Определение на единицата за измерване на текущата мощност. Електрическа мощност: формула, мерни единици

Киловат е кратна единица, получена от "Watt"

ват

ват(W, W) - системна единица за измерване на мощността.
ват- универсална производна единица в системата SI, имаща специално име и обозначение. Като единица за измерване на мощността "ватът" е признат през 1889 г. Тогава тази единица е кръстена в чест на Джеймс Уат (Watt).

Джеймс Уат - човекът, изобретил и направил универсална парна машина

Като производна единица на системата SI, "Ват" е включен в нея през 1960 г.
Оттогава мощността на всичко се измерва във ватове.

В системата SI във ватове е позволено да се измерва всяка мощност - механична, топлинна, електрическа и др. Формирането на кратни и подкратни на оригиналната единица (Watt) също е разрешено. За да направите това, се препоръчва да използвате набор от стандартни SI префикси, като кило, мега, гига и др.

Мощностни единици, кратни на ватове:

• 1 ват
• 1000 вата = 1 киловат
• 1000 000 вата = 1000 киловата = 1 мегават
• 1000 000 000 вата = 1000 мегавата = 1000 000 киловата = 1 гигават
• и т.н.

Киловатчас

В системата SI няма такава мерна единица.
Киловатчас(kWh, kW⋅h) е извънсистемна единица, която се извлича единствено за отчитане на използваната или произведена електроенергия. Киловатчасовете измерват количеството консумирана или произведена електроенергия.

Използването на „киловат-час“ като мерна единица в Русия се регулира от GOST 8.417-2002, който ясно посочва името, обозначението и обхвата на „киловат-час“.

Изтеглете GOST 8.417-2002 (изтегляния: 3014)

Извадка от ГОСТ 8.417-2002 “ Държавно устройствоосигуряване на еднаквост на измерванията. Количествени единици", клауза 6 Единици, които не са включени в SI (фрагмент от таблица 5).

Несистемни единици, приемливи за използване заедно с единици SI

За какво е киловатчас?

ГОСТ 8.417-2002препоръчва използването на „киловатчас“ като основна мерна единица за отчитане на количеството използвана електроенергия. Тъй като „киловатчас“ е най-удобната и практична форма, която ви позволява да получите най-приемливите резултати.

В същото време GOST 8.417-2002 няма абсолютно никакви възражения срещу използването на множество единици, получени от „киловатчас“, в случаите, когато това е подходящо и необходимо. Например, когато лабораторна работаили при отчитане на електроенергия, произведена в електроцентрали.

Получените множество единици „киловатчас“ изглеждат така:

• 1 киловатчас = 1000 ватчаса,
• 1 мегаватчас = 1000 киловатчаса,
• и т.н.

Как се пише правилно киловатчас⋅

Правопис на термина "киловатчас" съгласно GOST 8.417-2002:

• Пълното име трябва да бъде написано с тире:
  ватчас, киловатчас
• Краткото обозначение се изписва разделено с точка:
  Wh, kWh, kW⋅h

Забележка Някои браузъри интерпретират погрешно HTML кода на страницата и вместо точка (⋅) показват въпросителен знак (?) или други безсмислици.

Аналози на GOST 8.417-2002

Повечето национални технически стандартиот настоящите постсъветски страни са свързани със стандартите на бившия съюз, следователно в метрологията на всяка страна в постсъветското пространство можете да намерите аналог на руския ГОСТ 8.417-2002 или връзка към него , или неговата преработена версия.

Определяне на мощността на електрическите уреди

Обичайна практика е мощността на електрическите уреди да се маркира върху корпуса им.
Възможно е следното обозначение на мощността на електрическото оборудване:

• във ватове и киловати (W, kW, W, kW)
  (означаване на механична или топлинна мощност на електрически уред)
• във ватчасове и киловатчасове (Wh, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)
  (обозначение на консумираната електрическа мощност на електрически уред)
• във волт-ампери и киловолт-ампери (VA, kVA)
  (обозначение на общата електрическа мощност на електрически уред)

