HydroMuseum – Вольтампер

Выберите терминВакуумный насосВалВводы трансформаторовВентиляция генератораВероятность максимального расходаВероятность разрушенияВерховой клин (грань) плотиныВес сооруженийВетроводородные электростанцииВетровой нагонВетроэлектростанцияВетроэнергетическая установкаВечная мерзлотаВзаимная индукцияВибрации агрегатаВибрирование бетонаВизуальный контрольВинтовой насосВодное хозяйствоВодноэнергетическая установкаВодноэнергетические расчётыВодный транспортВодобойные устройства (гасители)Водовод турбин 2Водоводы турбинВодозаборВодомётный движительВодоотведениеВодоподпорное сооружениеВодоподъёмное колесоВодопользованиеВодопотреблениеВодоприёмникВодоприёмные устройстваВодопроводящее сооружениеВодопроницаемостьВодосбросное устройствоВодосбросные плотиныВодосливВодоснабжениеВодоспускВодохозяйственные расчетыВодохранилищеВодяное колесоВозбудительВозбуждение генератораВоздуходувкаВоздухосборники (ресиверы)Возобновляемые источники энергииВозобновляемые энергетические ресурсыВольтВольтамперВосполнимая энергия водотокаВосстанавливаемый элемент, узелВосстановление напряженияВосстановление работоспособностиВращающееся магнитное полеВращающий момент турбиныВращающийся векторВременная нагрузкаВременная неравномерность регулированияВременные ГТСВсасывающие патрубки линииВскрышные работыВторичная цепьВторостепенные ГТСВыклинивание водохранилищаВыключательВыключатель высоковольтныйВыключатель масляныйВыключатель нагрузкиВыключатель электромагнитный

Вольтампер ─ произведение среднеквадратических (эффективных) значений напряжения в вольтах или киловольтах и силы тока в амперах. Единица измерения полной мощности.

Вольтампер (обозначается В·А или V·A) — единица измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентная ватту (Вт). Используется в качестве единицы измерения величины полной мощности переменного тока.

Полная мощность переменного тока определяется как произведение действующего значения силы тока в цепи и действующего значения напряжения на её концах. Иногда полную мощность называют кажущейся, подчёркивая то обстоятельство, что эта мощность может не вся участвовать в совершении работы. Скорость совершения работы электрического тока равна активной мощности цепи и всегда не превышает полной мощности.

Полная мощность и активная мощность — разные физические величины, имеющие размерность мощности. Для того, чтобы на маркировках электроприборов или в технической документации не требовалось лишний раз указывать, о какой мощности идёт речь, и при этом не спутать эти физические величины, в качестве единицы измерения полной мощности используют вольт-ампер вместо ватта.

Форма записи единицы измерения В·А весьма удобна, поскольку отражает физический смысл величины полной мощности. В качестве единицы измерения активной мощности используется ватт.

Отношение активной мощности к полной мощности цепи называется коэффициентом мощности.

Нередко единицу измерения вольт-ампер ошибочно отождествляют с физической величиной полной мощности, в результате чего говорят о вольт-ампере и ватте как о неэквивалентных единицах, хотя правильно было бы говорить о различии физических величин. На самом деле, физическая величина и её размерность — разные понятия. Две физические величины могут иметь одинаковую размерность (т. е. измеряться в одних единицах или единицах, отличающихся только безразмерным сомножителем), но иметь различный смысл. В эквивалентности вольт-ампера и ватта легко убедиться, если вспомнить, что отношение активной и полной мощностей есть безразмерная величина. Использование вольт-ампера для величины полной мощности является соглашением, принятым по соображениям удобства и наглядности.

определение, формулы, единицы измерения, от чего зависит

Мощность электрического тока является одной из ключевых величин в классической электродинамике. Данный параметр электрической энергии применяется в характеристике генераторов тока, электропроводящих линий, а также промышленных и бытовых электроприборов.

