Güç, akım ve voltaj nasıl hesaplanır: yaşam koşulları için hesaplama ilkeleri ve örnekleri

Paralel ve seri bağlantı için hesaplama

Bir elektronik cihazın devresini hesaplarken, genellikle tek bir elemanda açığa çıkan gücü bulmak gerekir. Ardından, seri bağlantıdan bahsediyorsak veya paralel bağlandığında hangi akımın aktığını, üzerinde hangi voltajın düştüğünü belirlemeniz gerekir, belirli durumları ele alacağız.

Burada İtoplam şuna eşittir:

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

Genel güç:

P=UI=12*0.6=7.2 Watt

Her direnç R1 ve R2'de, dirençleri aynı olduğundan, voltaj düşer:

U=IR=0.6*10=6 Volt

Ve öne çıkıyor:

P_{bir direnç üzerinde}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 Watt

Ardından, böyle bir şemada paralel bağlantı ile:

İlk önce, her dalda I'i ararız:

ben₁=U/R₁=12/1=12 Amper

ben₂=U/R₂=12/2=6 Amper

Ve her birinde öne çıkıyor:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 Watt

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 watt

Hepsi öne çıkıyor:

P=UI=12*(6+12)=216 Watt

Veya toplam direnç yoluyla, o zaman:

R_genel=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0.66 ohm

I=12/0.66=18 Amper

P=12*18=216 Watt

Tüm hesaplamalar eşleşti, bu nedenle bulunan değerler doğru.

Mevcut hesaplama

Akımın büyüklüğü güç tarafından hesaplanır ve bir konut - bir apartman, bir ev tasarlama (planlama) aşamasında gereklidir.

• Güç tüketim cihazlarının ağa bağlanabileceği besleme kablosunun (tel) seçimi bu değerin değerine bağlıdır.
• Elektrik şebekesinin voltajını ve elektrikli cihazların tam yükünü bilerek, formülü kullanarak iletkenden (tel, kablo) geçmesi gereken akımın gücünü hesaplamak mümkündür. Büyüklüğüne göre damarların kesit alanı seçilir.

Daire veya evdeki elektrik tüketicileri biliniyorsa, güç kaynağı devresini doğru şekilde monte etmek için basit hesaplamalar yapmak gerekir.

Üretim amaçları için benzer hesaplamalar yapılır: endüstriyel ekipmanı (çeşitli endüstriyel elektrik motorları ve mekanizmaları) bağlarken kablo damarlarının gerekli kesit alanının belirlenmesi.

GÖREV ÖRNEKLERİ

Bölüm 1

1. İletkendeki akımın gücü 2 kat artırıldı. İletkenin direnci değişmeden, birim zamanda açığa çıkan ısı miktarı nasıl değişecek?

1) 4 kat artacak
2) 2 kat azalacak
3) 2 kat artacak
4) 4 kat azaltmak

2.Elektrikli soba spiralinin uzunluğu 2 kat azaltıldı. Sabit bir şebeke geriliminde spiralde birim zamanda açığa çıkan ısı miktarı nasıl değişir?

1) 4 kat artacak
2) 2 kat azalacak
3) 2 kat artacak
4) 4 kat azaltmak

3. Direnç \(R_1 \)​'nin direnci, \(R_2 \)​ direncinin direncinden dört kat daha azdır. Direnç 2'deki mevcut çalışma

1) direnç 1'den 4 kat daha fazla
2) direnç 1'den 16 kat daha fazla
3) direnç 1'den 4 kat daha az
4) direnç 1'den 16 kat daha az

4. Direnç \(R_1 \)​'nin direnci, \(R_2 \)​ direncinin 3 katıdır. Direnç 1'de açığa çıkacak ısı miktarı

1) direnç 2'den 3 kat daha fazla
2) direnç 2'den 9 kat daha fazla
3) direnç 2'den 3 kat daha az
4) direnç 2'den 9 kat daha az

5. Devre, bir güç kaynağı, bir ampul ve seri olarak bağlanmış ince bir demir telden oluşur. Ampul, aşağıdaki durumlarda daha parlak yanacaktır:

1) teli daha ince bir demirle değiştirin
2) telin uzunluğunu azaltın
3) tel ve ampulü değiştirin
4) demir teli nikrom ile değiştirin

6. Şekil bir çubuk grafiği göstermektedir. Aynı dirence sahip iki iletkenin (1) ve (2) uçlarındaki gerilim değerlerini gösterir. Bu iletkenlerdeki mevcut işin ​\( A_1 \)​ ve ​\( A_2 \)​ değerlerini aynı süre için karşılaştırın.

