Мощность тока. Формула мощности электрического тока. Как найти мощность?

Благосостояние и комфорт современного общества зависит всецело от высокотехнологичных гаджетов. Люди уже не представляют жизни без «умных» устройств. Микроэлектроника поглотила наш быт дома и на работе. Функционирует оборудование исключительно от электричества. Такие устройства обладают рядом преимуществ, как и недостатков — чувствительность к перепадам эл. напряжения.

Если в офисе компании эту проблему способен устранить штат квалифицированных сотрудников, то дома часто приходится рассчитывать исключительно на собственные силы. Покупая новое оборудование в дом, необходимо учитывать технические характеристики устройства. Производитель указывает такую информацию для покупателей на шильдике, расположенном на задней стенке гаджета.

Формула мощности представляет собой произведение силы тока на напряжение. Если знать этот параметр, то для пользователя складывается четкое представление, сколько электричество девайс будет потреблять и не вызовет ли проблем с электроснабжением.

Содержание

1. Что такое мощность в электричестве: просто о сложном
2. Как рассчитать электрическую мощность в быту
3. Как измерить электрическую мощность дома
4. Почему реактивное сопротивление схемы влияет на мощность переменного тока
5. Формулы расчета мощности для однофазной и трехфазной схемы питания
6. Как работает схема трехфазного электроснабжения
7. Как узнать ток, зная мощность и напряжение
8. Как узнать напряжение, зная силу тока
9. Как рассчитать мощность, зная силу тока и напряжение
10. Интересная инфа по теме
11. Заключение

Что такое мощность в электричестве: просто о сложном

Механическая мощность как физическая величина равна отношению выполненной работы к некоторому промежутку времени. Поскольку понятие работы определяется количеством затраченной энергии, то и мощность допустимо представить как скорость преобразования энергий.

Разобрав составляющие механической мощности, рассмотрим из чего складывается электрическая. Напряжение — выполняемая работа по перемещению одного кулона электрического заряда, а ток — количество проходящих кулонов за одну секунду. Произведение напряжения на ток показывает полный объем работы, выполненной за одну секунду.

Мощность электрического тока

Проанализировав полученную формулу, можно заключить, что силовой показатель зависит одинаково от тока и напряжения. То есть, одно и тоже значение возможно получить при низком напряжении и большом тока, или при высоком напряжении и низком токе.

Пользуясь зависимостью мощности от напряжения и силы тока, инженеры научились передавать электричество на большие расстояния путем преобразования энергии на понижающих и повышающих трансформаторных подстанциях.

Наука подразделяет электрическую мощность на:

• активную. Подразумевает преобразование мощности в тепловую, механическую и другие виды энергии. Показатель выражают в Ваттах и вычисляют по формуле U*I;
• реактивную. Эта величина характеризует электрические нагрузки, создаваемые в устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля. Показатель выражается как вольт-ампер реактивный и представляет собой произведение напряжения на силу тука и угол сдвига.

Для простоты понимания смысла активной и реактивной мощности, обратимся к нагревательному оборудованию, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Как рассчитать электрическую мощность в быту

Теоретическая электротехника рассматривает показатели как мгновенные величины, которые зафиксированы в некоторый временной отрезок. Если мгновенная мощность постоянной сети остается неизменной в любой точке цепи и во всех интервалах времени, то для переменной этот показатель будет всегда неодинаковым.

Отсюда получим формулы для расчета мощности (P):

• U*I;
• I2*R;
• U*I*cos(фи).

В интернете сейчас есть онлайн-калькуляторы, которые сами посчитают и выдадут результат. Пользователю нужно лишь подставить значения характеристик, которые находятся на шильдике устройства.

Как измерить электрическую мощность дома

Знать силовые характеристики бытового оборудования необходимо всегда. Это требуется для расчета сечения проводки, учета расхода электроэнергии или электрофикации дома. До начала монтажных работ такую информацию можно получить только путем сложения показателей мощности каждого отдельного устройства, добавив 10% запаса.

