мощность? Большинство из нас слышали это слово, но его точное значение может быть полной загадкой.

Мощность в ваттах — это количество электроэнергии, необходимое для работы электроприбора. Единицей измерения мощности является ватт, который имеет аббревиатуру Вт .

Итак, что означает мощность для домовладельца? Каждый электроприбор имеет определенную мощность. На устройстве обычно указана мощность. Таким образом, если лампочка имеет маркировку 25 Вт, эта лампочка вносит 25 ватт-часов (или 0,025 киловатт-часа) в счет за электричество в час.

Что означает AC и где мы его используем?

Существует два разных типа питания: переменный и постоянный.

AC — сокращение от переменного тока. Это тип тока, направление которого меняет на противоположное с определенной частотой. Мы используем переменный ток для передачи электрического тока на большие расстояния.

Мы рассчитываем переменный ток по-разному в зависимости от того, используем ли мы однофазное, трехфазное линейное или трехфазное линейное напряжение.

Все еще не уверены, что можете ответить на вопрос что означает AC? Переменный ток, или переменный ток, движется волнами, амплитуда которых периодически увеличивается и уменьшается. Переменный ток — это тип электричества, который поступает в наши дома, школы и предприятия.

Постоянный ток (DC) протекает в одном направлении и не изменяется во времени. Мы используем его только на коротких дистанциях для запуска наших устройств.

Что нужно знать для расчета мощности переменного тока?

Чтобы рассчитать мощность переменного тока (в ваттах), сначала необходимо определить, используете ли вы однофазный или трехфазный ток. Если вы используете трехфазный ток, вам также необходимо знать его тип. Существует два типа трехфазного питания: фаза-фаза и фаза-нейтраль.

Мы рассчитываем мощность из вольт и ампер. Чтобы найти мощность, нам нужно:

• Узнать количество ампер и вольт, которые использует устройство.
• Получите коэффициент мощности. Проверьте наш калькулятор электрической мощности, чтобы узнать больше об этом.
• Затем, используя соответствующую формулу, подставьте значения и рассчитайте. Наши формулы ниже покажут вам, как рассчитать мощность из вольт и ампер.

🙋 Попробуйте наш калькулятор вольт в электрон-вольт, если вы хотите узнать больше о преобразованиях с использованием вольт.

Ниже приведена формула расчета однофазного переменного тока в ваттах, используемая нашим калькулятором мощности переменного тока:

• P = PF × I × U

где:

• P – Мощность или мощность;
• PF – Коэффициент мощности;
• I – Электрический ток; и
• U – Напряжение.

Эта формула означает, что мощность равна коэффициенту мощности, умноженному на ток, умноженному на напряжение. Измеряем ток в амперах ( А ) и напряжение в вольтах ( В ).

Коэффициент мощности варьируется от 0 до 1. Единица представляет наиболее эффективное использование мощности, а 0 означает обратное. Коэффициент мощности в нашем калькуляторе установлен на 0,9.5 по умолчанию.

Давайте рассмотрим пример, используя эту формулу расчета однофазной мощности переменного тока в амперах:

Рассчитайте ватты от 24 вольт и 3,75 ампер с коэффициентом мощности 0,5. Используя формулу мощности переменного тока, мы имеем:

• P = 0,5 × 3,75 × 24 = 45 Вт

Теперь, если вы заинтересованы в расчете потребления электроэнергии бытовой техникой в ​​вашем доме, вам нужен наш калькулятор мощности бытовой техники.

🔎 Трехфазное питание — это когда три линии электропередач чередуются, чтобы подать ток в ваш дом. Каждая из этих строк меняет свою силу в разное время . Только одна из трех линий будет максимальной в любой момент времени.