1) ​\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

7. Şekil bir çubuk grafiği göstermektedir. Aynı direncin iki iletkeninde (1) ve (2) akım gücünün değerlerini gösterir. Bu iletkenlerdeki \( A_1 \)​ ve \ ( A_2 \) mevcut çalışma değerlerini aynı süre için karşılaştırın.

1) ​\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

8. Odayı aydınlatmak için bir avizede 60 ve 100 W gücünde lambalar kullanırsanız, o zaman

A. 100W'lık bir lambada büyük bir akım olacaktır.
B. 60 W'lık bir lambanın direnci daha fazladır.

Doğru(lar), ifade(ler)dir

1) sadece bir
2) sadece B
3) hem A hem de B
4) ne A ne B

9. Doğru akım kaynağına bağlı bir elektrikli soba 120 saniyede 108 kJ enerji tüketir. Direnci 25 ohm ise kiremit spiralindeki akım gücü nedir?

1) 36 A
2) 6 Bir
3) 2.16 A
4) 1.5A

10. Akımı 5 A olan bir elektrikli soba 1000 kJ enerji tüketir. Direnci 20 ohm ise akımın karonun spiralinden geçme süresi nedir?

1) 10000 sn
2) 2000'ler
3) 10 sn
4) 2 sn

11. Elektrikli sobanın nikel kaplı bobini, aynı uzunluk ve kesit alanına sahip bir nikrom bobin ile değiştirildi. Karo elektrik şebekesine bağlandığında, fiziksel miktarlar ve olası değişiklikleri arasında bir yazışma kurun. Seçilen sayıları ilgili harflerin altına tabloya yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.

FİZİKSEL MİKTAR
A) Bobinin elektrik direnci
B) Spiraldeki elektrik akımının gücü
B) Fayansların tükettiği elektrik akımı gücü

DEĞİŞİMİN NİTELİĞİ
1) artan
2) azalmış
3) değişmedi

12. Fiziksel nicelikler ile bu niceliklerin belirlendiği formüller arasında bir ilişki kurun. Seçilen sayıları ilgili harflerin altına tabloya yazın.

FİZİKSEL ÖZELLİKLER
A) çalışma akımı
B) akım gücü
b) akım gücü

FORMÜL
1) ​\( \frac{q}{t} \)​
2) \(qU \)​
3) \( \frac{RS}{L} \)​
4) \(Kullanıcı Arayüzü \)​
5) \( \frac{U}{I} \)​

Bölüm 2

13.Isıtıcı, 220 V voltajlı bir ağa 7,5 ohm dirençli bir reosta ile seri olarak bağlanmıştır. Reostadaki elektrik akımının gücü 480 W ise ısıtıcının direnci nedir?

Toplam güç ve bileşenleri

Elektrik gücü, elektriğin değişim veya iletim oranından sorumlu bir miktardır. Görünen güç S harfi ile gösterilir ve akım ve gerilimin etkin değerlerinin çarpımı olarak bulunur. Ölçü birimi volt-amperdir (VA; VA).

Görünen güç iki bileşenden oluşabilir: aktif (P) ve reaktif (Q).

Aktif güç watt (W; W), reaktif güç vars (Var) olarak ölçülür.

Güç tüketimi zincirine ne tür bir yükün dahil olduğuna bağlıdır.

Dirençli yük

Bu tip yük, elektrik akımına direnen bir elemandır. Sonuç olarak, akım yükü ısıtma işini yapar ve elektrik ısıya dönüştürülür. Aküye herhangi bir dirençte bir direnç seri bağlanırsa, kapalı devreden geçen akım akü boşalana kadar onu ısıtır.

Dikkat! AC şebekelerde aktif yük olarak bir termal elektrikli ısıtıcı (TENA) örneği verilebilir. Üzerindeki ısı dağılımı, elektriğin çalışmasının sonucudur.

Bu tür tüketiciler ayrıca ampul bobinlerini, elektrikli sobaları, fırınları, ütüleri, kazanları içerir.

kapasitif yük

Bu tür yükler, elektrik alanlarında enerji biriktirebilen ve kaynaktan yüke bir güç hareketi (salınım) oluşturabilen ve bunun tersi de olabilen cihazlardır.Kapasitif yükler, devrede seri ve paralel bağlı kapasitörler, kablo hatları (damarlar arasındaki kapasitans), kapasitörler ve indüktörlerdir. Ses güç amplifikatörleri, aşırı uyarılmış moddaki senkron elektrik motorları da kapasitif bileşenin hatlarını yükler.

endüktif yük

Elektrik tüketicisi, bileşimi de dahil olmak üzere belirli bir ekipman olduğunda:

• transformatörler;
• üç fazlı asenkron motorlar, pompalar.

Ekipmana bağlı plakalarda cos ϕ gibi bir özellik görebilirsiniz. Bu, ekipmanın bağlanacağı AC şebekedeki akım ve voltaj arasındaki faz kaydırma faktörüdür. Ayrıca güç faktörü olarak da adlandırılır, çünkü birliğe ne kadar yakınsa o kadar iyidir.

Önemli! Bir cihaz endüktif veya kapasitif bileşenler içerdiğinde: transformatörler, bobinler, sargılar, kapasitörler, sinüzoidal akım, fazda bir açıyla voltajın gerisinde kalır. İdeal olarak, kapasitans -900 faz kayması sağlar ve endüktans - + 900

Yük tipine bağlı olarak Cos ϕ değerleri

Kapasitif ve endüktif bileşenler birlikte reaktif güç oluşturur. O zaman toplam güç formülü:

S = √ (P2 + Q2),

nerede:

• S, görünen güçtür (VA);
• P aktif kısımdır (W);
• Q, reaktif kısımdır (Var).

Bunu grafiksel olarak gösterirseniz, P ve Q vektörlerinin eklenmesinin, güç üçgeninin hipotenüsü olan S'nin tam değeri olacağını görebilirsiniz.

Tam gücün özünün grafiksel açıklaması

Elektrik devreleri ve çeşitleri

Bir elektrik devresi, belirli bir şekilde bağlanan bir cihaz ve bireysel nesneler kompleksidir. Elektriğin geçişi için bir yol sağlarlar.Belirli bir süre için her bir iletken içinde akan yükün bu sürenin süresine oranını karakterize etmek için belirli bir fiziksel miktar kullanılır. Ve bu elektrik devresindeki akımdır.

Böyle bir zincirin bileşimi, bir enerji kaynağı, enerji tüketicileri, yani. yük ve teller. İki çeşide ayrılırlar:

• Dallanmamış - jeneratörden enerji tüketicisine hareket eden akımın değeri değişmez. Örneğin, bu sadece bir ampul içeren aydınlatmadır.
• Dallı - bazı dalları olan zincirler. Kaynaktan hareket eden akım bölünür ve birkaç dal boyunca yüke gider. Ancak anlamı değişir.

Bir örnek, çok kollu bir avize içeren aydınlatmadır.

Bir dal, seri olarak bağlanmış bir veya daha fazla bileşendir. Akımın hareketi, yüksek voltajlı bir düğümden minimum değerli bir düğüme gider. Bu durumda, düğümdeki gelen akım, giden akımla çakışır.

Devreler doğrusal olmayan ve doğrusal olabilir. İlkinde, değerlerin akım ve gerilime bağlı olduğu bir veya daha fazla eleman varsa, ikincisinde elemanların özellikleri böyle bir bağımlılığa sahip değildir. Ayrıca doğru akım ile karakterize edilen devrelerde yönü değişmez, ancak alternatif akım durumunda zaman parametresini dikkate alarak değişir.

özellikleri

Alternatif akım bir devreden geçer ve yönünü büyüklük ile değiştirir. Manyetik alan oluşturur. Bu nedenle, genellikle periyodik sinüzoidal alternatif elektrik akımı olarak adlandırılır. Eğri bir çizgi yasasına göre, değeri belirli bir süre sonra değişir. Bu nedenle sinüzoidal olarak adlandırılır. Kendi ayarları var.Önemli olanlardan periyodu frekans, genlik ve anlık değer ile belirtmekte fayda var.

Periyot, elektrik akımında bir değişikliğin meydana geldiği ve daha sonra tekrar ettiği süredir. Frekans, saniyedeki bir periyottur. Hertz, kilohertz ve milihertz cinsinden ölçülür.

Genlik - tam bir süre boyunca voltaj ve akış verimliliği ile mevcut maksimum değer. Anlık değer - belirli bir zamanda meydana gelen alternatif akım veya voltaj.

AC Özellikleri

AC için

Bununla birlikte, bir AC devresi için toplam, aktif ve reaktif ile güç faktörü (cosF) dikkate alınmalıdır. Tüm bu kavramları bu makalede daha ayrıntılı olarak tartıştık.

Akım ve voltaj için tek fazlı bir ağdaki toplam gücü bulmak için bunları çarpmanız gerektiğini yalnızca not ediyoruz:

S=Kullanıcı Arayüzü

Sonuç volt-amper cinsinden elde edilecektir, aktif gücü (watt) belirlemek için S'yi cosФ katsayısı ile çarpmanız gerekir. Cihazın teknik belgelerinde bulunabilir.

P=UIcos

Reaktif gücü (reaktif volt-amper) belirlemek için cosФ yerine sinФ kullanılır.

Q=UIsin

Veya bu ifadeden ifade edin:

Ve buradan istenen değeri hesaplayın.

Üç fazlı bir ağda gücü bulmak da zor değildir; S'yi (toplam) belirlemek için akım ve faz voltajı için hesaplama formülünü kullanın:

S=3U_f/_f

Ve Ulinear'ı bilmek:

S=1.73*U_benben_ben

1.73 veya 3'ün kökü - bu değer, üç fazlı devrelerin hesaplanmasında kullanılır.

Sonra analojiyle P'yi aktif bulmak için:

P=3U_f/_f*cosФ=1.73*U_benben_ben*çünkü

Reaktif güç belirlenebilir:

S=3U_f/_f*sinФ=1.73*U_benben_ben*günahФ

Bu teorik bilgileri sonlandırıyor ve uygulamaya geçiyoruz.

bir.Direnç ve uygulanan gerilime bağlı olarak güç kaybı ve akan akımın hesaplayıcısı.

Ohm yasası gerçek zamanlı demo.
Referans için
Bu örnekte devrenin gerilimini ve direncini artırabilirsiniz. Gerçek zamanlı olarak bu değişiklikler devrede akan akımı ve dirençte harcanan gücü değiştirecektir.
Ses sistemlerini düşünürsek, amplifikatörün belirli bir yük (direnç) için belirli bir voltaj ürettiğini unutmamalısınız. Bu iki miktarın oranı gücü belirler.
Amplifikatör, dahili güç kaynağına ve akım kaynağına bağlı olarak sınırlı miktarda voltaj verebilir. Amplifikatörün belirli bir yüke (örneğin 4 ohm) sağlayabileceği güç de tam olarak sınırlıdır.
Daha fazla güç elde etmek için amplifikatöre daha düşük dirençli (örneğin 2 ohm) bir yük bağlayabilirsiniz. Lütfen daha az dirençli bir yük kullanırken - iki kez söyleyin (4 ohm idi, 2 ohm oldu) - gücün de iki katına çıkacağını (bu gücün dahili güç kaynağı ve akım kaynağı tarafından sağlanabilmesi şartıyla) unutmayın.
Örneğin, yüke 20 volttan fazla olmayan bir voltaj iletebileceğini bilerek 4 ohm'luk bir yüke 100 watt gücünde bir mono amplifikatör alırsak.
Hesap makinemize kaydırıcı koyarsanız
Voltaj 20 Volt
Direnç 4 Ohm
Alacaksınız
Güç 100 watt
 
Direnç kaydırıcısını 2 ohm hareket ettirirseniz, gücün iki katına çıktığını ve 200 watt'a çıktığını göreceksiniz.
Genel bir örnekte, akım kaynağı bir pildir (bir ses yükseltici değil), ancak akım, voltaj, direnç ve direncin bağımlılıkları tüm devrelerde aynıdır.
 

Elektrik devrelerinin hesaplanması

Elektrik devrelerini hesaplamak için kullanılan tüm formüller birbirini takip eder.

Elektriksel özelliklerin ilişkileri

Yani örneğin güç hesaplama formülüne göre P ve U biliniyorsa mevcut gücü hesaplayabilirsiniz.

220 V'luk bir ağa bağlı bir ütünün (1100 W) hangi akımı tüketeceğini bulmak için, mevcut gücü güç formülünden ifade etmeniz gerekir:

Ben = P/U = 1100/220 = 5 A.

Elektrikli sobanın spiralinin hesaplanan direncini bilerek, P cihazını bulabilirsiniz. Direnç yoluyla güç şu formülle bulunur:

P = U2/R.

Belirli bir devrenin çeşitli parametrelerini hesaplayarak belirlenen görevlerin çözülmesine izin veren birkaç yöntem vardır.

Elektrik devrelerini hesaplama yöntemleri

Çeşitli akım devreleri için gücün hesaplanması, elektrik hatlarının durumunu doğru bir şekilde değerlendirmeye yardımcı olur. Verilen Pnom ve S parametrelerine göre seçilen ev ve endüstriyel cihazlar, güvenilir bir şekilde çalışacak ve yıllarca maksimum yüklere dayanacaktır.

Nasıl tasarruf edilir

İki tarifeli bir sayaç takmak, elektrikli ısıtma maliyetlerinden tasarruf sağlar. Sabit elektrikli ısıtma tesisatı ile donatılmış daire ve evler için Moskova tarifeleri iki maliyet arasında ayrım yapar:

1. 4,65 saat 7:00 ile 23:00 arası.
2. 1,26 saat 23:00 - 7:00 arası.

Ardından, günün 24 saati çalışmaya bağlı olarak, gücün üçte biri için açık olan 9 kW'lık bir elektrikli kazan harcayacaksınız:

9*0.3*12*4.65 + 9*0.3*12*1.26 = 150 + 40 = 190 ruble

Günlük tüketimdeki fark 80 ruble. Bir ayda 2400 ruble tasarruf edeceksiniz. İki tarifeli bir sayacın kurulumunu haklı çıkaran şey.

İki tarifeli sayaç kullanırken tasarruf etmenin ikinci yolu, elektrikli cihazlar için otomatik kontrol cihazları kullanmaktır. Geceleri bir elektrikli kazan, kazan ve diğer şeylerin tepe tüketimini atamaktan ibarettir, o zaman elektriğin çoğu 4.65'te değil 1.26'da tahsil edilecektir. Siz işteyken kombi ya tamamen kapanabilir ya da düşük enerji modunda, örneğin %10 gücünde çalışabilir. Elektrikli kazanın çalışmasını otomatikleştirmek için programlanabilir dijital termostatlar veya programlama özelliği olan kazanlar kullanabilirsiniz.

Sonuç olarak, bir elektrikli kazan, konvektör veya başka bir elektrikli ısıtıcı olup olmadığına bakılmaksızın, bir evi elektrikle ısıtmanın belirli bir yöntemden bağımsız olarak oldukça pahalı bir yöntem olduğunu belirtmek isterim. Sadece gaza bağlanmanın bir yolu olmadığı durumlarda ona gelirler. Elektrikli kazan çalıştırma maliyetlerine ek olarak, üç fazlı bir elektrik girişi kaydetmenin ilk maliyetlerini bekliyorsunuz.

Ana işler şunlardır:

• teknik özellikler, elektrik projesi vb. dahil olmak üzere bir belge paketinin yürütülmesi;
• topraklama organizasyonu;
• bir evi bağlamak ve yeni bir kablo döşemek için kablo maliyeti;
• sayaç kurulumu.

Ayrıca, bölgenizde böyle bir teknik olanak yoksa, trafo merkezleri zaten limitlerinde çalışırken, üç fazlı bir giriş ve güç artışı reddedilebilir. Kazan ve ısıtma tipinin seçimi sadece isteklerinize değil, aynı zamanda altyapının özelliklerine de bağlıdır.

Bu, kısa makalemizi sonlandırıyor. Artık bir elektrikli kazan tarafından gerçek elektrik tüketiminin ne olduğu ve bir evi elektrikle ısıtmanın maliyetini nasıl azaltabileceğinizin netleştiğini umuyoruz.

Blok sayısı: 18 | Toplam karakter: 24761
Kullanılan bağışçı sayısı: 7
Her bağışçı için bilgi:

Direnç değişikliği:

Aşağıdaki şemada, şeklin sağ ve sol tarafında gösterilen sistemler arasındaki direnç farkını görebilirsiniz. Musluktaki su basıncına karşı direnç, vana tarafından karşılanır, vananın açılma derecesine bağlı olarak direnç değişir.

Bir iletkendeki direnç, iletkenin daralması olarak gösterilir, iletken ne kadar darsa, akımın geçişine o kadar fazla karşı koyar.

Devrenin sağ ve sol tarafında voltaj ve su basıncının aynı olduğunu fark edebilirsiniz.

En önemli gerçeğe dikkat etmeniz gerekiyor. Dirençle orantılı olarak akım artar ve azalır.

Dirençle orantılı olarak akım artar ve azalır.

Solda, vana tamamen açıkken, en büyük su akışını görüyoruz. Ve en düşük dirençte, iletkendeki en büyük elektron akışını (amper) görüyoruz.

Sağ tarafta valf çok daha kapalı ve su akışı da çok daha büyük hale geldi.

İletkenin daralması da yarıya indi, bu da akımın akışına karşı direncin iki katına çıktığı anlamına geliyor. Gördüğümüz gibi, yüksek direnç nedeniyle iletkenden iki kat daha az elektron akar.

Referans için

Lütfen şemada gösterilen iletken daralmasının sadece akım akışına direnç örneği olarak kullanıldığını unutmayın. Gerçek koşullarda, iletkenin daralması, akan akımı büyük ölçüde etkilemez.

Yarı iletkenler ve dielektrikler çok daha fazla direnç sağlayabilir.

Diyagramdaki incelen iletken, devam eden sürecin özünü anlamak için sadece bir örnek olarak gösterilmiştir.Ohm yasasının formülü, direnç ve akım gücünün bağımlılığıdır.

ben=E/R
Formülden de görebileceğiniz gibi, akım gücü devrenin direnci ile ters orantılıdır.

Daha fazla direnç = daha az akım
 

* Voltajın sabit olması şartıyla.
 

formülleri kullanma

Bu açı, endüktif ve kapasitif elemanlar içeren değişken U devrelerindeki faz kaymasını karakterize eder. Aktif ve reaktif bileşenleri hesaplamak için formüllerde kullanılan trigonometrik fonksiyonlar kullanılır. Bu formülleri kullanarak sonucu hesaplamadan önce, hesaplayıcıları veya Bradis tablolarını kullanarak sin φ ve cos φ'yi belirlemek gerekir. Daha sonra formüllere göre

Elektrik devresinin istenen parametresini hesaplayacağım. Ancak, harmonik salınım yasalarına göre sürekli değişen U nedeniyle bu formüllere göre hesaplanan parametrelerin her birinin, anlık veya kare-ortalama veya ara değer alabileceği dikkate alınmalıdır. . Yukarıda gösterilen üç formül, akım ve U'nun rms değerleri için geçerlidir. Diğer iki değerin her biri, zamanın geçişini hesaba katan farklı bir formül kullanan bir hesaplama prosedürünün sonucudur:

Ancak bu tüm nüanslar değil. Örneğin, elektrik hatları için dalga işlemlerini içeren formüller kullanılır. Ve farklı görünüyorlar. Ama bu tamamen farklı bir hikaye...

AC için

Bununla birlikte, bir AC devresi için toplam, aktif ve reaktif ile güç faktörü (cosF) dikkate alınmalıdır. Tüm bu kavramları bu makalede daha ayrıntılı olarak tartıştık.

Akım ve voltaj için tek fazlı bir ağdaki toplam gücü bulmak için bunları çarpmanız gerektiğini yalnızca not ediyoruz:

S=Kullanıcı Arayüzü

Sonuç volt-amper cinsinden elde edilecektir, aktif gücü (watt) belirlemek için S'yi cosФ katsayısı ile çarpmanız gerekir. Cihazın teknik belgelerinde bulunabilir.

P=UIcos

Reaktif gücü (reaktif volt-amper) belirlemek için cosФ yerine sinФ kullanılır.

Q=UIsin

Veya bu ifadeden ifade edin:

Ve buradan istenen değeri hesaplayın.

Üç fazlı bir ağda gücü bulmak da zor değildir; S'yi (toplam) belirlemek için akım ve faz voltajı için hesaplama formülünü kullanın:

Ve Ulinear'ı bilmek:

1.73 veya 3'ün kökü - bu değer, üç fazlı devrelerin hesaplanmasında kullanılır.

Sonra analojiyle P'yi aktif bulmak için:

Reaktif güç belirlenebilir:

Bu teorik bilgileri sonlandırıyor ve uygulamaya geçiyoruz.

İş ve elektrik gücü ile ilgili sorular

Elektrik akımının işi ve gücü için teorik sorular aşağıdaki gibi olabilir:

1. Elektrik akımı işinin fiziksel miktarı nedir? (Cevabı yukarıdaki yazımızda verilmiştir).
2. Elektrik gücü nedir? (Yukarıda verilen cevap).
3. Joule-Lenz yasasını tanımlayın. Cevap: R dirençli sabit bir iletkenden geçen elektrik akımının işi iletkende ısıya dönüştürülür.
4. Akımın çalışması nasıl ölçülür? (Yukarıdaki cevap).
5. Güç nasıl ölçülür? (Yukarıdaki cevap).

Bu örnek bir soru listesidir. Fizikteki teorik soruların özü her zaman aynıdır: fiziksel süreçlerin anlaşılmasını, bir niceliğin diğerine bağımlılığını, uluslararası SI sisteminde kabul edilen formüller ve ölçü birimleri bilgisini kontrol etmek.

Konuyla ilgili ilginç bilgiler

Üretimde üç fazlı bir güç kaynağı şeması kullanılır.Böyle bir ağın toplam voltajı 380 V'tur. Ayrıca, bu tür kablolama çok katlı binalara kurulur ve ardından daireler arasında dağıtılır. Ancak ağdaki son voltajı etkileyen bir nüans vardır - çekirdeğin voltaj altında bağlanması 220 V ile sonuçlanır. Tek fazın aksine üç fazlı, yük kalkanda dağıtıldığı için güç ekipmanını bağlarken bozulmaz. Ancak özel bir eve üç fazlı bir ağ getirmek için özel bir izin gereklidir, bu nedenle biri sıfır olan iki çekirdekli bir şema yaygındır.

AC Güç Normları

Voltaj ve güç, bir apartman dairesinde veya özel bir evde yaşayan herkesin bilmesi gereken şeylerdir. Bir apartman dairesinde ve özel bir evde standart AC voltajı 220 ve 380 watt miktarında ifade edilir. Elektrik enerjisinin gücünün nicel ölçüsünün belirlenmesine gelince, elektrik akımını voltaja eklemek veya gerekli göstergeyi bir wattmetre ile ölçmek gerekir. Aynı zamanda son cihaz ile ölçüm yapabilmek için problar ve özel programlar kullanmanız gerekmektedir.

AC Gücü Nedir?

AC gücü, belirli bir zamanda iş üreten akım miktarının zamana oranı ile belirlenir. Sıradan bir kullanıcı, elektrik enerjisi tedarikçisi tarafından kendisine iletilen güç göstergesini kullanır. Kural olarak, 5-12 kilowatt'a eşittir. Bu rakamlar, gerekli elektrikli ev aletlerinin çalışabilirliğini sağlamak için yeterlidir.

Bu gösterge, eve enerji temini için hangi dış koşullara, güç tanklarının tüketici kaynağına ulaştığı anı düzenleyen hangi sınırlayıcı akım cihazlarının (otomatik veya yarı otomatik cihazlar) kurulu olduğuna bağlıdır. Bu, ev elektrik panosundan merkezi elektrik dağıtım ünitesine kadar farklı seviyelerde yapılır.

AC ağındaki güç normları

Elektrik devresi dönüştürme yöntemi

Karmaşık devrelerin bireysel devrelerinde akım gücü nasıl belirlenir? Pratik problemleri çözmek için her bir elemanın elektriksel parametrelerini netleştirmek her zaman gerekli değildir. Hesaplamaları basitleştirmek için özel dönüştürme teknikleri kullanılır.

Bir güç kaynağına sahip bir devrenin hesaplanması

Seri bağlantı için, örnekte ele alınan elektrik dirençlerinin toplamı kullanılır:

Gerekli = R1 + R2 + … + Rn.

Döngü akımı, devrenin herhangi bir noktasında aynıdır. Kontrol bölümünün kırılmasında bir multimetre ile kontrol edebilirsiniz. Ancak, her bir elemanda (farklı değerlere sahip), cihaz farklı bir voltaj gösterecektir. İle Kirchhoff'un ikinci yasası hesaplama sonucunu hassaslaştırabilirsiniz:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Dirençlerin paralel bağlantısı, devreler ve hesaplamalar için formüller

Bu varyantta, Kirchhoff'un ilk varsayımına tam olarak uygun olarak, giriş ve çıkış düğümlerinde akımlar ayrılır ve birleştirilir. Şemada gösterilen yön, bağlı pilin polaritesi dikkate alınarak seçilir. Yukarıda tartışılan ilkelere göre, devrenin ayrı bileşenlerinde voltaj eşitliğinin temel tanımı korunur.

Aşağıdaki örnek, ayrı dallarda akımın nasıl bulunacağını gösterir. Hesaplama için aşağıdaki başlangıç ​​değerleri alınmıştır:

• R1 = 10 Ohm;
• R2 = 20 ohm;
• R3= 15 ohm;
• U = 12 V.

Aşağıdaki algoritma devrenin özelliklerini belirleyecektir:

üç element için temel formül:

Rtot = R1*R2*R3/(R1*R2 + R2*R3 + R1*R3.

• verileri değiştirerek, Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4.615 ohm hesaplayın;
• I \u003d 12 / 4.615 ≈ 2.6 A;
• I1 \u003d 12 / 10 \u003d 1,2 A;
• I2 = 12/20 = 0,6 A;
• I3 = 12/15 = 0,8 A.

Önceki örnekte olduğu gibi, hesaplama sonucunu kontrol etmeniz önerilir. Bileşenleri paralel bağlarken, giriş akımlarının eşitliği ve toplam değer dikkate alınmalıdır:

I \u003d 1,2 + 0,6 + 0,8 \u003d 2,6 A.

Sinüzoidal bir kaynak sinyali kullanılırsa, hesaplamalar daha karmaşık hale gelir. Tek fazlı 220V prize bir transformatör bağlandığında, boş moddaki kayıplar (kaçak) dikkate alınmalıdır. Bu durumda sargıların endüktif özellikleri ve kuplaj (dönüşüm) katsayısı esastır. Elektrik direnci (XL) aşağıdaki parametrelere bağlıdır:

• sinyal frekansı (f);
• endüktans (L).

XL'yi aşağıdaki formülle hesaplayın:

XL \u003d 2π * f * L.

Kapasitif bir yükün direncini bulmak için aşağıdaki ifade uygundur:

Xc \u003d 1/2π * f * C.

Reaktif bileşenli devrelerde akım ve gerilim fazlarının kaydırıldığı unutulmamalıdır.

Birden fazla güç kaynağına sahip kapsamlı bir elektrik devresinin hesaplanması

Göz önünde bulundurulan prensipler kullanılarak karmaşık devrelerin özellikleri hesaplanır. Aşağıda, iki kaynak olduğunda bir devredeki akımın nasıl bulunacağı gösterilmektedir:

• tüm devrelerdeki bileşenleri ve temel parametreleri belirleyin;
• bireysel düğümler için denklemler oluşturun: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• Kirchhoff'un ikinci varsayımına göre konturlar için aşağıdaki ifadeler yazılabilir: I) E1=R1 (R01+R1)+I3*R3, II) 0=I2*R2+I4*R4+I6*R7+I3*R3 , III) -E2=-I5*(R02+R5+R6)-I4*R4;
• kontrol edin: d) I3+I6-I1=0, dış döngü E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

İki kaynakla hesaplama için açıklayıcı diyagram

Tek fazlı bir ağ için akımın hesaplanması

Akım amper cinsinden ölçülür. Güç ve voltajı hesaplamak için, P'nin watt cinsinden ölçülen güç veya toplam elektrik yükü olduğu I = P/U formülü kullanılır. Bu parametre cihazın teknik pasaportuna girilmelidir. U - volt cinsinden ölçülen hesaplanan ağın voltajını temsil eder.

Akım ve voltaj arasındaki ilişki tabloda açıkça görülmektedir:

Elektrikli ev aletleri ve ekipmanları	Güç tüketimi (kW)	Akım (A)
Çamaşır makineleri	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Sabit elektrikli sobalar	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
mikrodalgalar	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
bulaşık makineleri	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
buzdolapları, dondurucular	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Elektrikli yerden ısıtma	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Elektrikli kıyma makinesi	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Elektrikli su ısıtıcısı	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Böylece, güç ve akım gücü arasındaki ilişki, tek fazlı bir ağda yüklerin ön hesaplamalarının yapılmasını mümkün kılar. Hesaplama tablosu, parametrelere bağlı olarak gerekli tel bölümünü seçmenize yardımcı olacaktır.

İletken çekirdek çapları (mm)	İletken kesiti (mm2)	Bakır iletkenler	Alüminyum iletkenler
Akım (A)	Güç, kWt)	Güç (A)	Güç, kWt)
0,8	0,5	6	1,3
0,98	0,75	10	2,2
1,13	1,0	14	3,1
1,38	1,5	15	3,3	10	2,2
1,6	2,0	19	4,2	14	3,1
1,78	2,5	21	4.6	16	3,5
2,26	4,0	27	5,9	21	4,6
2,76	6,0	34	7,5	26	5,7
3,57	10,0	50	11,0	38	8,4
4,51	16,0	80	17,6	55	12,1
5,64	25,0	100	22,0	65	14,3

Çözüm

Görüldüğü gibi, bir sabitten veya bir değişimden bahsetsek de, bir devrenin veya bölümünün gücünü bulmak hiç de zor değil. Toplam direnci, akımı ve voltajı doğru bir şekilde belirlemek daha önemlidir.

Bu arada, bu bilgi devrenin parametrelerini doğru bir şekilde belirlemek ve elemanları seçmek için yeterlidir - dirençler, kablo ve transformatör bölümleri seçmek için kaç watt. Ayrıca, radikal ifadeyi hesaplarken S toplamını hesaplarken dikkatli olun.Şunu da eklemekte fayda var ki, faturaları öderken kilovat saat veya kWh için ödeme yapıyoruz, bunlar belirli bir süre boyunca tüketilen güç miktarına eşittir. Örneğin, yarım saat boyunca 2 kilovatlık bir ısıtıcı bağladıysanız, sayaç 1 kW / s ve bir saat - 2 kW / s, vb.

Son olarak, makalenin konusuyla ilgili faydalı bir video izlemenizi öneririz:

Ayrıca okuyun:

• Cihazların güç tüketimi nasıl belirlenir
• Kablo bölümleri nasıl hesaplanır
• Güç ve direnç için işaretleme dirençleri

ders özeti

Bu derste, iletkenlerin karışık direncinin yanı sıra elektrik devrelerinin hesaplanması için çeşitli görevleri düşündük.