Мерни единици за обозначаване на мощността на електрическите уреди

ват и киловат (W, kW, W, kW)- единици за измерване на мощността в системата SI Използва се за обозначаване на общата физическа мощност на всичко, включително електрически уреди. Ако върху корпуса на електрическа единица има означение във ватове или киловати, това означава, че тази електрическа единица по време на работа развива посочената мощност. По правило мощността на електрическа единица, която е източник или консуматор на механична, топлинна или друг вид енергия, се посочва във „ватове” и „киловати”. Във "ватове" и "киловати" е препоръчително да се обозначава механичната мощност на електрическите генератори и електрическите двигатели, топлинна мощностелектронагревателни уреди и агрегати и др. Обозначаването във „ватове“ и „киловати“ на произведената или консумирана физическа мощност на електрическа единица се извършва при условие, че използването на концепцията за електрическа мощност ще обърка крайния потребител. Например за собственика на електрически нагревател е важно количеството получена топлина и едва след това електрическите изчисления.

ватчас и киловатчас (W⋅h, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)— несистемни единици за измерване на потреблението електрическа енергия(консумирана мощност). Консумираната мощност е количеството електроенергия, консумирана от електрическото оборудване за единица работно време. Най-често „ват-часове“ и „киловат-часове“ се използват за обозначаване на консумацията на енергия от домакинското електрическо оборудване, според което то всъщност е избрано.

волт-ампер и киловолт-ампер (VA, kVA, VA, kVA)— SI единици за електрическа мощност, еквивалентни на ват (W) и киловат (kW). Използва се като мерна единица за привидна AC мощност. Волт-ампери и киловолта-ампери се използват в електрическите изчисления в случаите, когато е важно да се познават и работят с електрически концепции. Тези мерни единици могат да се използват за обозначаване на електрическата мощност на всеки AC електрически уред. Такова обозначение ще отговаря най-добре на изискванията на електротехниката, от гледна точка на която - всички AC електрически уреди имат активни и реактивни компоненти, следователно общият електрическа мощностна такова устройство трябва да се определя от сбора на неговите части. По правило мощността на трансформатори, дросели и други чисто електрически преобразуватели се измерва и обозначава във "волт-ампери" и техните кратни.

Изборът на мерни единици във всеки случай се извършва индивидуално, по преценка на производителя. Следователно можете да намерите домакински микровълнови фурни от различни производители, чиято мощност е посочена в киловати (kW, kW), киловатчасове (kW⋅h, kW⋅h) или волт-ампери (VA, VA). И първото, и второто, и третото няма да са грешка. В първия случай производителят е посочил топлинната мощност (като нагревател), във втория - консумираната електрическа мощност (като ел. консуматор), в третия - общата електрическа мощност (като ел. уред).

Тъй като домакинското електрическо оборудване е достатъчно нискомощно, за да се вземат предвид законите на научната електротехника, тогава на ниво домакинство и трите числа са практически еднакви

Имайки предвид горното, можем да отговорим основен въпросстатии

Киловат и киловатчас | на кого му пука

• Най-голямата разлика е, че киловатът е единица за мощност, докато киловатчасът е единица за електричество. Объркване и объркване възниква на битово ниво, където понятията киловат и киловатчас се идентифицират с измерването на произведената и консумирана мощност на домакински електрически уред.
• На ниво битово електрическо преобразувателно устройство единствената разлика е в разделянето на понятията изходна и консумирана енергия. Изходната топлинна или механична мощност на електрическа единица се измерва в киловати. Консумираната електрическа мощност на електрическа единица се измерва в киловатчаса. За битов електроуред цифрите за генерирана (механична или топлинна) и консумирана (електрическа) енергия са почти еднакви. Следователно в ежедневието няма разлика в това какви понятия да се изразяват и в какви единици да се измерва мощността на електрическите уреди.
• Свързването на мерните единици киловат и киловатчас е приложимо само за случаи на директно и обратно преобразуване на електрическата енергия в механична, топлинна и др.
• Напълно неприемливо е да се използва мерната единица „киловатчас“ при липса на процес на преобразуване на електроенергия. Например „киловатчас” не може да измери консумацията на енергия на котел за отопление на дърва, но може да измери консумацията на енергия на електрически бойлер. Или, например, в "киловатчас" не можете да измерите консумацията на енергия на бензинов двигател, но можете да измерите консумацията на енергия на електрически двигател
• В случай на директно или обратно преобразуване на електрическа енергия в механична или топлинна енергия, можете да свържете киловатчаса с други енергийни единици, като използвате онлайн калкулатора на tehnopost.kiev.ua:

Въз основа на работата на жилищен електромер може да се види, че увеличаването на киловатчаса става толкова по-бързо, колкото по-голямо е натоварването на мрежата. Това е един от начините за измерване на мощността. Има няколко разновидности на индикатора, обозначени с първата буква на английския ват - W. Размерът на потреблението на енергия зависи от параметрите на електрическата верига на дома - той е правопропорционален на мощността на свързаните токоприемници.