• Определение и единицы измерения
• Виды
• Пример расчета мощности электрического тока
• От чего зависит мощность тока
• Измерение мощности электрического тока
• Связь мощности тока с действием тока в электрической цепи

Определение и единицы измерения

Говоря о мощности электрического тока, обычно имеют в виду скорость электроэнергии, проходящей по проводнику, а также количество работы, совершаемой током за одну единицу времени. Работа электрического поля, посредством которой определяется мощность тока, через ее отношение к электрическому заряду, переносимому между двумя точками цепи, дает понятие напряжения поля.

Таким образом, данное понятие численно приравнивается к работе, затрачиваемой для переноса заряда (Q) в проводнике. Произведение же общего количества зарядов в цепи на напряжение (U) и есть работа, которую делят на количество времени, получая тем самым мощность тока. По международным стандартам электрическая мощность определяется в ваттах. Данная единица обозначает работу тока в 1 джоуль за 1 секунду.

В математическом выражении величина определяется в соответствии со следующей формулой:

P = A / t,

где P – мощность, A – работа, t — период времени.

В свою очередь, работа определяется по формуле A = P × t или же A = U × Q. Учитывая, что заряд равен силе тока, помноженной на время (Q = I × t), получаем A = U × I × t. Приравняв все формулы работы и сократив переменную t, можно определить мощность как произведение напряжения на силу тока: P = U × I.

Если допустить, что в электрический контур включен резистор, дающий сопротивление R, то, по закону Ома, мощность равна квадрату силы тока, помноженного на сопротивление, или же отношению квадрата напряжения к сопротивлению: P = I² × R = U² / R.

Вышеприведенные формулы абсолютно верны только для постоянного тока. Однако для того, чтобы вычислить мощность в проводниках переменного тока, где соответствующие величины непрерывно изменяются, дополнительно принимают во внимание коэффициент мощности (фазовый угол) со среднеквадратичными величинами U и I.

Виды

Относительно цепей переменного тока мощность в целом принято подразделять на активную и реактивную.

Активная мощность

Активная мощность тока — вид мощности, которая напрямую идет на необратимое превращение энергии тока в механическую или тепловую. Такой тип задействован, например, в электронагревателях, лампах накаливания и других схожих приборах.

Для расчета активной мощности применяют следующую формулу:

P = U × I × cos φ

При этом «косинус фи» равен углу сдвига фаз между напряжением и силой тока. В несинусоидальных проводниках мощностной показатель складывается из средних значений отдельных колебаний. Однако независимо от типа цепи мощность всегда равняется сумме мощностей активного вида на всех участках данной цепи.

В трехфазных системах электроснабжения с одинаковыми частотами, созданными синусоидальными источниками электродвижущей силы, и постоянным углом фаз электрическую мощность описывают как совокупную энергию отдельно взятых фаз, которая равна произведению полной мощности и фазового угла — P = S × cos φ.

Реактивная мощность

Под реактивной мощностью подразумевают энергию, которая передается на отдельные элементы самого устройства (конденсаторы, резисторы, катушки индуктивности и т. д.), после чего измененная под необходимые параметры электроэнергия возвращается назад в источник. Этот вид мощности присутствует в трансформаторах, электродвигателях и других приборах с реактивными деталями.

В реактивных системах «косинус φ» может принимать положительные значения (0 — 90º) или отрицательные (0 — -90º). Положительная реактивная мощность проявляется при потреблении энергии частями прибора, а при отдаче электроэнергии обратно показатель определяется как отрицательный.

При всем этом реактивная мощность не включена в общую производительность электрического тока, а является как бы отдельной составляющей цепи. Тем не менее она выполняет одну из важных задач, регулируя напряжение, что способствует эффективному распределению энергии по электросистеме.

Полная мощность

Дополнительно в электротехнике вводится понятие полной мощности (S) как характеристики энергоемкости, имеющей практическую важность. Эта величина описывает диапазон нагрузок энергосети, которые затребованы потребителем. В этом случае нормативы вычисляют, ориентируясь на потребляемую энергию, а не ту, которая уже использована конечным потребителем. Полная мощность рассчитывается как среднеквадратичное значение от суммы активной и реактивной мощностей.

Пример расчета мощности электрического тока

Для расчета совокупной мощности электроприборов в бытовой сети применяют особую методику в целях определения оптимальной толщины электропроводки и механизмов защиты от сбоев.

