Măsurarea puterii. Puterea electrică Ce este măsurată prin putere și muncă

Cu toții ne confruntăm cu aparate electrice zilnice, se pare, fără ca viața noastră să se oprească. Și fiecare dintre ele în instrucțiunea tehnică este puterea. Astăzi vom înțelege ce este, învățăm opiniile și metodele de calcul.

Aparatele electrice conectate la rețeaua electrică funcționează în circuitul AC, astfel încât vom lua în considerare puterea tocmai în aceste condiții. Cu toate acestea, în primul rând, oferim o definiție generală a conceptului.

Puterea este o cantitate fizică care reflectă rata de transformare sau transmiterea energiei electrice.

În mai mult sens restrâns, Se spune că energia electrică este raportul dintre munca efectuată pentru o anumită perioadă de timp, până în această perioadă de timp.

Dacă determinarea acestei definiții este mai puțin științific, se dovedește că puterea este o anumită cantitate de energie care este cheltuită de consumator pentru o anumită perioadă de timp. Cel mai simplu exemplu este lampa normală incandescent. Viteza cu care becul transformă energia electrică consumată în căldură și lumină și va fi puterea sa. În consecință, cu cât este mai mare acest indicator inițial la becul, cu atât mai mult va consuma energie și cu atât mai mult va da lumină.

Deoarece în acest caz nu este doar procesul de transformare a energiei electrice în alte ( lumină, termică etc.), dar și procesul de oscilație a câmpului electric și magnetic, apare schimbarea de fază între puterea curentă și tensiune și aceasta ar trebui luată în considerare în alte calcule.

La calcularea alimentării în circuitul AC, acesta este obișnuit să evidențiem componentele active, reactive și complete.

Conceptul de putere activă

Puterea activă "utilă" este acea parte a puterii care caracterizează procesul de transformare a energiei electrice în altă energie direct. Notat de litera latină p și este măsurată în ( T.).

Calculată prin formula: P \u003d u⋅i⋅cosφ,

În cazul în care U și I este valoarea RMS a tensiunii și a fluxului circuitului, respectiv, cos φ este cosinul unghiului de schimbare a fazei dintre tensiune și curent.

IMPORTANT! Formula descrisă mai devreme este potrivită pentru calcularea circuitelor C, cu toate acestea, agregate puternice utilizează de obicei o rețea cu o tensiune de 380V. În acest caz, expresia trebuie înmulțită cu rădăcina a trei sau 1,73

Conceptul de putere reactivă

Puterea reactivă "dăunătoare" este puterea formată în timpul funcționării aparatelor electrice cu sarcină inductivă sau capacitivă și reflectă oscilațiile electromagnetice care apar. Pur și simplu puneți, aceasta este energia care trece de la sursa de alimentare la consumator și apoi se întoarce înapoi la rețea.

Această componentă este în mod natural imposibilă de a folosi această componentă, în plus, dăunează în mare măsură sursei de alimentare, deoarece de obicei încearcă să compenseze.

Denotă această valoare a literei latine Q.

Tine minte! Puterea reactivă este măsurată nu în wați obișnuiți ( T.), iar în volt-amperi de jeturi ( Var.).

Calculată prin formula:

Q \u003d u⋅i⋅sinφ.,

În cazul în care U și I este valoarea medie medie a tensiunii și a curentului de circuit, respectiv, SINφ este sinusul unghiul de schimbare a fazei dintre tensiune și curentul.

IMPORTANT! La calcularea acestei valori poate fi atât pozitivă, cât și negativă - în funcție de mișcarea fazei.

Încărcături capacitive și inductive

Principala diferență de reactiv ( capacitive și inductivi) Încărcare - disponibilitate, de fapt, capacitate și inductanțe care au o proprietate pentru a stoca energie și mai târziu dau rețelei.

Încărcarea inductivă transformă mai întâi energia curentă electrică într-un câmp magnetic ( pentru o jumătate de jumătate), apoi transformă energia câmpului magnetic într-un curent electric și transmite în rețea. Un exemplu este motoarele asincrone, redresoarele, transformatoarele, electromagnetele.