Видове електрическа енергия

Физическата величина W представлява скоростта на промяна, предаване, потребление и преобразуване на енергията на разглежданата система. По-конкретно, определението за мощност звучи като съотношението на извършената работа през определен период към периода на действие: W = ΔA/Δ t, J/s = ват (W).

По отношение на електрическата мрежа говорим за движение на заряд под въздействието на напрежение: A=U. Потенциалът между две точки на проводник е индикатор за енергията на движение на единичен нуклон. Пълна работапоток от общия брой електрони - Аn=U*Q, където Q - общ бройтакси в мрежата. В този случай формулата за мощност приема формата W=U*Q/t, изразът Q/t е електрически ток (I), тоест W=U*I.

В енергията има няколко члена W:

Естеството на инсталираното оборудване определя резервирането на Wр, когато преобладават капацитивните устройства и потенциалът се увеличава, или дефицитът, ако преобладава индуктивността на мрежата (напрежението намалява). Използвайки принципа на противоположното действие, са разработени устройства, които позволяват да се компенсира вредността на Wр и да се подобри качеството и ефективността на енергоснабдяването.

Влияние на мрежовите параметри на киловат

От формулата W=U*I става ясно, че мощността зависи едновременно от две характеристики на електроенергийната система - напрежение и ток. Влиянието им върху параметрите на мрежата е еднакво. Процесът на генериране на електрическа енергия може да се опише по следния начин:

• U е работата, изразходвана за преместване на 1 кулон;
• I е броят на зарядите, преминаващи през проводника за 1 секунда.

Въз основа на изчислената стойност на W, консумираната мрежова енергия се определя чрез умножаване на количеството мощност по времето, когато се консумира. Чрез промяна на един от параметрите W към намаляване или увеличаване, можете да поддържате енергията на системата на постоянно ниво - вземете висока якостток при ниско напрежение или висок мрежов потенциал със слабо кулоново движение.

Преобразувателни устройства, предназначени за промяна на параметри, наречени напреженови или токови трансформатори. Те се инсталират в електрически подстанции с увеличаване или понижаване, за да пренасят енергия от източник към потребители на големи разстояния.

Методи за измерване на натоварването

Можете да разберете мощността на устройството, като се обърнете към неговите инструкции или паспорт, а ако не, погледнете табелката, прикрепена към тялото. Ако данните на производителя не са налични, тогава са налични други методи за определяне на енергийната ефективност на оборудването. Основният е измервайте натоварването с помощта на ватметър(уред за отчитане на ел. мощност).

Според предназначението си те се делят на 3 класа: DCи нискочестотен (LF), оптичен и високоимпулсен. Последните принадлежат към радиообхвата и се разделят на 2 вида: включени в прекъсването на линията (преминаваща мощност) и монтирани в крайната точка на маршрута като съгласуван (погълнат) товар. Според метода на предаване на информацията на оператора се разграничават цифрови и аналогови устройства - указателни и записващи устройства. Кратка характеристиканяколко метра:

В допълнение към помощта на специални устройства, мощността се определя чрез прилагане на формула за изчисление: амперметър се свързва към прекъсването на един от захранващите проводници, определят се токът и напрежението на мрежата. Умножаването на количествата ще даде желания резултат.

Моментната мощност е продуктът на моментните стойности на напрежението и тока във всяка част от електрическата верига.

DC захранване

Тъй като стойностите на тока и напрежението са постоянни и равни на моментните стойности по всяко време, мощността може да се изчисли по формулата:

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

За пасивна линейна верига, в която се спазва законът на Ом, можем да напишем:

P = I 2 ⋅ R = U 2 R (\displaystyle P=I^(2)\cdot R=(\frac (U^(2))(R))), Къде R (\displaystyle R)- електрическо съпротивление.

