Информация о приборах учета электроэнергии
Счетчик электрической энергии – это электроизмерительный прибор, предназначенный для учета потребленной электроэнергии, переменного или постоянного тока (измеряется в кВт*ч).
Электросчетчики, учитывающие активную электроэнергию, называются счетчиками активной энергии.
Электросчетчики, учитывающие интегрированную реактивную мощность за учетный период, называются счетчиками реактивной энергии.
Единицы измерения электрической энергии:
— активной электрической энергии – 1 кВт*ч (киловатт в час),
— реактивной электрической энергии – 1 кВАр*ч (киловар в час).
Электросчётчик должен быть внесён в Единый государственный реестр средств измерений. На кожухе электросчётчика должны быть пломбы государственной поверки – для вновь устанавливаемых 1-фазных электросчетчиков – давностью не более 2-х лет, 3-фазных электросчетчиков – не более 12 месяцев (Требование ПУЭ п.1.5.13).
Для электросчётчиков должен соблюдаться температурный режим в соответствии с данными в паспорте завода-изготовителя.
Технические характеристики электросчетчиков
Технические характеристики электросчетчиков определяются следующими основными параметрами:
— номинальным напряжением,
— номинальным током,
— классом точности электросчетчика.
Различают электросчетчики непосредственного включения в сеть и электросчетчики, предназначенные для подключения к измерительным трансформаторам тока и трансформаторам напряжения. Также электросчетчики подразделяются на однофазные и трехфазные двух типов: индукционные и статические счетчики ватт-часов (электронные).
Номинальное напряжение и номинальный ток электросчетчиков – указываются в виде произведения числа фаз на номинальные значения тока и напряжения. Например: 10-50А; 3X380/220В. Это означает, что электросчетчик предназначен для непосредственного включения в трехфазную сеть с номинальным напряжением 380/220В и с номинальным током 10-50А.
Класс точности электросчетчика – это его наибольшая допустимая относительная погрешность измерения, выраженная в процентах.
Индукционные электросчетчики активной энергии изготавливаются классов точности 0,5; 1,0; 2,0; статические счетчики ватт-часов (электронные) – классов точности 1,0; 2,0; 0,5 и 0,2. Класс точности электросчетчиков реактивной энергии может быть на одну ступень ниже класса точности соответствующих электросчетчиков активной энергии.
Индукционным (электромеханическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором магнитное поле неподвижных токопроводящих катушек влияет на подвижный элемент из проводящего материала. Подвижный элемент представляет собой диск, по которому протекают токи, индуцированные магнитным полем катушек. Количество потребленной электроэнергии в этом случае прямо пропорционально числу оборотов диска.
Электронным (статическим электросчетчиком) называется электросчетчик, в котором переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. То есть измерения активной энергии такими электросчетчиками основаны на преобразовании аналоговых входных сигналов тока и напряжения в счетный импульс.
Измерительный элемент электронного электросчетчика служит для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии. Счетный механизм представляет собой электромеханическое или электронное устройство, содержащее как запоминающее устройство, так и дисплей.
Одним из основных достоинств электронных электросчетчиков является возможность учета электроэнергии по дифференцированным тарифам (одно-, двух- и более тарифный), которая обеспечивается с помощью устройства переключения тарифов. Многотарифный электронный электросчетчик представляет собой прибор учета электрической энергии, снабженный набором счетных механизмов, каждый из которых работает в установленные интервалы времени, соответствующие различным тарифам.
Выбор электросчетчика
В настоящее время в России производится довольно большая гамма электросчетчиков. Они могут быть одно- или многофункциональными, позволяют работать с одним или сразу несколькими тарифами, дифференцируя их по времени или другим показателям.
Как правило, основной выбор потребителю приходится делать между индукционными и электронными электросчетчиками, которые могут быть с механическим или жидкокристаллическим отсчетным механизмом. Электронные электросчетчики отличаются более высокой точностью и надежностью по сравнению с индукционными электросчетчиками.