IMPORTANT! Când operează o sarcină inductivă, curba curentă se află întotdeauna în spatele curbei de tensiune timp de o jumătate de jumătate de perioadă.

Încărcarea capacitivă Convertește energia curentă electrică într-un câmp electric și apoi convertește energia câmpului rezultat înapoi la curentul electric. Ambele procese apar din nou în jumătate din jumătatea perioadei fiecare. Exemple sunt condensatoare, baterii, motoare sincrone.

IMPORTANT! În timpul încărcăturii capacitive, curba curentă este înaintea curbei de tensiune timp de o jumătate de jumătate de perioadă.

Coeficientul de putere cosφ.

Coeficientul de putere cosφ ( citirea Kosineus F.) Este o valoare fizică scalară care reflectă eficiența consumului de energie electrică. Pur și simplu, coeficientul cosφ prezintă prezența părții reactive și valoarea părții active rezultate în raport cu întreaga putere.

Coeficientul cosφ este prin raportul dintre energia electrică activă la puterea electrică totală.

NOTĂ! Cu calculul mai precis, trebuie luate în considerare distorsiunile neliniare ale sinusidelor, în calcule obișnuite pe care le neglijează.

Valoarea acestui coeficient poate varia de la 0 la 1 ( dacă calculul este efectuat în procente, apoi de la 0% la 100%). Din formula calculată, nu este greu de înțeles că, cu cât este mai mult valoarea sa, cu atât este mai mare componenta activă, ceea ce înseamnă că indicatorii dispozitivului sunt mai buni.

Conceptul de putere completă. Capacitatea triunghiului

Puterea completă este o valoare calculată geometric egală cu rădăcina de la suma pătratelor puterii active și reactive, respectiv. Denotă litera latină S.

S. \u003d U⋅i.

IMPORTANT! Puterea completă este măsurată în volt-amperi ( V.).

Triunghiul de putere este o reprezentare convenabilă a tuturor computerelor și relațiilor descrise anterior între capacitatea activă, reactivă și cea completă.

Rădăcinile reflectă componentele reactive și active, hipotenuse - putere completă. Conform legilor geometriei, cosinul unghiului φ este egal cu raportul dintre componentele active și complete, adică este coeficientul de putere.

Cum să găsiți puterea activă, reactivă și completă. Exemplu de calcul

Toate calculele sunt construite pe formulele indicate anterior și pe triunghiul capacității. Să ne uităm la sarcina care este cea mai frecventă în practică.

În mod obișnuit, puterile electrice sunt indicate pe puterile electrice și valoarea coeficientului cosφ. Având aceste date este ușor de calculat componentele reactive și complete.

Pentru a face acest lucru, am împărțit puterea activă pe coeficientul cosφ și obținem produsul și tensiunea. Acest lucru va fi complet.

Cum se măsoară cosφ în practică

Valoarea coeficientului cosφ este de obicei indicată pe etichetele aparatelor electrice, cu toate acestea, dacă este necesară măsurarea acestuia în practică, utilizați instrumentul specializat - Phazometrul. De asemenea, cu această sarcină se va descurca cu ușurință cu un wattmetru digital.

Dacă coeficientul cosφ obținut este suficient de scăzut, acesta poate fi compensat aproape. Se efectuează în principal prin includerea în lanțul dispozitivelor suplimentare.

Dacă este necesar să corectați componenta reactivă, atunci elementul jet acționând în lanțul care acționează dispozitivul de funcționare opus. Pentru a compensa funcționarea unui motor asincron, pentru un exemplu de sarcină inductivă, un condensator se aprinde în paralel. Electromagnetul este conectat pentru a compensa motorul sincron.
Dacă aveți nevoie să corectați problemele de neliniaritate în sistem, este introdus un coeficient de corector pasiv Cosφ, de exemplu, poate fi un șoc mare de inductanță, conectat în serie cu o sarcină.

