تحديد وحدة قياس القدرة الحالية. القدرة الكهربائية: الصيغة ، الوحدات

كيلووات هو وحدة متعددة مشتقة من "واط"

واط

واط(W ، W) - وحدة نظام قياس القدرة.
واط- وحدة مشتقة عالمية في نظام SI ، لها اسم خاص وتسمية. كوحدة للطاقة ، تم التعرف على "واط" في عام 1889. ثم سميت هذه الوحدة باسم جيمس وات (وات).

جيمس واط - الرجل الذي اخترع وصنع المحرك البخاري العالمي

كوحدة مشتقة من نظام SI ، تم تضمين "واط" فيه في عام 1960.
منذ ذلك الحين ، تُقاس قوة كل شيء بالواط.

في نظام SI ، بالواط ، يُسمح بقياس أي قوة - ميكانيكية ، حرارية ، كهربائية ، إلخ. يُسمح أيضًا بتشكيل المضاعفات والأجزاء الفرعية من الوحدة الأصلية (واط). للقيام بذلك ، يوصى باستخدام مجموعة من بادئات نظام SI القياسية ، مثل كيلو ، ميجا ، جيجا ، إلخ.

وحدات الطاقة ، مضاعفات الواط:

• 1 واط
• 1000 واط = 1 كيلو واط
• 1000.000 واط = 1000 كيلووات = 1 ميغاواط
• 1000.000.000 واط = 1000 ميغاواط = 1000.000 كيلووات = 1 جيجاوات
• إلخ.

كيلووات في ساعة وحدة كهربائية

لا توجد وحدة قياس في نظام SI.
كيلووات في ساعة وحدة كهربائية(kW⋅h، kW⋅h) هي وحدة غير نظامية تم تطويرها فقط لحساب الكهرباء المستخدمة أو المنتجة. بالكيلوواط / ساعة ، يتم أخذ كمية الكهرباء المستهلكة أو المنتجة بعين الاعتبار.

يتم تنظيم استخدام "كيلوواط / ساعة" كوحدة قياس في روسيا بواسطة GOST 8.417-2002 ، والذي يشير بوضوح إلى اسم وتعيين ونطاق "كيلو واط في الساعة".

تنزيل GOST 8.417-2002 (التنزيلات: 3014)

مقتطف من GOST 8.417-2002 " نظام الدولةضمان توحيد القياسات. وحدات الكميات "، البند 6 وحدات غير مدرجة في SI (جزء من الجدول 5).

الوحدات غير النظامية مقبولة للاستخدام على قدم المساواة مع وحدات النظام الدولي

ما هي كيلوواط ساعة ل؟

GOST 8.417-2002توصي باستخدام "كيلوواط / ساعة" كوحدة قياس أساسية لحساب كمية الكهرباء المستخدمة. لأن "كيلو واط ساعي" هو الشكل الأكثر ملاءمة وعملية الذي يسمح لك بالحصول على أكثر النتائج قبولا.

في الوقت نفسه ، لا تعترض GOST 8.417-2002 مطلقًا على استخدام وحدات متعددة مكونة من "كيلو واط / ساعة" في الحالات التي يكون فيها ذلك مناسبًا وضروريًا. على سبيل المثال ، متى العمل المخبريأو عند حساب الكهرباء المولدة في محطات الطاقة.

المضاعفات المتعلمة لمظهر "كيلوواط / ساعة" على التوالي:

• 1 كيلو وات ساعة = 1000 وات / ساعة
• 1 ميغاواط ساعة = 1000 كيلو وات ساعة
• إلخ.

كيف تكتب كيلو واط ساعه؟

تهجئة المصطلح "كيلو واط ساعي" حسب GOST 8.417-2002:

• يجب كتابة الاسم الكامل بشرطة:
  واط ساعة ، كيلو واط ساعة
• يجب كتابة التسمية القصيرة بنقطة:
  Wh ، kWh ، kWh

ملحوظة. تسيء بعض المتصفحات تفسير كود HTML للصفحة وتعرض علامة الاستفهام (؟) أو بعض الاختصارات الأخرى بدلاً من النقطة (⋅).

النظير GOST 8.417-2002

معظم الوطنية المعايير التقنيةمن دول ما بعد الاتحاد السوفيتي الحالية مرتبطة بمعايير الاتحاد السوفيتي السابق ، لذلك ، في المقاييس الخاصة بأي بلد في فضاء ما بعد الاتحاد السوفيتي ، يمكنك العثور على نظير لـ GOST الروسية 8.417-2002 ، أو رابط إلى أو نسخته المنقحة.

تعيين قوة الأجهزة الكهربائية

من الممارسات الشائعة تحديد قوة الأجهزة الكهربائية في علبتها.
التعيين التالي لقوة المعدات الكهربائية ممكن:

• بالواط والكيلووات (W ، kW ، W ، kW)
  (تحديد الطاقة الميكانيكية أو الحرارية لجهاز كهربائي)
• بالواط / ساعة وكيلو واط / ساعة (W⋅h، kW⋅h، W⋅h، kW⋅h)
  (تعيين الطاقة الكهربائية المستهلكة للأجهزة الكهربائية)
• في الفولت أمبير والكيلوفولت أمبير (VA ، kVA)
  (تعيين إجمالي الطاقة الكهربائية للأجهزة الكهربائية)