Ако веригата съдържа източник на ЕМП, тогава електрическата мощност, отделена или погълната от него, е равна на:

P = I ⋅ E (\displaystyle P=I\cdot (\mathcal (E))), Къде E (\displaystyle (\mathcal (E)))- ЕМП.

Ако токът вътре в ЕМП е противоположен на градиента на потенциала (тече вътре в ЕМП от плюс към минус), тогава мощността се абсорбира от източника на ЕМП от мрежата (например, когато електрически мотор работи или зарежда батерия), ако е еднопосочен (тече вътре в ЕМП от минус към плюс), тогава той се излъчва от източника в мрежата (да речем, когато работи галванична батерия или генератор). Като се вземе предвид вътрешното съпротивление на източника на ЕМП, мощността, освободена върху него p = I 2 ⋅ r (\displaystyle p=I^(2)\cdot r)добавено към усвоеното или извадено от даденото.

AC захранване

В променливотоковите вериги формулата за постоянен ток може да се използва само за изчисляване на моментна мощност, която варира значително във времето и не е много пряко полезна за повечето прости практически изчисления. Директното изчисляване на средната мощност изисква интегриране във времето. За да изчислите мощността във вериги, където напрежението и токът варират периодично, средна мощностможе да се изчисли чрез интегриране на моментната мощност за периода. На практика най-висока стойностима изчисление на мощността във вериги с променливо синусоидално напрежение и ток.

За да се свържат понятията обща, активна, реактивна мощност и фактор на мощността, е удобно да се обърнем към теорията на комплексните числа. Можем да приемем, че мощността във верига с променлив ток се изразява с комплексно число, така че активната мощност е нейната реална част, реактивната мощност е нейната въображаема част, общата мощност е нейният модул, а ъгълът (фазовото изместване) е нейният аргумент. За такъв модел всички отношения, написани по-долу, се оказват валидни.

Активна мощност

Мерната единица SI е ват.

Средно за периода T (\displaystyle T)стойността на моментната мощност се нарича активна електрическа мощност или електрическа мощност: P = 1 T ∫ 0 T p (t) d t (\displaystyle P=(\frac (1)(T))\int \limits _(0)^(T)p(t)dt). В еднофазни вериги със синусоидален ток P = U ⋅ I ⋅ cos ⁡ φ (\displaystyle P=U\cdot I\cdot \cos \varphi ), Къде U (\displaystyle U)И аз (\displaystyle аз)- средни стойности на напрежение и ток, φ (\displaystyle \varphi )- ъгъл на фазово отместване между тях. За вериги с несинусоидален ток електрическата мощност е равна на сумата от съответните средни мощности на отделните хармоници. Активната мощност характеризира скоростта на необратимо преобразуване на електрическата енергия в други видове енергия (топлинна и електромагнитна). Активната мощност може също да бъде изразена като ток, напрежение и активен компонент на съпротивлението на веригата r (\displaystyle r)или неговата проводимост g (\displaystyle g)според формулата P = I 2 ⋅ r = U 2 ⋅ g (\displaystyle P=I^(2)\cdot r=U^(2)\cdot g). Във всяка електрическа верига със синусоидален и несинусоидален ток активната мощност на цялата верига е равна на сумата от активните мощности на отделните части на веригата; за трифазните вериги електрическата мощност се определя като сбор от мощностите на отделните фази. С пълна мощност S (\displaystyle S)активно е свързано с релацията P = S ⋅ cos ⁡ φ (\displaystyle P=S\cdot \cos \varphi ).

.

Var се определя като реактивна мощност на верига със синусоидален променлив ток при ефективни стойности на напрежение 1 V и ток 1 A, ако фазовото изместване между тока и напрежението π 2 (\displaystyle (\frac (\pi )(2))) .

Реактивната мощност е величина, характеризираща натоварванията, създадени в електрическите устройства от енергийни колебания електромагнитно полев синусоидална верига с променлив ток, равна на произведението на средните стойности на напрежението U (\displaystyle U)и ток аз (\displaystyle аз), умножено по синуса на фазовия ъгъл φ (\displaystyle \varphi )между тях: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (\displaystyle Q=U\cdot I\cdot \sin \varphi )(ако токът изостава от напрежението, фазовото изместване се счита за положително, ако води, то се счита за отрицателно). Реактивната мощност е свързана с привидната мощност S (\displaystyle S)и активна мощност P (\displaystyle P)съотношение: |.