При выборе электросчетчика наиболее важно обратить внимание на тарифность электросчетчика и класс точности. Электросчетчик может быть однотарифным, двухтарифным и многотарифным. Двухтарифные электросчетчики дают возможность экономить при оплате за электроэнергию, так как в установленное время они автоматически переключаются на ночной тариф, который ниже дневного. Двухтарифная система расчетов предполагает отдельные тарифы для дня (с 7:00 до 23:00 час.) и ночи (с 23:00 до 7:00 час.). Поскольку ночной тариф значительно ниже дневного, это дает возможность существенно сократить расходы на оплату электроэнергии (особенно при переводе на ночной режим таких энергоемких приборов, как стиральные машины или электрообогреватели).
Неисправности электросчетчиков
При осмотре квартирных щитков необходимо обращать внимание на состояние контактов в местах присоединений электрооборудования (выключателей, электросчетчиков и так далее). Ненадежное соединение приводит к нагреву и обгоранию контактов, разрушению изоляции, образованию искрения и отгоранию проводов, на это тратится дополнительное количество электричества. Такие контакты очищают от копоти и туго затягивают. Автоматические выключатели и плавкие вставки предохранителей должны соответствовать нагрузкам и сечениям проводов и кабелей. Аппараты с поврежденными корпусами не подлежат ремонту и заменяются новыми. Электросчетчики не должны иметь повреждений корпуса, смотровых стекол и клеммных крышек.
Исправность индукционного электросчетчика можно определить по вращению диска. При отключении нагрузки диск электросчетчика должен останавливаться, совершая не более одного оборота. Внешними признаками перегрузки электросчетчика являются специфический запах подгоревшей изоляции, ненормальное гудение счетчика, пожелтение стекла смотрового окошка.
Жужжание счетчика, если оно не сопровождается самоходом, не является признаком неисправности. Исправность электронного электросчетчика определяется по миганию светодиода. При отключении нагрузки мигание светодиода должно прекратиться.
Электросчетчик может показывать повышенный расход электроэнергии при повышенной влажности. Изоляция проводки со временем разрушается, и на ней образуется множество микротрещин, сквозь которые происходит утечка электричества по влажной стене. Чем больше влаги осаждается на поверхности стены, тем выше напряжение утечки, а возможность короткого замыкания становится вполне реальной.
Перед включением в сеть любого бытового прибора необходимо убедиться, что напряжение, на которое рассчитан электроприбор, соответствует напряжению электросети. Нельзя включать в сеть электроприборы, не соответствующие напряжению сети.
В современных условиях эксплуатации энергоёмкого оборудования необходимо использование стабилизаторов напряжения, которые предотвращают перепады при включении большого количества бытовой аппаратуры.
Проверка показаний электросчетчика
Учет электроэнергии, потребляемой всеми электроприборами, имеющимися в квартире, производится электросчетчиком. По показанию электросчетчика и вычисляется оплата за пользование электроэнергией.
Если возникнут сомнения в правильности показаний электросчетчика, его можно легко проверить.
Для этого надо, прежде всего, отключить от сети все имеющиеся в квартире лампы, приборы, радиоприемники и убедиться в том, что диск индукционного электросчетчика, который виден в смотровом окне, не вращается или у электронного электросчетчика не горит светодиод. Если диск продолжает вращаться (а светодиод электронного электросчетчика моргать), то это означает, что где-то остался не выключенный электроприбор. Его надо выключить, иначе электросчетчик не проверить.
На 10-15 минут включают один электроприбор с заведомо известной мощностью, например электролампу, и определяют фактический расход электроэнергии, который должен совпадать с показаниями счетчика с учетом погрешности последнего.
Установка электросчетчика
Устанавливать счетчик электрической энергии необходимо только с согласия Гарантирующего поставщика и Сетевой организации и только представителю организации, имеющей лицензию на право проведения данных работ. Самостоятельно устанавливать электросчетчик не рекомендуется. Если у Вас уже был установлен электросчетчик, и Вы просто хотите его заменить, то помните, что самовольный демонтаж старого электросчетчика является нарушением договора с Гарантирующим поставщиком, и сорванная на старом электросчетчике пломба влечет за собой изменение порядка расчетов.
После установки электросчетчика его необходимо поставить на учет, для чего нужно пригласить представителя Сетевой организации, который убедившись, что все сделано правильно, примет его в эксплуатацию и опломбирует, снимет начальные показания электросчетчика и даст разрешение на его использование. С данного времени расчеты за электроэнергию будут осуществляться в соответствии с показаниями нового прибора учета.