По электротехническим нормативам, при расчете осветительные и силовые сети группируются отдельно друг от друга. Мощности приборов суммируются по следующим принципам:

• P(сил) = P1 + P2 +P3…+Pn
• P(осв) = P1×n1+P2×n2+P3×n3+…+Pn×nn

P1, P2 и т. д. для обеих групп обозначают мощности отдельных устройств или ламп, а n1, n2… в группе осветительной сети — число ламп с одинаковыми мощностными показателями.

Так как работа всех приборов сразу практически маловероятна, в расчеты вводят так называемый коэффициент спроса, определяемый по следующей таблице.

Общая мощность (кВт)	<=5	6-15	16-20	21-30	31-40	41-50	51-60	>60
Коэффициент спроса	1	0,8	0,65	0,6	0,55	0,5	0,47	0,45

Рассмотрим вычисления на конкретном примере. Имеются следующая бытовая техника и лампы освещения:

• телевизор — 150 Вт;
• компьютер — 550 Вт;
• пылесос — 700 Вт;
• чайник электрический — 1500 Вт;
• посудомоечная машина — 2000 Вт;
• стиральная машина — 2500 Вт;
• лампы накаливания — 4 шт. х 60 Вт;
• светодиодные лампы — 6 шт. х 20 Вт.

Общая мощность силовых приборов: 150+550+700+1500+2000+2500 = 6400 Вт = 6,4 кВт. Умножив киловатты на коэффициент спроса, получаем расчетную мощность: 6,4×0,8=5,12 кВт. Номинальная и расчетная мощность ламп: 60×4+20×6 = 360 Вт = 0,3 кВт. Таким образом, общая расчетная мощность всех электроприемников составляет 5,15 кВт.

От чего зависит мощность тока

Как уже было показано выше, сила тока и напряжение непосредственно влияют на выходные данные мощностных величин. При их увеличении в проводнике электрического тока возрастает и мощность соответственно с темпами роста одного или обоих показателей.

В реальных проводниках с переменным током существенную роль играет тип цепи и способ подключения тех или иных элементов (последовательный или параллельный), разница между активной и полной мощностью электроприемника, а также расхождение между колебательными фазами силы тока и напряжения.

Измерение мощности электрического тока

Основной единицей измерения мощности является 1 ватт (Вт), названная в честь шотландского ученого-изобретателя Джеймса Уатта. При таком количестве энергии за 1 секунду ток совершает работу в 1 джоуль. Для обозначения энергоемкости электроприборов, линий электропередач и электровырабатывающих станций также используют такие величины, как:

• киловатт (кВт) — 1 000 Вт;
• мегаватт (МВт) — 1 000 000 Вт;
• гигаватт (ГВт) — 1 000 000 000 Вт.

Для сетей переменного тока с непостоянными показателями силы тока и напряжения для обозначения мощности иногда применяют внесистемную единицу вольт-ампер (В·А), имея в ввиду фактические показатели U и I за один период переменного тока. Непосредственное измерение мощности осуществляется с помощью ваттметра. Такие приборы в основном применяются в электросетях промышленной частоты для определения потребляемой энергии.

Связь мощности тока с действием тока в электрической цепи

Мощностные показатели тех или иных электроприборов играют важную роль при определении их корректной работы. Сравнивая номинальную мощность устройства с мощностью от источника питания, можно судить о возможной нагруженности прибора при подключении к сети. Если источник выдает меньшую мощность, чем того требуют энергетические параметры электроприемника, то действие тока окажется недостаточным или же его не будет совсем. В том случае, когда на устройство от питания подается большая мощность, чем та, на которую оно рассчитано, велик риск перегрузки и выхода его из строя.

Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что мощность электрического тока является действительно важным параметром в электротехнике. Правила технической безопасности требуют непременно учитывать эту характеристику при эксплуатации оборудования. При грамотном сопоставлении энергетических свойств приборов и деталей можно не допустить критических сбоев, обычно возникающих при коротком замыкании или перегреве проводников.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Истинная мощность, кажущаяся мощность и коэффициент мощности

Компания AMETEK Programmable Power стремится помочь вам выбрать лучший источник питания переменного тока для вашей испытательной системы, даже если вы в настоящее время не являетесь экспертом в области питания переменного тока. Первое, что вам нужно знать, это термины, используемые энергетиками переменного тока. Ниже вы найдете определения трех самых основных терминов мощности переменного тока, которые вам необходимо знать: истинная мощность, кажущаяся мощность и коэффициент мощности.

1. Истинная сила . Нас всех учили, что мощность, потребляемая нагрузкой, равна напряжению на нагрузке, умноженному на ток, протекающий через нагрузку. Хотя это, безусловно, верно для нагрузок постоянного тока, ситуация немного сложнее для реактивных нагрузок. Чтобы рассчитать реальную мощность, потребляемую нагрузкой, необходимо принять во внимание несинусоидальные формы сигналов, которые могут присутствовать, а также текущие углы опережения или запаздывания, вызванные реактивными элементами в нагрузке. Реальная мощность, потребляемая нагрузкой, будет меньше, чем простое произведение напряжения на нагрузке и тока через нагрузку в результате действия этих факторов.
2. Полная мощность (или вольт-ампер). Когда реактивная нагрузка подключена к источнику питания переменного тока, кажется, что она потребляет больше энергии, чем на самом деле, отсюда и термин «полная мощность». Причина, по которой реактивная нагрузка кажется потребляющей больше энергии, чем на самом деле, заключается в том, что реактивная нагрузка фактически возвращает часть мощности обратно в источник. По этой причине мы измеряем полную мощность не в ваттах, а в вольт-амперах. Вольт-ампер, или ВА, представляет собой произведение истинного среднеквадратичного значения тока на истинное среднеквадратичное напряжение.
   Знание вольт-ампер очень важно при выборе источников питания переменного тока и проектировании проводки и защиты цепи испытательной системы, использующей источник питания переменного тока. Причина этого в том, что, хотя кажущаяся мощность может быть больше реальной потребляемой мощности, ток, протекающий через нагрузку, вполне реален. Например, реактивная нагрузка от источника 120 В переменного тока может иметь фактическую номинальную мощность 2400 Вт, но полную номинальную мощность 3600 ВА. Ток нагрузки в этом случае будет 30 А, и не только источник переменного тока должен обеспечивать 30 А, размеры проводов и устройства защиты цепи должны быть выбраны для работы с этим током.
3. Коэффициент мощности . Коэффициент мощности — это отношение (безразмерное) активной мощности (измеряемой в ваттах) к полной мощности (измеряемой в вольт-амперах). Коэффициент мощности может варьироваться от 0 для чисто реактивной нагрузки до 1 для чисто резистивной нагрузки. Когда нагрузка чисто резистивная, коэффициент мощности равен 1, а истинная мощность равна полной мощности. Когда нагрузка реактивная, коэффициент мощности будет меньше 1, а истинная мощность будет меньше кажущейся мощности. Давайте рассчитаем коэффициент мощности для примера, который мы использовали в определении полной мощности: Коэффициент мощности (PF) = истинная мощность / полная мощность = 2400 / 3600 = 0,667·

Для получения дополнительной информации по этой теме посетите веб-сайт AMETEK Programmable Power, свяжитесь с нами по электронной почте [email protected] или по телефону 858-458-0223.

Темы: Источники питания переменного тока, Полная мощность, Истинная сила, Фактор силы

кВА Калькулятор

Создано Кеннетом Аламбра

Отзыв Войцеха Сас, доктора философии и Джека Боуотера

Последнее обновление: 24 сентября 2022 г.

Содержание:

• Что означает кВА?
• В чем разница между кВА и кВт?
• Как рассчитать кВА?
• Пример расчета вольт и ампер в кВА
• Хотите узнать больше?
• Часто задаваемые вопросы

Этот калькулятор кВА поможет вам определить полную мощность при определенном рабочем напряжении и токе. Точно так же он работает как калькулятор вольт и ампер кВА . В качестве дополнительной функции этот инструмент также может функционировать как калькулятор кВА в кВт , чтобы помочь вам легко преобразовать кВА в кВт или кВА в ватты.

