Как се измерва силата на електрическия ток?

Мощност- физическо количество, равно на съотношението на извършената работа за определен период от време.

Има концепция за средна мощност за определен период от време Δt. Средната мощност се изчислява по следната формула: N = ∆A / ∆t, моментна мощност съгласно следната формула: N = dA / dt. Тези формули имат доста обобщен вид, тъй като концепцията за мощност присъства в няколко клона на физиката - механика и електрофизика. Въпреки че основните принципи за изчисляване на мощността остават приблизително същите като в общата формула.

Мощността се измерва във ватове. Един ват е единица за мощност, равна на джаул, разделен на секунда. В допълнение към вата има и други единици за мощност: конски сили, ерг за секунда, маса-сила-метър за секунда.

• • един метрични конски силиравен на 735 вата, английски - 745 вата.
  • Erg- много малка мерна единица, един ерг е равен на десет на минус седма степен на ват.
  • един маса-сила-метър в секундасе равнява на 9,81 вата.

Измервателни инструменти

По принцип измервателните уреди за измерване на мощността се използват в електрофизиката, тъй като в механиката, знаейки определен набор от параметри (скорост и сила), можете самостоятелно да изчислите мощността. Но по същия начин в електрофизиката можете да изчислите мощността от параметрите, но всъщност в Ежедневиетоние просто не използваме измервателни уреди за записване на механична мощност. Тъй като най-често тези параметри за определени механизми са обозначени като такива. По отношение на електрониката, основният инструмент е ватметър, използван в ежедневието в устройството на конвенционален електромер.

Ватметрите могат да бъдат разделени на няколко типа според честотите:

• • Ниска честота
  • RF
  • Оптичен

Ватметрите могат да бъдат аналогови или цифрови. Нискочестотните (LF) включват два индуктора, те са цифрови и аналогови, те се използват в промишлеността и ежедневието като част от конвенционалните електромери. RF ватметрите се разделят на две групи: погълната мощност и предавана. Разликата е в начина, по който ватметърът е свързан към мрежата, преминаващите мрежи са свързани паралелно, погълнати в края на мрежата като допълнителен товар. Оптичните ватметри се използват за определяне на мощността на светлинните потоци и лазерните лъчи. Те се използват главно във всяко производство и в лаборатории.

Сила в механиката

Силата в механиката пряко зависи от силата и работата, която тази сила извършва. Работата е величина, която характеризира силата, приложена към тялото, под действието на която тялото изминава определено разстояние. Мощността се изчислява от скаларното произведение на вектора на скоростта и вектора на силата: P=F*v=F*v* защото а (сила, умножена по вектора на скоростта и ъгъла между векторите на силата и скоростта (косинус алфа)).

Можете също да изчислите мощността въртеливо движениетяло. P=M* w= π * M * n / 30. Мощността е равна на (M) момент на сила по (w) ъглова скорост или pi(p) по момент на сила (M) и (n) скорост на въртене, делено на 30.

Мощност в електрофизиката

В електрофизиката мощността характеризира скоростта на предаване или трансформация на електричество. Има такива видове захранване:

• • Мигновено електрическо захранване. Тъй като мощността е работата, извършена за определено време, и зарядът се движи заедно определена областпроводник, имаме формулата: P(a-b) = A / Δt. A-B характеризира зоната, през която преминава зарядът. A е работата на заряда или зарядите, Δt е времето, необходимо на заряда или зарядите да преминат през секцията (A-B). Същата формула се използва за изчисляване на други стойности на мощността за различни ситуации, когато трябва да измерите моментната мощност на сегмент от проводника.

• • Можете също да изчислите мощността на постоянен поток: P = I * U = I^2 * R = U^2 / R.

• • Мощност променлив токне може да се изчисли с помощта на формулата за постоянен ток. При променлив ток има три вида мощност:
    • Активна мощност (P), която е равна на P=U*I* защото f . Където U и I са текущите параметри на тока, а f (phi) е ъгълът на изместване между фазите. Тази формулапоказан като пример за еднофазен синусоидален ток.
    • Реактивната мощност (Q) характеризира натоварванията, създадени в устройствата чрез колебания на електрически еднофазен синусоидален променлив ток. Q=U*I* грях f . Мерната единица е реактивен волт-ампер (var).
    • Привидната мощност (S) е равна на корена от квадратите на активната и реактивната мощност. Измерва се във волт-ампери.
    • Неактивна мощност - характеристика на пасивната мощност във вериги с променлив синусоидален ток. Равна корен квадратенсуми от квадрати на реактивната мощност и хармоничната мощност. При липса на мощност на по-високи хармоници тя е равна на модула за реактивна мощност.