Как рассчитать мощность, используя трехфазный переменный ток для линейного напряжения

Имея дело с трехфазным током, мы должны сначала определить, является ли оно линейным или линейным напряжением. Только тогда мы знали бы, как правильно рассчитать мощность. Приведенная ниже формула предназначена строго для междуфазного напряжения:

• P = √3 × PF × I × V

Эта формула означает, что мощность равна квадратному корню из трех, умноженному на коэффициент мощности, ток и напряжение. Напряжение В на этот раз относится к линейному напряжению.

Вот пример, в котором используется эта формула мощности переменного тока:

Рассчитайте мощность в ваттах при 120 вольтах и ​​5 амперах с коэффициентом мощности 0,8:

P = √3 × 0,8 × 5 × 120 = 890,38 Вт .

Как рассчитать мощность при трехфазном переменном токе для фазного напряжения

Следующая формула используется для фазного напряжения

• P = 3 × PF × I × V

Эта формула означает, что мощность равна двум, умноженным на коэффициент мощности, ток и фазное напряжение.

Ниже мы рассмотрим задачу, чтобы увидеть применение этой формулы. Рассчитайте ватты от 12 вольт и 0,125 ампер с коэффициентом мощности 0,2:

P = 3 × 0,2 × 0,125 × 12 = 0,9 Вт

Если вы нашли этот калькулятор полезным, вам также может понравиться этот калькулятор стоимости электроэнергии.

Adena Benn

Ток тип

Напряжение

Current

Фактор мощности

Распространение

Проверьте 40 Аналогичных калькуляторов электромагнетизма 🧲

Ускорение

. Geoff the Grey Geek

Мощность усилителя, вероятно, является наиболее неправильно понимаемым и злоупотребляемым параметром усилителей и динамиков. Тем не менее, это часто первый (и, возможно, единственный) параметр, на который обращают внимание при покупке усилителя или колонок.

Менеджеры по маркетингу добавляют путаницы, используя такие термины, как среднеквадратическая мощность, непрерывная средняя мощность, музыкальная мощность, пиковая мощность, динамическая мощность, максимальная мощность и т. д.

Понимание мощности усилителя поможет понять термины, часто используемые (и злоупотребляемые) для опишите мощность усилителя. В этой статье объясняется, что такое мощность усилителя, а что нет. В следующих статьях будет рассказано, как производители усилителей измеряют мощность, что такое мощность динамиков и как согласовать ваши усилители и динамики. Прежде всего, нам нужно понять мощность усилителя.

Мощность усилителя рассчитана, а не измерена

Вольтметр измеряет напряжение в вольтах. Амперметр измеряет силу тока в амперах (амперах). Омметр измеряет сопротивление в омах. Любые два из этих измерений позволят рассчитать мощность усилителя (в ваттах). К сожалению, это означает использование некоторой математики и некоторых формул. Я постараюсь не усложнять и использовать только одну формулу. Если вам нравятся формулы и вы хотите понять, как взаимосвязаны мощность, напряжение, ток и сопротивление, вы можете прочитать мои статьи об электрической мощности и законе Ома. В противном случае примите следующую формулу:

Мощность = квадрат напряжения, деленный на сопротивление.

Давайте воспользуемся этой формулой на простом примере. Допустим, у вас есть усилитель, подключенный к нагрузке 5 Ом (я использовал 5 Ом для упрощения расчетов — обычно это будет 4 Ом или 8 Ом для динамика). При постоянном синусоидальном входе вы измеряете 10 вольт переменного тока на выходе динамика усилителя. Зная сопротивление (5 Ом) и напряжение (10 вольт), можно рассчитать мощность:

Мощность = (10 умножить на 10) разделить на 5 = 100/5 = 20 Вт.

Просто, а?

Понимание измерений переменного тока

Это был простой пример. На самом деле все не так просто по ряду причин. Основная сложность заключается в том, что выход не является постоянным уровнем, потому что вход не является постоянным уровнем. Начнем с простого ввода синусоиды. На выходе также будет синусоида, например:

Как видите, вход и выход непостоянны. Он постоянно движется вверх и вниз, положительно и отрицательно. Это относится к любому сигналу переменного тока (переменного тока). Но когда вы измеряете его мультиметром, вы получаете постоянное напряжение. Это связано с тем, что измеритель сообщает среднеквадратичное значение напряжения.