Puterea este unul dintre cei mai importanți indicatori ai aparatelor electrice, deci ceea ce se întâmplă și cum se calculează nu este util nu numai elevilor și persoanelor specializate în domeniul tehnologiei, ci și pentru fiecare dintre noi.

Efectuate pentru o anumită perioadă de timp, până în această perioadă de timp.

Putere efectivă, Puterea motorului, dată de mașina de lucru direct sau prin transmisia forței. Sunt utile, complete și nominale e. M motor. Este utilă numită E. M. Motor minus costul puterii de a acționa unitățile sau mecanismele auxiliare necesare pentru funcționarea acestuia, dar având o unitate separată (nu din motor direct). Full E. - puterea motorului fără deducerea costurilor specificate. Nominal E. m., Sau doar putere nominală, - E. m, garantată de producător pentru anumite condiții de muncă. În funcție de tipul și destinația motorului, E. m., Reglementată de standarde sau specificații (de exemplu, cea mai mare putere Motorul de inversare a navei la o anumită frecvență de rotație a arborelui cotit în cazul inversării vasului este așa-numita putere inversă, cea mai mare putere a motorului aviației la consumul minim de combustibil specific este așa-numita putere de croazieră etc. .). E. M. Depinde de forțarea (intensificarea) fluxului de lucru, dimensiunea și eficiența mecanică a motorului.

Unități

O altă unitate comună de măsurare a puterii este cai putere.

Raporturi între unitățile de alimentare

Unități	T.	kW.	MW.	kgf · m / s	erg / s.	l. din.
1 watt.	1	10 -3	10 -6	0,102	10 7	1.36 · 10 -3
1 kilowatt.	10 3	1	10 -3	102	10 10	1,36
1 megawatt.	10 6	10 3	1	102 · 10 3	10 13	1.36 · 10 3
1 kilogram-putere-metru pe secundă	9,81	9.81 · 10 -3	9.81 · 10 -6	1	9.81 · 10 7	1.33 · 10 -2
1 ERG pe secundă	10 -7	10 -10	10 -13	1,02 · 10 -8	1	1.36 · 10 -10
1 cai putere	735,5	735,5 · 10 -3	735,5 · 10 -6	75	7,355 · 10 9	1

Puterea în mecanică

Dacă puterea acționează asupra corpului în mișcare, atunci această forță face muncă. Puterea în acest caz este egală cu produsul scalar al vectorului de rezistență pe vectorul de viteză din care se mișcă corpul:

M. - moment - viteza unghiulară, - numărul de pi, n. - Rata de rotație (RPM).

Energie electrică

Energie electrică - Valoarea fizică care caracterizează rata de transfer sau transformarea energiei electrice.

S - Power Full, VA

P - Putere activă, W

Q - Putere reactivă, var

Dispozitive de măsurare a energiei

Notează

Vezi si

Link-uri

Efectul formei de curent electric asupra acțiunii sale. Revista Radio, numărul 6, 1999

Fundația Wikimedia. 2010.

Urmăriți ce este "Power (Fizică)" în alte dicționare:

Știința studiază cele mai simple și, în același timp, cele mai frecvente modele ale fenomenelor naturale și structura materiei și legile mișcării sale. Conceptele lui F. și legile sale subliniază toată știința naturală. F. se referă la cantitățile de științe și studii exacte ... Enciclopedia fizică

Exemple de diferite fenomene fizice fizice (de la alt grec. Ύύσςς ... wikipedia

I. Subiectul și structura fizicii F. - Știință, care studiază cele mai simple și, în același timp, cele mai frecvente modele ale fenomenelor naturale, proprietăților și structurii materiei și legile mișcării sale. Prin urmare, conceptele lui F. și legile se află pe baza tuturor ... ... Enciclopedia sovietică mare

Fizica densităților mari de energie (Eng. Fizica de înaltă densitate a energiei, fizica hed) Secțiunea de fizică la intersecția fizicii statului condensat și a fizicii plasmatice implicate în studiul sistemelor care au o densitate ridicată a energiei. High ... Wikipedia.