وحدات القياس لبيان قوة الاجهزة الكهربائية

واط و كيلووات (W، kW، W، kW)- وحدات الطاقة في نظام SI تُستخدم للإشارة إلى إجمالي الطاقة المادية لأي شيء ، بما في ذلك الأجهزة الكهربائية. إذا كان هناك تعيين بالواط أو كيلووات على جسم مجموعة التوليد ، فهذا يعني أن مجموعة التوليد هذه ، أثناء تشغيلها ، تطور الطاقة المحددة. كقاعدة عامة ، في "واط" و "كيلووات" يشار إلى طاقة الوحدة الكهربائية ، والتي هي مصدر أو مستهلك للطاقة الميكانيكية أو الحرارية أو أنواع أخرى من الطاقة. في "واط" و "كيلووات" ينصح بتعيين القوة الميكانيكية للمولدات الكهربائية والمحركات الكهربائية ، الطاقة الحراريةسخانات ووحدات كهربائية ، إلخ. يحدث التعيين "بالواط" و "كيلووات" للطاقة المادية المنتجة أو المستهلكة للوحدة الكهربائية بشرط أن يؤدي استخدام مفهوم الطاقة الكهربائية إلى إرباك المستخدم النهائي. على سبيل المثال ، بالنسبة لمالك السخان الكهربائي ، فإن كمية الحرارة المستلمة مهمة ، وعندها فقط - الحسابات الكهربائية.

واط ساعة و كيلو واط ساعة (W⋅h ، كيلوواط⋅h، W⋅h ، كيلوواط⋅h)- وحدات قياس مستهلكة خارج النظام طاقة كهربائية(استهلاك الطاقة). استهلاك الطاقة هو مقدار الكهرباء التي تستهلكها المعدات الكهربائية لكل وحدة زمنية من تشغيلها. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام "واط / ساعة" و "كيلو واط / ساعة" للإشارة إلى استهلاك الطاقة للمعدات الكهربائية المنزلية ، والتي يتم اختيارها فعليًا وفقًا لذلك.

فولت أمبير و كيلوفولت أمبير (VA، kVA، VA، kVA)- وحدات قياس الطاقة الكهربائية في النظام الدولي للوحدات ، تعادل واط (W) وكيلووات (kW). تستخدم كوحدات قياس لطاقة التيار المتردد الظاهرة. تستخدم فولت أمبير وكيلوفولت أمبير في الحسابات الكهربائية في الحالات التي يكون فيها من المهم معرفة المفاهيم الكهربائية وتشغيلها. في وحدات القياس هذه ، يمكنك تعيين الطاقة الكهربائية لأي جهاز كهربائي يعمل بالتيار المتردد. سوف يلبي هذا التعيين على أفضل وجه متطلبات الهندسة الكهربائية ، من وجهة نظر جميع الأجهزة الكهربائية التي تعمل بالتيار المتردد تحتوي على مكونات نشطة ومتفاعلة ، وبالتالي فإن المجموع الكلي الطاقة الكهربائيةيجب تحديد هذا الجهاز من خلال مجموع أجزائه. كقاعدة عامة ، في "فولت أمبير" ومضاعفاتها ، يقومون بقياس وتعيين قوة المحولات والموانع وغيرها من المحولات الكهربائية البحتة.

يتم اختيار وحدات القياس في كل حالة على حدة ، وفقًا لتقدير الشركة المصنعة. لذلك ، يمكنك العثور على أفران ميكروويف منزلية من مختلف الشركات المصنعة، يتم تحديد قوتها بالكيلوواط (kW ، kW) ، بالكيلوواط / ساعة (kW⋅h ، kW⋅h) أو الفولت أمبير (VA ، VA). والأول والثاني والثالث - لن يكون خطأ. في الحالة الأولى ، أشارت الشركة المصنعة إلى الطاقة الحرارية (كوحدة تسخين) ، في الحالة الثانية - الطاقة الكهربائية المستهلكة (كمستهلك كهربائي) ، في الحالة الثالثة - إجمالي الطاقة الكهربائية (كجهاز كهربائي).

نظرًا لأن المعدات الكهربائية المنزلية منخفضة بما يكفي لمراعاة قوانين الهندسة الكهربائية العلمية ، فإن الأرقام الثلاثة على مستوى الأسرة هي نفسها تقريبًا

بالنظر إلى ما ورد أعلاه ، يمكن للمرء أن يجيب السؤال الرئيسيمقالات

كيلووات و كيلو وات ساعه | من يهتم؟

• أكبر فرق هو أن كيلوواط هو وحدة من وحدات الطاقة بينما كيلوواط ساعة هي وحدة من الكهرباء. ينشأ الارتباك والارتباك على مستوى الأسرة ، حيث يتم تحديد مفاهيم الكيلووات والكيلوواط / ساعة مع قياس الطاقة المنتجة والمستهلكة للأجهزة الكهربائية المنزلية.
• على مستوى المحول الكهربائي المنزلي ، يكون الاختلاف فقط في فصل مفاهيم الطاقة المنتجة والمستهلكة. بالكيلوواط ، يتم قياس خرج الطاقة الحرارية أو الميكانيكية لمجموعة التوليد. بالكيلوواط / ساعة ، يتم قياس الطاقة الكهربائية المستهلكة لمجموعة التوليد. بالنسبة للأجهزة المنزلية ، فإن أرقام الطاقة المولدة (الميكانيكية أو الحرارية) والمستهلكة (الكهربائية) هي نفسها تقريبًا. لذلك ، في الحياة اليومية ، لا يوجد فرق في المفاهيم التي يجب التعبير عنها وفي أي وحدات لقياس قوة الأجهزة الكهربائية.
• وحدات قياس الربط للكيلووات والكيلوواط / ساعة قابلة للتطبيق فقط في حالات التحويل المباشر والعكسي للطاقة الكهربائية إلى ميكانيكية ، وحرارية ، إلخ.
• من غير المقبول إطلاقا استخدام وحدة القياس "كيلوواط / ساعة" في حالة عدم وجود عملية تحويل الكهرباء. على سبيل المثال ، في "كيلو واط في الساعة" لا يمكنك قياس استهلاك الطاقة في غلاية التدفئة التي تعمل بالحطب ، ولكن يمكنك قياس استهلاك الطاقة لمرجل التدفئة الكهربائية. أو ، على سبيل المثال ، في "كيلو واط في الساعة" لا يمكنك قياس استهلاك الطاقة لمحرك البنزين ، ولكن يمكنك قياس استهلاك الطاقة لمحرك كهربائي
• في حالة التحويل المباشر أو العكسي للطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية أو حرارية ، يمكنك ربط كيلوواط / ساعة بوحدات قياس الطاقة الأخرى باستخدام الآلة الحاسبة عبر الإنترنت للموقع tehnopost.kiev.ua:

وفقًا لتشغيل عداد كهربائي للشقة ، يمكن ملاحظة أن تصفية الكيلوواط / ساعة تحدث بشكل أسرع ، وكلما زاد الحمل على الشبكة. هذه إحدى طرق قياس القوة. هناك عدة أنواع من المؤشر ، يُشار إليها بالحرف الأول من الواط الإنجليزي - دبليو. يعتمد مقدار استهلاك الطاقة على معلمات الدائرة الكهربائية للمسكن - وهي تتناسب طرديًا مع قوة المنساخ المتصل.

أنواع الطاقة الكهربائية

الكمية المادية W هي معدل تغيير طاقة النظام قيد الدراسة ونقلها واستهلاكها وتحويلها. على وجه التحديد ، يبدو تعريف الطاقة مثل نسبة العمل المنجز في فترة معينة إلى الفاصل الزمني للعمل: W \ u003d ΔA / Δ t ، J / s \ u003d واط (W).

فيما يتعلق بالشبكة الكهربائية ، نحن نتحدث عن حركة الشحنة تحت تأثير الجهد: A \ u003d U. الإمكانية بين نقطتين للموصل هي مؤشر طاقة حركة نواة واحدة. عمل كاملتدفق العدد الإجمالي للإلكترونات - Ап = U * Q ، حيث Q - الرقم الإجماليالرسوم في الشبكة. في هذه الحالة ، تأخذ صيغة الطاقة الشكل W = U * Q / t ، والتعبير Q / t هو التيار الكهربائي (I) ، أي W = U * I.

في قطاع الطاقة ، هناك عدة مصطلحات W مميزة:

تحدد طبيعة المعدات المثبتة مسبقًا التكرار Wp ، عندما تسود الأجهزة السعوية وتزداد الاحتمالية ، أو الندرة ، إذا ساد محاثة الشبكة (ينخفض ​​الجهد). عند استخدام مبدأ الإجراء المعاكس ، تم تطوير الأجهزة التي تسمح بالتعويض عن ضرر Wp وتحسين جودة وكفاءة إمدادات الطاقة.

تأثير معلمات الشبكة على كيلووات

من الصيغة W \ u003d U * I ، يمكن ملاحظة أن الطاقة تعتمد في وقت واحد على خاصيتين لنظام الطاقة - الجهد والقوة الحالية. تأثيرها على معلمات الشبكة هو التكافؤ. يمكن وصف عملية توليد الطاقة الكهربائية على النحو التالي:

• U هو العمل المنجز لنقل 1 قلادة ؛
• I هو عدد الشحنات المتدفقة عبر الموصل في ثانية واحدة.

وفقًا للقيمة المحسوبة لـ W ، يتم تحديد الطاقة المستهلكة للشبكة بضرب كمية الطاقة في الوقت الذي تستغرقه. من خلال تغيير أحد المعلمات W في اتجاه التناقص أو الزيادة ، من الممكن الحفاظ على طاقة النظام عند مستوى ثابت - للحصول على قوة عاليةالتيار عند الجهد المنخفض أو الجهد العالي للشبكة مع حركة ضعيفة للمعلقات.

أجهزة التحويل المصممة لتغيير المعلمات ، تسمى محولات الجهد أو التيار. يتم تثبيتها في محطات فرعية كهربائية تصعيدية أو متدرجة لنقل الطاقة من مصدر إلى المستهلكين عبر مسافات طويلة.

طرق قياس الحمل

يمكنك معرفة قوة الجهاز بالرجوع إلى تعليماته أو جواز السفر الخاص به ، وفي حالة عدم وجوده ، انظر إلى لوحة الاسم المرفقة بالحالة. في حالة عدم توفر بيانات الشركة المصنعة ، تتوفر طرق أخرى لتحديد طاقة الجهاز. الشيء الرئيسي هو قياس الحمل باستخدام مقياس الواط(جهاز لتثبيت الطاقة الكهربائية).

وفقًا لغرضهم ، يتم تقسيمهم إلى 3 فئات: التيار المباشروالتردد المنخفض (LF) ، البصري والاندفاعي للغاية. يُنسب الأخير إلى النطاق الراديوي وينقسم إلى نوعين: يتم تضمينه في فاصل الخط (قوة المرور) ويتم تثبيته عند نقطة نهاية المسار كحمل متفق عليه (ممتص). وفقًا لطريقة تقديم المعلومات إلى المشغل ، يتم تمييز الأجهزة الرقمية والتناظرية - إظهار المؤشر والتسجيل الذاتي. خصائص موجزةبعض الأمتار:

بالإضافة إلى مساعدة الأجهزة الخاصة ، يتم التعرف على الطاقة من خلال تطبيق صيغة الحساب: يتم تضمين مقياس التيار الكهربائي في فجوة أحد أسلاك الإمداد ، ويتم تحديد التيار والجهد للشبكة. سيعطي ضرب القيم النتيجة المرجوة.