Q |

= S 2 − P 2 (\displaystyle |Q|=(\sqrt (S^(2)-P^(2)))) φ (\displaystyle \varphi )Физическото значение на реактивната мощност е енергията, изпомпвана от източника към реактивните елементи на приемника (индуктори, кондензатори, намотки на двигателя) и след това върната от тези елементи обратно към източника по време на един период на трептене, посочен за този период. Трябва да се отбележи, че стойността за стойностите 0 до плюс 90° е положителна стойност. величина φ (\displaystyle \varphi ) sin ⁡ φ (\displaystyle \sin \varphi ) за ценности 0 до −90° е отрицателна стойност. Според формулата Q = U I sin ⁡ φ (\displaystyle Q=UI\sin \varphi ), реактивната мощност може да бъде или положителна стойност (ако товарът е активно-индуктивен по природа) или отрицателна (ако товарът е активно-капацитивен по природа). Това обстоятелство подчертава факта, че реактивната мощност не участва в работата

Синхронните генератори, инсталирани в електроцентрали, могат както да произвеждат, така и да консумират реактивна мощност в зависимост от големината на възбудителния ток, протичащ в намотката на ротора на генератора. Поради тази характеристика на синхронните електрически машини се регулира определеното ниво на мрежово напрежение. За премахване на претоварванията и подобряване на фактора на мощността електрически инсталациисе извършва компенсация на реактивната мощност.

Използването на съвременни електрически измервателни преобразуватели на микропроцесорна технология позволява да се произвежда повече точна оценкаколичеството енергия, върнато от индуктивен и капацитивен товар към източник на променливо напрежение.

Пълна мощност

Мерната единица SI е ват. Освен това се използва извънсистемна единица волт-ампер(Руско обозначение: Вирджиния; международен: V·A). IN руска федерациятова устройство е одобрено за използване като несистемно устройство без ограничение във времето с област на приложение "електротехника".

Общата мощност е стойност, равна на произведението на ефективните стойности на периодичния електрически ток аз (\displaystyle аз)във верига и напрежение U (\displaystyle U)на неговите скоби: S = U ⋅ I (\displaystyle S=U\cdot I); е свързано с активната и реактивната мощност чрез отношението: S = P 2 + Q 2 , (\displaystyle S=(\sqrt (P^(2)+Q^(2))),)Къде P (\displaystyle P)- активна мощност, Q (\displaystyle Q)- реактивна мощност (с индуктивен товар Q > 0 (\displaystyle Q>0), и с капацитивен Q< 0 {\displaystyle Q<0} ).

Векторната връзка между общата, активната и реактивната мощност се изразява с формулата: S⟶ = P⟶ + Q⟶.

(\displaystyle (\stackrel (\longrightarrow )(S))=(\stackrel (\longrightarrow )(P))+(\stackrel (\longrightarrow )(Q)).)

Общата мощност има практическо значение като стойност, която описва натоварванията, действително наложени от потребителя на елементите на захранващата мрежа (проводници, кабели, разпределителни табла, трансформатори, електропроводи), тъй като тези натоварвания зависят от консумирания ток, а не от реално използваната енергия от потребителя. Ето защо общата мощност на трансформаторите и разпределителните табла се измерва във волт-ампери, а не във ватове.

Комплексна мощност

Мощността, подобно на импеданса, може да бъде записана в сложна форма:Къде 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) ^(*))),) U ˙ (\displaystyle (\точка (U))) - сложен стрес,- сложен ток, Z (\displaystyle \mathbb (Z) )- импеданс, * - оператор на комплексно спрежение.

Сложен захранващ модул | S˙ | S (\displaystyle S)(\displaystyle \left|(\dot (S))\right|) равна на пълна мощност. Реална част P (\displaystyle P) R e (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Re) ((\точка (S)))) равна на активната мощност, и въображаем I m (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Im) ((\dot (S))))

- реактивна мощност

Q (\displaystyle Q) 15…200Извършва се през определен период от време, до този период от време.