Puterea electrică Cantitatea fizică care caracterizează rata de transfer sau transformarea energiei electrice. Cuprins 1 Putere instant ... Wikipedia

Puterea electrică Cantitatea fizică care caracterizează rata de transfer sau transformarea energiei electrice. Cuprins 1 Putere instantanee electrice 2 Power DC ... Wikipedia

Acest termen are alte semnificații, vezi intensitatea. Intensitate Dimensiune MT-3 Unități de măsurare Si w / m² ... wikipedia

Wattmeter (Watt + Gr. Μετρεω) Instrument de măsurare destinat determinării puterii unui curent electric sau a unui semnal electromagnetic. Cuprins 1 Clasificare 2 Watmetre de frecvență joasă și DC ... Wikipedia

Înapoi în secolul al XVIII-lea, puterea a început să fie luată în considerare în cai putere. Până în prezent, această valoare fizică este folosită pentru a desemna puterea motoarelor. Alături de indicele puterii motorului de combustie internă în wați continuă să scrie o valoare în HP

Putere ca valoare fizică, formula de putere

Valoarea indicând cât de repede convertiți, difuzați sau consumul de energie în orice sistem este puterea. Pentru caracteristicile condițiilor energetice, este important cât de repede se efectuează procesul. Lucrarea implementată pe unitate de timp este menționată ca putere:

Dar munca;
t - timpul.

Puteți lua în considerare puterea separată în mecanică și energie electrică.

Pentru a obține un răspuns la întrebarea: Ce putere mecanică este măsurată, luați în considerare efectul forței asupra corpului în mișcare. Forța funcționează, puterea este în acest caz determinată de formula:

F - putere;
v - Viteza.

În mișcarea de rotație, această valoare este determinată ținând cont de momentul forței și viteza de rotație, "rp. / Min.".

Dependența dintre șocul electric și puterea

În ingineria electrică, lucrarea va fi u este o tensiune care se mișcă 1 pandantiv, numărul de pandantive mutat pe unitatea de timp este un curent (I). Puterea debitului electric sau a puterii electrice P sunt obținute prin curentul multiplicat la tensiune:

Aceasta este o lucrare completă efectuată în 1 secundă. Dependența de aici este direct. Schimbarea curentului sau a tensiunii, schimbați energia consumată de dispozitiv.

Aceeași valoare R este realizată prin variația a două cantități.

Determinarea unității de măsurare curente

Unitatea de măsurare a puterii curentului este numele lui James Watt, inginerul mecanic scoțian. 1 W este puterea ca curentul să fie produs 1 și cu diferența în potențialul 1 V.

De exemplu, o sursă la o tensiune de 3,5 V creează un circuit curent 0,2 A, apoi puterea curentă se va dovedi:

P \u003d u * i \u003d 3,5 * 0,2 \u003d 0,7 wați.

Atenţie! În mecanică, puterea este făcută pentru a descrie litera N, în ingineria electrică - litera P. Care este măsurarea N și P? Indiferent de desemnare, este o valoare și este măsurată în watts "W".

Watt și alte unități de măsurare a energiei

Vorbind despre măsurarea puterii, trebuie să știți despre ce este vorba. Watt este o cantitate corespunzătoare la 1 J / s. Acesta este adoptat în sistemul internațional de unități. Care unități sunt puterea? Secțiunea științei astrofizică funcționează cu o unitate numită ERG / S. ERG este o valoare foarte mică egală cu 10-7 W.

Alta una, una comună, una dintre aceste serii este "cai putere". În 1789, James Watt a calculat că greutatea de 75 kg din mina poate trage un cal și o face la o viteză de 1 m / s. Pe baza calculului de această considerație de timp, puterea motoarelor este permisă măsurarea acestei valori în raport:

1 hp. \u003d 0,74 kW.

