Jak najít aktuální sílu - vzorce s příklady výpočtu

Definice

Síla je skalární množství. Obecně se rovná poměru práce vykonané k času:

P = dA / dt

Jednoduše řečeno, toto množství určuje, jak rychle se práce provádí. To může být označeno nejen písmenem P, ale také W nebo N, měřeno ve wattech nebo kilowattech, což je zkratka W, respektive kW.

Elektrická energie se rovná součinu proudu a napětí nebo:

P = UI

Jak to souvisí s prací? U je poměr práce při přenosu jednotkového náboje a já určuji, jaký náboj prošel drátem za jednotku času. V důsledku transformací jsme získali vzorec, pomocí kterého můžete najít sílu, znát aktuální sílu a napětí.

Vzorce pro výpočty stejnosměrných obvodů

Nejjednodušší způsob výpočtu výkonu pro stejnosměrný obvod. Pokud je k dispozici proudová síla a napětí, stačí k provedení výpočtu použít výše uvedený vzorec:

P = UI

Není však vždy možné najít energii podle proudu a napětí. Pokud je neznáte, můžete určit P a znát odpor a napětí:

P = u²/ R

Můžete také provést výpočet s vědomím proudu a odporu:

P = i²* R

Poslední dvě vzorce jsou vhodné pro výpočet výkonu části obvodu, pokud znáte prvek R I nebo U, který na něj dopadá.

Pro střídavý proud

U elektrického obvodu střídavého proudu se však musí brát v úvahu celkový, aktivní a reaktivní faktor, jakož i účiník (sosF). Všechny tyto pojmy jsme podrobněji prozkoumali v tomto článku:https://csm.electricianexp.com/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Upozorňujeme pouze na to, že pokud chcete zjistit celkový výkon v jednofázové síti proudem a napětím, musíte je znásobit:

S = ui

Výsledek je získán ve voltampérech, pro stanovení činného výkonu (watty) je třeba vynásobit S koeficientem cosФ. Naleznete ji v technické dokumentaci k zařízení.

P = UIcosФ

Ke stanovení jalového výkonu (volt-ampérový jalový výkon) se místo cos cos používá sinF.

Q = UIsinF

Nebo vyjádřete z tohoto výrazu:

A odtud vypočítat požadovanou hodnotu.

Nalezení energie ve třífázové síti je také snadné, pro stanovení S (plné) použijte výpočetní vzorec pro proudové a fázové napětí:

S = 3U_fJá_f

A znát lineární:

S = 1,73 * U_lJá_l

1.73 nebo root 3 - tato hodnota se používá pro výpočet třífázových obvodů.

Potom, analogicky, vyhledejte P jako aktivní:

P = 3U_fJá_f* cos = = 1,73 * U_lJá_l* cosФ

Jalový výkon lze určit:

Q = 3U_fJá_f* sinF = 1,73 * U_lJá_l* sinF

Na základě těchto teoretických informací končí a budeme pokračovat v praxi.

Příklad výpočtu zdánlivého výkonu elektrického motoru

Síla elektrických motorů je užitečná nebo mechanická na hřídeli a elektrické. Liší se hodnotou koeficientu výkonu (COP), tato informace je obvykle uvedena na typovém štítku elektromotoru.

Odtud bereme data pro výpočet připojení v trojúhelníku k U lineární 380 voltů:

1. P_{na hřídeli}= 160 kW = 160 000 W
2. n = 0,94
3. cos Φ = 0,9
4. U = 380

Pak najděte činnou elektrickou energii podle vzorce:

P = p_{na hřídeli}/ n = 160 000 / 0,94 = 170 213 wattů

Nyní můžete najít S:

S = P / cos = 170213 / 0,9 = 189126 W

Je třeba ji najít a vzít v úvahu při výběru kabelu nebo transformátoru pro elektromotor. K tomu jsou výpočty u konce.

Výpočet pro paralelní a sériové připojení

Při výpočtu obvodu elektronického zařízení musíte často najít sílu, která je přidělena na samostatný prvek. Pak musíte určit, jaké napětí na něm poklesne, pokud jde o sériové připojení nebo jaký proud teče při paralelním připojení, zvažte konkrétní případy.

Zde je celkem:

I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0,6

Celkový výkon:

P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 wattu

Na každém rezistoru R1 a R2, protože jejich odpor je stejný, napětí klesá spolu:

U = IR = 0,6 * 10 = 6 V

A vyniká:

P_{na odporu}= UI = 6 * 0,6 = 3,6 wattu

Pak s paralelním připojením v takovém obvodu:

Nejprve vyhledejte v každé větvi:

Já₁= U / R₁= 12/1 = 12 ampérů

Já₂= U / R₂= 12/2 = 6 ampérů

A vyniká na každém z:

P_R1= 12 * 6 = 72 wattů

P_R2= 12 * 12 = 144 wattů

Celkem přiděleno:

P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 wattů

Nebo prostřednictvím obecného odporu:

R_generál= (R₁* R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ohm

I = 12 / 0,66 = 18 A

P = 12 * 18 = 216 wattů

Všechny výpočty se shodovaly, takže nalezené hodnoty jsou správné.

Závěr

Jak vidíte, zjištění síly obvodu nebo jeho úseku není vůbec obtížné, nezáleží na tom, zda se jedná o konstantu nebo změnu. Je důležité správně určit celkový odpor, proud a napětí. Mimochodem, tato znalost již postačuje pro správné stanovení parametrů obvodu a výběr prvků - kolik wattů má vybrat rezistory, průřezy kabelů a transformátory. Při výpočtu S dokončení při výpočtu radikálního výrazu buďte také opatrní. Stojí za to dodat pouze to, že když platíme účty za energie, které platíme za kilowatthodiny nebo kWh, jsou rovny množství energie spotřebované za určité časové období. Například, pokud jste připojili ohřívač 2 kilowatty na půl hodiny, pak bude měřič navíjet 1 kW / h, za hodinu - 2 kW / h atd. Analogicky.

Nakonec doporučujeme sledovat užitečné video k tématu článku:

Přečtěte si také:

• Jak určit spotřebu energie zařízení
• Jak vypočítat průřezy kabelů
• Označení rezistoru výkonem a odporem