Концепцията за мощност е физическа величина. Той представлява съотношението на работата, произведена за определен период от време, и самия период от време. Работата може да се използва за измерване на промяната в енергията. Следователно мощността показва скоростта, с която енергията се преобразува във всяка система.

Всички тези концепции се отнасят за електрическа сила. Това взема предвид работата (U), изразходвана за преместване на 1-вата висулка. Електрическият ток (I) отчита броя на преместените кулони за една секунда.

Видове електрическа енергия

Въз основа на зависимостта на мощността от силата на тока и напрежението следва, че тя може да се получи от голям ток и ниско напрежение и, обратно, с малък ток и значително напрежение. Този ефект се използва при преобразуване на трансформатори, когато електричеството се предава на големи разстояния.

Електрическата мощност може да бъде. В първия случай има необратима трансформация на тази мощност в друг вид енергия. За измерването му се използва, което е произведение на волт и ампер. При мощност, поради появата на индуктивност, възниква явлението самоиндукция. Като резултат, Електрическа енергиячастично върнат в мрежата. В този случай стойностите на тока и напрежението се изместват, което води до общ лошо влияниена електрическата мрежа. Този видмощността се измерва в реактивни волт-ампери, състояща се от произведението на работния ток и спада на напрежението.

Силов агрегат

Мощността е една от основните единици, използвани в електротехниката. Основната мерна единица е ватът, който представлява работа за определен период от време. В производството и у дома най-често се измерва мощността, всяка от които съдържа 1000 вата. За измерване Голям броймощността се използва в мегавати. Обикновено се прилагат към различни видовеелектроцентрали, които произвеждат електроенергия.

Мощността на потребителите е посочена на специални табели или в технически паспортустройства. Познавайки предварително стойността на този параметър, е възможно да се изчислят други показатели на електрическата мрежа - напрежението и количеството консумиран ток.

Как да определите текущата мощност

За да влачите 10 торби с картофи от зеленчукова градина, разположена на няколко километра от къщата, ще трябва да бързате напред-назад с кофа цял ден. Ако вземете количка, предназначена за една чанта, можете да го направите за два до три часа.

Е, ако хвърлите всички торби в конска количка, тогава след половин час вашата реколта ще мигрира безопасно в избата ви. Каква е разликата? Разликата е в скоростта, с която се извършва работата.Скоростта на механичната работа се характеризира с физична величина, изучавана в курса по физика за седми клас. Това количество се нарича мощност. Мощността показва колко работа се извършва за единица време. Тоест, за да намерите силата, е необходимо да разделите извършената работа на прекараното време.

Формула за изчисляване на мощността

И в този случай формулата за изчисляване на мощността приема следната форма: мощност \u003d работа / време или

където N е мощност,
Работа,
t - време.

Единицата за мощност е ват (1W). 1 W е мощността, при която 1 джаул работа се извършва за 1 секунда. Тази единица е кръстена на английския изобретател J. Watt, който построи първата парна машина. Любопитно е, че самият Уат използва друга единица за мощност - конска сила, а формулата за мощност във физиката във вида, в който я познаваме днес, е въведена по-късно. Измерването на конските сили се използва и днес, например, когато говорим за мощност пътнически автомобилили камион. Една конска сила се равнява на приблизително 735,5 вата.

Приложение на силата във физиката

Силата е най-важната характеристикавсеки двигател. Различните двигатели развиват напълно различна мощност. Това може да бъде или стотни от киловата, например двигател на електрическа самобръсначка, или милиони киловати, например двигател на ракета-носител. космически кораб. С различно натоварване автомобилният двигател произвежда различна мощностда продължи да се движи със същата скорост. Например, с увеличаване на масата на товара, теглото на автомобила се увеличава, съответно силата на триене върху пътната настилка се увеличава и за да поддържа същата скорост, както без товара, двигателят ще трябва да направи повече работа. Съответно мощността, генерирана от двигателя, ще се увеличи. Двигателят ще консумира повече гориво. Това е добре известно на всички шофьори. Но при висока скорост инерцията на движещото се превозно средство също играе важна роля. превозно средство, което е толкова по-голямо, колкото по-голяма е неговата маса. Опитните шофьори на камиони намират оптималната комбинация от скорост и разход на бензин, така че колата да гори по-малко гориво.