الطاقة اللحظية هي نتاج القيم اللحظية للجهد والتيار في أي قسم من الدائرة الكهربائية.

طاقة التيار المستمر

نظرًا لأن قيم التيار والجهد ثابتة وتساوي القيم اللحظية في أي وقت ، يمكن حساب الطاقة بالصيغة:

الفوسفور = I ⋅ U (displaystyle P = I cdot U) .

بالنسبة لدائرة خطية سلبية تخضع لقانون أوم ، يمكن للمرء أن يكتب:

الفوسفور = أنا 2 ⋅ R = U 2 R (displaystyle P = I ^ (2) cdot R = (frac (U ^ (2)) (R)))، أين ص (displaystyle R)- المقاومة الكهربائية.

إذا كانت الدائرة تحتوي على مصدر emf ، فإن الطاقة الكهربائية المنبعثة أو الممتصة عليها تساوي:

الفوسفور = I ⋅ E (displaystyle P = I cdot (mathcal (E)))، أين E (displaystyle (mathcal (E)))- EMF.

إذا كان التيار داخل EMF معاكسًا للتدرج المحتمل (يتدفق داخل EMF من زائد إلى ناقص) ، فسيتم امتصاص الطاقة بواسطة مصدر EMF من الشبكة (على سبيل المثال ، عند تشغيل المحرك الكهربائي أو تشغيل البطارية الشحن) ، إذا كان اتجاهيًا (يتدفق داخل EMF من سالب إلى زائد) ، فإنه ينطلق من المصدر إلى الشبكة (على سبيل المثال ، عند تشغيل بطارية أو مولد كهربائي). عند الأخذ في الاعتبار المقاومة الداخلية لمصدر EMF ، يتم إطلاق الطاقة عليه * = أنا 2 ⋅ r (displaystyle p = I ^ (2) cdot r)يضاف إلى ما يُمتص أو يُطرح مما يُعطى.

تيار مستمر

في دارات التيار المتناوب ، لا يمكن استخدام صيغة طاقة التيار المستمر إلا لحساب القدرة اللحظية ، والتي تختلف اختلافًا كبيرًا بمرور الوقت وليست مفيدة جدًا بشكل مباشر لمعظم الحسابات العملية البسيطة. يتطلب الحساب المباشر لمتوسط ​​قيمة الطاقة التكامل بمرور الوقت. لحساب القدرة في الدوائر حيث يتغير الجهد والتيار بشكل دوري ، متوسط ​​القوةيمكن حسابها بدمج القوة اللحظية على مدى فترة. في الممارسة أعلى قيمةلديه حساب للطاقة في دوائر الجهد الجيبي المتناوب والتيار.

من أجل ربط مفاهيم القدرة الظاهرة والنشطة والمتفاعلة وعامل القدرة ، من المناسب اللجوء إلى نظرية الأعداد المركبة. يمكننا أن نفترض أن القدرة في دائرة التيار المتردد يتم التعبير عنها برقم معقد بحيث تكون القوة النشطة هي الجزء الحقيقي منها ، والقوة التفاعلية هي الجزء التخيلي ، والقوة الظاهرية هي الوحدة ، والزاوية (تحول الطور) هي دعوى. بالنسبة لمثل هذا النموذج ، فإن جميع العلاقات المكتوبة أدناه صالحة.

الطاقة النشطة

وحدة القياس في النظام الدولي للوحدات هي الواط.

متوسط ​​الفترة T (displaystyle T)تسمى قيمة الطاقة اللحظية الطاقة الكهربائية النشطة أو الطاقة الكهربائية: الفوسفور = 1 T ∫ 0 T * د t (displaystyle P = (frac (1) (T)) int limits _ (0) ^ (T) p (t) dt). في دوائر التيار الجيبية أحادية الطور الفوسفور = U ⋅ I ⋅ cos ⁡ φ (displaystyle P = U cdot I cdot cos varphi)، أين يو (displaystyle U)و أنا (displaystyle I)- قيم RMS للجهد والتيار ، φ (displaystyle varphi)- زاوية تحول الطور بينهما. بالنسبة لدارات التيار غير الجيبية ، فإن الطاقة الكهربائية تساوي مجموع متوسط ​​القوى المقابلة للتوافقيات الفردية. تحدد القوة النشطة معدل التحول غير القابل للانعكاس للطاقة الكهربائية إلى أنواع أخرى من الطاقة (الحرارية والكهرومغناطيسية). يمكن أيضًا التعبير عن الطاقة النشطة من حيث التيار والجهد والمكون النشط لمقاومة الدائرة. r (displaystyle r)أو الموصلية ز (displaystyle g)حسب الصيغة الفوسفور = I 2 ⋅ r = U 2 ⋅ g (displaystyle P = I ^ (2) cdot r = U ^ (2) cdot g). في أي دائرة كهربائية ، سواء التيار الجيبي أو غير الجيبي ، تكون الطاقة النشطة للدائرة بأكملها مساوية لمجموع القوى النشطة للأجزاء الفردية من الدائرة ؛ بالنسبة للدوائر ثلاثية الطور ، يتم تعريف الطاقة الكهربائية على أنها مجموع صلاحيات المراحل الفردية. بكامل قوته ث (displaystyle S)نشط من خلال النسبة الفوسفور = S ⋅ cos ⁡ φ (displaystyle P = S cdot cos varphi).

.

تُعرَّف Var بأنها القوة التفاعلية لدائرة تيار متردد جيبية عند 1 V RMS و 1 A تيار إذا كان تحول الطور بين التيار والجهد π 2 (displaystyle (frac (pi) (2))) .