Определить потребляемую нагрузку дома поможет счетчик. Прибор показывает сколько киловатт было потрачено за один час работы оборудования. И для того чтобы убедиться в правильности показаний, владелец квартиры может проверить точность устройства с помощью электронных средств измерения. Сюда относится амперметр, вольтметр или мультиметр.

Также существуют ваттметры и варметры, которые показывают результаты измерений в ваттах.

Ваттметр

Во время снятия показания включенной оставить только активную нагрузку как лампочки и нагреватели. Далее померить токовое напряжение. В конце сверить показания счетчика с полученным результатом вычислений.

Почему реактивное сопротивление схемы влияет на мощность переменного тока

Потеря энергии в переменной цепи обусловлена наличием реактивного сопротивления, которое подразделяют на индуктивное и емкостное. В процессе работы оборудования часть энергии передается формируемым электрическим или магнитным полям.

Это приводит к уменьшению полезной работы, потере электроэнергии и превышению силовых нагрузок устройств.

Формулы расчета мощности для однофазной и трехфазной схемы питания

Выше уже была представлена формула для одной фазы: P=U*I*cos(фи).

Отсюда следует, что в трехфазной сети показатель равен тройной мощности однофазной, соединенной в треугольник: P=3*U*I*cos(фи). На практике же инженеры пользуются формулой P=1,73*U*I*cos(фи).

Как работает схема трехфазного электроснабжения

Принцип работы трехфазной схемы электроснабжения заключается в одновременном задействовании четырех питающих кабелей, один из которых нулевой. Ток одинаковой частоты вырабатывается одним генератором и сдвинут по отношению друг к другу по времени на фазовый угол равный 120 градусам.

Как узнать ток, зная мощность и напряжение

Для вычисления тока электросети по мощности и напряжению используют формулы:

• I=P/U – постоянный ток;
• I=P/(U*cos(фи)) — однофазная сеть;
• I=P/(1,73*U*cos(фи)) — трехфазная сеть.

Для простоты расчетов значение фи принимают равной 0,95.

Как узнать напряжение, зная силу тока

Для расчета напряжения используют формулы:

U=P/I – постоянный ток;

U=P/(I*cos(фи)) — однофазная сеть;

U=P/(1,73*I*cos(фи)) — трехфазная сеть.

Из выражения видно, что напряжение прямо пропорционально напряжению и обратно пропорционально силе тока.

Как рассчитать мощность, зная силу тока и напряжение

Силовую характеристику электроустановок рассчитывают по формуле:

P=U*I – постоянный ток;

P=U*I*cos(фи) – переменный ток однофазной сети.

P=1,73*U*I*cos(фи) — трехфазная сеть.

В статье приведены упрощенные формулы расчета активной мощности электросети, которые дают приблизительные результаты.

Для получения точных результатов, необходимо учитывать также реактивное и обычное сопротивление, а также потери.

Интересная инфа по теме

Трехфазную схему электроснабжения используют в производстве. Суммарный вольтаж такой сети равен 380 В. Также такую проводку устанавливают на многоэтажные дома, а затем раздают по квартирам. Но есть один нюанс, который влияет на конечное напряжение в сети — соединение жилы под напряжение в результате дает 220 В. Трехфазная в отличие от однофазной не дает перекосы при подключении силового оборудования, так как нагрузка распределяется в щитке. Но для подведения трехфазной сети к частному дому требуется специальное разрешение, поэтому широко распространена схема с двумя жилами, одна их которых нулевая.

Заключение

Мощность электрического тока — один из важных параметров, который обязан знать каждый человек. Такая необходимость обусловлена безопасностью электросети (лимит на одновременное подключение нескольких приборов). Во время работы оборудования происходит нагрев не только внутренней схемы, но и проводки. Зная предельные возможности сети, всегда можно избежать неприятных ситуаций, связанных с ее перегревом и возможным коротким замыканием.

Расчёт мощности электрического котла отопления по площади | Статьи

Содержание статьи:

• Как грамотно произвести расчёт мощности электрокотла?

• Выбор мощности отопительного оборудования

• От чего зависит мощность?