В этом инструменте вы узнаете, что означает кВА, разницу между кВА и кВт и как рассчитать кВА, используя формулы полной мощности. Продолжайте читать, чтобы начать учиться.

Что означает кВА?

Киловольт-ампер, сокращенно кВА, является типичной единицей измерения так называемой полной мощности . Полная мощность — это количество электроэнергии, вырабатываемой электрической системой при определенном приложенном напряжении и токе. Следуя формуле закона Ома, мы можем получить количество электроэнергии, умножив количество напряжения на ток, протекающий через любую электрическую систему.

Поскольку мы измеряем напряжение в вольтах, а ток в амперах, мы можем сложить их вместе до выразить мощность в единицах вольт-ампер . Хотя у нас уже есть ватты в качестве единицы измерения мощности, мы по-прежнему используем вольт-ампер по определенной причине, которую мы обсудим далее.

В чем разница между кВА и кВт?

Основное различие между киловольт-амперами и киловаттами или вольт-амперами и ваттами заключается в наличии известной величины, называемой коэффициентом мощности . Коэффициент мощности – это отношение реальной мощности (измеряемой в ваттах) к полной мощности. Другими словами, коэффициент мощности определяет количество полной мощности, преобразованной в реальную мощность. Мы можем выразить это отношение в форме уравнения, как показано ниже:

коэффициент мощности=действительная мощностьполная мощность\малая \text{коэффициент мощности} = \frac{\text{активная мощность}}{\text{полная мощность}}коэффициент мощности=полная мощностьреальная мощность​

Значение коэффициента мощности (сокращенно PF) зависит от того, какой нагрузка электрического блока рисуется от электрической системы. Электрические системы, такие как трансформаторы, генераторы, насосы и двигатели, обеспечивают электроэнергией потребности различных людей, и мы иногда не знаем значения коэффициента мощности , чтобы иметь возможность оценить эти электрические системы в ваттах. Вот почему мы используем вольт-ампер или киловольт-ампер.

🙋 У нас есть отдельный калькулятор коэффициента мощности, если вы хотите глубже погрузиться в эту тему.

В идеальной системе у нас есть 1 (или 100% ) в качестве значения коэффициента мощности. В этом случае мы можем сказать, что реальная или актуальная мощность равна кажущейся мощности. Вы можете узнать больше о фактической мощности в нашем калькуляторе преобразования ватт в ампер.

Как рассчитать кВА?

Теперь, когда мы понимаем важность использования кВА, давайте узнаем, как рассчитать полную мощность в кВА с учетом приложенного напряжения и тока. Оценить кажущуюся мощность достаточно просто. Однако мы должны учитывать, что мы можем наблюдать кажущуюся мощность в трех разных случаях энергосистем . Ниже приведены три различные формулы полной мощности, которые мы можем использовать для каждого из этих случаев:

• Однофазная энергосистема

S=I×V1000S = I\times \frac{V}{1000}S=I×1000V​

• 3-фазная энергосистема с линейным напряжением

S=3×I×VL-L1000S = \sqrt{3}\times I\times \frac{V_\text{L-L}}{1000}S=3​×I×1000VL-L​​

• 3-х фазная система электроснабжения с фазным напряжением

S=3×I×VL-N1000S = 3\times I\times \frac{V_\text{L-N}}{1000}S=3×I×1000VL-N​​

Где:

• SSS – полная мощность в кВА;
• III – сила тока в амперах;
• ВВВ — напряжение в вольтах;
• VL-LV_\text{L-L}VL-L​ — междуфазное напряжение в вольтах; и
• VL-NV_\text{L-N}VL-N​ — линейное напряжение в вольтах.