Електроенергия- физическо количество, което характеризира скоростта на предаване или преобразуване на електрическа енергия.

Енциклопедичен YouTube

1 / 5

✪ Урок 363

✪ Активна, реактивна и привидна мощност. Какво е това, на примера на визуална аналогия.

✪ Работа и мощност електрически ток. Текуща работа | Физика 8 клас #19 | информационен урок

✪ Каква е разликата между НАПРЕЖЕНИЕ и ТОК

✪ Ват Джаул и конски сили

субтитри

Моментна електрическа мощност

Моментната мощност е продуктът на моментните стойности на напрежението и тока във всяка секция на 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))), където R (\displaystyle R)- електрическо съпротивление.

Ако веригата съдържа източник на ЕДС, тогава електрическата мощност, отдадена или погълната от нея, е равна на:

P = I ⋅ E (\displaystyle P=I\cdot (\mathcal (E))), където 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 електрическият мотор работи или батерията е зареждане), ако е еднопосочен (тече вътре в ЕМП от минус към плюс), тогава се отделя 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 с времето и не е много полезна директно за повечето прости практически изчисления. Директното изчисляване на средната стойност на мощността изисква интегриране във времето. За да изчислите мощността във вериги, където напрежението и токът се променят периодично, средна мощностможе да се изчисли чрез интегриране на моментната мощност за период. 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 в AC веригата се изразява с комплексно число, така че активната мощност е нейната реална част, реактивната мощност е нейната въображаема част, привидната мощност е модулът, а ъгълът (фазовото изместване) е аргумент. За такъв модел всички отношения, написани по-долу, се оказват валидни.

Активна мощност

.

Реактивна мощност - стойност, която характеризира натоварванията, създадени в електрическите устройства от енергийни колебания електромагнитно полев синусоидална верига с променлив ток, е равно 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 е напред, то е 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)))).

Физическото значение на реактивната мощност е енергията, изпомпвана от източника към реактивните елементи на приемника (индуктивности, кондензатори, намотки на двигателя) и след това върната от тези елементи обратно към източника по време на един период на трептене, свързан с този период.

Трябва да се отбележи, че стойността за стойностите φ (\displaystyle \varphi )от 0 до плюс 90° е положителна стойност. Стойност sin ⁡ φ (\displaystyle \sin \varphi )за ценности φ (\displaystyle \varphi ) 0 до −90° е отрицателно. Според формулата Q = U I sin ⁡ φ (\displaystyle Q=UI\sin \varphi ), реактивната мощност може да бъде положителна (ако товарът е активно-индуктивен) или отрицателен (ако товарът е активно-капацитивен). Това обстоятелство подчертава факта, че реактивната мощност не участва в работата на електрическия ток. Когато едно устройство има положителна реактивна мощност, е прието да се казва, че я консумира, а когато има отрицателна реактивна мощност, я произвежда, но това е чиста условност, поради факта, че повечето устройства, консумиращи енергия (напр. асинхронни двигатели), както и чисто активен товар, свързан чрез трансформатор, са активно-индуктивни.

Синхронните генератори, инсталирани в електроцентралите, могат както да произвеждат, така и да консумират реактивна мощност, в зависимост от количеството 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 увеличаване на фактора на мощността електрически инсталацииреактивната мощност се компенсира.

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

Пълна мощност

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

Привидна мощност - стойност, равна на произведението на ефективните стойности на периодичния електрически ток аз (\displaystyle аз)във верига и напрежение U (\displaystyle U)на нейните скоби: S = U ⋅ I (\displaystyle S=U\cdot I); е свързана с активната и реактивната мощност чрез отношението: S = P 2 + Q 2 , (\displaystyle S=(\sqrt (P^(2)+Q^(2))),)където 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 зависимост между привидната, активната и реактивната мощност се изразява с формулата: S ⟶ = P ⟶ + Q ⟶ . (\displaystyle (\stackrel (\longrightarrow )(S))=(\stackrel (\longrightarrow )(P))+(\stackrel (\longrightarrow )(Q)).)Интегрирана мощност

Мощността, подобно на импеданса, може да бъде записана в сложна форма:

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) ^(*))),)където U ˙ (\displaystyle (\точка (U)))- сложен стрес, I ˙ (\displaystyle (\точка (I)))- сложен ток, Z (\displaystyle \mathbb (Z) )- импеданс, * - комплексен оператор на спрежение .