• Особенности проведения расчетов для электрокотла

• Сфера применения современных электрокотлов

• Как рассчитать мощность котла: два метода

• Расчёт мощности котла отопления по площади

• Мощность котла для квартир

• Как рассчитать мощность экономичного электрокотла?

• Методы определения мощности

• Расчёт мощности котла по площади

• Факторы, влияющие на тепловую мощность

• Расчёт мощности для ГВС

Для полноценного функционирования электрического котла необходим правильный расчёт его мощности. Благодаря полученным данным можно подобрать электрический котёл, который сможет комфортно отапливать всю площадь без последующей перегрузки и выхода из строя.

Как грамотно произвести расчёт мощности электрокотла?

Мощности оборудования должно хватать на всё помещение. При этом она не должна работать на пределе своих возможностей – это приведёт к повышению износа и ускорит выход из эксплуатации.

Определение мощности по площади – главный параметр для расчёта пригодности оборудования для обогрева дома. Следует взять характеристики из технического паспорта, внести в специальный калькулятор или воспользоваться формулами.

Выбор мощности отопительного оборудования

После выяснения необходимой мощности котла следует учесть, что его предельная суммарная величина для определенного здания ограничена. Лимит на ограничение электросети устанавливают районные службы, обеспечивающие подачу электричества и обслуживание сетей.

Если установить котел с мощностью, превышающей допустимые значения, активизируется автомат.

Поэтому сначала необходимо узнать исходные данные, а затем провести расчёт мощности котла и дополнительных приборов. Производители выпускают продукцию с фиксированной мощностью или моделируемой. Это позволяет сделать оптимальный выбор и регулировать количество потребляемой энергии.

От чего зависит мощность?

В конструкции электрокотла есть ТЭНы, за счёт которых происходит нагрев теплоносителя. Они имеют вид трубчатых нагревательных элементов, которые монтируются внутри теплообменника и производят нагрев теплоносителя.

Расчёт мощности для электрического оборудования осуществляется в кВт, так как этот параметр напрямую относится к ТЭНам. Дополнительно следует учесть, что эта величина может варьироваться в зависимости от количества интегрированных нагревательных элементов. Диапазон при этом может находиться в границах от 2 до 60 кВт.

Особенности проведения расчетов для электрокотла

При расчёте необходимо учесть, что приборы характеризуются по рабочей мощности это важный показатель от которого происходят все расчеты. Он необходим для восполнения тепловых потерь и для создания полноценного и бесперебойного получения горячей воды.

В каждом случае расчёт происходит индивидуально при учёте площади помещения, материалов постройки, уровня теплоизоляции, а также количества и величины оконных проёмов. Для расчёта применяется формула W=S*Wуд/10м2 со следующей расшифровкой:

• W – это мощность прибора в кВт;
• S – показатель площади помещения в м2;
• Wуд – параметр удельной мощности устройства, применяемого индивидуально для каждого района и региона.

При нахождении в средней полосе этот показатель может составлять от 1 до 1,2. Данная формула предназначена для маломощной техники, например, такой как одноконтурный котёл. Для двухконтурной версии сначала рассчитывается значение по горячему водоснабжению, а потом по отоплению.

Сфера применения современных электрокотлов

Большой выбор моделей котлов обеспечивает полноценное отопление не только для помещений небольшой площади, но и для объектов с отапливаемым пространством до 1000 м2.

Маломощные котлы подходят для квартир и небольших торговых или производственных помещений. Эти варианты котлов производятся в однофазном или в трехфазном виде. Если у котла мощность более 6 кВт, то у неё может быть многоступенчатое исполнение, что позволит получить существенную экономию.

Как рассчитать мощность котла: два метода

При подборе котла важно, чтобы была реализована компенсация потери тепла. Первым делом для расчёта необходимо вычислить теплопотери здания. На это значение влияют материалы, из которых построено здание, вид строения, параметры оконных и дверных проёмов, наличие теплоизоляции.

Также на показатель влияет присутствие бытовой техники, выделяющей тепло. Но, как правило, этот параметр не учитывают. Обязательно для расчёта учитывается система теплых полов, так как она осуществляет дополнительный обогрев.

