Как найти мощность через напряжение и сопротивление

Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа.

Если:
P — мощность электрического тока (Вт),
W — работа электрического тока (Дж = Вт·с),
U — напряжение (В),
I — сила тока (A),
R — сопротивление цепи (Ом),
t — время протекания тока (c),
То:

Мощность электрического тока через напряжение и ток

[ P = frac = UI ]

Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа.

Если:
P — мощность электрического тока (Вт),
W — работа электрического тока (Дж = Вт·с),
U — напряжение (В),
I — сила тока (A),
R — сопротивление цепи (Ом),
t — время протекания тока (c),
То:

Что считает калькулятор

Калькулятор мощности тока

Калькулятор мощности электрического тока может рассчитывать мощность электрического тока, проходящего через нагрузку с определенным напряжением, используя формулу:

где P измеряется в ваттах (Вт), U – напряжение в вольтах (В), а I – сила тока в амперах (А). Таким образом, калькулятор мощности тока использует значения напряжения и силы тока, чтобы рассчитать мощность, используемую в электрической цепи.

Как использовать калькулятор

Укажите значение известных параметров, например, силу тока и напряжение, после этого калькулятор произведет расчёт значения мощности тока и выдаст его в указанных единицах измерения.

Точность расчетов калькулятора мощности электрического зависит от нескольких факторов:

  1. Точность измерительных приборов: точность измерения сопротивления, напряжения или силы тока влияет на точность расчетов. Если измерительные приборы не точны, то и результаты расчетов будут неточными.
  2. Точность данных: данные, используемые для расчета, такие как сопротивление проводника и напряжение, должны быть точными. Если данные неточные, то и результаты расчетов будут неточными.
  3. Температура: температура проводника может влиять на точность расчетов, так как сопротивление проводника меняется с температурой.
  4. Состояние проводника: качество проводника может влиять на точность расчетов. Например, если проводник окислился или поврежден, то его сопротивление может измениться и привести к неточным результатам.
  5. Влияние других элементов в цепи: на точность расчетов могут влиять другие элементы в цепи, такие как резисторы, конденсаторы и индуктивности. Если эти элементы не учитываются при расчете, то результаты могут быть неточными.
  6. Напряжение питания: точность расчетов также может зависеть от напряжения питания и его устойчивости.
  7. Условия окружающей среды: окружающая среда может влиять на точность измерений и, следовательно, на точность расчетов. Например, высокая влажность может повредить измерительные приборы и привести к неточным результатам.

Учитывая все эти факторы, следует стремиться к использованию точных измерительных приборов и точных данных для расчета. Кроме того, необходимо учитывать все элементы в цепи и условия окружающей среды, чтобы получить наиболее точные результаты.

Как проверить мощность ТЭНа

Расчет косинуса фи (cos φ)

φ – угол сдвига между фазой тока и напряжения, причем если последний опережает ток сдвиг считается положительным, если отстает, то отрицательным.

cos φ – безразмерная величина, которая равна отношению активной мощности к полной и показывает насколько эффективно используется энергия.

Формула расчета косинуса фи: cos φ = S / P

  • S – полная мощность, ВА (Вольт-ампер);
  • P – активная мощность, Вт.

Активная мощность (P) — реальная, полезная, настоящая мощность, эта нагрузка поглощает всю энергию и превращает ее в полезную работу, например, свет от лампочки. Сдвиг по фазе отсутствует.

Формула расчета активной мощности: P (Вт) = I × U × cos φ

Реактивная мощность (Q) — безваттная (бесполезная) мощность, которая характеризуется тем, что не участвует в работе, а передается обратно к источнику. Наличие реактивной составляющей считается вредной характеристикой цепи, поскольку главная цель существующего электроснабжения — это сокращение издержек, а не перекачивание ее туда и обратно. Такой эффект создают катушки и конденсаторы.

Формула расчета реактивной мощности: P (ВАР) = I × U × sin φ

Полная мощность электроприбора (S) — это суммарная величина, которая включает в себе как активную, так и реактивную составляющие мощности.

Формула расчета полной мощности: S (ВА) = I × U или S = √( P 2 + Q 2 )

Полная, активная и реактивная мощность

Как посчитать мощность тока

Чтобы посчитать мощность тока (электрическую мощность) воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:

Мощность тока (Р) или электрическая мощность — физическая величина, которая характеризует скорость передачи или преобразования электрической энергии. В системе СИ единицей измерения мощности тока является ватт (Вт).