Какими законами определены требования к классу точности индивидуального прибора учета?
Пунктом 138 Постановления Правительства РФ от 04.05.2012г. №442 «О функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии» определено, что «учет потребляемой гражданами электрической энергии должен производиться только эл. счетчиками класса точности 2.0 и выше».
Подпункт «г» пункта 34 «Правил предоставления коммунальных услуг (КУ) собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» от 06.05.2011г. №354 обязывает Потребителя «использовать индивидуальные приборы учета (ИПУ), соответствующие требованиям законодательства Российской Федерации об обеспечении единства измерений и прошедшие поверку».
Часть 5 статьи 13 Федерального закона от 23.11.2009г. №261-ФЗ (в ред. от 18.07.2011г.) «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» определяет, что «до 1 июля 2012 года собственники помещений в многоквартирных домах обязаны обеспечить установку приборов учета электрической энергии».
В жилых помещениях, в которых не установлены индивидуальные приборы учета, или приборы учета неисправны, или имеют истекший срок госповерки, расчет платы за электрическую энергию производится в соответствии с нормативами, утвержденными Постановлением Региональной Энергетической Комиссии (РЭК) Свердловской области от 27.08.2012г. №130-ПК.
Внимание: в случае отсутствия индивидуальных приборов учета, наличия неисправных приборов учета либо с истекшим сроком госповерки, фактический расход потребления электроэнергии не может быть расчитан правильно, что влияет на величину платы за ОДН для каждого собственника жилого помещения в таком многоквартирном доме.
Что такое активная и реактивная электроэнергия?
Администрация2023-05-17T15:13:39+03:00Статьи 0 Комментариев
Электроэнергия на сегодняшний день один из наиболее востребованных и распространенных энергоресурсов, потребляемых во всех сферах человеческой жизни.
Тем не менее не каждому потребителю электроэнергии понятно что вместе с электрической энергией идущей на выполнение полезной работы (обогрев, освещение и пр.) коей является активная составляющая, он вынужден потреблять, а зачастую и оплачивать реактивную составляющую.
Реактивной составляющей считается электрическая мощность, которая накапливается в электрических цепях, однако в выполнении полезной работы не участвует. Как часть полной потребленной электроэнергии реактивная составляющая идет на разогрев проводников, а впоследствии возвращается в электрическую сеть. Активную составляющую принято измерять в ваттах и киловаттах (Вт, кВт), в то время как для полной потребляемой электроэнергии с учетом реактивных мощностей существует своя единица измерения, именуемая вольт-амперами (ВА и кВА).
В качестве активных мощностей обычно рассматривают нагревательные приборы, лампы накаливания, утюги. Реактивная составляющая электроэнергии обычно присутствует в цепях индуктивных нагрузок, например содержащих электродвигатели (холодильники, стиральные машины, электроинструмент), дроссели, трансформаторы.
Понятие трех типов мощностей
В принципе все три мощности, включая полную, представленную суммой активной и реактивной составляющих мы уже упомянули. Активная мощность, характерная для резистивной нагрузки полностью идет на выполнение полезной работы. Другим условием для потребления только активной мощности считаются цепи постоянного тока.
Совсем по-другому происходит энергопотребление в цепях переменного тока, реализованных на индуктивных и емкостных нагрузках. В электрических цепях, содержащих реактивные элементы (емкости и индуктивность) происходит накопление электроэнергии. Причиной тому является несовпадение напряжения и тока по фазе:
- индуктивная составляющая вызывает отставание тока по фазе от напряжения;
- емкостная составляющая наоборот связана с опережением тока.
Фазовый сдвиг между ними определен углом ϕ. Таким образом, соотношения активной, реактивной и полной мощности определены формулой Пифагора, связанной с прямоугольным треугольником.
Здесь активная (P) и реактивная (Q) мощности выступают в качестве катетов, а полная мощность (S) представлена гипотенузой:
S = √P²+Q²
Угол ϕ при этом будет находиться между гипотенузой (S) и катетом активной мощности (P), поэтому возвращаясь к той же геометрии можно представить себе и, так называемые коэффициенты мощности, определяемые соотношением активной мощности к полной выражением:
cos ϕ = P/S
Фактически если сравнивать с физикой в более широком понимании это коэффициенты полезного действия, поскольку вольт-амперы реактивные увеличивают потребления электроэнергии, при этом величина активной мощности меньше полной. Нетрудно догадаться, что величина cos ϕ = 1 соответствует исключительно активной нагрузке в этом случае потребляемая электроэнергия идет только на выполнение полезной работы.