RMS означает среднеквадратичное значение (которое теперь можно забыть). Это математический термин, обозначающий эффективное рабочее напряжение. Это расчет для определения эквивалентного нагревательного эффекта постоянного напряжения. Не нужно слишком увлекаться тем, как определяется среднеквадратичное значение, просто помните, что это эффективное рабочее напряжение. Это также напряжение, которое измеряет ваш измеритель. Оно составляет 70,7% от пикового напряжения.

Это относится ко всем измерениям переменного тока. Например, в розетке в некоторых странах используется переменное напряжение 120 вольт — это среднеквадратичное значение напряжения. Синусоида 120 вольт переменного тока идет от +1690,5 вольт до -169,5 вольт или размах напряжения 339 вольт. 70,7% от 169,5 вольт дает среднеквадратичное напряжение 120 вольт. В странах, использующих 230 вольт, пиковое напряжение составляет +/- 325,3 вольта.

Измерительный усилитель напряжения и тока

Итак, теперь мы знаем, что среднеквадратичное значение — это эффективное рабочее напряжение (и ток) переменного тока. Как это помогает нам понять мощность усилителя? Рад, что вы спросили.

В нашем простом примере выше мы измерили среднеквадратичное значение 10 вольт на выходе усилителя. Это означает, что выход фактически изменился с +14,14 вольт до -14,14 вольт. 70,7% от 14,14 вольт это 10 вольт.

Расчет мощности усилителя

Теперь самое интересное. Ранее мы говорили, что мощность равна квадрату напряжения, деленному на сопротивление. Это верно в любой точке синусоиды. Итак, если мы возьмем значение напряжения (показанное синим цветом) и возведем его в квадрат (умножим само на себя), а затем разделим на постоянное сопротивление (5 Ом), мы получим выходную мощность, как показано оранжевым цветом:

Пара, если Что следует отметить на этом графике:

• Во-первых, переменный ток не бывает положительным и отрицательным. Это всегда положительно. Поэтому расчет среднеквадратичного значения не применяется.
• Во-вторых, мощность 40 Вт от пика до пика. Тем не менее, вы не можете сказать, что мощность усилителя составляет 40 Вт, потому что это только на пиках каждой синусоиды, а не в любое другое время.

Вы можете использовать мой Калькулятор мощности усилителя, напряжения и тока, чтобы легко увидеть среднеквадратичные и пиковые значения для вашего усилителя на основе его характеристик.

Теперь давайте посмотрим на значения RMS. В нашем примере мы знаем, что среднеквадратичное напряжение составляет 10 вольт. Ранее мы видели, что 10 в квадрате равно 100, а 100, деленное на 5, дает расчетную мощность 20 Вт. Давайте посмотрим, что произойдет, если мы добавим это к нашему графику:

Средняя непрерывная мощность

Правильно, эффективная рабочая мощность составляет половину пиковой мощности. На самом деле это среднее значение синусоиды мощности. Средняя мощность — это уровень мощности, который усилитель должен обеспечивать непрерывно. Следовательно, она известна как средняя непрерывная мощность. В спецификациях следует использовать среднюю непрерывную мощность для указания мощности усилителя. «Непрерывная мощность» — это сокращенный термин «средняя непрерывная мощность». Оба термина относятся к (средней) непрерывной мощности или устойчивой мощности, которую усилитель может производить с указанной нагрузкой.

