So finden Sie aktuelle Leistungsformeln mit Berechnungsbeispielen
Definition
Leistung ist eine skalare Größe. Im allgemeinen Fall entspricht dies dem Verhältnis der geleisteten Arbeit zur Zeit:
P = dA / dt
Mit einfachen Worten bestimmt diese Menge, wie schnell die Arbeit erledigt ist. Es kann nicht nur mit dem Buchstaben P bezeichnet werden, sondern auch mit W oder N, gemessen in Watt oder Kilowatt, was als W bzw. kW abgekürzt wird.
Die elektrische Leistung entspricht dem Produkt aus Strom und Spannung oder:
P = UI
Wie hängt das mit der Arbeit zusammen? U ist das Verhältnis der Arbeit zum Übertragen einer Einheitsladung, und ich bestimme, welche Ladung pro Zeiteinheit durch den Draht geleitet wird. Als Ergebnis der Transformationen haben wir eine Formel erhalten, mit der Sie die Leistung ermitteln können, wobei Sie die Stromstärke und Spannung kennen.
Formeln für DC-Schaltungsberechnungen
Der einfachste Weg, um die Leistung für einen Gleichstromkreis zu berechnen. Wenn Stromstärke und Spannung vorhanden sind, müssen Sie nur die obige Formel verwenden, um die Berechnung durchzuführen:
P = UI
Es ist jedoch nicht immer möglich, die Leistung anhand von Strom und Spannung zu ermitteln. Wenn Sie sie nicht kennen, können Sie P bestimmen, indem Sie den Widerstand und die Spannung kennen:
P = u2/ R.
Sie können die Berechnung auch durchführen, indem Sie den Strom und den Widerstand kennen:
P = i2* R.
Die letzten beiden Formeln eignen sich zur Berechnung der Leistung eines Schaltungsabschnitts, wenn Sie das darauf fallende R-Element I oder U kennen.
Für Wechselstrom
Bei einem Wechselstromkreis müssen jedoch der gesamte aktive und reaktive Stromkreis sowie der Leistungsfaktor (sosF) berücksichtigt werden. Wir haben alle diese Konzepte in diesem Artikel genauer untersucht:https://dem.electricianexp.com/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.
Wir stellen nur fest, dass Sie diese multiplizieren müssen, um die Gesamtleistung in einem einphasigen Netzwerk nach Strom und Spannung zu ermitteln:
S = ui
Das Ergebnis wird in Voltampere erhalten. Um die Wirkleistung (Watt) zu bestimmen, müssen Sie S mit dem Koeffizienten cosФ multiplizieren. Sie finden es in der technischen Dokumentation zum Gerät.
P = UIcosФ
Zur Bestimmung der Blindleistung (Volt-Ampere-Blindleistung) wird sinF anstelle von cos cos verwendet.
Q = UIsinF
Oder drücken Sie aus diesem Ausdruck aus:
Und von hier aus den gewünschten Wert berechnen.
Das Finden der Leistung in einem dreiphasigen Netzwerk ist ebenfalls einfach. Um S (voll) zu bestimmen, verwenden Sie die Berechnungsformel für Strom und Phasenspannung:
S = 3UfIchf
Und das Lineare kennen:
S = 1,73 * U.lIchl
1,73 oder Wurzel von 3 - dieser Wert wird zur Berechnung von Dreiphasenschaltungen verwendet.
Dann, um analog P aktiv zu finden:
P = 3UfIchf* cos = = 1,73 * U.lIchl* cosФ
Die Blindleistung kann bestimmt werden:
Q = 3UfIchf* sinF = 1,73 * U.lIchl* sinF
An diesem Ende endet die theoretische Information und wir werden mit der Praxis fortfahren.
Beispiel für die Berechnung der Scheinleistung für einen Elektromotor
Die Leistung von Elektromotoren ist nützlich oder mechanisch auf der Welle und elektrisch. Sie unterscheiden sich durch den Wert des Leistungskoeffizienten (COP). Diese Informationen sind normalerweise auf dem Typenschild des Elektromotors angegeben.
Von hier aus nehmen wir die Daten zur Berechnung der Verbindung in einem Dreieck zu U linear 380 Volt:
- P.auf der Welle= 160 kW = 160.000 W.
- n = 0,94
- cos Φ = 0,9
- U = 380
Dann finden Sie die aktive elektrische Leistung durch die Formel:
P = pauf der Welle/ n = 160.000 / 0,94 = 170.213 Watt
Jetzt finden Sie S:
S = P / cosφ = 170213 / 0,9 = 189126 W.
Es ist das, was gefunden und berücksichtigt werden muss, wenn ein Kabel oder ein Transformator für einen Elektromotor ausgewählt wird. Damit sind die Berechnungen beendet.
Berechnung für parallele und serielle Verbindung
Bei der Berechnung der Schaltung eines elektronischen Geräts müssen Sie häufig die Leistung ermitteln, die einem separaten Element zugewiesen ist. Dann müssen Sie bestimmte Fälle berücksichtigen, um festzustellen, welche Spannung daran abfällt, ob es sich um eine Reihenschaltung handelt oder welcher Strom bei Parallelschaltung fließt.
Hier ist Itotal:
I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0,6
Gesamtleistung:
P = UI = 12 · 0,6 = 7,2 Watt
An jedem Widerstand R1 und R2 fällt die Spannung ab, da ihr Widerstand gleich ist:
U = IR = 0,6 · 10 = 6 Volt
Und zeichnet sich aus:
P.am Widerstand= UI = 6 * 0,6 = 3,6 Watt
Dann mit Parallelschaltung in einer solchen Schaltung:
Suchen Sie zuerst in jedem Zweig nach I:
Ich1= U / R.1= 12/1 = 12 Ampere
Ich2= U / R.2= 12/2 = 6 Ampere
Und fällt auf:
P.R.1= 12 · 6 = 72 Watt
P.R.2= 12 · 12 = 144 Watt
Insgesamt zugeordnet:
P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 Watt
Oder durch allgemeinen Widerstand:
R.der General= (R.1* R.2) / (R.1+ R.2) = (1 · 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ohm
I = 12 / 0,66 = 18 Ampere
P = 12 · 18 = 216 Watt
Alle Berechnungen stimmten überein, sodass die gefundenen Werte korrekt sind.
Fazit
Wie Sie sehen können, ist es überhaupt nicht schwierig, die Leistung eines Schaltkreises oder seines Abschnitts zu finden. Es spielt keine Rolle, ob es sich um eine Konstante oder eine Änderung handelt. Es ist wichtiger, den Gesamtwiderstand, den Strom und die Spannung korrekt zu bestimmen. Dieses Wissen reicht übrigens bereits für die korrekte Bestimmung der Schaltungsparameter und die Auswahl der Elemente - wie viele Watt zur Auswahl von Widerständen, Kabelquerschnitten und Transformatoren. Seien Sie auch vorsichtig, wenn Sie S vollständig berechnen, wenn Sie den Radikalausdruck berechnen. Es ist nur erwähnenswert, dass bei der Bezahlung von Stromrechnungen, die wir für Kilowattstunden oder kWh bezahlen, diese der über einen bestimmten Zeitraum verbrauchten Strommenge entsprechen. Wenn Sie beispielsweise eine halbe Stunde lang eine 2-Kilowatt-Heizung angeschlossen haben, wickelt der Zähler analog 1 kW / h und in einer Stunde 2 kW / h usw.
Schließlich empfehlen wir, ein nützliches Video zum Thema des Artikels anzusehen:
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