Пример расчета вольт и ампер в кВА

Для нашего первого примера рассмотрим трансформатор, потребляющий мощность от Источник питания однофазный 240 вольт на силу тока 10 ампер . Чтобы определить полную мощность (S1\small S_1S1​), которую мы можем получить от этого трансформатора, мы должны использовать первое уравнение в нашем списке формул полной мощности и подставить эти значения следующим образом:

S1=I×V1000=10 A×240 В1000=2400 ВА1000=2,4 кВА\мало \начать{выравнивать*} S_1 &= I\times \frac{V}{1000}\\[1.0 em] &= 10\ \text{A}\times \frac{240\ \text{V}}{1000}\\[1.0 em] &= \frac{2400\ \text{VA}}{1000}\\[1.0 em] &= 2,4\ \text{кВА} \end{align*}S1​=I×1000В​=10A×1000240В​=10002400ВА​=2,4кВА​

Теперь мы можем сказать, что мы можем получить не более 2,4 кВА полной мощности от электрической системы, которую мы учитываем в наших расчетах. Если бы наш источник питался от трехфазной сети с линейным полным напряжением 240 В при токе 10 ампер , мы можем использовать вторую формулу, чтобы найти новую полную мощность (S1\ малый S_1S1​), как мы видим ниже:

S2=3×I×VL-L1000=3×10 A×240 V1000=4156,9219 ВА1000=4,157 кВА\малый \начать{выравнивать*} S_2 &= \sqrt{3}\times I\times \frac{V_\text{L-L}}{1000}\\[1. 0 em] &= \sqrt{3}\times10\ \text{A}\times \frac{240\ \text{V}}{1000}\\[1.0 em] &= \фракция{4156,9219\ \text{VA}}{1000}\\[1.0 em] &= 4,157\ \text{кВА} \end{align*}S2​=3

​×I×1000VL-L​=3

​×10 A×1000240 V​=10004156,9219 ВА​=4,157 кВА​

Вот как рассчитать кВА при заданном напряжении и силе тока для конкретной системы. 🙂

💡 С помощью нашего калькулятора кВА вы можете быстро рассчитать несколько установок. Если у вас есть значение коэффициента мощности и вы хотите найти реальную выходную мощность электрической системы, активируйте расширенный режим нашего калькулятора кВА, чтобы отобразить калькулятор кВА в кВт. Как только вы окажетесь там, просто введите необходимые значения, чтобы преобразовать кВА в кВт или преобразовать кВА в ватты, в зависимости от того, какую единицу вы хотите.

Хотите узнать больше?

Если вам интересно, сколько у вас потребляется электроэнергии за любой период времени, вы можете узнать это с помощью нашего калькулятора стоимости электроэнергии. Проверьте это, чтобы увидеть, сколько ваших приборов, таких как кондиционер и вентилятор, влияют на ваш счет за электроэнергию.

FAQ

Как преобразовать кВА в ампер?

1. Найдите напряжение системы .
2. Затем умножьте полную мощность в кВА на 1000 , чтобы получить значение в ВА (вольт-ампер).
3. Наконец, разделите значение ВА на напряжение системы в вольтах.

Выполнив описанные выше шаги, вы легко найдете силу тока системы в амперах.

В чем разница кВА и кВт?

Основное различие между кВА и кВт заключается в наличии значения, называемого коэффициент мощности . Зная коэффициент мощности, мы можем выразить выходную мощность системы в кВт. Без коэффициента мощности было бы безопасно оценивать электрические системы, такие как генератор или трансформатор, в кВА. Использование кВА показывает, что мы все еще говорим о потенциале системы или кажущейся мощности .

Как преобразовать кВА в кВт?

Вы можете преобразовать кВА в кВт, умножив известное значение кВА на коэффициент мощности вашей электрической системы . Также полезно помнить, что преобразованный кВт никогда не будет больше, чем полная мощность в кВА, поскольку значение коэффициента мощности находится в диапазоне от 0 до 1.

Что означает мощность 500 кВА на моем генераторе мощностью 500 кВА?

Это означает, что вы можете получать до 500 кВт электроэнергии от вашего генератора. Однако вы также можете потреблять меньше энергии в зависимости от того, как вы хотите использовать свой генератор мощностью 500 кВА или от коэффициента мощности вашей электрической системы.

Что можно сделать с генератором на 500 кВА?

С генератором мощностью 500 кВА уже можно многое сделать. Вы можете использовать его для управления небольшим домом с типичными бытовыми приборами, включая холодильник, несколько водонагревателей и даже кондиционер, работающий одновременно.