Во многих спецификациях мощности усилителя вы увидите, что это обозначено как RMS мощность . Это неправильный термин (потому что технически такого понятия не существует). Хотя при расчете мощности используется среднеквадратичное значение напряжения (и/или среднеквадратичного значения тока, если вы используете другие формулы), результатом будет просто «мощность», а не среднеквадратичная мощность. Как показано на графике выше, это средняя непрерывная мощность. Тем не менее, для большинства спецификаций усилителя вы можете рассматривать среднеквадратичную мощность (хотя это неправильный термин) для обозначения средней продолжительной мощности.

Пиковая мощность

К сожалению, маркетологи не любят говорить, что их усилитель имеет мощность всего 20 ватт, когда они считают, что могут честно сказать, что его максимальная мощность составляет 40 ватт. Какой из них вы бы купили, усилитель на 20 ватт или усилитель на 40 ватт? Глядя на мощность усилителя, сравнивайте яблоки с яблоками — всегда используйте среднюю непрерывную мощность или неправильно называемую среднеквадратичную мощность (неправильный термин, но правильное значение мощности).

Однако можно сказать, какова пиковая мощность усилителя. В нашем примере это пиковая мощность 40 Вт. Но пиковая мощность всегда должна сопровождаться фразой «пиковая мощность» или чем-то подобным. Пиковая мощность часто упоминается как мгновенная мощность.   Иногда динамическая мощность также используется для описания пиковой мощности.

Важно помнить, что эти описания относятся к максимальной мощности, которую усилитель может выдать за долю секунды. Они не указывают реальную долговременную мощность, которую способен производить усилитель. Это все равно, что сказать, что вы можете пролететь метр в воздухе, потому что вы можете подпрыгнуть на метр в воздухе — на короткое время. Вы не можете постоянно «пролетать» метр в воздухе, так же как усилитель не может постоянно выдавать свою пиковую мощность.

PMPO

Пиковая музыкальная мощность (PMPO) или Пиковая музыкальная мощность (PMP) — это маркетинговый термин, который редко имеет какое-либо сходство с реальностью. Я предпочитаю говорить, что PMPO означает пиковую маркетинговую мощность. Это термин, который маркетологи используют для того, чтобы их усилители выглядели очень мощными. Нижний сегмент рынка (например, более дешевые компьютерные колонки и портативные музыкальные шкатулки) обычно использует PMPO. Если бы я был великодушен, я бы сказал, что они получают значение PMPO, беря пиковую мощность, умножая ее на количество каналов, а затем умножая на какой-то неизвестный маркетинговый коэффициент от 10 до 1000. Например, маркировка на коробка на этом изображении (торговая марка удалена) утверждает, что это устройство имеет мощность PMPO 15 000 Вт!

Примечания относительно мощности усилителя

Мощность усилителя — не единственная характеристика, на которую следует обратить внимание при выборе системы. Возможно, это даже не такой важный фактор, как вы думаете. Например, разница уровней между 60 Вт и 80 Вт составляет чуть более 1 дБ, что не так уж и много. Для повышения уровня на 3 дБ необходимо удвоить мощность усилителя. Но это не значит, что объем удвоится, для этого нужно иметь мощность в 10 раз больше! Подробнее об этом читайте в статье «Двойная мощность усилителя не удваивает громкость».

Если ваша цель - получить самую громкую систему, вам также необходимо обратить внимание на чувствительность динамиков. Использование динамика с чувствительностью 91 дБ по сравнению с динамиком с чувствительностью 85 дБ дает усиление на выходе динамика на 6 дБ для того же сигнала. В этой статье о чувствительности динамика есть более подробная информация.

Проверка мощности усилителя с помощью синусоидального сигнала является суровым испытанием для усилителя. В основном усилитель постоянно работает на 100% мощности. Синусоида не является обычным повседневным сигналом. Музыка и речь имеют много периодов ниже максимального уровня и даже пауз. Таким образом, при нормальном использовании усилитель не подвергается такой сильной нагрузке, как при стресс-тестировании. Поэтому некоторые производители увеличивают номинальную мощность и используют такие фразы, как 9. 0023 мощность программы или мощность музыки для расчета мощности усилителей. Однако эти рейтинги не определены и не должны использоваться для целей сравнения.