الطاقة التفاعلية هي القيمة التي تميز الأحمال الناتجة في الأجهزة الكهربائية عن طريق تقلبات الطاقة حقل كهرومغناطيسيفي دائرة التيار المتردد الجيبية ، يساوي حاصل ضرب قيم الجهد جذر متوسط ​​التربيع يو (displaystyle U)والحالية أنا (displaystyle I)مضروبة بجيب زاوية الطور φ (displaystyle varphi)بينهم: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (displaystyle Q = U cdot I cdot sin varphi)(إذا كان التيار متخلفًا عن الجهد ، يعتبر تحول الطور موجبًا ، وإذا كان متقدمًا ، فهو سلبي). القوة التفاعلية مرتبطة بالقوة الظاهرة ث (displaystyle S)والقوة النشطة الفوسفور (displaystyle P)نسبة: | س | = S 2 - الفوسفور 2 (displaystyle | Q | = (sqrt (S ^ (2) -P ^ (2)))).

المعنى المادي للطاقة التفاعلية هو الطاقة التي يتم ضخها من المصدر إلى العناصر التفاعلية للمستقبل (المحاثات ، المكثفات ، ملفات المحرك) ، ثم تعيدها هذه العناصر إلى المصدر خلال فترة تذبذب واحدة مرتبطة بهذه الفترة.

وتجدر الإشارة إلى أن قيمة القيم φ (displaystyle varphi)من 0 إلى زائد 90 درجة هي قيمة موجبة. قيمة الخطيئة ⁡ φ (displaystyle sin varphi)من أجل القيم φ (displaystyle varphi)من 0 إلى 90 درجة سالبة. حسب الصيغة Q = U أنا أخطئ ⁡ φ (displaystyle Q = UI sin varphi)، يمكن أن تكون القدرة التفاعلية إما موجبة (إذا كان الحمل حثيًا نشطًا) أو سالبًا (إذا كان الحمل نشطًا بالسعة). يؤكد هذا الظرف حقيقة أن القوة التفاعلية ليست متورطة في العمل التيار الكهربائي. عندما يكون للجهاز قوة رد فعل إيجابية ، فمن المعتاد أن نقول إنه يستهلكها ، وعندما يكون لديه قوة رد فعل سلبية ، فإنه ينتجها ، ولكن هذا هو العرف الصافي نظرًا لحقيقة أن معظم الأجهزة المستهلكة للطاقة (على سبيل المثال ، محركات الحث) ، بالإضافة إلى الحمل النشط البحت المتصل من خلال محول ، نشطة حثي.

يمكن للمولدات المتزامنة المثبتة في محطات توليد الطاقة أن تنتج وتستهلك طاقة تفاعلية ، اعتمادًا على كمية تيار الإثارة المتدفق في لف دوار المولد. نظرًا لهذه الميزة الخاصة بالآلات الكهربائية المتزامنة ، يتم تنظيم المستوى المحدد لجهد التيار الكهربائي. للتخلص من الأحمال الزائدة وتحسين معامل القدرة تركيبات كهربائيةيتم تعويض القوة التفاعلية.

إن استخدام محولات الطاقة الكهربائية الحديثة في تكنولوجيا المعالجات الدقيقة يجعل من الممكن إنتاج المزيد تقدير دقيقكمية الطاقة المعادة من الحمل الاستقرائي والسعي إلى مصدر جهد التيار المتردد.

القوة الكاملة

وحدة SI هي واط. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام وحدة خارج النظام فولت أمبير(التسمية الروسية: V أ؛ دولي: فرجينيا). في الاتحاد الروسييُسمح باستخدام هذه الوحدة كوحدة غير نظامية دون تحديد الوقت مع مجال تطبيق "الهندسة الكهربائية".

القوة الظاهرة - قيمة مساوية لمنتج القيم الفعالة للتيار الكهربائي الدوري أنا (displaystyle I)في الدائرة والجهد يو (displaystyle U)على مشابكها: S = U ⋅ I (displaystyle S = U cdot I)؛ يرتبط بالقوة النشطة والمتفاعلة من خلال النسبة: S = الفوسفور 2 + س 2، (displaystyle S = (sqrt (P ^ (2) + Q ^ (2))) ،)أين الفوسفور (displaystyle P)- الطاقة النشطة، س (displaystyle Q)- القوة التفاعلية (مع الحمل الاستقرائي س> 0 (displaystyle Q> 0)، وبسعة س< 0 {\displaystyle Q<0} ).

يتم التعبير عن الاعتماد المتجه بين القوة الظاهرة والنشطة والتفاعلية بالصيغة: S ⟶ = P ⟶ + Q ⟶. (displaystyle (stackrel (longrightarrow) (S)) = (stackrel (longrightarrow) (P)) + (stackrel (longrightarrow) (Q)).)

تعتبر الطاقة الكاملة ذات أهمية عملية ، كقيمة تصف الأحمال التي يفرضها المستهلك فعليًا على عناصر شبكة التوريد (الأسلاك والكابلات ولوحات المفاتيح والمحولات وخطوط الطاقة) ، حيث تعتمد هذه الأحمال على التيار المستهلك وليس على الطاقة التي يستخدمها المستهلك فعليًا. هذا هو السبب في أن الطاقة الإجمالية للمحولات ولوحات المفاتيح تقاس بـ Volt-Amps وليس بالواط.

قوة متكاملة

يمكن كتابة القوة ، مثل الممانعة ، في شكل معقد:

S ˙ = U ˙ I ˙ ∗ = I 2 Z = U 2 Z ∗، (displaystyle (dot (S)) = (dot (U)) (dot (I)) ^ (*) = I ^ (2) \ mathbb (Z) = (\ frac (U ^ (2)) (\ mathbb (Z) ^ (*))) ،)أين U ˙ (displaystyle (dot (U)))- إجهاد معقد ، أنا ˙ (displaystyle (dot (I)))- تيار معقد ، ض (displaystyle mathbb (Z))- الممانعة ، * - عامل الاقتران المعقد.