Interesant. Americanii și britanicii cred că 1 HP \u003d 745,7 W, și rușii - 735,5 W. Argumentează, care are dreptate și care nu are sens, deoarece această măsură este generată și nu ar trebui folosită. Organizația Internațională a Metrologiei Legislative recomandă retragerea acestuia din circulație.

În Rusia, la calcularea politicii CASCO sau CAPC, aceste date ale utilizării unității electrice a mașinii.

Formula de relație între putere, tensiune și curent

În ingineria electrică, lucrarea este considerată o anumită cantitate de energie dată de sursa de alimentare la acțiunea aparatului electric în perioada de timp. Prin urmare, energia electrică este valoarea care descrie viteza de transformare sau transmitere a energiei electrice. Formula sa pentru curent constant arată astfel:

U - tensiune, în;
I - Puterea curentului, A.

Pentru unele cazuri, folosind formula Legii OHM, puterea poate fi calculată prin înlocuirea valorii de rezistență:

P \u003d i * 2 * r, unde:

I - puterea actuală și;
R - Rezistența, Ohm.

În cazul calculării puterii circuitelor curente variabile, acesta va trebui să se confrunte cu trei specii:

formula activă este: p \u003d u * i * cos φ, unde - coeficientul coeficientului de schimbare a fazei;
reactivul se calculează: Q \u003d U * I * SIN φ;
full este reprezentat în formă: S \u003d √p2 + Q2, GDE P este activ, iar Q2 este reactiv.

Calculele pentru circuitele alternative monofazate și trifazate sunt efectuate utilizând diferite formule.

Important! Consumatorii de energie electrică la întreprinderi în majoritatea motoarelor asincrone, transformatoare și alte receptoare inductive. Când lucrați, ei folosesc putere reactivă, și că trecerea de-a lungul liniilor electrice, conduce alimentarea cu energie a sarcinii suplimentare. Pentru a îmbunătăți calitatea energiei, utilizați compensații energie reactivă sub formă de instalații condensator.

Dispozitive de măsurare a energiei electrice

Efectuarea măsurătorilor de putere permite wattmetrului. Are două înfășurări. Se transformă în lanț în mod secvențial ca un ampermetru, al doilea în paralel ca un voltmetru. În instalațiile industriei energiei electrice, Wattmetrele definesc valori în kilowatt-oră "kw * oră". În măsurători nu numai electrice, precum și energia laser. Dispozitive care pot măsura acest indicator sunt fabricate atât în \u200b\u200binteriorul și execuția portabilă. Cu ajutorul lor, nivelul radiației laser a echipamentului aplică acest tip de energie este estimată. Unul dintre contoarele portabile - LP1, producătorul japonez. LP1 permite direct să determine valorile puterii radiației luminoase, de exemplu, în fața vizuală a dispozitivelor optice ale playerelor DVD.

Putere în dispozitivele electrice de uz casnic

Pentru a încălzi metalul filamentului incandescent, creșterea temperaturii suprafeței de funcționare a fierului sau a altor aparate de uz casnic, este cheltuită o anumită cantitate de energie electrică. Valoarea sa luată de sarcină într-o oră, ia în considerare energia consumată de acest dispozitiv.

Atenţie! Dacă "40 W, 230 V" este scris pe lumină, acest lucru înseamnă că în 1 oră consumă 40 W de rețeaua AC. Cunoașterea numărului de becuri și parametri de lumină, calculați cât de multă energie este cheltuită pe iluminarea camerelor pe lună.

Cum de a traduce Watty

Ca watt.– mărimea este mică, în viața de zi cu zi de kilowați, utilizați sistemul de traducere a sistemului:

1 W \u003d 0,001 kW;
10 W \u003d 0,01 kW;
100 W \u003d 0,1 kW;
1000 W \u003d 1 kW.

Puterea unor dispozitive electrice, W

Valorile medii ale consumului de energie electrică a dispozitivelor casnice:

plăci - 110006000 W;
frigidere - 150-600 W;
mașini de spălat - 1000-3000 W;
aspiratoare - 1300-4000 W;
ceainic electric - 2000-3000 W.