Переменные с мощностью усилителя

В этой статье описана мощность усилителя, некоторые используемые термины и базовый способ расчета мощности усилителя. Однако есть ряд других переменных, которые следует знать, если вы собираетесь сравнивать усилители на основе их указанной мощности:

• Хотя простая синусоида является удобным и относительно простым способом измерения и расчета мощности усилителя, она измеряет только мощность усилителя. мощность на одной частоте. Он также должен иметь такую ​​мощность на других частотах. Следовательно, средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться тестовой частотой или частотным диапазоном.
• Измеренное напряжение, используемое в расчетах, соответствует максимальному выходному сигналу при отсутствии или незначительном искажении сигнала, вызванного усилителем. Некоторые производители измеряют выходную мощность усилителя при работе с высокими искажениями, давая завышенную цифру мощности (опять же, это чаще всего происходит с недорогими продуктами). Поэтому средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться цифрами искажения тестируемого сигнала (THD или THD+n, выраженные в процентах). Это должно быть 1% или меньше – чем ниже, тем лучше. Остерегайтесь выходной мощности с 10% THD.
• Ток и, следовательно, мощность изменяются при изменении нагрузки. Динамик с сопротивлением 4 Ом пропускает больший ток, чем динамик с сопротивлением 8 Ом, поэтому мощность, создаваемая усилителем, изменится. Следовательно, заявленные уровни мощности должны соответствовать указанным испытательным нагрузкам.
• Убедитесь, что указанная мощность усилителя соответствует всем (или хотя бы 2) каналам усилителя, работающим на этой мощности. Некоторые производители указывают выходную мощность только при одном работающем усилителе, что не является верным показателем того, какую мощность может обеспечить блок питания усилителя, когда работают все каналы.

Все это говорит о том, что нужно внимательно смотреть на характеристики при сравнении усилителей по их мощности. В идеале мощность усилителя должна быть указана следующим образом:

Мощность усилителя: 80 Вт непрерывной средней мощности при 8 Ом (2 рабочих канала, THD 0,08%, 20 Гц-20 кГц)

Резюме

пример того, что лучшим значением для определения и сравнения мощности усилителя является средняя непрерывная мощность или другие синонимы. Большинство терминов, использующих «пик», относятся к возможной мощности в течение очень коротких периодов времени и обычно используются для завышения реальных устойчивых уровней мощности.

В следующей статье рассматриваются реальные способы расчета мощности усилителя, в том числе некоторые стандарты, которых производители усилителей должны придерживаться для этих испытаний. Это поможет понять некоторые используемые сокращения, такие как IEC, AES, DIN и FTC.

Перед тем, как двигаться дальше, приведем еще два термина, которые полезно понимать при разговоре и/или чтении об усилителе и мощности динамиков.

Ограничение

Если входной сигнал усиливается так, что выходной сигнал превышает пределы напряжения усилителя, синусоида будет отсекаться вверху и внизу.

На этом графике показана синусоида, усиленная до максимального уровня без ограничения. Это уровень, который следует измерить для расчетов максимальной мощности.

На этом графике показана синусоида, перегруженная усилителем, так что она срезается вверху и внизу. Это искажение не только раздражает слух, но и создает нагрузку на усилители и динамики, и его следует избегать.

Пик-фактор

Пик-фактор — это отношение пиковой мощности к средней продолжительной мощности, выраженное в дБ. В нашем примере пиковая мощность 40 Вт, средняя непрерывная мощность 20 Вт. Это соотношение 2:1 или 3 дБ. Усилитель, протестированный с использованием простой синусоиды (как в нашем примере), всегда будет иметь пик-фактор 3 дБ. То есть для простой синусоиды пиковая мощность всегда будет в два раза выше средней продолжительной мощности.