وحدة طاقة متكاملة | S ˙ | (displaystyle left | (dot (S)) right |)يساوي القوة الكاملة ث (displaystyle S). جزء حقيقي R e (S ˙) (displaystyle mathrm (Re) ((dot (S))))يساوي القوة النشطة الفوسفور (displaystyle P)و الوهمي أنا m (S ˙) (displaystyle mathrm (Im) ((dot (S))))- قوة رد الفعل س (displaystyle Q) 15 ... 200

أعدم لفترة زمنية معينة ، إلى هذه الفترة الزمنية.

القوة الفعالة، قوة المحرك الممنوحة لآلة العمل مباشرة أو من خلال ناقل الحركة. يميز بين E.m المفيدة والكاملة والاسمية للمحرك. يُطلق على المفيد اسم E.m للمحرك ، مطروحًا منه استهلاك الطاقة لتشغيل الوحدات أو الآليات المساعدة اللازمة لتشغيله ، ولكن مع وجود محرك منفصل (ليس مباشرة من المحرك). كامل E. م - قوة المحرك دون خصم التكاليف المشار إليها. م ، أو القدرة المقدرة ببساطة ، - E. م ، مضمونة من قبل الشركة المصنعة لظروف تشغيل معينة. اعتمادًا على نوع المحرك والغرض منه ، يتم إنشاء المحركات الكهرومغناطيسية ، والتي يتم تنظيمها وفقًا للمعايير أو المواصفات الفنية (على سبيل المثال ، القوة القصوى لمحرك السفينة القابل للانعكاس عند سرعة معينة للعمود المرفقي في حالة مؤخرة السفينة - وبالتالي - تسمى القوة العكسية ، وهي القوة القصوى لمحرك الطائرة بأقل استهلاك محدد للوقود - ما يسمى بقوة الإبحار ، وما إلى ذلك). يعتمد E.m على التأثير (التكثيف) لعملية العمل وحجم وكفاءة المحرك الميكانيكية.

الوحدات

وحدة قياس شائعة أخرى للقوة هي القدرة الحصانية.

العلاقات بين وحدات القوة

الوحدات	الثلاثاء	كيلوواط	ميغاواط	كجم ق.م / ث	إرغ / ثانية	ل. مع.
1 واط	1	10 -3	10 -6	0,102	10 7	1.36 10 -3
1 كيلو واط	10 3	1	10 -3	102	10 10	1,36
1 ميغاواط	10 6	10 3	1	102 10 3	10 13	1.36 10 3
1 كيلوغرام قوة متر في الثانية	9,81	9.81 10 -3	9.81 10 -6	1	9.81 10 7	1.33 10 -2
1 إيرغ في الثانية	10 -7	10 -10	10 -13	1.02 10 -8	1	1.36 10-10
1 حصان	735,5	735.5 10 -3	735.5 10 -6	75	7.355 10 9	1

القوة في الميكانيكا

إذا أثرت قوة ما على جسم متحرك ، فإن هذه القوة تعمل. القوة في هذه الحالة تساوي الناتج القياسي لمتجه القوة ومتجه السرعة الذي يتحرك به الجسم:

م- اللحظة ، - السرعة الزاوية ، - pi ، ن- سرعة الدوران (دورة في الدقيقة).

الطاقة الكهربائية

الطاقة الكهربائية- كمية مادية تحدد معدل نقل أو تحويل الطاقة الكهربائية.

S - القوة الظاهرة ، VA

ف - القوة النشطة ، دبليو

س - القوة التفاعلية ، VAr

عدادات الطاقة

ملحوظات

أنظر أيضا

الروابط

• تأثير شكل التيار الكهربائي على عمله. مجلة "راديو" عدد 6 1999

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هي "القوة (الفيزياء)" في القواميس الأخرى:

علم يدرس أبسط أنماط الظواهر الطبيعية وفي نفس الوقت أكثرها عمومية ، مبادئ وهيكل المادة وقوانين حركتها. مفاهيم F. وقوانينها تكمن وراء كل العلوم الطبيعية. و- تنتمي إلى العلوم الدقيقة ودراسات الكميات ... موسوعة فيزيائية

أمثلة على الظواهر الفيزيائية المختلفة الفيزياء (من اليونانية الأخرى φύσις ... ويكيبيديا

1. موضوع الفيزياء وبنيتها الفيزياء علم يدرس أبسط أنماط الظواهر الطبيعية ، وفي الوقت نفسه ، أكثرها عمومية ، وخصائص وهيكل المادة ، وقوانين حركتها. لذلك ، فإن مفاهيم F. وقوانينها تكمن وراء كل شيء ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

فيزياء كثافة الطاقة العالية (HED Physics) هي فرع من فروع الفيزياء عند تقاطع فيزياء المادة المكثفة وفيزياء البلازما ، والتي تدرس الأنظمة ذات كثافة الطاقة العالية. تحت عالية ... ويكيبيديا

الطاقة الكهربائية هي كمية مادية تحدد معدل نقل أو تحويل الطاقة الكهربائية. المحتويات 1 الطاقة الكهربائية اللحظية ... ويكيبيديا

الطاقة الكهربائية هي كمية مادية تحدد معدل نقل أو تحويل الطاقة الكهربائية. المحتويات 1 طاقة كهربائية فورية 2 طاقة تيار مستمر ... ويكيبيديا

هذا المصطلح له معاني أخرى ، انظر الشدة. وحدة كثافة MT − 3 وحدات SI W / m² ... ويكيبيديا

Wattmeter (واط + غرام. μετρεω أنا قياس) جهاز قياس مصمم لتحديد قوة التيار الكهربائي أو الإشارة الكهرومغناطيسية. المحتويات 1 التصنيف 2 الواط مترات المنخفضة التردد والتيار المستمر ... ويكيبيديا

Wattmeter (واط + غرام. μετρεω أنا قياس) جهاز قياس مصمم لتحديد قوة التيار الكهربائي أو الإشارة الكهرومغناطيسية. المحتويات 1 التصنيف 2 الواط مترات المنخفضة التردد والتيار المستمر ... ويكيبيديا

الطاقة الكهربائية- كمية مادية تحدد معدل نقل أو تحويل الطاقة الكهربائية.

موسوعي يوتيوب

1 / 5

✪ الدرس 363

✪ القوة النشطة والتفاعلية والظاهرة. ما هو ، على سبيل المثال التشبيه البصري.

✪ عمل وقوة التيار الكهربائي. العمل الحالي | فيزياء للصف الثامن # 19 | درس المعلومات

✪ ما هو الفرق بين الفولتية والتيار

✪ واط جول وقوة حصان

ترجمات

طاقة كهربائية لحظية

الطاقة اللحظية هي نتاج القيم اللحظية للجهد والتيار في أي قسم من الدائرة الكهربائية.

طاقة التيار المستمر

نظرًا لأن قيم التيار والجهد ثابتة وتساوي القيم اللحظية في أي وقت ، يمكن حساب الطاقة بالصيغة:

الفوسفور = I ⋅ U (displaystyle P = I cdot U) .

بالنسبة لدائرة خطية سلبية يتم فيها ملاحظة قانون أوم ، يمكننا أن نكتب:

الفوسفور = أنا 2 ⋅ R = U 2 R (displaystyle P = I ^ (2) cdot R = (frac (U ^ (2)) (R)))، أين ص (displaystyle R)- المقاومة الكهربائية.

إذا كانت الدائرة تحتوي على مصدر emf ، فإن الطاقة الكهربائية المنبعثة أو الممتصة عليها تساوي:

الفوسفور = I ⋅ E (displaystyle P = I cdot (mathcal (E)))، أين E (displaystyle (mathcal (E)))- EMF.

إذا كان التيار داخل EMF معاكسًا للتدرج المحتمل (يتدفق داخل EMF من زائد إلى ناقص) ، فسيتم امتصاص الطاقة بواسطة مصدر EMF من الشبكة (على سبيل المثال ، عند تشغيل المحرك الكهربائي أو تشغيل البطارية الشحن) ، إذا كان اتجاهيًا (يتدفق داخل EMF من سالب إلى زائد) ، فإنه ينطلق من المصدر إلى الشبكة (على سبيل المثال ، عند تشغيل بطارية أو مولد كهربائي). عند الأخذ في الاعتبار المقاومة الداخلية لمصدر EMF ، يتم إطلاق الطاقة عليه * = أنا 2 ⋅ r (displaystyle p = I ^ (2) cdot r)يضاف إلى ما يُمتص أو يُطرح مما يُعطى.

تيار مستمر

في دارات التيار المتناوب ، لا يمكن استخدام صيغة طاقة التيار المستمر إلا لحساب القدرة اللحظية ، والتي تختلف اختلافًا كبيرًا بمرور الوقت وليست مفيدة جدًا بشكل مباشر لمعظم الحسابات العملية البسيطة. يتطلب الحساب المباشر لمتوسط ​​قيمة الطاقة التكامل بمرور الوقت. لحساب القدرة في الدوائر التي يتغير فيها الجهد والتيار بشكل دوري ، يمكن حساب متوسط ​​القدرة عن طريق دمج القدرة اللحظية على مدى فترة. من الناحية العملية ، فإن حساب القدرة في دوائر الجهد الجيبي المتناوب والتيار له أهمية قصوى.

من أجل ربط مفاهيم القدرة الكلية والنشطة والتفاعلية وعامل القدرة ، من الملائم الرجوع إلى نظرية الأعداد المركبة. يمكننا أن نفترض أن القدرة في دائرة التيار المتردد يتم التعبير عنها برقم معقد بحيث تكون القوة النشطة هي الجزء الحقيقي منها ، والقوة التفاعلية هي الجزء التخيلي ، والقوة الظاهرية هي الوحدة ، والزاوية (تحول الطور) هي دعوى. بالنسبة لمثل هذا النموذج ، فإن جميع العلاقات المكتوبة أدناه صالحة.

الطاقة النشطة

.

القدرة التفاعلية - القيمة التي تميز الأحمال التي تم إنشاؤها في الأجهزة الكهربائية عن طريق التقلبات في طاقة المجال الكهرومغناطيسي في دائرة التيار المتناوب الجيبية ، تساوي ناتج قيم جهد جذر متوسط ​​التربيع يو (displaystyle U)والحالية أنا (displaystyle I)مضروبة بجيب زاوية الطور φ (displaystyle varphi)بينهم: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (displaystyle Q = U cdot I cdot sin varphi)(إذا كان التيار متخلفًا عن الجهد ، يعتبر تحول الطور موجبًا ، وإذا كان متقدمًا ، فهو سلبي). القوة التفاعلية مرتبطة بالقوة الظاهرة ث (displaystyle S)والقوة النشطة الفوسفور (displaystyle P)نسبة: | س | = S 2 - الفوسفور 2 (displaystyle | Q | = (sqrt (S ^ (2) -P ^ (2)))).