Parametrii fiecărui aparat de uz casnic sunt indicați în pașaport și sunt desemnați și pe locuințe. Există valori exacte definite pentru informarea consumatorilor.

Video

Cu conceptul de putere (m), este asociată productivitatea lucrării unui mecanism, mașină sau motor. M poate fi definit ca un volum de muncă efectuat pe unitate de timp. Asta este, M este egal cu atitudinea față de timpul petrecut pe execuția sa. În sistemul internațional general acceptat de unități, o singură unitate de măsurare M este WATT. Împreună cu aceasta, este încă un indicator alternativ M rămâne în continuare cai putere (HP). În multe țări din întreaga lume, este obișnuit să se măsoare motoarele M de combustie internă în HP și Motoare Electrice - în wați.

Soiuri Eim.

Deoarece progresul științific și tehnologic se dezvoltă un numar mare de O varietate de unități de măsurare a energiei (E). Printre aceștia sunt astăzi în cerere, cum ar fi W, KGMS / C, ERG / S și L.S. Pentru a nu face confuzie atunci când se deplasează de la un sistem de măsurare la alta, a fost compilat următorul tabel, a fost măsurată cu putere reală.

Tabelele nativilor între EYM

Eim.	T.	kGCM / S.	erg / s.	l.S.
1 W.	1	0,102	10^7	1.36 x 10 ^ -3
1 kilov	10^3	102	10^10	1,36
1 megawt.	10^6	102 x 10 ^ 3	10^13	1.36 x 10 ^ 3
1 kgm pe secundă	9,81	1	9.81 x 10 ^ 7	1.36 x 10 ^ -2
1 ERG pe secundă	10^-7	1.02 x 10 ^ -8	1	1.36 x 10 ^ -10
1 hp.	735,5	75	7,355 x 10 ^ 9	1

Măsurarea M în mecanică

Toate corpurile din lumea reală sunt conduse de forța atașată de ele. Impactul asupra corpului unuia sau mai multor vectori se numește lucrări mecanice (P). De exemplu, forța de împingere a mașinii îl conduce în mișcare. Acesta este cel mai mecanic R.

Din punct de vedere științific, P este valoarea fizică "A", determinată de produsul forței "F", distanța mișcării corpului "și cosinul unghiului dintre aceste două magnitudine.

Formula de lucru arată astfel:

A \u003d F x S x COS (F, S).

M "N" în acest caz va fi determinat de raportul dintre cantitatea de muncă până la perioada de timp "t" în timpul căreia forțele au afectat organismul. Prin urmare, formula care definește M va fi astfel:

Motorul mecanic

Valoarea fizică a M în mecanică caracterizează posibilitățile diferitelor motoare. În automobilele motorului M determinat de volumul camerelor de combustie a fluidului. M motor este un loc de muncă (cantitatea de energie produsă) pe unitate de timp. Motorul în timpul funcționării sale transformă un tip de energie într-un alt potențial. În acest caz, motorul traduce energia termică din arderea combustibilului în energia cinetică a cuplului.

Este important să știți! Indicatorul principal M al motorului este cuplul maxim.

Este cuplul care creează puterea împingătorului motorului. Cu cât este mai mare acest indicator, cu atât este mai mare agregat.

În țara noastră, agregatele de putere sunt calculate în cai putere. În întreaga lume există o tendință de a calcula m în W. Acum, caracteristica de putere este indicată în documentația imediat în două dimensiuni în L.S. și kilowați. În ce unitate să măsoare m, producătorul de instalații electrice și mecanice electrice și mecanice este determinat.

M electricitate

Electric M este caracterizat de viteza de transformare a energiei electrice în energie mecanică, termică sau ușoară. Potrivit sistemului internațional SI, WATT - aceasta, în care se măsoară puterea totală a energiei electrice.