Ефективна мощност

, мощността на двигателя, подадена към работната машина директно или чрез предаване на мощност. Има полезна, обща и номинална ЕМ на двигателя. Полезната енергия е електрическата мощност на двигателя минус консумацията на енергия за задействане на спомагателни възли или механизми, необходими за работата му, но имащи отделно задвижване (не директно от двигателя). Общата мощност на двигателя без приспадане на посочените разходи. Номиналната E.M или просто номиналната мощност е E.M, гарантирана от производителя за определени работни условия. В зависимост от вида и предназначението на двигателя се монтират електродвигатели, регулирани от стандарти или технически спецификации (например максималната мощност на корабен реверсивен двигател при определена скорост на въртене на коляновия вал в случай на обръщане на кораб - т. нар. обратна мощност, максималната мощност на авиационен двигател при минимален специфичен разход на гориво - т. нар. крейсерска мощност и др.). Е.м. зависи от ускоряването (интензификацията) на работния процес, размера и механичния КПД на двигателя.

Мерни единици

Друга обща единица за измерване на мощността е конската сила.	Взаимоотношения между силови единици	единици	У	kW	MW	kgf m/s
ерг/с	1	10 -3	10 -6	0,102	10 7	л. с.
1 ват	10 3	1	10 -3	102	10 10	1,36
1,36·10 -3	10 6	10 3	1	1 киловат	10 13	1 мегават
102 10 3	9,81	1,36 10 3	1 килограм-силометър в секунда	1	9,81·10 -3	9,81·10 -6
9,81 10 7	10 -7	10 -10	10 -13	1,33·10 -2	1	1 ерг за секунда
1,02·10 -8	735,5	1,36·10 -10	1 конска сила	75	735,5·10 -3	1

735,5·10 -6

7,355 10 9

Механична мощностАко върху движещо се тяло действа сила, тогава тази сила извършва работа. Мощността в този случай е равна на скаларното произведение на вектора на силата и вектора на скоростта, с която се движи тялото: М- момент, - ъглова скорост, - число пи,

п

- скорост на въртене (rpm).Електрическа мощност

Електрическа мощност

- физическа величина, характеризираща скоростта на предаване или преобразуване на електрическа енергия.

Q - Реактивна мощност, VAR

Уреди за измерване на мощност

Бележки

Вижте също

Връзки

• Влиянието на формата на електрическия ток върху неговото действие. Радио списание, брой 6, 1999г

Фондация Уикимедия.

2010 г.

Вижте какво е „Сила (физика)“ в други речници: Наука, която изучава най-простите и в същото време най-общите закономерности на природните явления, свещената структура на материята и законите на нейното движение. Концепциите на физиологията и нейните закони са в основата на цялата естествена наука. Ф. принадлежи към точните науки и изучава величини ...

Физическа енциклопедия

Примери за различни физически явления Физика (от старогръцки φύσις ... Wikipedia I. Предмет и структура на физиката Физиката е наука, която изучава най-простите и същевременно най-общите закономерности на природните явления, свойствата и структурата на материята и законите на нейното движение. Следователно концепциите на F. и други закони са в основата на всичко... ...

Велика съветска енциклопедия

Физиката на високата енергийна плътност (HED Physics) е клон на физиката в пресечната точка на физиката на кондензираната материя и физиката на плазмата, занимаваща се с изследване на системи с висока енергийна плътност. Под високо... Уикипедия

Електрическата мощност е физическа величина, която характеризира скоростта на предаване или преобразуване на електрическа енергия. Съдържание 1 Моментна електрическа мощност ... Wikipedia

Електрическата мощност е физическа величина, която характеризира скоростта на предаване или преобразуване на електрическа енергия. Съдържание 1 Моментна електрическа мощност 2 DC мощност ... Wikipedia

Този термин има други значения, вижте Интензивност. Интензитет Размер MT−3 SI единици W/m² ... Wikipedia

Този термин има други значения, вижте Интензивност. Интензитет Размер MT−3 SI единици W/m² ... Wikipedia

- скорост на въртене (rpm).Електрическа мощност

Ватметър (ват + гр. μετρεω измервам) е измервателен уред, предназначен да определя мощността на електрически ток или електромагнитен сигнал. Съдържание 1 Класификация 2 Нискочестотни и постоянни ватметри ... Wikipedia

1 / 5

Енциклопедичен YouTube

✪ Урок 363. Захранване във верига с променлив ток

✪ Активна, реактивна и привидна мощност. Какво е това, използвайки визуална аналогия като пример.

✪ Работа и мощност на електрическия ток. Текуща работа | Физика 8 клас №19 | Информационен урок

✪ Каква е разликата между НАПРЕЖЕНИЕ и ТОК

✪ Ват Джаул и конски сили

субтитри

Моментната мощност е продуктът на моментните стойности на напрежението и тока във всяка част от електрическата верига.

DC захранване

Тъй като стойностите на тока и напрежението са постоянни и равни на моментните стойности по всяко време, мощността може да се изчисли по формулата:

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

Моментна електрическа мощност

P = I 2 ⋅ R = U 2 R (\displaystyle P=I^(2)\cdot R=(\frac (U^(2))(R))), Къде R (\displaystyle R)За пасивна линейна верига, в която се спазва законът на Ом, можем да напишем:

Ако веригата съдържа източник на ЕМП, тогава електрическата мощност, отделена или погълната от него, е равна на:

P = I ⋅ E (\displaystyle P=I\cdot (\mathcal (E))), Къде E (\displaystyle (\mathcal (E)))- електрическо съпротивление.

Ако токът вътре в ЕМП е противоположен на градиента на потенциала (тече вътре в ЕМП от плюс към минус), тогава мощността се абсорбира от източника на ЕМП от мрежата (например, когато електрически мотор работи или зарежда батерия), ако е еднопосочен (тече вътре в ЕМП от минус към плюс), тогава той се излъчва от източника в мрежата (да речем, когато работи галванична батерия или генератор). Като се вземе предвид вътрешното съпротивление на източника на ЕМП, мощността, освободена върху него p = I 2 ⋅ r (\displaystyle p=I^(2)\cdot r)добавено към усвоеното или извадено от даденото.

AC захранване

В променливотоковите вериги формулата за постоянен ток може да се използва само за изчисляване на моментна мощност, която варира значително във времето и не е много пряко полезна за повечето прости практически изчисления. Директното изчисляване на средната мощност изисква интегриране във времето. За да се изчисли мощността във вериги, където напрежението и токът варират периодично, средната мощност може да се изчисли чрез интегриране на моментната мощност за периода. На практика най-голямо значение има изчисляването на мощността във вериги с променливо синусоидално напрежение и ток.

За да се свържат понятията обща, активна, реактивна мощност и фактор на мощността, е удобно да се обърнем към теорията на комплексните числа. Можем да приемем, че мощността във верига с променлив ток се изразява с комплексно число, така че активната мощност е нейната реална част, реактивната мощност е нейната въображаема част, общата мощност е нейният модул, а ъгълът (фазовото изместване) е нейният аргумент. За такъв модел всички отношения, написани по-долу, се оказват валидни.

Активна мощност

.

Реактивната мощност е величина, характеризираща натоварванията, създадени в електрическите устройства от колебания в енергията на електромагнитното поле в синусоидална верига с променлив ток, равна на произведението на средните стойности на напрежението U (\displaystyle U)и ток аз (\displaystyle аз), умножено по синуса на фазовия ъгъл φ (\displaystyle \varphi )между тях: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (\displaystyle Q=U\cdot I\cdot \sin \varphi )(ако токът изостава от напрежението, фазовото изместване се счита за положително, ако води, то се счита за отрицателно). Реактивната мощност е свързана с привидната мощност S (\displaystyle S)и активна мощност P (\displaystyle P)съотношение: |.

Q |

= S 2 − P 2 (\displaystyle |Q|=(\sqrt (S^(2)-P^(2)))) φ (\displaystyle \varphi )Физическото значение на реактивната мощност е енергията, изпомпвана от източника към реактивните елементи на приемника (индуктори, кондензатори, намотки на двигателя) и след това върната от тези елементи обратно към източника по време на един период на трептене, посочен за този период. Трябва да се отбележи, че стойността за стойностите 0 до плюс 90° е положителна стойност. величина φ (\displaystyle \varphi ) sin ⁡ φ (\displaystyle \sin \varphi ) за ценности, реактивната мощност може да бъде или положителна стойност (ако товарът е активно-индуктивен по природа) или отрицателна (ако товарът е активно-капацитивен по природа). Това обстоятелство подчертава факта, че реактивната мощност не участва в работата на електрическия ток. Когато едно устройство има положителна реактивна мощност, е обичайно да се казва, че я консумира, а когато произвежда отрицателна мощност, я произвежда, но това е чисто конвенция поради факта, че повечето устройства, консумиращи енергия (например асинхронни двигатели), както и чисто активни товари, свързани чрез трансформатор, са активно-индуктивни.

Синхронните генератори, инсталирани в електроцентрали, могат както да произвеждат, така и да консумират реактивна мощност в зависимост от големината на възбудителния ток, протичащ в намотката на ротора на генератора. Поради тази характеристика на синхронните електрически машини се регулира определеното ниво на мрежово напрежение. За да се елиминират претоварванията и да се увеличи коефициентът на мощност на електрическите инсталации, се извършва компенсация на реактивната мощност.

Използването на съвременни електрически измервателни преобразуватели, използващи микропроцесорна технология, позволява по-точна оценка на количеството енергия, върнато от индуктивен и капацитивен товар към източник на променливо напрежение.

Пълна мощност

Единицата за обща електрическа мощност е волт-ампер (руско обозначение: Вирджиния; международен: V·A) .

Общата мощност е стойност, равна на произведението на ефективните стойности на периодичния електрически ток аз (\displaystyle аз)във верига и напрежение U (\displaystyle U)на неговите скоби: S = U ⋅ I (\displaystyle S=U\cdot I); е свързано с активната и реактивната мощност чрез отношението: S = P 2 + Q 2 , (\displaystyle S=(\sqrt (P^(2)+Q^(2))),)Къде P (\displaystyle P)- активна мощност, Q (\displaystyle Q)- реактивна мощност (с индуктивен товар Q > 0 (\displaystyle Q>0), и с капацитивен Q< 0 {\displaystyle Q<0} ).

Векторната връзка между общата, активната и реактивната мощност се изразява с формулата: S⟶ = P⟶ + Q⟶.Общата мощност има практическо значение като стойност, която описва натоварванията, действително наложени от потребителя на елементите на захранващата мрежа (проводници, кабели, разпределителни табла, трансформатори, електропроводи), тъй като тези натоварвания зависят от консумирания ток, а не от реално използваната енергия от потребителя. Ето защо общата мощност на трансформаторите и разпределителните табла се измерва във волт-ампери, а не във ватове.

Комплексна мощност

Мощността, подобно на импеданса, може да бъде записана в сложна форма:Къде 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) ^(*))),) U ˙ (\displaystyle (\точка (U))) - сложен стрес,- сложен ток, Z (\displaystyle \mathbb (Z) )- импеданс, * - оператор на комплексно спрежение.

Сложен захранващ модул | S˙ | S (\displaystyle S)(\displaystyle \left|(\dot (S))\right|) равна на пълна мощност. Реална част P (\displaystyle P) R e (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Re) ((\точка (S)))) равна на активната мощност, и въображаем Q (\displaystyle Q)с правилен знак в зависимост от характера на натоварването. Мощност на някои електрически уреди

Таблицата показва стойностите на мощността на някои електрически консуматори:

Електрически уред	Мощност, W
крушка за фенерче	1
мрежов рутер, хъб	10…20
PC системен блок	100…1700
сървърна системна единица	200…1500
Компютърен монитор CRT	15…200
LCD компютърен монитор	2…40
домакинска флуоресцентна лампа	5…30
домакинска лампа с нажежаема жичка	25…150
Домакински хладилник	15…700
Електрическа прахосмукачка	100… 3000
Електрическа ютия	300…2 000
Пералня	350…2 000
Електрическа печка	1 000…2 000
Домакински заваръчен апарат	1 000…5 500
Трамваен двигател	45 000…50 000
Двигател на електрически локомотив	650 000
Електрически двигател на минна подемна машина	1 000 000...5 000 000
Електродвигатели на валцови мелници	6 000 000…9 000 000