Расчёт мощности котла отопления по площади

Для расчёта параметров достаточно применить только один показатель – площадь помещения.

В среднем 1 кВт равен 10 м2 помещения. Поэтому, если площадь равна 160 квадратам, мощность техники должна составлять 16 кВт.

Подобные расчёты имеют приблизительный характер. Параметры можно применять для помещений с высотой потолков от 2,5 – до 2,7 метра. Если это значение выше, то необходимо производить дополнительные расчёты. Они проводятся путем деления на 2,7. Таким образом, можно получить коэффициент для поправки.

Дополнительно необходимо применить показатели для учёта климатических особенностей:

• для северных регионов это значение будет равно от 1,5 до 2;
• для центральных областей – от 1,2 до 1,5;
• для средней полосы – от 1 до 1,2;
• для южных областей оно будет равно от 0,7 до 0,9.

Например, при значении в 10 кВт его следует умножить на поправочный коэффициент, что обеспечит более точный расчёт параметров.

Для многоквартирных домов есть свой коэффициент. Если сверху находится жилое помещение, то показатель будет равен 0,7, если чердак с отопительной системой – 0,9, а в случае не отапливаемого чердака – 1. При этом мощность котла также умножается на данные цифры.

Мощность котла для квартир

Для расчёта показателей в квартирах можно использовать принятые нормативы:

• коэффициент квартир в панельном доме для 1 м3 будет составлять 41Вт;
• если дом построен из кирпича, то значение будет равно 34 Вт.

При наличии точных параметров высоты потолков и габаритов можно вычислить площадь отапливаемого помещения. Затем этот показатель умножается на принятый норматив. Таким образом, происходит расчёт мощности котла. Дополнительно учитывается регион, в котором находится дом, материал, из которого он построен и количество стен, выходящих на улицу. Последний фактор имеет свои коэффициенты:

• для одной стены он равен 1,1;
• для двух – 1,2;
• для трех – 1,3.

При учёте всех поправок можно получить максимально точное значение. Если нужны достоверные показатели, то следует рассчитать теплопотери. Для этого вызывают специальную службу. Работник с тепловизором проверит помещение и определит необходимый коэффициент.

Как рассчитать мощность экономичного электрокотла?

Чтобы обеспечить полноценный расчёт мощности котла с показателем необходимой экономичности, надо провести расчёты с определением следующих факторов:

• правильный и точный расчёт теплопотерь дома при использовании специального оборудования;
• наличие дополнительных источников тепла;
• учёт площади помещения и высоты потолков;
• применение расчётов с учетом климатических зон и типа строения.

Все это позволит подобрать технику с точным значением мощности, при котором отопительный процесс будет осуществляться без затрат на приобретение чрезмерно мощной техники.

Методы определения мощности

Для точного определения мощности необходимо провести учёт потерь. Они могут быть вычислены двумя способами:

• первый вариант возможен благодаря информации о площади дома;
• второй вариант применяется при учёте показателя объёма помещения.

При выявлении уточняющего показателя больше не потребуется производить дополнительные расчёты. Это связано с тем, что электрический котёл может переработать 100 процентов электричества в 100 процентов тепловой энергии. И говорит о том, что техника имеет максимальный уровень КПД.

Расчёт мощности котла по площади

В качестве отправной точки удобно использовать площадь дома. Для одного квадратного метра применяется 100 Вт тепловой энергии. При этом используется формула: P=S*k*100. В основе этой формулы лежат следующие элементы:

• P – мощность котла;
• S – площадь помещения;
• k – коэффициент потери тепла.

Последний показатель зависит от региона. Если температура за окном не опускается ниже -10, то его значение будет равно 0,7. Затем расчёты происходят в зависимости от температурного режима. Каждые 5 градусов вниз будут прибавлять к значению 0,2 балла. Так, для областей с температурным диапазоном в -35 градусов k будет равен 1,2. Для дома в 100 квадратов, который находится в регионе с температурой -15, расчет будет: 100*0,9*100= 9000 Вт = 9 кВт.