Примеры задач

Для примера рассмотрим вычисление на участках электрической цепи с последовательным и параллельным соединением элементов. Первый вариант предусматривает ситуацию, когда все детали соединяются друг за другом от одного полюса источника питания до другого.

Последовательная расчетная цепь

Как видите на рисунке, в качестве источника мы используем батарейку с номинальным напряжением 9 В и три резистора по 10, 20 и 30 Ом соответственно. Так как номинальный ток нам не известен, расчет произведем через напряжение и сопротивление:

P = U 2 /R = 81 / (10+20+30) = 1.35 Вт

Для параллельной схемы подключения возьмем в качестве примера участок цепи с двумя резисторами и одним источником тока:

Параллельная схема подключения

Как видите, для удобства расчетов нам нужно привести параллельно подключенные резисторы к схеме замещения, из чего получится:

Тогда искомый номинал нагрузки мы можем узнать через значение тока и сопротивления:

P = I 2 *R = 25*6 = 150 Вт

Формула мощности электрического тока. Как узнать, найти, вычислить, рассчитать мощность.

Электрическая мощность является одной из наиболее важных и значимых характеристик, которая показывает величину, силу той электротехники, систем, цепей, что работают, выполняя ту или иную функцию. Естественно, как и любая другая физическая величина электрическая мощность должна иметь свою меру, благодаря которой появляется возможность ее рассчитывать, делая заведомо точные, экономичные, эффективные устройства, системы и т.д. Для расчетов существуют определенные формулы, по которым и находятся нужные значения мощности.

Формула мощности электрического тока. Как найти, вычислить, рассчитать мощность

Формула мощности тока (электрического) достаточно проста и выражается как произведение напряжения на силу тока. То есть, чтобы найти электрическую мощность достаточно просто напряжение умножить на ток. Если воспользоваться законом ома, то ее можно найти и через сопротивление. В этом случае электрическая мощность будет равна силе тока в квадрате умноженный на сопротивление или же напряжение в квадрате деленное на сопротивление.

Напомню, что при использовании формул подразумевается применение основных единиц измерения физических величин. В нашем случае основными единицами будут:

Электрическая мощность — Ватт;
Сила тока — Ампер;
Напряжение — Вольт;
Сопротивление — Ом.

Исходя из этого формула мощности электрического тока будет звучать так — 1 Ватт равен 1 Вольт умноженный на 1 Ампер. Думаю вы смысл поняли. Меньшими единицами измерения мощности является милливатты (1000 мВт = 1 Вт), большими единицами являются киловатты и мегаватты (1 кВт = 1000 Вт, 1 МВт = 1000 000 Вт). Милливатты это достаточно маленькая мощность, ее используют в электронике, радиотехнике. К примеру мощность слухового аппарата измеряется именно в милливаттах. Мощность в ваттах можно встретить в звуковых усилителях, у небольших блоках питания, мини электродвигателях. Киловатты это мощность, которая часто встречается в бытовых и технических устройствах (электрочайники, электродвигатели, обогреватели и т.д.). Мегаватты это уже достаточно большая мощность, ее можно встретить на электроподстанциях, электростанциях, у потребителях электроэнергии размером с город и т.д.

Если говорить о формуле более научной, которая электрическую мощность тока выражает через работу и время, то она будет звучать так — электрическая мощность равна отношению работы тока на участке цепи ко времени, в течении которого совершается эта работа.

формула электрической мощности работа деленная на время

То есть, работа деленная на время будет определять мощность. Кроме этого часто путают такие величины как ватты и ватт-час. В ваттах измеряется электрическая мощность — скорость изменения энергии (передачи, преобразования, потребления). А ватт-час являются единицей измерения самой энергии (работы). В ватт-часах выражается энергия, произведенная (переданная, преобразованная, потребленной) за определенное время.

Мощность также разделяется на активную и реактивную. Активная мощность — часть полной мощности, что удалось передать в нагрузку за период переменного тока. Она равна произведению действующих значений напряжения и тока на cosφ (косинус угла сдвига фаз между ними). Электрическая мощность, что не была передана в нагрузку, а привела к некоторым потерям (на излучение, нагрев) называется реактивной мощностью. Она равна произведению действующих значений напряжения и тока на sinφ (синус угла сдвига фаз между ними).