Рассматривая присутствие емкостной или индуктивной составляющей в качестве паразитной нагрузки, компенсация реактивной мощности становится первоочередной задачей. Особенно это актуально для промышленных предприятий, где производственное оборудование имеет вполне весомую индуктивную составляющую.
В бытовых условиях величина потребленной реактивной мощности обычно невысока. Компенсаторы реактивной мощности, как правило, требуются, в случае если имеется электрический насос, либо хозяева часто пользуются электроинструментом.
Остались вопросы?
Заполните форму обратно связи ниже, наши специалисты свяжутся с Вами, проконсультируют, расскажут про возможные способы решения Вашей задачи.
заказать консультацию Ваше имя (обязательно)
Ваш e-mail (обязательно)
Телефон
Сообщение
Прикрепить файл
Даю согласие на обработку данных
Существует ли неявная «единица времени», связанная с измерением электроэнергии? (например, мили в час, килобайты в секунду, ампер на ???)
Давайте проведем аналогию с электрическими цепями.
Контур похож на реку . Вода в реке всегда течет «под гору», потому что вода на вершине холма хочет, чтобы пошла вниз. Вода всегда будет искать более низкую точку.
Если вода всегда течет вниз, то как же это — контур?
Ну, вы можете представить себе «петлевую» реку, текущую вниз по склону, но на одном конце есть какое-то водяное колесо, которое поднимает воду со дна обратно наверх. Это колесо берет воду с низкого уровня, не имея никакой мотивации куда-либо течь, и «выталкивает» ее на высокий уровень, с большой мотивацией течь вниз по склону.
Если мы думаем о «высоте» как о «потенциальной энергии», то водяное колесо берет воду с низкой потенциальной энергией и помещает ее в положение с высокой потенциальной энергией, по существу «впрыскивая» гравитационную потенциальную энергию в воду. эта вновь заряженная вода, не теряя времени, тратит эту энергию на то, чтобы снова пойти под откос.
Эта «склонность двигаться вниз» называется потенциалом, который в нашем случае аналогичен Напряжение .
Течение реки… ну… Текущий . Как бы вы измерили течение реки?
Я бы сказал… «возьмите секундомер и засеките, сколько литров воды проходит через определенную отметку в реке за одну секунду». Это звучит как разумный способ количественной оценки тока. литров в секунду.
В контуре вода заряжена. Вместо того, чтобы подсчитывать, сколько литров воды проходит через точку на проводе за секунду, вы можете измерить, сколько единиц заряда проходит через определенную точку на проводе в секунду.
Точно так же, как сказать «кубические дециметры» — это ерунда, и мы даем им удобную единицу — «литр», мы также даем «заряду в секунду» удобное название — «амперы».
Мы делаем это часто — «мили на галлон» превращаются в «пробег», «килограммы, умноженные на метры в секунду в секунду» превращаются в «ньютоны», «джоули в секунду» превращаются в «ватты».
Если гравитация вам не помогает, примите во внимание воду в трубах и давление воды .
У меня вода под давлением на одном конце и вода без давления на другом. Вода будет перемещаться из стороны под давлением в сторону без давления. Давление является мерой силы всех молекул воды, стремящихся удалиться друг от друга. Молекулы воды находятся на удобном расстоянии и подталкивают эти молекулы воды все ближе и ближе к этой удобной точке.
Возможно, вы помните, что электроны отталкиваются друг от друга. Когда у вас есть «высокое напряжение», у вас действительно есть «высокое давление электронов» — электроны располагаются слишком близко друг к другу для их собственного комфорта.
Обратите внимание, что эта аналогия на самом деле очень буквальна — напряжение действительно можно рассматривать как буквальное давление электронов!
Точно так же, как надуть слишком много воздуха в воздушный шар… вещи, которые набиты слишком близко друг к другу, будут хотеть «убежать», и в этом есть реальная сила.
Теперь вернемся к нашим водопроводным трубам — вода будет стремиться перетекать из напорного конца в безнапорный.
Хорошо подумайте о трубе. Когда мы позволяем воде течь… что такое на самом деле ? Молекулы воды? Представьте себе единственную молекулу воды на конце под давлением, которая отпускает давление. Эта молекула не устремится к другому концу. Он просто останется на месте, пока давление не выровняется.
Так что же на самом деле движется?
давление движется.
Допустим, у вас есть небольшой дисплей на каждом дюйме трубы, который измеряет давление именно в этой точке. Сначала все те, что слева, высокие; все те, что справа, низкие.
Когда вы отпускаете давление… вы видите, что эти показания начинают меняться. «Высочество» начинает с , перемещаясь на вправо.
Допустим, на одном дисплее указано давление «50», а на следующем дисплее справа отображается «20». Через секунду на первом дисплее теперь отображается «40», а на втором — «30». Вы можете видеть это как 10 единиц «давления», движущихся вправо со скоростью 10 единиц давления в секунду.
Это текущий — 10.
Теперь я немного играю с размерами и как бы отмахиваюсь от некоторых различий между Потенциалом и зарядом, но основной принцип тот же.
Как измерить электричество?
Чтобы ответить на вопрос «Как мы измеряем электричество», важно сначала понять, что мы пытаемся измерить. Учитывая, что электричество — это всего лишь форма энергии, мы могли бы начать с его самого основного измерения — джоуля.
Джоуль, названный в честь Джеймса Прескотта Джоуль, эквивалентен работе, необходимой для ускорения объекта массой 1 кг со скоростью 1 метр в секунду на квадратном расстоянии 1 метр. Для всех, кроме самых технически подкованных, это описание не имеет отношения к делу. Более подходящим способом описания этого является количество энергии, которое потребуется, чтобы поднять маленькое яблоко (примерно 3,5 унции) на высоту 1 метр. Разве это не лучше? Джоуль — это очень маленькое количество энергии.
Джоуль — это мера энергии, а энергия — это всего лишь способность выполнять работу, и если мы измеряем электричество в джоулях, мы просто измеряем общее количество работы, которое мы можем выполнить с данным количеством электричества.
Однако за пределами научных кругов вы вряд ли встретите электричество, измеряемое в джоулях. Никто никогда не открывал свой счет за электроэнергию и не видел, что за последний месяц они использовали 3,2 миллиарда джоулей энергии.
Ватт-час
Вместо этого, когда вы открываете счет за электроэнергию, вы видите киловатт-часы. Всякий раз, когда вы имеете дело с единицами СИ и видите «килограмм», вы знаете, что это тысяча чего-то. Так что в данном случае киловатт-час равен тысяче ватт-часов.
Мы склонны использовать киловатт-часы, потому что они дают меньшие и более управляемые числа. Например, мы можем сказать, что среднее домашнее хозяйство использует где-то около 900 киловатт-часов в месяц вместо 900 000 ватт-часов.
Ватт-час эквивалентен 3600 джоулям или общей энергии в одном ватте, непрерывно подаваемой в течение одного часа.
Энергия — это не мощность
Итак, теперь мы знаем, что ватт-час — это ватт в течение часа, но почему мы не начали сначала с описания ватта?
Чтобы ответить на этот вопрос, мне нужно сначала немного поговорить об энергии и силе.
Большинство людей используют эти термины взаимозаменяемо, но это разные понятия. Если мы определяем энергию как общее количество выполненной работы, то мощность — это скорость, с которой выполняется работа.
Если бы мы сравнили его с измерением скорости и расстояния, то ватт был бы подобен вашей скорости в милях в час, а ватт-час был бы эквивалентен общему количеству пройденных миль. Названия единиц немного сбивают с толку, но концепция проста.
Таким образом, ватт, названный в честь Джеймса Уатта, является мерой мощности, а не энергии. Это эквивалентно джоулю в секунду, поэтому ватт-час равен 3600 джоулей (3600 секунд в часе). Обычно вы слышите, что общее количество энергии, которое что-то производит или потребляет, измеряется в ваттах, потому что это мера количества энергии, потребляемой в определенный момент времени. Например, вы можете услышать об электростанции, описываемой как производящая 3 гигаватт, что означает, что ее пиковая мощность в любой момент времени составляет 3 миллиарда ватт.