Факторы, влияющие на тепловую мощность

На показатель тепловой мощности могут влиять много факторов, среди которых:

• количество стен, которые выходят на улицу;
• тип и количество оконных проёмов;
• наличие и степень теплоизоляции стен;
• общая площадь всех оконных проёмов;
• высота потолков в помещении;
• наличие или отсутствие чердака с утеплением над помещением.

Стандартные окна пропускают до 27 процентов, поэтому их коэффициент потери составит 1,27. У тройного стеклопакета он меньше и составляет 0,85.

Если брать в расчёт площадь остекления, то здесь расчёты выглядят иначе. При 40% остекления от общей площади потери могут быть около 10 процентов. При этом коэффициент будет равен 1,1. Если это значение будет увеличиваться, то каждые 10 процентов будут добавлять к цифре 0,1 балл.

Высота учитывается только в случае превышения параметра в 2,5 – 2,7 метра. Показатель для стандартной высоты равен 1. При увеличении значения на 0,5 метра происходит добавление 0,5 балла к стандарту. Поэтому для потолков с высотой в 4 метра показатель будет составлять 1,15 балла.

Данный вид расчётов также проводится по своей формуле. Она имеет вид: P=V*K*ΔT/860. Эта формула расшифровывается следующим образом:

• P – искомая мощность отопительного оборудования;
• V – объём помещения или дома;
• K – коэффициент потери тепла;
• ΔT – разница между необходимыми показателями тепла и температурным режимом на улице.

Коэффициент потери имеет свои показатели, которые формируются относительно конструкции всех факторов теплопотери.

1. 0,6 – 0,9. Это значения имеют дома с кирпичными стенами и дополнительной двойной изоляцией. Окна с двойным стеклопакетом, а сам дом обладает небольшой площадью. При этом крыша должна иметь теплоизоляцию или систему отопления.
2. 1 – 1,9. Данный коэффициент применяется для домов с двойной кирпичной кладкой, небольшим объёмом оконных проёмов и со стандартным покрытием крыши.
3. 2 – 2,9. В этом случае дом имеет стандартную теплоизоляцию в виде крыши и окон. При этом толщина стен стандартная и составляет один кирпич.
4. 3 – 4. Этот коэффициент применятся для объектов из дерева или зданий ангарного типа со стенами из гофрированного металлического листа.

Все эти показатели обязательно включаются в формулу, так как играют важную роль при расчёте необходимых мощностей.

Расчёт мощности для ГВС

Не все владельцы при покупке котла устанавливают его только на отопление. Использование двухконтурного котла имеет широкую востребованность, что обусловлено достаточной экономией при применении. Также может быть установлено оборудование, работа которого направлена исключительно на подачу горячей воды.

Расчёт показателя мощности производится при учете следующих шагов:

• проведение расчёта среднестатистического объёма потребленной теплой воды на всех членов семьи;
• расчёт объёма горячей воды с температурой нагрева от 90 до 95 градусов, при этом она будет разбавляться;
• расчёт дополнительной мощности котла, отводимой на нагрев воды.

Для примера берём дом, в котором семья использует около 150 литров воды в день. При этом её температура равна 37 градусам. Для расчёта объёма воды необходимо взять за основу следующие значения:

• Vв – это количество используемой теплой воды;
• Тж – это показатель температуры воды, которая будет идти из крана;
• Тп – это значение температуры проточной воды;
• Тг – показатель температуры при выходе из котла.

Значение Vв составляет 150 литров, Тп равняется 8 градусам, Тж составляет 37 градусов, а Тг имеет значение 95 градусов. Поэтому объём потребляемой жидкости на один дом будет составлять 105*(37-8) /(95-8), что при проведении расчётов приводит к значению в 50 литров.

Для расчёта дополнительной мощности применяется формула: Рд=c*m*ΔT. Используемые в ней показатели имеют следующую расшифровку:

• c – удельное значение теплоёмкости воды со стандартным для всех случаев показателем 4,218 кДж/ кг*К;
• ΔT – разница между показателем нагретой воды и проточной;
• m – полученное значение требуемого количества воды на семью.