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

Таблицата показва стойностите на мощността на някои консуматори на електрически ток:

Електрически уред	Мощност, W
крушка за фенерче	1
мрежов рутер, хъб	10…20
PC системен блок	100…1700
системен блок на сървъра	200…1500
монитор за PC CRT	15…200
монитор за компютър lcd	2…40
домакинска флуоресцентна лампа	5…30
домакинска лампа с нажежаема жичка	25…150
Хладилник домакински	15…700
Електрическа прахосмукачка	100… 3000
електрическа ютия	300…2 000
Пералня	350…2 000
електрически котлон	1 000…2 000
Домакински заваръчен апарат	1 000…5 500
Трамваен двигател	45 000…50 000
локомотивен двигател	650 000
Двигател за минен подемник	1 000 000...5 000 000
Двигатели на валцови мелници	6 000 000…9 000 000

Как се измерва мощността?

Мощността е количеството работа за единица време. тези. измерено в джаули за секунда. В международната система за измерване тази единица обикновено се нарича ват (Watt), съкратено W. Е, производни от не-kW, mW и т.н.

Мощността на двигателя все още обичайно се измерва в конски сили, въпреки че "традиционно"; властта трябва да бъде посочена в официални документи

Мощността във физиката в системата единици SI се измерва във ватове (W), след името на автора Watt. Най-общата формула за изчисляване на мощността N е: N \u003d A / t, където A е извършената работа (извършена) и t е времето, през което е извършена тази работа. С други думи, оттук можем да дадем определение какво е власт. Това е извършената работа за единица време. Работата се изразява в джаули (J), а времето в секунди (s). Конкретната формула за изчисляване на мощността зависи от това от кой раздел на физиката е дадена задачата. Например, мощността на електрически ток се изчислява по формулата N \u003d UI, където U е напрежение (във волтове V), I е ток (в ампери A).

Една от физичните величини се нарича мощност

В уроците по физика непрекъснато се говори за това, пише се в учебниците

ват- така се измерва силата

Това трябва да се запомни и научи - тези знания все още могат да бъдат полезни.

Е, трябва да се съгласим, че силата е друга.

Мощността се измерва във ватове в системата SI (W). По-често е енергийните инженери да измерват мощността в киловати (kW) или мегавати (MW). Ват е джаул/секунда. Тоест мощността, с други думи, е работа или енергия за единица време.

Мощността е физическа величина. Има различни видове мощност - мощност в механиката, електрическа енергия.

В единиците SI единицата за мощност е ват, равен на един джаул, разделен на секунда.Съществува и единица мярка - конски сили.

Единици за мощност: 1 ват, 1 киловат, мегават, 1 килограм-сила-метър в секунда, 1 ерг, 1 конска сила.

Мога да кажа само по домакински уреди. Мощността, например, домакински уреди (сешоари, ютии и др.) Се измерва във ватове. Watt на руски се обозначава с W и те измерват мощността в Международната система от единици.

Ако в този случай имаме предвид физическа величина, която обикновено е равна на съотношението на работата, извършена за определено време към този период от време, тогава се измерва във ватове, обозначението в международната система е W ;, на руски - Wquot ;. Между другото, мерната единица е кръстена на Джеймс Уат (Watt), който по едно време изобретил парната машина.

Като гледам силата на какво. Мощността на електродвигателя се измерва във ватове, киловати.

Мощността на двигателя на автомобила се измерва в конски сили.

Работата се измерва в джаули и килоджаули.

Мощността е физическа величина. И се равнява на работата, извършена за определен период от време. В резултат на това формулата за определяне на мощността (във физиката се обозначава с латинската буква N) изглежда така:

• N = A/t

където A е извършената работа (мерната единица за тази работа е джаул), а t е времето, за което е извършена тази работа (измервания на времето в секунди).

Така че ват е джаул/секунда.

Мощността е различна активна, реактивна, пълна Говоря за електрическа активна се измерва във варове, реактивна във ватове и пълна в киловолта ампери, има и мощност на двигателя, тя се измерва в конски сили.