Яблоки подняты на 1 метр в секунду?
Если ватт равен одному джоулю в секунду, а джоуль — это работа, необходимая для того, чтобы поднять маленькое яблоко на один метр, то что тогда составляет ватт? Это эквивалентно одному яблоку, поднятому на один метр в секунду? Да да это. Но это не очень полезное сравнение.
Вместо этого давайте рассмотрим некоторые распространенные предметы в зависимости от их энергопотребления в ваттах:
1 ватт = часы с ЖК-дисплеем
6 ватт = электрическая зубная щетка
100 Вт = ЖК-телевизор с диагональю 65 дюймов
300 Вт = блендер
1000 Вт (1 кВт) = микроволновая печь
2000 Вт (2 кВт) = обогреватель
Таким образом, мощность, потребляемая вашей микроволновой печью, эквивалентна поднимая 1000 яблок весом 3,5 унции или около 218 фунтов яблок на высоту 1 метр каждую секунду во время работы. Довольно внушительный! Действительно показывает, сколько энергии тратится на разогрев супа!
Измерение электроэнергии
Теперь, когда мы узнали о джоулях, ваттах и ватт-часах, я хочу напомнить вам кое-что.
Мы можем использовать эти единицы для измерения энергии электричества, но это всего лишь меры энергии, а не специфичные для электричества.
У нас есть специальные единицы измерения электричества, и вы, наверное, слышали о двух самых распространенных… ампер и вольт.
Ампер (чаще называемый ампер и названный в честь Андре-Мари Ампера) является мерой тока или объема электрического потока. Так что же такое усилитель? 1 ампер тока определяется как 6 241 509074 000 000 000 (более 6,2 квинтиллионов!) электронов проходят мимо данной точки за секунду. Это много электронов!
Когда вы видите амперы, вы обычно видите и вольты. Вольт (названный в честь Алессандро Вольта) — это мера «разности электрических потенциалов», или, проще говоря (и несколько неточно), скорости движения электронов.
Полезная аналогия: если вы представляете себе электричество как воду, текущую по трубе, ампер — это размер трубы, а вольт — это мера давления воды (технически разница в давлении между двумя точками).
Чтобы удвоить эту несколько неточную аналогию: очень маленькая труба (малая сила тока) с высоким давлением воды (высокое напряжение) все же не будет пропускать столько электричества, как действительно большая труба (высокая сила тока) с более низким напряжением (низкое напряжение). водяное давление).
Чтобы рассчитать электроэнергию, которую что-то потребляет или производит, необходимо просто произвести его напряжение и силу тока:
Мощность (Ватт) = Вольт * Ампер
Итак, если мы знаем, что в Соединенных Штатах мы в основном потребляем электричество при 120 вольт, и мы хотели рассчитать, сколько ампер потребляла наша микроволновая печь мощностью 1000 Вт в предыдущем примере, все, что нам нужно сделать, это разделить мощность на 120. Это скажет нам, что микроволновая печь мощностью 1000 Вт потребляет около 8,3 ампер. Дом в Соединенных Штатах обычно питается от 100 ампер или 200 ампер, так что это значительная часть общего электричества, которое может быть поставлено в ваш дом.
С переменным током немного сложнее
Если вас интересуют только устройства, потребляющие постоянный ток (постоянный ток), то вы, вероятно, можете остановиться здесь и все будет в порядке. Но если вы говорите об электросети или имеете дело с вещами, измеряющими переменный ток, то вы часто будете встречать единицу мощности, называемую вольт-ампер (сокращенно ВА).
В цепи переменного тока постоянно колеблются напряжение и ток. Поэтому, если мы измеряем их в случайные моменты времени, они могут находиться в разных точках этого колебания.
В связи с этим вольт-ампер определяется как среднеквадратичное (СКЗ) напряжения, умноженное на среднеквадратичное значение силы тока. Среднеквадратичное значение — это тип среднего значения, используемого в цепях переменного тока, поэтому, когда вы видите значение, подобное «120 вольт», вы знаете, что на самом деле это среднеквадратичное значение, поскольку напряжение постоянно меняется.