المعنى المادي للطاقة التفاعلية هو الطاقة التي يتم ضخها من المصدر إلى العناصر التفاعلية للمستقبل (المحاثات ، المكثفات ، ملفات المحرك) ، ثم تعيدها هذه العناصر إلى المصدر خلال فترة تذبذب واحدة مرتبطة بهذه الفترة.

وتجدر الإشارة إلى أن قيمة القيم φ (displaystyle varphi)من 0 إلى زائد 90 درجة هي قيمة موجبة. قيمة الخطيئة ⁡ φ (displaystyle sin varphi)من أجل القيم φ (displaystyle varphi)من 0 إلى 90 درجة سالبة. حسب الصيغة Q = U أنا أخطئ ⁡ φ (displaystyle Q = UI sin varphi)، يمكن أن تكون القدرة التفاعلية إما موجبة (إذا كان الحمل حثيًا نشطًا) أو سالبًا (إذا كان الحمل نشطًا بالسعة). يؤكد هذا الظرف حقيقة أن الطاقة التفاعلية لا تشارك في عمل التيار الكهربائي. عندما يكون للجهاز قوة رد فعل إيجابية ، فمن المعتاد أن نقول إنه يستهلكها ، وعندما يكون لديه قوة رد فعل سلبية ، فإنه ينتجها ، ولكن هذا هو العرف الصافي نظرًا لحقيقة أن معظم الأجهزة المستهلكة للطاقة (على سبيل المثال ، المحركات غير المتزامنة) ، بالإضافة إلى الحمل النشط البحت المتصل من خلال محول ، نشطة حثي.

يمكن للمولدات المتزامنة المثبتة في محطات توليد الطاقة أن تنتج وتستهلك طاقة تفاعلية ، اعتمادًا على كمية تيار الإثارة المتدفق في لف دوار المولد. نظرًا لهذه الميزة الخاصة بالآلات الكهربائية المتزامنة ، يتم تنظيم المستوى المحدد لجهد التيار الكهربائي. للتخلص من الأحمال الزائدة وزيادة عامل القدرة للتركيبات الكهربائية ، يتم تعويض الطاقة التفاعلية.

يسمح استخدام محولات الطاقة الكهربائية الحديثة للقياس في تقنية المعالجات الدقيقة بتقييم أكثر دقة لمقدار الطاقة المعادة من الأحمال الحثية والسعة إلى مصدر جهد التيار المتردد.

القوة الكاملة

وحدة إجمالي الطاقة الكهربائية هي فولت أمبير (التعيين الروسي: V أ؛ دولي: فرجينيا) .

القوة الظاهرة - قيمة مساوية لمنتج القيم الفعالة للتيار الكهربائي الدوري أنا (displaystyle I)في الدائرة والجهد يو (displaystyle U)على مشابكها: S = U ⋅ I (displaystyle S = U cdot I)؛ يرتبط بالقوة النشطة والمتفاعلة من خلال النسبة: S = الفوسفور 2 + س 2، (displaystyle S = (sqrt (P ^ (2) + Q ^ (2))) ،)أين الفوسفور (displaystyle P)- الطاقة النشطة، س (displaystyle Q)- القوة التفاعلية (مع الحمل الاستقرائي س> 0 (displaystyle Q> 0)، وبسعة س< 0 {\displaystyle Q<0} ).

يتم التعبير عن الاعتماد المتجه بين القوة الظاهرة والنشطة والتفاعلية بالصيغة: S ⟶ = P ⟶ + Q ⟶. (displaystyle (stackrel (longrightarrow) (S)) = (stackrel (longrightarrow) (P)) + (stackrel (longrightarrow) (Q)).)قوة متكاملة

يمكن كتابة القوة ، مثل الممانعة ، في شكل معقد:

S ˙ = U ˙ I ˙ ∗ = I 2 Z = U 2 Z ∗، (displaystyle (dot (S)) = (dot (U)) (dot (I)) ^ (*) = I ^ (2) \ mathbb (Z) = (\ frac (U ^ (2)) (\ mathbb (Z) ^ (*))) ،)أين U ˙ (displaystyle (dot (U)))- إجهاد معقد ، أنا ˙ (displaystyle (dot (I)))- تيار معقد ، ض (displaystyle mathbb (Z))- الممانعة ، * - عامل الاقتران المعقد.

وحدة طاقة متكاملة | S ˙ | (displaystyle left | (dot (S)) right |)يساوي القوة الكاملة ث (displaystyle S). جزء حقيقي R e (S ˙) (displaystyle mathrm (Re) ((dot (S))))يساوي القوة النشطة الفوسفور (displaystyle P)و الوهمي أنا m (S ˙) (displaystyle mathrm (Im) ((dot (S))))- قوة رد الفعل س (displaystyle Q)بالإشارة الصحيحة حسب طبيعة الحمولة. قوة بعض الأجهزة الكهربائية

يوضح الجدول قيم الطاقة لبعض مستهلكي التيار الكهربائي:

الأجهزة الكهربائية	القوة ، دبليو
مصباح يدوي	1
موجه الشبكة ، المحور	10…20
وحدة نظام الكمبيوتر	100…1700
كتلة نظام الخادم	200…1500
مراقب للكمبيوتر CRT	15…200
رصد لشاشات الكريستال السائل للكمبيوتر	2…40
مصباح الفلورسنت المنزلي	5…30
مصباح وهاج منزلي	25…150
ثلاجة منزلية	15…700
مكنسة كهربائية	100… 3000
حديد كهربائي	300…2 000
غسالة	350…2 000
فرن كهربائي	1 000…2 000
ماكينة لحام منزلية	1 000…5 500
محرك الترام	45 000…50 000
محرك قاطرة	650 000
محرك رافعة الألغام	1 000 000...5 000 000
درفلة المحركات	6 000 000…9 000 000