Изчисляване на мощността в електрически вериги

Всеки електрически уред се характеризира с няколко основни параметъра, между които номинално напрежение, ток и мощност. Понякога в технически паспорт само силата и напрежението са показани, токът в този случай е лесен за намиране, като се използват известните ом формули (разбира се, с редица резерви - например cos трябва да се знае). Обратното е също така вярно: знаейки тока и напрежението, можете да извършите изчисление на мощността. В глобалната мрежа има много материали по тази тема, но повечето от тях са предназначени за специалисти.

Нека да разгледаме какво се разбира под термина "електрическа енергия", какви варианти съществуват и как да се изчисли силата. Физическото значение на мощността показва колко бързо в инсталацията (устройството) се осъществява преобразуването (мощността) на електроенергия в определен вид полезна работа. Това е толкова просто! За неелектрически устройства е напълно допустимо използването на термина "изпълнение".

В електротехниката се приема разделяне, според което съществува активна и реактивна мощност. Първият е пряко превърнат в полезна работа, затова се смята за основна. Измервателната единица е Watt и дериватите - Kilowatt, Megawatt и т.н. На домакинските електроуреди се посочва точно. Въпреки че това не означава, че няма реактивен компонент. На свой ред, вторият - нежелан, защото в изпълнението на работата не участва, но се губи на различни видове загуби. Измерени в "var" (волта-ампер реактивен) и производни - киловолта-ампер реактивен и др. Сумата от активните и реактивните компоненти формира общата мощност (волт-ампер, VA).

Ярък пример за потребител с чист активен товар е електрическият нагревател. Когато електрическият ток преминава през него, се генерира топлина и в пряка зависимост. По същия начин, потребителят на реактивна енергия - класически трансформатор. Когато работи, в завоите на намотката се създава магнитно поле, което само по себе си не е необходимо (използва се електромагнитната индукция). Магнитната верига се магнетизира, възникват загуби. С други думи:

Q = U * I * sin Fi,

където sin Fi е синусоида на ъгъла между тока и напрежението вектори. Знакът му зависи от естеството на товара (капацитивен или индуктивен).

Изчисляването на мощността започва с дефинирането на типа ток: постоянен или променлив, тъй като формулите не са универсални.

В първия случай използваме следствие от класическия закон на Ом. Мощността P е произведението на тока I от напрежението U:

P = I * U (W = А * В).

В схемата с електрозахранването се взема под внимание посоката на ЕМП: това е необходимо за изчисляване на съпротивлението на самия източник. Така че генераторът или батерията, в която токът тече от ";" до "+", давайки енергия на товара на веригата, дава енергия. Ако текущият поток е противоположен на приложения потенциал (зареждане на батерията), тогава има абсорбиране на мощност от източника на ЕМП.

Формулата за изчисляване на мощността за променлив ток (еднофазна схема) отчита коефициента - "косинус phi". Това е съотношението на активния компонент на мощността към общото. Очевидно в случая на ТЕМ, косинусът ще бъде равен на 1 (идеален), тъй като няма реактивен компонент. В противен случай се използват различни компенсатори или други технически решения за намаляване на загубите от страна на генератора.

По този начин:

P = U * I * cos Fi.

Изчисляване на мощността в трифазни схеми се изпълнява за всяка фаза и получените стойности след това се сумират. За AC, общата мощност се изчислява като квадратен корен от сумата от квадратите на активните и реактивните компоненти. За генериране на устройства (подстанции) е по-важно да се знае точно пълната мощност, тъй като на тази основа са избрани всички други елементи на следващите вериги. Очевидно е, че в повечето случаи е невъзможно да се знае предварително характера на товара.