Формула: 4,218*50*(95-8). Проведя расчёты можно получить значение в 18 348 кДж. Если эту цифру перевести в кВт/ч, то получается показатель – 5,1.

При использовании формул можно получить все необходимые значения, обеспечивающие качественный подбор котла с требуемой мощностью для организации отопления и поставки горячей воды.

Поделиться:

Номинальная мощность

Вы когда-нибудь задумывались, почему ваши родители всегда говорят вам выключать свет, когда вы выходите из комнаты? Это не только для того, чтобы сэкономить деньги на счетах за электроэнергию, но и потому, что количество потребляемой вами электроэнергии рассчитывается отделом электроэнергии. Когда вы используете электроприборы, они получают энергию из национальной сети для питания. Например, когда вы готовите кофе с помощью электрического чайника, он преобразует электрическую энергию в тепловую для нагревания воды.

В этой статье будет рассмотрено, как электрическая энергия передается между приборами, и различные факторы, от которых это зависит. Мы также покажем вам, как рассчитать мощность, потребляемую электроприбором, и приведем несколько примеров. В конце концов, у вас будут знания, необходимые для принятия обоснованных решений при покупке новых электрических устройств. Так что продолжайте читать — и не забудьте выключить свет! Понимание номинальной мощности может помочь вам сделать лучший выбор и сэкономить деньги на счетах за электроэнергию.

Определение номинальной мощности

Номинальная мощность нашей бытовой техники показывает, сколько энергии требуется для питания устройства. Этот рейтинг помогает потребителям решить, какой прибор купить, исходя из того, сколько энергии он будет потреблять. Он также показывает максимальную мощность, которую устройство может безопасно выдержать, которую также должны выдерживать кабель и вилка.

На этикетке устройства указана номинальная мощность. Например, если на этикетке написано 1850-2000 Вт, это означает, что устройству требуется столько энергии за одну секунду. Зарядное устройство для мобильного телефона имеет номинальную мощность 5-25 Вт, что означает, что оно потребляет максимум 25 Вт от электросети. С другой стороны, мощность электрического чайника составляет 3 киловатта, что составляет 3000 джоулей в секунду — в 120 раз больше энергии, потребляемой зарядным устройством для телефона! С тем же количеством энергии вы могли бы вскипятить чайник за 1 минуту или зарядить телефон за 2 часа (120 минут)!

Теперь посмотрим, как рассчитать мощность, используя потребляемый ток и напряжение. Однако не вся электрическая энергия, переданная в прибор, превращается в полезную работу. Часть энергии преобразуется в тепло или другие виды отходов. Вот тут-то и появляется эффективность. Мы поговорим об эффективности и о том, что она означает, в следующем разделе. Понимание номинальной мощности может помочь вам принимать обоснованные решения при покупке новых приборов и экономить энергию!

Формула номинальной мощности

Мы можем рассчитать электрическую мощность или энергию, переданную в цепи, используя формулу: или словами: . Другой способ расчета мощности — использование выполненной работы или энергии, переданной устройством за заданное время. Формула для этого:  или прописью,  где W – выполненная работа или переданная энергия в джоулях, а t – время в секундах. Единицей номинальной мощности является ватт, но для приборов, которые потребляют более высокие значения мощности, мы используем киловатты или мегаватты.

Из приведенных выше уравнений видно, что мощность, потребляемая прибором, зависит от общей передаваемой энергии и времени, в течение которого прибор включен. Приведенное выше уравнение можно изменить, чтобы найти энергию, потребляемую прибором. Другой способ рассчитать передачу энергии — измерить, сколько кулонов заряда проходит через данную разность потенциалов. Это дается формулой: , где Q — заряд в кулонах, а V — разность потенциалов в вольтах.