Среднеквадратичное значение — это всего лишь способ расчета эквивалентного установившегося напряжения из колеблющейся волны, поэтому, если бы у нас была волна, колеблющаяся между -1 ампер и 1 ампер, то, используя вычисление среднеквадратичного значения, мы получили бы эквивалентное установившееся напряжение, эквивалентное 0,707 ампер.
Исходя из этого, мы определяем вольт-ампер как:
Вольт-ампер = среднеквадратичное значение вольт * среднеквадратичное значение ампер
Это выглядит почти так же, как мы определили ватты выше, верно? Точно. И действительно, в цепи постоянного тока, где ток и напряжение не колеблются, ватт и вольт-ампер были бы эквивалентны. Это различие становится важным только в цепи переменного тока.
В цепи переменного тока, где у нас есть колеблющееся напряжение и сила тока, когда мы вводим какие-либо компоненты, которые накапливают энергию в магнитных или электрических полях, напряжение и сила тока выходят из фазы по причинам, которые мы не собираемся здесь обсуждать. Когда это происходит, ток называется опережающим или отстающим. Это могут быть такие компоненты, как генераторы, электродвигатели, конденсаторы, электромагниты и даже проводники.
Когда в цепи присутствуют компоненты такого типа, для поддержания магнитных или электрических полей требуется энергия.
Эта мощность известна как реактивная мощность. Эта реактивная мощность не идет непосредственно на выполнение работы, и поэтому вы сталкиваетесь с ситуацией, когда количество мощности, выполняющей работу, не равно общему количеству мощности в цепи. Таким образом, вы получаете три компонента мощности:
Реальная мощность — ватты — количество энергии, фактически выполняющей работу.
Реактивная мощность – вольт-ампер реактивная (сокращенно ВАр) – мощность, используемая для поддержания магнитного и электрического полей индуктивной (магнитное поле) или емкостной (электрическое поле) нагрузки.
Полная мощность – вольт-ампер (сокращенно ВА) – в основном сумма активной и реактивной мощности в цепи. Это общее количество энергии, с которой должна работать схема, даже несмотря на то, что на самом деле нагрузка потребляет только реальную мощность.
Отношение активной мощности к полной мощности называется коэффициентом мощности.
Энергетическая компания должна поставлять как реальную мощность, так и реактивную мощность, хотя когда вы видите свой счет, вы видите только реальную мощность (потребляемую мощность).
А вот и батарейки
Когда вы смотрите на батарейки, вы обычно видите, что они измеряются в ампер-часах (ампер-часах). Ампер-часы — это именно то, на что они похожи, это эквивалентно одному амперу, подаваемому непрерывно в течение часа.
Как ни странно, ампер-часы на самом деле не говорят вам о емкости батареи, вам нужно знать напряжение батареи, чтобы рассчитать емкость.
Так почему бы батареям просто не использовать ватт-часы, чтобы напрямую показать емкость? Зачем нам еще один блок? Правда в том, что мы могли бы использовать ватт-часы для определения емкости батареи, и на самом деле вы заметите, что некоторые батареи (и многие электромобили) делают именно это. Они используют некоторое номинальное напряжение и ампер-часы батареи для расчета емкости в киловатт-часах.
Но, как правило, при работе с устройствами с батарейным питанием вам необходимо согласовать батарею с напряжением и силой тока устройства.
Ватт-часы говорят вам о емкости батареи, но ничего не говорят о напряжении или силе тока, которую может обеспечить батарея. Поэтому вам нужно иметь немного больше информации о батарее, чтобы сопоставить ее с устройством.
Кроме того, когда вы работаете с электроникой, работающей от батареи, вам необходимо понимать, как долго данная батарея будет питать данное устройство. Если у вас есть устройство, которое потребляет 1 ампер при 12 вольтах, то вы знаете, что 12-вольтовая батарея емкостью 3 ампер-часа будет питать это устройство примерно 3 часа. Добавьте вторую батарею, и вы знаете, что удвоили время работы устройства. Использование ампер-часов значительно упрощает эти расчеты.
Подведение итогов
Если вы добрались до этого места, поздравляем. Хотя электричество является одной из самых важных частей нашего современного мира, наши измерения его могут немного сбивать с толку. Я надеюсь, что этот пост немного прояснил тайну, и я хочу оставить вам этот удобный список на случай, если вы ищете что-то, на что можно легко сослаться.
