Elektrik gücü: formül, birimler. Elektrik akımının gücü nasıl ölçülür?

1882'de İngiliz Bilim Derneği, watt adı verilen yeni bir ölçü birimi kullanmaya karar verdi. Günümüzde ne için kullanılır, neye eşittir ve hangi formülle hesaplanabilir? Gelin tüm bu soruların cevaplarını bulalım.

Watt ne için bir ölçü birimidir?

İngilizlerin watt kullanma geleneğini tanıttığı o kader yıldan beri, modası geçmiş ve pratik olmayan beygir gücü yerine yavaş yavaş tüm dünyada ona geçmeye başladılar. SI sisteminin ortaya çıkmasıyla, içine tanıtıldı ve her yerde kullanılmaya başlandı.

Ne olmuş fiziksel miktar"watt" ölçü birimi var mı? Fizik derslerini hatırlayın: Bu sorunun doğru cevabı güçtür.

Watt, adını "babası" - İskoçyalı James Watt'ın onuruna aldı. Kısaltmada, bu birim her zaman büyük harf - W (SI sisteminin uluslararası standartlarına göre W) ve tamamen - küçük bir "watt" (watt) ile yazılır.

Temel değil, türetilmiş bir birim (SI standardına göre) olduğundan, söz konusu birim metre, kilogram ve saniyeye bağlıdır. Pratikte bu, bir watt'ın bir saniyede bir joule işin yapıldığı güç olduğu anlamına gelir. Yani, aşağıdaki bağımlılık elde edilir: 1W = 1J / 1s = 1H x m / s = kg x m 2 / s 3 = kg x m 2 x s -3.

Yukarıda listelenenlere ek olarak, watt, sistem dışı birimlerle ilişkilidir. Örneğin, bir kalori ile. Yani 1W = 859.845227858985 cal/saat. Bu oran önemli gelir bir elektrikli ısıtıcı tarafından üretilen ısı miktarının hesaplanması hakkında.

formül

Yani watt güç için bir ölçü birimidir. Hangi formülle hesaplanabileceğine bakalım.

Yukarıda belirtildiği gibi, güç, işe ve zamana bağlıdır. Aşağıdaki formül elde edilir: P = A / t (güç, işin zamana bölünmesinin bölümüne eşittir).

İş formülünün şuna eşit olduğunu bilerek: A = F x S (burada F kuvvettir, S mesafedir), bu verileri kullanabilirsiniz.

Sonuç olarak, şu formülü elde ederiz: P = F x S / t. Ve S / t hız (V) olduğundan, güç şu şekilde hesaplanabilir: P = F x V

Amper, watt, voltun birbirine bağımlılığı

Düşündüğümüz ölçü birimi, voltaj (volt cinsinden ölçülür) ve akım (amper cinsinden ölçülür) gibi niceliklerle doğrudan ilgilidir.

1 watt sabit güçtür elektrik akımı 1 V gerilimde ve 1A kuvvette.

Formül biçiminde şöyle görünür: P = I x U.

Watt, kilowatt, megawatt ve mikrowatt

Watt'ın güç için bir ölçü birimi olduğunu, hangi miktarlara bağlı olduğunu ve hangi formülleri hesaplamanın daha kolay olduğunu öğrendikten sonra, kilovat, megawatt ve mikrowatt gibi kavramlara dikkat etmeye değer.

W çok mütevazı bir değer olduğundan (herhangi bir cep telefonu), elektrik enerjisi endüstrisinde kilovat (kW) kullanmak daha yaygındır.

SI sistemi için standart “kilo” önekine bakarak, 1 kW = 1000 W = 10 3 W olduğu sonucuna varabiliriz. Bu nedenle, watt'ı kilowatt'a dönüştürmek için, kilovatlar watt'a dönüştürülürse, sayılarını bine bölmeniz veya tam tersi gerekir.

Örneğin, olağan araba 60.000 watt kapasiteye sahiptir. Bunu kilowatt'a çevirmek için 60.000'i 1000'e bölmeniz gerekiyor ve sonuç 60 kW.

Kilowatt, elektriğin gücünü ölçmek için kabul edilen birimdir. Bu durumda, bazen watt'ın büyük bir katı kullanılır. Bir megawatt - MW'den bahsediyoruz. 1.000.000 watt'a (10 6) veya 1.000 kilowatt'a (10 3) eşittir.

Örneğin, İngiliz Eurostar elektrikli treni 12 megavat kapasiteye sahiptir. Yani, 12.000.000 watt. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, İngiltere'deki en hızlısı.

Mütevazı boyutuna rağmen, bazen bu birim belirli nesnelerin gücünü ölçmek için çok büyük olur, bu nedenle C sistemindeki katlarla birlikte bir watt'ın alt katları da tahsis edilir. Bunlardan en yaygın olarak kullanılanı mikrowatt'tır (μW - megawatt ile karıştırılmaması için küçük harfle yazılmıştır). Watt'ın milyonda birine (10 -6) eşittir. Tipik olarak, bu birim elektrokardiyografların gücü hesaplanırken kullanılır.

Yukarıdaki üçüne ek olarak, watt birimlerinin yaklaşık iki düzine başka katı ve alt katları vardır. Bununla birlikte, çoğunlukla pratikte değil, teorik hesaplamalarda kullanılırlar.

Watt saat

Watt (güç ünitesi) özelliklerini göz önünde bulundurarak, watt-saat (Wh) değerine dikkat edelim. Bu terim, enerji gibi bir miktarı ölçmek için kullanılır (bazen iş watt-saat olarak ölçülür).

1 watt-saat, 1 watt'ta bir saatte yapılan iş miktarına eşittir.

Söz konusu birim oldukça küçük olduğundan, elektriği ölçmek için genellikle kilovat saat (kWh) kullanılır. 1000 watt-saat veya 3600 W s'ye eşittir.

Lütfen elektrik santralleri tarafından üretilen gücün kilovat (bazen megavat) olarak ölçüldüğünü, ancak tüketiciler için miktarının kilovat saat olarak hesaplandığını (mega şehirler veya büyük işletmeler söz konusu olduğunda daha az sıklıkla megavat saat olarak) unutmayın.

Kilovat saat ve megavat saatin yanı sıra, watt saatin normal watt ile tamamen aynı katlara ve alt katlara sahip olduğuna dikkat edin.

Hangi cihaza wattmetre denir

Bir watt (bir güç ölçüm birimi) ve bir watt-saat (bir enerji veya iş birimi) tanımını karşılaştırdıktan sonra, wattmetre (wattmetre) gibi bir cihaza dikkat edin. Bir elektrik akımının aktif gücünü ölçmek için kullanılır.

Bu tür klasik bir cihaz, ikisi wattmetreyi açmak için kullanılan dört kontaktan oluşur. elektrik devresişu anda güç tüketimi ölçülmekte olan kısmı ile tutarlı bir şekilde. Diğer iki pin buna paralel bağlanır.

Wattmetreler genellikle elektrodinamik mekanizmalar temelinde oluşturulur.

Watt, SI sistemine göre güç için bir ölçü birimidir. Günümüzde sadece cihazların değil tüm elektrikli cihazların gücünü ölçmek için kullanılmaktadır.

James Watt ve çok yönlü buhar motoru.

Watt nedir

Bu değer ilk olarak 1882'de gücü ölçmek için önerildi. Birimin adı, ünlü İngiliz (ve eğer doğum yeri ise, o zaman İskoç) mucit James Watt'ın onuruna verildi. Newcomen'in makinesini değiştirerek evrensel bir buhar makinesi yaratan dünyanın en ünlü bilim adamlarından biri. Ancak, en çok kendi adıyla anılan ölçü birimiyle tanınır. Bundan önce, güç, tesadüfen Watt'ın kendisi tarafından kullanılması önerilen beygir gücü (hp) cinsinden hesaplandı. Bizim zamanımızda, h.p. Nadir istisnalar olsa da, esas olarak yalnızca otomobillerde gücü ölçmek için kullanılır.

Fizik teorisine göre güç, enerjinin zamana oranı olarak ifade edilen enerjinin harcanma hızıdır: 1 W = 1 J / 1 s. Bir watt, bir joule'ün (iş birimi) bir saniyeye oranına eşittir. Bugün, kilovat ölçüm birimi (kısaltılmış tanım - kW), elektrikli cihazların gücünü belirtmek için daha sık kullanılmaktadır. Kilovat cinsinden kaç watt olduğunu tahmin etmek kolaydır - SI sisteminde "kilo" öneki bin ile çarpılması sonucu elde edilen değer anlamına gelir.

Aşağıda, konuşmamızın konusu hakkında basit ve anlaşılır bir video izlemenizi öneririz, bilgileri kulaktan daha kolay algılarsanız her şey netleşir ve her durumda malzemeyi birleştirmek için video yararlı olabilir.

Watt a kilowatt
Yani 1 kW = 1000 W (bir kilovat bin watt'a eşittir). Tersine çeviri de aynı derecede basittir: sayıyı bine bölebilir veya virgül üç basamağı sola taşıyabilirsiniz. Örneğin:

• güç çamaşır makinesi 2100 W = 2,1 kW;
• mutfak blender gücü 1,1 kW = 1100 W;
• elektrik motoru gücü 0,55 kW = 550 W, vb.

Kilojoule a kilowatt ve kilowatt saat
Bazen okuyucularımız kilojullerin kilovatlara nasıl dönüştürüleceği ile ilgilenir. Bu soruyu cevaplamak için, watt ve joule temel oranına geri dönelim: 1 W = 1 J / 1 s. Bunu tahmin etmek zor değil:
1 kilojoule = 0.0002777777777778 kilowatt-saat (bir saatte 60 dakika ve bir dakikada 60 saniye, dolayısıyla bir saatte 3600 saniye vardır ve 1/3600 = 0.000277778).

1 W = saatte 3600 joule

Watt için beygir gücü
1 beygir gücü = 736 watt, dolayısıyla 5 beygir gücü = 3.68 kW.

1 kilovat = 1.3587 beygir gücü.

Watt a Kalori
1 joule = 0,239 kalori, dolayısıyla 239 kcal = 0,0002777777777778 kilovat saat.

kilovat saat ile karıştırılmamalıdır

Muhtemelen, herkes hayatında en az bir kez kilovat saat (kW * h) gibi bir birimi duymuştur. Bu birim, cihazın birim zamanda yaptığı işi ölçer. Kilowatttan farkını anlamak için 250 watt güç tüketimine sahip bir ev televizyonu örneğini ele alalım. Bir elektrik sayacına bağlayıp açarsanız, tam olarak bir saat sonra sayaç, TV'nin 0,25 kW elektrik tükettiğini gösterecektir. Yani, TV'nin tüketimi 0,25 kWh'dir. 4 saat boyunca açık bırakılan böyle bir tüketim değerine sahip bir cihaz, sırasıyla 1 kW enerji "yakar". Şu veya bu cihazın günlük tüketimi, tasarımının özelliklerine bağlıdır ve bazen bize en az "obur" gibi görünen cihazların aslında büyük bir paya sahip olduğu ortaya çıkabilir. Genel Giderler elektrik için. Bu nedenle, örneğin, geleneksel bir TV, 100 W'lık bir akkor lambaya kıyasla 4 kat daha düşük tüketime sahiptir. Sırayla, Elektrikli su ısıtıcısı Böyle bir ampulden üç kat daha fazla ışık "yakar". Bir kişisel bilgisayarın ortalama günlük enerji tüketimi yaklaşık 14 kW ve bir buzdolabının - 1,5 kW'a kadar.

Güç ölçü birimlerini tek bir sisteme getirmeniz gerekiyorsa, güç dönüştürmemiz - çevrimiçi bir dönüştürücü işinize yarayacaktır. Ve aşağıda gücün nasıl ölçüldüğünü okuyabilirsiniz.

Güç, belirli bir süre boyunca yapılan işin bu süreye oranına eşit fiziksel bir miktardır.

Güç nasıl ölçülür?

Her öğrencinin bildiği ve uluslararası toplumda kabul gören güç ölçü birimleri watt'tır. Bilim adamı J. Watt'ın onuruna adlandırıldı. Latince W veya W ile gösterilir.

1 Watt, saniyede 1 joule'ye eşit işin meydana geldiği bir güç ölçüm birimidir. Watt, gücü 1 amper ve voltajı 1 volt olan bir akımın gücüne eşittir. Teknolojide, kural olarak megawatt ve kilowatt kullanılır. 1 kilovat 1000 watt'a eşittir.
Güç ayrıca saniyede erg cinsinden ölçülür. saniyede 1 erg Watt'ın 10 üzeri yedinci kuvvetine eşittir. Buna göre 1 watt, erg/sn'nin 10 üzeri yedinci kuvvetine eşittir.

Ayrıca güç ölçü birimi, sistem dışı "beygir gücü" olarak kabul edilir. On sekizinci yüzyılda dolaşıma girdi ve bu güne kadar otomotiv endüstrisinde kullanılmaya devam ediyor. Aşağıdaki gibi belirlenmiştir:

• L.S. (Rusça),
• HP (İngilizce).
• PS (Almanca),
• CV (Fransızca).

Gücü çevirirken, beygir gücünü watt'a dönüştürürken runette hayal edilemez bir karışıklık olduğunu unutmayın. Rusya, BDT ülkeleri ve diğer bazı ülkelerde 1 hp. 735,5 watt'a eşittir. İngiltere ve Amerika'da 1 hp 745.7 watt'a eşittir.

Müşterinin mektubundan:
Tanrı aşkına, UPS'in gücünün neden normal kilovat cinsinden değil de Volt-Amper cinsinden gösterildiğini söyleyin. Bu çok can sıkıcı. Sonuçta, herkes uzun zamandır kilovatlara alıştı. Ve tüm cihazların gücü esas olarak kW olarak gösterilir.
Alexey. 21 Haziran 2007

V teknik özellikler Herhangi bir KGK'nın görünür gücü [kVA] ve aktif güç [kW] belirtilir - bunlar KGK'nın yük kapasitesini karakterize eder. Örnek, aşağıdaki fotoğraflara bakın:

Tüm cihazların gücü watt olarak gösterilmez, örneğin:

• Transformatörlerin gücü VA'da belirtilmiştir:
  http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (TP transformatörleri: eke bakın)
  http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (TSGL transformatörleri: eke bakın)
• Kapasitör gücü Vary'de gösterilir:
  http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (K78-39 kapasitörleri: eke bakın)
  http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (İngiltere kapasitörleri: eke bakın)
• Diğer yük örnekleri - aşağıdaki eklere bakın.

Yükün güç özellikleri, yalnızca durum için tek bir parametreyle (W cinsinden aktif güç) tam olarak ayarlanabilir doğru akım, çünkü DC devresinde yalnızca bir tür direnç vardır - aktif direnç.

Kasa için yükün güç özellikleri alternatif akım iki tane olduğundan, tek bir parametre ile doğru olarak ayarlanamaz farklı şekiller direnç - aktif ve reaktif. Bu nedenle, yalnızca iki parametre: aktif güç ve reaktif güç, yükü doğru bir şekilde karakterize eder.

Aktif ve reaktif dirençlerin çalışma prensibi tamamen farklıdır. Aktif direnç - elektrik enerjisini geri dönüşümsüz olarak diğer enerji türlerine (ısı, ışık, vb.) dönüştürür - örnekler: akkor lamba, elektrikli ısıtıcı (paragraf 39, Fizik Sınıfı 11 V.A.Kasyanov M.: Drofa, 2007).

Reaktif direnç - dönüşümlü olarak enerji biriktirir ve ardından ağa geri verir - örnekler: kapasitör, indüktör (paragraf 40,41, Fizik Sınıfı 11 V.A.Kasyanov M.: Drofa, 2007).

Ayrıca, elektrik mühendisliği ile ilgili herhangi bir ders kitabında, aktif gücün (aktif bir direnç tarafından dağıtılan) watt olarak ve reaktif gücün (bir reaktans aracılığıyla dolaşan) vars olarak ölçüldüğünü okuyabilirsiniz; ayrıca, yükün gücünü karakterize etmek için iki parametre daha kullanılır: toplam güç ve güç faktörü. Tüm bu 4 parametre:

1. Aktif güç: atama P, birim: Watt
2. Reaktif güç: atama Q, birim: Var(Volt Amper reaktif)
3. Görünen güç: atama S, birim: VA(Volt Amper)
4. Güç faktörü: atama k veya çünkü, ölçü birimi: boyutsuz miktar

Bu parametreler şu oranlarla ilişkilidir: S * S = P * P + Q * Q, cosФ = k = P / S

Ayrıca çünkü güç faktörü olarak adlandırılır ( Güç faktörü – PF)

Bu nedenle, elektrik mühendisliğinde, geri kalanı bu ikisinden bulunabileceğinden, bu parametrelerden herhangi ikisi güç karakteristiği için ayarlanır.

Örneğin, elektrik motorları, lambalar (deşarj) - bunlarda. belirtilen veriler P [kW] ve cosF:
http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (AIR motorları: eke bakın)
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (DRL lambaları: eke bakın)
(teknik veri örnekleri farklı yükler aşağıdaki eke bakın)

Güç kaynakları ile aynı. Güçleri (yük kapasitesi), DC güç kaynakları için bir parametre ile karakterize edilir - aktif güç (W) ve kaynak için iki parametre. AC güç kaynağı. Tipik olarak bu iki parametre görünür güç (VA) ve aktiftir (W). Örneğin jeneratör grubu ve UPS parametrelerine bakın.

Çoğu ofis ve Ev aletleri, aktif (reaktans yok veya çok az), bu nedenle güçleri watt olarak gösterilir. Bu durumda yük hesaplanırken KGK'nın watt değeri kullanılır. Yük, giriş güç faktörü düzeltmesi (APFC) olmayan güç kaynağı birimlerine (PSU'lar) sahip bilgisayarlar ise, lazer yazıcı, buzdolabı, klima, elektrik motoru (örneğin dalgıç pompa veya makinenin bir parçası olarak bir motor), floresan balast lambaları vb. - hesaplamada tüm çıkışlar kullanılır. UPS verileri: kVA, kW, aşırı yük özellikleri vb.

Elektrik mühendisliği eğitimlerine bakın, örneğin:

1. Evdokimov F.E. teorik temel elektrik Mühendisliği. - M.: Yayın Merkezi "Akademi", 2004.

2. Nemtsov MV Elektrik mühendisliği ve elektronik. - M.: Yayın Merkezi "Akademi", 2007.

3. Fretedov LA Elektrik mühendisliği. - M .: Yüksek Lisans, 1989.

Ayrıca bkz. AC gücü, Güç faktörü, Elektrik direnci, Reaktans http://en.wikipedia.org
(çeviri: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

Başvuru

Örnek 1: Transformatörlerin ve ototransformatörlerin gücü VA (Volt Amper) olarak gösterilir

http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (TSGL transformatörleri)

http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (LATR / TDGC2 laboratuvar ototransformatörleri)

Örnek 2: Kondansatörlerin gücü Varas cinsinden belirtilir (Volt Amper reaktif)

http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (kapasitörler K78-39)

http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (İngiltere kapasitörleri)

Örnek 3: Elektrik motorlarının teknik verileri aktif güç (kW) ve cosF'yi içerir

Elektrik motorları, lambalar (deşarj), bilgisayar güç kaynakları, birleşik yükler vb. gibi yükler için - teknik veriler P [kW] ve cosF'yi (aktif güç ve güç faktörü) veya S [kVA] ve cosF'yi (görünür güç ve güç faktörü gücü).

http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
(kombine yük - çelik plazma kesme makinası / İnverter Plazma kesici LGK160 (IGBT)

http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (PC güç kaynağı)

ek 1

Yükün yüksek bir güç faktörü (0.8 ... 1.0) varsa, özellikleri aktif yüke yaklaşır. Böyle bir yük, hem ağ hattı hem de güç kaynakları için idealdir, çünkü sistemde reaktif akımlar ve güçler oluşturmaz.

Bu nedenle, birçok ülkede ekipmanın güç faktörünü düzenleyen standartlar kabul edilmiştir.

Ek 2

Tek yük ekipmanı (örneğin, PC güç kaynağı ünitesi) ve çok bileşenli birleştirilmiş (örneğin, birkaç motorlu endüstriyel freze makinesi, PC, aydınlatma vb.) dahili ünitelerin düşük güç faktörlerine (0,8'den az) sahiptir ( örneğin, bir PC güç kaynağı doğrultucu veya bir elektrik motoru 0,6 ... 0,8 güç faktörüne sahiptir). Bu nedenle, günümüzde çoğu ekipman bir güç faktörü düzeltici giriş bloğuna sahiptir. Bu durumda, giriş güç faktörü, düzenleyici standartlara uygun olan 0.9 ... 1.0'dır.

Ek 3. UPS ve Voltaj Regülatörlerinin Güç Faktörü İle İlgili Önemli Not

UPS ve DGS'nin yük kapasitesi, standart bir endüstriyel yüke göre normalleştirilmiştir (endüktif karakterli güç faktörü 0.8). Örneğin UPS 100 kVA / 80 kW. Bu, cihazın maksimum 80 kW güce sahip dirençli bir yük veya 0,8 endüktif güç faktörü ile maksimum 100 kVA güce sahip karma (reaktif-reaktif) bir yük sağlayabileceği anlamına gelir.

Voltaj stabilizatörlerinde durum farklıdır. Stabilizatör için yük güç faktörü önemsizdir. Örneğin, 100 kVA voltaj dengeleyici. Bu, cihazın maksimum 100 kW gücünde dirençli bir yük veya herhangi bir kapasitif veya endüktif güç faktörü ile 100 kVA veya 100 kvar gücünde başka herhangi bir (tamamen aktif, tamamen reaktif, karışık) besleyebileceği anlamına gelir. Bunun lineer yükler için geçerli olduğuna dikkat edin (daha yüksek akım harmonikleri yok). Yük akımının (yüksek THD) büyük harmonik bozulmaları ile dengeleyicinin çıkış gücü azalır.

Ek 4

Saf aktif ve saf reaktif yüklerin açıklayıcı örnekleri:

• 220 VAC alternatif akıma 100 W'lık bir akkor lamba bağlanır - devrenin her yerinde bir iletim akımı vardır (tellerin iletkenleri ve lambanın tungsten saçı aracılığıyla). Yük özellikleri (lambalar): güç S = P ~ = 100 VA = 100 W, PF = 1 => tümü elektrik gücü aktif, yani tamamen lamba tarafından emilir ve ısı ve ışık gücüne dönüşür.
• 220 VAC AC ağına 7 μF'lik polar olmayan bir kapasitör bağlanır - tel devresinde bir iletim akımı vardır, kapasitörün içinde bir ön akım akar (dielektrik üzerinden). Yük (kapasitör) özellikleri: güç S = Q ~ = 100 VA = 100 VAR, PF = 0 => tüm elektrik gücü reaktiftir, yani sürekli olarak kaynaktan yüke ve tekrar yüke dolaşır, vb.

Ek 5

Hakim reaktansı (endüktif veya kapasitif) belirtmek için, güç faktörüne işaret atanır:

+ (artı)- toplam reaktans endüktif ise (örnek: PF = + 0,5). Akım fazı, gerilim fazının bir F açısı kadar gerisindedir.

- (eksi)- toplam reaktans kapasitif ise (örnek: PF = -0.5). Akım fazı, gerilim fazından bir F açısı kadar öndedir.

Ek 6

Ek sorular

Soru 1:
Neden tüm elektrik mühendisliği ders kitaplarında AC devreleri hesaplanırken gerçekte var olmayan hayali sayılar/miktarlar (örneğin reaktif güç, reaktans vb.) kullanılıyor?

Cevap:
Evet, çevreleyen dünyadaki tüm bireysel miktarlar gerçektir. Sıcaklık, reaktans vb. Hayali (karmaşık) sayıların kullanımı sadece hesaplamaları kolaylaştıran matematiksel bir numaradır. Hesaplama sonucunda mutlaka gerçek bir sayı elde edilir. Örnek: yükün (kapasitör) reaktif gücü 20kVAr, gerçek enerji akışıdır, yani kaynak-yük devresinde dolaşan gerçek watt'tır. Ancak bu Watt'ları, yük tarafından geri döndürülemez bir şekilde emilen Watt'lardan ayırt etmek için, bu "dolaşan Watt"ların reaktif Voltlar · Amperler olarak adlandırılmasına karar verildi.

Yorum Yap:
Daha önce, fizikte yalnızca tek nicelikler kullanılıyordu ve hesaplamada tüm matematiksel nicelikler, çevreleyen dünyanın gerçek miktarlarına karşılık geliyordu. Örneğin, mesafe hız çarpı zamana eşittir (S = v * t). Daha sonra, fiziğin gelişmesiyle, yani daha karmaşık nesnelerin (ışık, dalgalar, alternatif elektrik akımı, atom, uzay vb.) incelenmesi gibi ortaya çıktı. çok sayıda her birini ayrı ayrı hesaplamak imkansız hale gelen fiziksel nicelikler. Bu sadece manuel hesaplama sorunu değil, aynı zamanda bilgisayar programlarını derleme sorunudur. çözümler için verilen görev yakın tekli nicelikler, matematikte bilinen dönüşüm yasalarına uyarak daha karmaşık olanlarda (2 veya daha fazla tekli nicelik dahil) birleştirilmeye başlandı. Skaler (tek) nicelikler (sıcaklık vb.), vektör ve karmaşık ikili (empedans vb.), vektör üçlü (vektör) bu şekildedir. manyetik alan ve diğerleri) ve daha karmaşık miktarlar - matrisler ve tensörler (dielektrik tensör, Ricci tensör, vb.). Elektrik mühendisliğinde hesaplamaları basitleştirmek için aşağıdaki hayali (karmaşık) çift değerler kullanılır:

1. Empedans (empedans) Z = R + iX
2. Görünen güç S = P + iQ
3. Dielektrik sabiti e = e "+ yani"
4. Manyetik geçirgenlik m = m "+ im"
5. ve benzeri.

Soru 2:

http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power sayfası S P Q Ф'yi bir komplekste, yani hayali / var olmayan bir düzlemde gösterir. Bütün bunların gerçeklikle ne ilgisi var?

Cevap:
Gerçek sinüzoidlerle hesaplamalar yapmak zordur, bu nedenle hesaplamaları basitleştirmek için Şekil 1'deki gibi bir vektör (karmaşık) gösterimi kullanılır. üstünde. Ancak bu, şekilde gösterilen SP Q'nun gerçeklikle hiçbir ilişkisi olmadığı anlamına gelmez. Gerçek SP Q değerleri, bir osiloskop ile sinüzoidal sinyallerin ölçümlerine dayalı olarak olağan biçimde temsil edilebilir. "Kaynak yük" alternatif akım devresindeki SP Q Ф I U değerleri yüke bağlıdır. Aşağıda, seri bağlı aktif ve reaktif (endüktif) dirençlerden oluşan bir yük durumu için gerçek sinüzoidal sinyaller S P Q ve Ф örneği verilmiştir.

Soru 3:
Sıradan akım kelepçeleri ve bir multimetre ile yük akımı 10 A'dır ve yükteki voltaj 225 V'tur. Çarpma ve yük gücünü W olarak alırız: 10 A 225 V = 2250 W.

Cevap:
2250 VA toplam yük gücünü aldınız (hesaplandınız). Bu nedenle, cevabınız yalnızca yükünüz tamamen aktifse doğru olacaktır, o zaman gerçekten Volt · Amper Watt'a eşittir. Diğer tüm yük türleri için (örneğin bir elektrik motoru) - hayır. Herhangi bir rastgele yükün tüm özelliklerini ölçmek için, örneğin APPA137 gibi bir ağ analizörü kullanmalısınız:

Ek literatüre bakın, örneğin:

Evdokimov F.E. Elektrik Mühendisliğinin Teorik Temelleri. - M.: Yayın Merkezi "Akademi", 2004.

Nemtsov M.V. Elektrik mühendisliği ve elektronik. - M.: Yayın Merkezi "Akademi", 2007.

Fretedov L.A. Elektrik mühendisliği. - M.: Yüksek okul, 1989.

AC gücü, Güç faktörü, Elektrik direnci, Reaktans
http://en.wikipedia.org (çeviri: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

Transformatörlerin teorisi ve hesaplanması düşük güç Yu.N. Starodubtsev / RadioSoft Moskova 2005 / rev d25d5r4feb2013

Merhaba! Güç adı verilen fiziksel bir miktarı hesaplamak için, fiziksel miktarın - işin, bu işin yapıldığı zamana bölündüğü formülü kullanın.

Şuna benziyor:

P, W, N = A / t, (W = J / s).

Ders kitaplarına ve fizik bölümlerine bağlı olarak, formüldeki güç P, W veya N harfleriyle gösterilebilir.

Çoğu zaman güç, mekanik, elektrodinamik ve elektrik mühendisliği gibi fizik ve bilim dallarında kullanılır. Her durumda, kardinalitenin hesaplama için kendi formülü vardır. Alternatif ve doğru akım için de farklıdır. Güç ölçerler gücü ölçmek için kullanılır.

Artık gücün watt ile ölçüldüğünü biliyorsunuz. İngilizce watt - watt, uluslararası atama- W, Rusça kısaltma - W. Bunu hatırlamak önemlidir, çünkü hepsinde Ev aletleri böyle bir parametre var.

Güç skaler bir büyüklüktür, yönü olabilen bir kuvvetin aksine bir vektör değildir. Mekanikte, güç formülünün genel formu şu şekilde yazılabilir:

P = F * s / t, burada F = A * s,

Formüllerden, A yerine s yolu ile çarpılan F kuvvetini nasıl değiştirdiğimiz görülebilir. Sonuç olarak, mekanikte güç, kuvvetin hız ile çarpımı şeklinde yazılabilir. Örneğin, belirli bir güce sahip bir araba, yokuş yukarı giderken daha fazla güç gerektirdiği için yavaşlamak zorunda kalır.

Ortalama insan gücü 70-80 W olarak alınmıştır. Arabaların, uçakların, gemilerin, füzelerin ve endüstriyel tesisler genellikle beygir gücü ile ölçülür. Beygir gücü, watt'ın ortaya çıkmasından çok önce kullanıldı. Bir beygir gücü 745.7W'a eşittir. Ayrıca Rusya'da l. ile birlikte. 735,5 watt'a eşittir.

20 yıl sonra, yoldan geçenler arasında bir röportajda yanlışlıkla size güç hakkında soru sorulursa ve gücün, birim zamanda t yapılan A işinin oranı olduğunu hatırlarsanız. Bu şekilde ifade edebilirseniz, kalabalığı hoş bir şekilde şaşırtın. Gerçekten de, bu tanımda hatırlanması gereken asıl şey, burada bölenin A işi ve temettü t zamanı olduğudur. Sonunda, iş ve zaman sahibi olmak ve birinciyi ikinciye bölmek, uzun zamandır beklenen gücü elde ediyoruz.

Mağazalarda seçim yaparken cihazın gücüne dikkat etmek önemlidir. Su ısıtıcısı ne kadar güçlü olursa, suyu o kadar hızlı ısıtır. Bir klimanın gücü, aşırı motor gerilimi olmadan ne kadar alanı soğutabileceğini belirler. Elektrikli cihazın gücü ne kadar fazlaysa, o kadar fazla akım tüketir, o kadar fazla elektrik harcar, elektrik faturası o kadar fazla olur.

Genel olarak, elektrik gücü şu formülle belirlenir:

nerede ben - akım gücü, U-voltaj

Bazen volt-amper olarak bile ölçülür, B * A olarak yazılır. Toplam güç volt amper cinsinden ölçülür ve aktif gücü hesaplamak için toplam gücü cihazın verimi (verimliliği) ile çarpmanız gerekir, sonra aktif gücü watt olarak elde ederiz.

Çoğu zaman, klima, buzdolabı, ütü gibi cihazlar döngüsel olarak çalışır, termostatı açıp kapatır ve ortalama güçleri toplam zaman iş küçük olabilir.

Alternatif akım devrelerinde genel fiziksel ile örtüşen anlık güç kavramının yanı sıra aktif, reaktif ve görünür güçler de bulunmaktadır. Görünen güç, aktif ve reaktif gücün toplamına eşittir.

Gücü ölçmek için şunu kullanın: elektronik aletler- Wattmetreler. Ölçü birimi Watt, adını o zamanın enerji santrallerinde devrim yaratan gelişmiş buhar motorunun mucidinin onuruna aldı. Bu buluş sayesinde sanayi toplumunun gelişimi hızlandı, trenler, buharlı gemiler, fabrikalar ortaya çıktı, bir buhar makinesinin gücünü kullanarak ürünleri taşımak ve üretmek.

Hepimiz güç kavramıyla birçok kez karşılaştık. Örneğin, farklı arabaların farklı motor güçleri vardır. Ayrıca elektrikli ev aletleri aynı amaca sahip olsalar bile farklı kapasitelere sahip olabilirler.

Güç, işin hızını karakterize eden fiziksel bir niceliktir.

Sırasıyla, Mekanik Güç mekanik işin hızını karakterize eden fiziksel bir niceliktir:

Yani güç, birim zaman başına yapılan iştir.

SI gücü watt cinsinden ölçülür: [ n] = [Ağ].

1 W, 1 saniyede yapılan 1 J iştir.

Güç için örneğin beygir gücü gibi başka ölçü birimleri de vardır:

Bir araba motorunun gücünün en sık ölçüldüğü beygir gücüdür.

Güç formülüne geri dönelim: İşin hesaplandığı formül bizim tarafımızdan biliniyor: Bu nedenle, kardinalite için ifadeyi dönüştürebiliriz:

Daha sonra formülde yer değiştirme modülünün zaman aralığına oranı oluşturulur. Bu, bildiğiniz gibi, hızdır:

Ortaya çıkan formülde hız modülünü kullandığımıza dikkat edin, çünkü hareketin kendisini değil, şimdilik modülünü böldük. Yani, güç, kuvvet modülünün, hız modülünün ve yönleri arasındaki açının kosinüsünün ürününe eşittir.

Bu oldukça mantıklı: örneğin, hareket kuvveti artırılarak pistonun gücü artırılabilir. Daha fazla kuvvet uygulayarak aynı zamanda daha fazla iş yapacak, yani gücü artıracaktır. Ancak kuvveti sabit bırakıp pistonun daha hızlı hareket etmesini sağlasanız bile, şüphesiz birim zamanda yapılan işi artıracaktır. Sonuç olarak, güç artacaktır.

Problem çözme örnekleri.

Amaç 1. Motosikletin gücü 80 hp'dir. Yatay bir bölüm boyunca hareket eden motosikletçi, 150 km / s'lik bir hız geliştirir. Aynı zamanda, motor maksimum gücünün %75'inde çalışır. Motosiklet üzerindeki sürtünme kuvvetini belirleyin.

Amaç 2. Ufka 45 ° açıyla yönlendirilen sabit bir itme kuvvetinin etkisi altında olan avcı, 150 m / s'den 570 m / s'ye hızlanır. Aynı zamanda, savaşçının dikey ve yatay hızı artar. aynı değer zamanın her anında. Savaş uçağının kütlesi 20 tondur Savaşçı bir dakika içinde hızlanırsa motorunun gücü nedir?

Güç ölçü birimlerini tek bir sisteme getirmeniz gerekiyorsa, güç dönüştürmemiz - çevrimiçi bir dönüştürücü işinize yarayacaktır. Ve aşağıda gücün nasıl ölçüldüğünü okuyabilirsiniz.