P.S. Электрическая мощность является одной из главных величин и характеристик, используемые в электротехнике. Именно ее мы узнаем при покупки того или иного электрического устройства. Ведь она определяет силу, с которой электротехника может работать. К примеру электродрель. Если мы купим дрель недостаточной мощности, то она просто не сможет обеспечить нам нормальную работу при сверлении. Хотя гнаться за слишком большой мощностью также не следует, ведь это ведет к излишней трате электроэнергии, за которую вы будете платить. Так что у всего должна быть своя мера и мощность.

Основные термины и понятия

В электротехнике принято использовать ряд базовых понятий, отражающих характеристики и взаимосвязь параметров электроустановки:

  • мощность общая выражается отношением работы, которую может произвести электрический ток (преобразование энергии), ко времени, в течение которого совершается эта работа и выражается как Р в Ваттах (Wt или Вт);
  • активная мощность потребителя Р — та часть энергии, которая пойдет на совершение работы, например, излучение света или вращение двигателя;
  • реактивная мощность Q характеризует ту часть энергии, которая по разным причинам вернется в сеть из-за особенностей устройства — это величина «вредная», она отбирает энергию, но не позволяет ее использовать;
  • полная мощность потребителя S — сумма двух приведенных выше характеристик, которую можно считать своего рода мерой полного потребления энергии без разделения на полезную работу и паразитные явления.

Логично предположить, что если есть мощность полезная Р , реактивная Q и полная S , то можно понять, насколько эффективно работает прибор, то есть, каково отношение полезной и реактивной мощности. Эта величина называется косинус ФИ ( cos φ ) и рассчитывается как соотношение cos φ = P / S . Cos φ может быть меньше единицы или равен ей, но не больше — иначе бы мы получили вечный двигатель, прибор, способный выдать больше энергии, чем получить. Этот показатель можно условно сравнить с КПД, так как он указывает, какая доля энергии не пойдет в полезную работу. Но это очень грубое сравнение, так как в любом приборе есть дополнительные паразитные поглотители энергии.

Величина φ отражает сдвиг фаз между напряжением и током в сетях переменного тока. Известный cos φ указывается в документации к потребителю. При пользовании онлайн-калькулятором расчета мощности достаточно сохранять значение cos φ = 0,95 , оно подходит как усредненное.

Коэффициент мощности cos φ

Мощность на практике

С точки зрения практики рассчитывать мощность серийного прибора (устройства) с паспортом не приходится. Она указана в технических характеристиках. Гораздо важнее правильно оценить суммарный показатель для определенной линии питания. Обычная «выделенка» на один дом или квартиру по умолчанию составляет 5 — 7 кВт в зависимости от вида плиты — для домов и квартир с электроплитами выделяется 11 кВт. В квартирах бизнес-класса и домах в элитных поселках выделенная мощность может доходить до 15 кВт.

Если у вас возникла необходимость рассчитать возможности линии, то следует поднять документы всех приборов, выписать данные о мощности и суммировать их. Этот показатель всегда берется по максимуму, то есть так, словно у вас в какой-то момент включены все потребители. Общую сумму нужно умножить на коэффициент 1,2 — 1,3 в зависимости от нагруженности кабелей. Это будет требуемая для вашего дома, квартиры, офиса реальная мощность сети.

Расчет потребления мощности

Подсчитать этот показатель с учетом ограничений важно для каждой розетки. Они бывают с номиналом тока на 6 — 10 — 16 А. При напряжении 220 В и токе 6 А к розетке можно подключить прибор максимум на 1,3 — 1,5 кВт. Розетка на 10 А выдержит примерно 2,5 кВт, на 16 А — до 3,5 кВт. При пользовании тройниками и многорозеточными сетевыми фильтрами подсчет делается для всех подключенных к ним приборов! В подавляющем большинстве многоквартирных домов на щитках установлены автоматы, рассчитанные на 6 — 10 А, а наиболее мощные потребители, например, плиты, стиральные машины, бойлеры присоединяются на отдельно выделенный провод.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий