Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Мощность обозначение
Мощность электрического тока: формула
Содержание:
Что такое мощность электрического тока
По какой формуле вычисляется мощность тока
От чего зависит мощность тока
Видео
Прежде чем рассматривать электрическую мощность, следует определиться, что же представляет собой мощность вообще, как физическое понятие. Обычно, говоря об этой величине, подразумевается определенная внутренняя энергия или сила, которой обладает какой-либо объект. Это может быть мощность устройства, например, двигателя или действия (взрыв). Ее не следует путать с силой, поскольку это различные понятия, хотя и находящиеся в определенной зависимости между собой. Любые физические действия совершаются под влиянием силы. С ее помощью проделывается определенный путь, то есть выполняется работа. В свою очередь, работа А, проделанная в течение определенного времени t, составит значение мощности, выраженное формулой: N = A/t (Вт = Дж/с).
Другое понятие мощности связано со скоростью преобразования энергии той или иной системы. Одним из таких преобразований является мощность электрического тока, с помощью которой также выполняется множество различных работ. В первую очередь она связана с электродвигателями и другими устройствами, выполняющими полезные действия.
Что такое мощность электрического тока
Мощность тока связана сразу с несколькими физическими величинами. Напряжение (U) представляет собой работу, затрачиваемую на перемещение 1 кулона. Сила тока (I) соответствует количеству кулонов, проходящих за 1 секунду. Таким образом, ток, умноженный на напряжение (I x U), соответствует полной работе, выполненной за 1 секунду. Полученное значение и будет мощностью электрического тока.
Приведенная формула мощности тока показывает, что мощность находится в одинаковой зависимости от силы тока и напряжения. Отсюда следует, что одно и то же значение этого параметра можно получить за счет большого тока и малого напряжения и, наоборот, при высоком напряжении и малом токе. Это свойство позволяет передавать электроэнергию на дальние расстояния от источника к потребителям. В процессе передачи ток преобразуется с помощью трансформаторов, установленных на повышающих и понижающих подстанциях.
Существует два основных вида электрической мощности – активная и реактивная. В первом случае происходит безвозвратное превращение мощности электрического тока в механическую, световую, тепловую и другие виды энергии. Для нее применяется единица измерения – ватт. 1Вт = 1В х 1А. На производстве и в быту используются более крупные значения – киловатты и мегаватты.
К реактивной мощности относится такая электрическая нагрузка, которая создается в устройствах за счет индуктивных и емкостных колебаний энергии электромагнитного поля. В переменном токе эта величина представляет собой произведение, выраженное следующей формулой: Q = U х I х sin(угла). Синус угла означает сдвиг фаз между рабочим током и падением напряжения. Q является реактивной мощностью, измеряемой в Вар – вольт-ампер реактивный. Данные расчеты помогают эффективно решить вопрос, как найти мощность электрического тока, а формула, существующая для этого, позволяет быстро выполнить вычисления.
Обе мощности можно наглядно рассмотреть на простом примере. Какое-либо электротехническое устройство оборудовано нагревательными элементами – ТЭНами и электродвигателем. Для изготовления ТЭНов используется материал, обладающий высоким сопротивлением, поэтому при прохождении по нему тока, вся электрическая энергия преобразуется в тепловую. Данный пример очень точно характеризует активную электрическую мощность.
Что касается электродвигателя, то внутри него расположена медная обмотка, обладающая индуктивностью, которая, в свою очередь, обладает эффектом самоиндукции. Благодаря этому эффекту, происходит частичный возврат электричества обратно в сеть. Возвращаемая энергия характеризуется небольшим смещением в параметрах напряжения и тока, оказывая негативное влияние на электрическую сеть в виде дополнительных перегрузок.
Такие же свойства имеют и конденсаторы из-за своей электрической емкости, когда накопленный заряд отдается обратно. Здесь также смещаются значения тока и напряжения, только в противоположном направлении. Данная энергия индуктивности и емкости, со смещением по фазе относительно значений действующей электросети, как раз и есть реактивная электрическая мощность. Благодаря противоположному эффекту индуктивности и емкости в отношении сдвига фазы, становится возможным выполнить компенсацию реактивной мощности, повышая, тем самым, эффективность и качество электроснабжения.
По какой формуле вычисляется мощность электрического тока
Правильное и точное решение вопроса чему равна мощность электрического тока, играет решающую роль в деле обеспечения безопасной эксплуатации электропроводки, предупреждения возгораний из-за неправильно выбранного сечения проводов и кабелей. Мощность тока в активной цепи зависит от силы тока и напряжения. Для измерения силы тока существует прибор – амперметр. Однако не всегда возможно воспользоваться этим прибором, особенно когда проект здания еще только составляется, а электрической цепи просто не существует. Для таких случаев предусмотрена специальная методика проведения расчетов. Силу тока можно определить по формуле при наличии значений мощности, напряжения сети и характера нагрузки.
Существует формула мощности тока, применительно к постоянным значениям силы тока и напряжения: P = U x I. При наличии сдвига фаз между силой тока и напряжением, для расчетов используется уже другая формула: P = U x I х cos φ. Кроме того, мощность можно определить заранее путем суммирования мощности всех приборов, которые запланированы к вводу в эксплуатацию и подключению к сети. Эти данные имеются в технических паспортах и руководствах по эксплуатации устройств и оборудования.
Таким образом, формула определения мощности электрического тока позволяет вычислить силу тока для однофазной сети: I = P/(U x cos φ), где cos φ представляет собой коэффициент мощности. При наличии трехфазной электрической сети сила тока вычисляется по такой же формуле, только к ней добавляется фазный коэффициент 1,73: I = P/(1,73 х U x cos φ). Коэффициент мощности полностью зависит от характера планируемой нагрузки. Если предполагается использовать лишь лампы освещения или нагревательные приборы, то он будет составлять единицу.
При наличии реактивных составляющих в активных нагрузках, коэффициент мощности уже считается как 0,95. Данный фактор обязательно учитывается в зависимости от того, какой тип электропроводки используется. Если приборы и оборудование обладают достаточно высокой мощностью, то коэффициент составит 0,8. Это касается сварочных аппаратов, электродвигателей и других аналогичных устройств.
Для расчетов при наличии однофазного тока значение напряжения принимается 220 вольт. Если присутствует трехфазный ток, расчетное напряжение составит 380 вольт. Однако с целью получения максимально точных результатов, необходимо использовать в расчетах фактическое значение напряжения, измеренное специальными приборами.
От чего зависит мощность тока
Мощность тока, различных приборов и оборудования зависит сразу от двух основных величин – силы тока и напряжения. Чем выше ток, тем больше значение мощности, соответственно, при повышении напряжения, мощность также возрастает. Если напряжение и сила тока увеличиваются одновременно, то мощность электрического тока будет возрастать как произведение той и другой величины: N = I x U.
Очень часто возникает вопрос, в чем измеряется мощность тока? Основной единицей измерения этой величины является 1 ватт (Вт). Таким образом, 1 ватт является мощностью устройства, потребляющего ток силой в 1 ампер, при напряжении 1 вольт. Подобной мощностью обладает, например, лампочка от обычного карманного фонарика.
Расчетное значение мощности позволяет точно определить расход электрической энергии. Для этого необходимо взять произведение мощности и времени. Сама формула выглядит так: W = IUt где W является расходом электроэнергии, произведение IU – мощностью, а t – количеством отработанного времени. Например, чем больше продолжается работа электрического двигателя, тем большая работа им совершается. Соответственно возрастает и потребление электроэнергии.
electric-220.ru
Ватт — WiKi
О типе морских побережий см. Ватты
Ватт (русское обозначение: Вт, международное: W) — единица измерения мощности, а также теплового потока, потока звуковой энергии, мощности постоянного электрического тока, активной, реактивной и полной мощности переменного электрического тока, потока излучения и потока энергии ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ)[1]. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), создателя универсальной паровой машины.
В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы ватт пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием ватта. Например, обозначение единицы измерения энергетической яркости «ватт на стерадиан-квадратный метр» записывается как Вт/(ср·м2).
Ватт как единица измерения мощности был впервые принят на Втором Конгрессе Британской Научной ассоциации в 1882 году. До этого при большинстве расчётов использовались введённые Джеймсом Уаттом лошадиные силы, а также фут-фунты в минуту. В Международную систему единиц (СИ) ватт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[2].
Одной из основных характеристик всех электроприборов является потребляемая мощность, поэтому на любом электроприборе (или в инструкции к нему) можно найти информацию об этой мощности, выраженной в ваттах.
Определение
1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль[3]. Таким образом, ватт является производной единицей измерения и связан с основными единицами СИ соотношением:
Вт = кг·м²/с³.
Через другие единицы СИ ватт можно выразить следующим образом:
Вт = Дж / с Вт = H·м/с Вт = В·А.
Кроме механической (определение которой приведено выше), различают ещё тепловую и электрическую мощность.
Перевод в другие единицы измерения мощности
Ватт связан с другими, не входящими в систему СИ единицами измерения мощности, следующими соотношениями:
Для расчётов, связанных с мощностью, не всегда удобно использовать ватт сам по себе. Иногда, когда измеряемые величины очень большие или очень маленькие, гораздо удобнее пользоваться единицей измерения со стандартными приставками, что позволяет избежать постоянных вычислений порядка значения. Так, при проектировании и расчёте радаров и радиоприёмников чаще всего используют пВт или нВт, для медицинских приборов, таких как ЭЭГ и ЭКГ, используют мкВт. В производстве электричества, а также при проектировании железнодорожных локомотивов, пользуются мегаваттами (МВт) и гигаваттами (ГВт).
Стандартные приставки СИ для ватта приведены в следующей таблице.
Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Вт
декаватт
даВт
daW
10−1 Вт
дециватт
дВт
dW
102 Вт
гектоватт
гВт
hW
10−2 Вт
сантиватт
сВт
cW
103 Вт
киловатт
кВт
kW
10−3 Вт
милливатт
мВт
mW
106 Вт
мегаватт
МВт
MW
10−6 Вт
микроватт
мкВт
µW
109 Вт
гигаватт
ГВт
GW
10−9 Вт
нановатт
нВт
nW
1012 Вт
тераватт
ТВт
TW
10−12 Вт
пиковатт
пВт
pW
1015 Вт
петаватт
ПВт
PW
10−15 Вт
фемтоватт
фВт
fW
1018 Вт
эксаватт
ЭВт
EW
10−18 Вт
аттоватт
аВт
aW
1021 Вт
зеттаватт
ЗВт
ZW
10−21 Вт
зептоватт
зВт
zW
1024 Вт
иоттаватт
ИВт
YW
10−24 Вт
иоктоватт
иВт
yW
применять не рекомендуется
Примеры в природе и технике
Величина Описание
10−9 ватт
Излучение мощностью примерно в 1 нВт падает на участок поверхности Земли площадью 1 м² от звезды яркостью в +1,4 звёздной величины.
5·10−3 ватт
Такую мощность (или близкую к ней) имеет излучение обычных лазерных указок, сравнительно безопасное для человеческого зрения.
1 ватт
Примерная мощность передатчика обычного мобильного телефона.
1·103 ватт
Небольшой обогреватель. Примерная мощность излучения, падающего на 1 м2 поверхности Земли от Солнца, находящегося в зените. Средняя годовая мощность, потребляемая одним домашним хозяйством в США (среднее потребление энергии — примерно 8900 кВт•ч/год)[4].
6·104 ватт
Легковой автомобиль с двигателем в 80 лошадиных сил.
1,2·107 ватт
Электропоезд Eurostar.
8,212·109 ватт
Мощность при пиковых нагрузках крупнейшей в мире АЭС Касивадзаки-Карива (Касивадзаки, Япония).
2,24·1010 ватт
Проектная мощность крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» (Санься, Китай).
1012 ватт
Пиковая мощность среднего удара молнии.
1,9·1012 ватт
Средняя оценочная электрическая мощность, потреблявшаяся человечеством в 2007 году[5].
1,5·1015 ватт
Рекордная мощность импульсного лазерного излучения, достигнутая на установке Nova в 1999 году[6]. Энергия в импульсе составляла 660 Дж, длительность импульса — 440·10−15 с.
1,74·1017 ватт
Исходя из среднего значения облучённости на поверхности Земли в 1,366 кВт/м²[7] общий поток солнечного излучения на поверхности Земли составляет примерно 174 ПВт. Если бы Земля не переизлучала эту энергию в пространство, она становилась бы массивнее на 1,94 кг каждую секунду.
3,828·1026 ватт
Полная мощность излучения Солнца оценивается учёными в 382,8 ИВт, что более чем в два миллиарда раз больше, чем мощность излучения, падающего на поверхность Земли. Другими словами, вследствие термоядерных реакций в центре Солнца наше светило ежесекундно теряет массу в размере 4 260 000 тонн[8].
Разница между понятиями киловатт и киловатт-час
Из-за схожих названий киловатт и киловатт-час часто путают в повседневном употреблении, особенно когда это относится к бытовым электроприборам. Следует, однако, учитывать, что это две различных единицы измерения, относящиеся к различным физическим величинам. В ваттах и киловаттах измеряется мощность — скорость изменения (передачи, преобразования, потребления) энергии. В то же время ватт-час и киловатт-час являются единицами измерения самой энергии (работы). В ватт-часах и киловатт-часах выражается энергия, произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) за определённое время. Если мощность прибора постоянна, то произведённая (переданная, преобразованная, потреблённая) прибором энергия равна произведению мощности прибора на время работы прибора.
Например, если лампочка мощностью 100 Вт работала на протяжении 1 часа, то она потребила (входящая энергия) и выделила в виде света и тепла (исходящая энергия) 100 Вт·ч или 0,1 кВт·ч. 40-ваттная лампочка потребит (выделит) такое же количество энергии за 2,5 часа. Сказанное справедливо и для производимой электроэнергии. Так, мощность электростанции измеряется в киловаттах (мегаваттах), но количество поставленной потребителям в течение некоторого времени электроэнергии равно произведению мощности электростанции на упомянутое время и выражается в киловатт-часах (мегаватт-часах).
Сказанное справедливо для любого вида энергии: электрической, тепловой, механической, электромагнитной и т. д.
См. также
Примечания
ru-wiki.org
Значение - номинальная мощность - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Значение - номинальная мощность
Cтраница 1
Значения номинальных мощностей соответствуют шкале мощностей, содержащейся в указанных ГОСТах, а именно: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500, 4000, 6300 ква. [1]
Значение номинальной мощности определяется при установлении напряжения несущей частоты звука, равной норме на значение чувствительности для данного телевизора по каналу звука. [2]
Значения номинальной мощности генератора, коэффициента трансформации трансформаторов тока и выдержек времени защит обратной последовательности трансформаторов приведены в табл. 8.13. См. [3]
Значения номинальных мощностей рассеяния выбирают из ряда: 0 01; 0 025; 0 05; 0 062; 0 125; 0 25; 0 5; 1; 2; 3; 4; 5; 6 3; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 75; 80; 100; 160; 250; 400; 500; 630; 800; 1000 В. Если номинальная мощность резистора не указана на схеме, ее определяют расчетным путем. [4]
Значение номинальной мощности генератора постоянного тока, как и любой другой электрической машины, указывается на ее заводском щитке. [5]
Каждому значению номинальной мощности Рном соответствует в большинстве не одно, а несколько типов двигателей с различными частотами вращения, синхронными 3000, 1500, 1000, 750 об / мин. При этом надо учесть, что дигатели с большой частотой вращения ( синхронной 3000 об / мин) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами ( синхронными 750 об / мин) весьма металлоемки, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности. [7]
Стандартом предусмотрены значения номинальных мощностей: 0 12; 0 18; 0 25; 0 37; 0 55; 0 75; 1 1; 1 5; 2 2; 3 0; 4 0; 5 5; 7 5; И; 15; 18 5; 22; 30; 37; 45; 55; 75; 90; ПО; 132; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000 кВт, которые обязательны для всех исполнений электрических машин по защите, монтажу и способам охлаждения. [8]
При эксплуатации значение номинальной мощности ограничивается температурой окружающей среды и электрической нагрузкой, которая в конечном итоге создает дополнительный перегрев. [10]
Число цилиндров выбирают исходя из значений номинальной мощности, частоты вращения, сил инерции поступательно-движущихся и вращающихся масс, действующих на детали и подшипники кривошипно-шатунного механизма, и равномерности крутящего момента. [11]
Из полученных таким образом двух значений номинальной мощности н ( макс) и нсэкв) выбирается большее. [12]
Обозначения классов номинальных данных приводят после значения номинальной мощности. Если после значения номинальной мощности нет никакого обозначения, подразумевают максимальный продолжительный номинальный режим. [13]
Номинальный ток статора определяется на основании значений номинальной мощности и номинального напряжения. [14]
Если Оказывается, что в ряду значений номинальной мощности нет того, которое укладывается в эти пределы, следует брать ближайшее большее; на этом выбор мощности трансформатора заканчивается. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Обозначение важнейших величин в электротехнике – ldsound.ru
Величина
Обозначение
Добротность
Q
Емкость электрическая
C
Заряд электрона
e
Индуктивность:
собственная
взаимная
L
M
Индукция магнитная
B
Количество электричества
Q
Коэффициент:
затухания цепи
контура
мощности при синусоидальных токах и
напряжениях
мощности при несинусоидальных
токах и напряжениях
распространения трансформации,
отношения числа витков
трансформации по току, напряжению
связи
фазы
α
δ
cosφ
λ
γ
n
Kт, Кυ
k
β
Мощность:
электрическая
полная
реактивная
P
S
Q
Напряжение электрическое
U
Напряженность:
магнитного поля
электрического поля
H
E
Период колебаний электрической или магнитной величины
