Výpočet výkonu v elektrických obvodech

Každý elektrický spotřebič se vyznačuje několika základními parametry, mezi kterými patří jmenovité napětí, proud a napájení. Někdy v technický pas označují pouze výkon a napětí, proud v tomto případě je snadno nalézt pomocí známých vzorců Ohmův (samozřejmě, počet rezervací - např., musí být známy COS). Konverzní je také pravda: vědět, proud a napětí, můžete provést výpočet výkonu. V globální síti je na tomto tématu mnoho materiálů, ale většina z nich je určena pro odborníky.

Podívejme se na to, co se rozumí pojmem "elektrická energie", jaké varianty existují a jak vypočítat sílu. Fyzický význam výkonu indikuje, jak rychle se v instalaci (zařízení) uskuteční konverze (napájení) elektřiny na určitý typ užitečné práce. To je tak jednoduché! U neelektrických zařízení je zcela přípustné použít termín "výkon".

V elektrotechnice se přijímá separace, podle které existuje aktivní a jalová síla. První je přímo přeměněna na užitečnou práci, a proto je považována za hlavní. Jednotka měření je Watt a deriváty - Kilowatt, Megawatt atd. U elektrických spotřebičů pro domácnost je uvedeno přesně. I když to neznamená, že neexistuje žádná reaktivní složka. Na druhou stranu je to nežádoucí, protože při výkonu díla se nezúčastní, ale je ztraceno na různých druzích ztrát. Měření v "var" (volt-ampér reagující) a deriváty - kilovolt-ampér reagující, atd. Součet aktivních a reaktivních složek tvoří celkový výkon (volt-ampér, VA).

Jasným příkladem spotřebitele s čistým zatížením je elektrický ohřívač. Když prochází elektrickým proudem, generuje se teplo a v přímé závislosti. Stejně tak spotřebitel reaktivní energie - klasický transformátor. Když pracuje, vzniká magnetické pole v závitech vinutí, což samo o sobě není nutné (používá se vlastnost elektromagnetické indukce). Magnetický okruh je magnetizován, dochází ke ztrátám. Jinými slovy:

Q = U * I * sin Fi,

kde sin Fi je sinus úhlu mezi proudovým a napěťovým vektorem. Jeho označení závisí na povaze zatížení (kapacitní nebo induktivní).

Výpočet výkonu začíná definicí typu proudu: konstantní nebo proměnná, protože vzorce nejsou univerzální.

V prvním případě použijeme důsledek klasického Ohmova zákona. Výkon P je součinem proudu I napětí U:

P = I * U (W = A * B).

V okruhu s napájecím zdrojem se vezme v úvahu směr EMF: je to nezbytné pro výpočet odporu samotného zdroje. Takže generátor nebo akumulátor, ve kterém proud proudí z ";" na "+" a rozdává energii zatížení okruhu, dodává energii. Je-li proudový proud opačný k použitému potenciálu (nabíjení baterie), je zdrojem EMF absorbován výkon.

Vzorec pro výpočet výkonu pro střídavý proud (jednofázový obvod) bere v úvahu koeficient - "cosine phi". Je to poměr aktivní složky energie k celkovému. Je zřejmé, že v případě TEN se kosinus rovná 1 (ideální), protože neexistuje žádná reaktivní složka. V opačném případě se ke snížení ztrát na straně generátoru používají různé kompenzátory nebo jiné technické řešení.

Tímto způsobem:

P = U * I * cos Fi.

Výpočet výkonu v kWh třífázových obvodů se provádí pro každou fázi a výsledné hodnoty se pak sčítají. U AC se celkový výkon vypočítá jako druhá odmocnina součtu čtverců aktivních a reaktivních složek. Pro generování zařízení (rozvoden) je důležitější přesně znát plný výkon, protože na tomto základě jsou vybrány všechny další prvky následujících obvodů. Je zřejmé, že ve většině případů není možné předem vědět povahu zatížení.