Теперь поговорим об эффективности. На устройствах можно найти метки эффективности, а полосы разных цветов сравнивают, какое устройство работает более эффективно. Эффективное устройство минимизирует потери энергии при преобразовании. Итак, если у нас есть два устройства с одинаковым рейтингом энергопотребления, изучение их эффективности покажет вам, какая часть потребляемой мощности преобразуется в полезную работу. Эффективность можно рассчитать следующим образом: . Его также можно рассчитать как . Расчет эффективности дает десятичное значение, меньшее или равное единице, которое можно представить в процентах, умножив его на 100. Теоретическое устройство со 100% эффективностью преобразует всю подаваемую мощность в полезную мощность. Примером неэффективного устройства является лампочка накаливания, которая преобразует более 95% вводимой энергии в отработанное тепло вместо света.

Давайте поработаем над несколькими примерами, чтобы попрактиковаться в том, что мы только что узнали. Понимание номинальной мощности и эффективности поможет вам принимать обоснованные решения при покупке новых электроприборов, а также экономить энергию!

Примеры мощности

Чайник вскипятит литр воды за 5 минут; сколько времени потребуется зарядному устройству для телефона мощностью 3 Вт, чтобы передать такое же количество энергии, как чайник?

Шаг 1: Перечислите заданные значения

Шаг 2: Преобразуйте величины

Шаг 3: Рассчитайте энергию, передаваемую чайнику, изменив уравнение для мощности.

Шаг 4: Рассчитайте время, за которое зарядное устройство телефона передает ту же энергию, что и чайник, измените это уравнение для времени.

Наконец, переводим время в секундах в минуты:

Зарядному устройству понадобится передать то же количество энергии, которое передает чайник. это?

Шаг 1: Перечислите заданные значения

Шаг 2: Рассчитайте энергию, передаваемую с помощью правильного уравнения

Энергия, передаваемая при перемещении заряда через разность потенциалов .

Номинальная мощность резистора

Таким образом, номинальная мощность электрического устройства или электроприбора показывает, сколько энергии необходимо для его питания, и максимальную мощность, с которой он может безопасно работать. Это помогает потребителям принимать обоснованные решения при покупке новых приборов и экономить энергию. Электрическая мощность или энергия, передаваемая в цепи, может быть рассчитана с использованием формулы электрической мощности или с использованием выполненной работы или энергии, переданной устройством за заданное время. Единицей номинальной мощности является ватт, но для более высоких значений мощности мы используем киловатты или мегаватты.

Эффективность — еще один важный фактор, который следует учитывать при покупке электрических устройств. Эффективное устройство сводит к минимуму потери энергии при преобразовании и преобразует большее количество подаваемой мощности в полезную работу. Эффективность может быть рассчитана как десятичное значение, меньшее или равное единице, или процентное значение, умноженное на 100. схема. Номинальная мощность измеряется в ваттах и ​​важна для предотвращения перегрева резистора сверх установленного предела.

Понимание этих концепций может помочь вам лучше узнать об электрических устройствах и принимать обоснованные решения при покупке новых устройств.

Номинальная мощность — основные выводы

Номинальная мощность, которую мы видим в наших бытовых приборах, определяет, сколько электроэнергии передается из страны для питания устройства. Не вся энергия, переданная в прибор, превращается в полезную работу. Электрическая мощность или электрическая энергия, передаваемая в цепи, может быть рассчитана с использованием формулы электрической мощности, а также может быть рассчитана с использованием выполненной работы или энергии, переданной устройством за заданный промежуток времени. Символ номинальной мощности представлен тем же символом мощности, Вт. Номинальная мощность резистора показывает максимальную мощность, которую он может рассеять без отказа и разрыва цепи.

Номинальная мощность

Что такое номинальная мощность?

Номинальная мощность устройства определяет, сколько энергии передается из сети для питания устройства. Также указывается максимальное значение мощности, при котором прибор может безопасно работать.

Как узнать номинальную мощность электроприборов?

Номинальную мощность можно найти на большинстве устройств. Его также можно рассчитать по формуле для электроэнергии P=VI

Какова формула номинальной мощности?

Формула для расчета мощности: P = IV или P = E/t, где P — мощность в ваттах, I — ток в амперах, V — разность потенциалов в вольтах, E — переданная энергия в джоулях и t это время в секундах.

Что такое единица измерения номинальной мощности?

Единицей номинальной мощности является ватт (Вт). Это эквивалентно джоулю в секунду.

Как определить, какое устройство потребляет слишком много электроэнергии?

Количество потребляемой электроэнергии прямо пропорционально номинальной мощности приборов. Например, устройство с номинальной мощностью 2000 Вт будет потреблять 2000 Дж за одну секунду. Чтобы определить, сколько энергии потребляет устройство, вы можете использовать вольтметр и амперметр для измерения разности потенциалов и тока, с которым работает устройство, а затем определить потребляемую мощность, используя P = IV.

‍

2.4: Расчет электроэнергии — рабочая сила LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

687

• Тони Р. Купхальдт
• Schweitzer Engineering Laboratories через All About Circuits 9010 4

Изучите формулу силы

Мы видели формулу для определения мощности в электрической цепи — умножая напряжение в «вольтах» на силу тока в «амперах», мы получаем ответ в «ваттах». Давайте применим это к примеру схемы:

Как использовать закон Ома для определения тока

В приведенной выше схеме мы знаем, что у нас есть напряжение батареи 18 вольт и сопротивление лампы 3 Ом. Используя закон Ома для определения тока, получаем:

\[I=\frac{E}{R}=\frac{18 \mathrm{V}}{3 \Omega}=6 \mathrm{A}\]

Теперь, когда мы знаем ток, мы можем взять это значение и умножить его на напряжение, чтобы определить мощность:

\[P=I E=(6 \mathrm{A})(18 \mathrm{V})= 108 \mathrm{W}\]

Это говорит нам о том, что лампа рассеивает (высвобождает) 108 ватт мощности, скорее всего, в виде света и тепла.

Увеличение напряжения батареи

Давайте попробуем взять ту же схему и увеличить напряжение батареи, чтобы посмотреть, что произойдет. Интуиция должна подсказывать нам, что ток цепи будет увеличиваться по мере увеличения напряжения, а сопротивление лампы останется прежним. Точно так же увеличится и мощность:

Теперь напряжение батареи составляет 36 вольт вместо 18 вольт. Лампа все еще обеспечивает 3 Ом электрического сопротивления потоку электронов. Текущий сейчас:

\[I=\frac{E}{R}=\frac{36 \mathrm{V} }{3 \Omega}=12 \mathrm{A}\]

Это понятно : если I = E/R, и мы удваиваем E, в то время как R остается прежним, ток должен удвоиться. Действительно, имеет: у нас теперь 12 ампер тока вместо 6. А что с мощностью?

\[P=I E=(12 \mathrm{A} )(36 \mathrm{V} )=432 Вт\]

Что делает увеличение заряда батареи с питанием?

Обратите внимание, что мощность увеличилась, как мы и подозревали, но она увеличилась немного больше, чем ток. Почему это? Поскольку мощность является функцией напряжения, умноженного на ток, а и , и напряжение, и ток удваиваются по сравнению с их предыдущими значениями, мощность увеличится в 2 x 2 или 4 раза. Вы можете проверить это, разделив 432 Вт на 108 Вт. и видя, что отношение между ними действительно равно 4,

Снова используя алгебру для обработки формул, мы можем взять нашу исходную формулу мощности и изменить ее для приложений, где мы не знаем ни напряжения, ни тока:

Если мы знаем только напряжение (\(E\)) и сопротивление ( \(R\)):

Если мы знаем только ток (\(I\)) и сопротивление (\(R\)):

Историческая справка: это был Джеймс Прескотт Джоуль, а не Георг Саймон Ом, впервые обнаруживший математическую связь между рассеиваемой мощностью и током через сопротивление. Это открытие, опубликованное в 1841 г., соответствовало форме последнего уравнения (P = I ² R) и известен как Закон Джоуля . Однако эти уравнения мощности настолько часто ассоциируются с уравнениями закона Ома, связывающими напряжение, ток и сопротивление (E=IR , I=E/R и R=E/I), что их часто приписывают Ому.

Обзор

• Мощность измеряется в Вт , обозначается буквой «Вт».