Единицы измерения мощности тока: Определение мощности электрического тока: обозначение и единицы измерения

Содержание

Единицы измерения мощности. Мощность тока: единица измерения

Мощность в физике понимается как отношение совершаемой за определенное время работы к тому промежутку времени, за который она выполняется. Под механической работой подразумевается количественная составляющая воздействия силы на тело, из-за чего последнее перемещается в пространстве.

Можно выразить мощность и как скорость передачи энергии. То есть она показывает работоспособность автоматического аппарата. Благодаря измерению мощности становится понятным, как быстро делается работа.

Единицы измерения мощности

Мощность измеряют в ваттах или джоулях в секунду. Автомобилистам известно измерение мощности в лошадиных силах. Кстати, до появления паровых машин эту величину не измеряли вообще.

Однажды, используя механизм в шахте, инженер Дж. Уайт взялся за его улучшение. Для доказательства своего усовершенствования двигателя он сравнил его с работоспособностью лошадей. Люди использовали их в течение веков. Поэтому любому было нетрудно представить работу тягловой лошади за какой-то промежуток времени.

Наблюдая за ними, Уайт сравнивал модели паровых машин в зависимости от количества лошадиных сил. Он экспериментально вычислил, что мощность одной лошади равна 746 ваттам. Сегодня все уверены, что такое число является явно завышенным, но единицы измерения мощности решили не изменять.

Посредством названной физической величины узнают о производительности, так как при ее увеличении возрастает работа за тот же промежуток времени. Такая стандартизированная единица измерения стала очень распространенной. Ее стали применять в самых разных механизмах. Поэтому, хоть ватты и применяются уже давно, лошадиные силы для многих являются более понятными, чем другие единицы измерения мощности.

Как понимают мощность в бытовых электрических приборах

Мощность, конечно, указывают и в бытовых электрических механизмах. В светильниках используют ее определенные значения, например шестьдесят ватт. Лампочки с большим показателем мощности устанавливать тогда нельзя, так как в противном случае они быстро испортятся. Зато если приобретать не лампы накаливания, а светодиодные или люминесцентные, то они смогут светить с большей яркостью, потребляя при этом маленькую мощность.

Потребление энергии, естественно, прямо пропорционально величине мощности. Поэтому для производителей лампочек всегда есть поле для совершенствования продукта. В настоящее время потребители все больше предпочитают другие варианты, кроме ламп накаливания.

Спортивная мощность

Единицы измерения мощности известны не только в связи с использованием механизмов. Понятие мощности можно отнести и к животным, и к людям. К примеру, можно посчитать эту величину, когда спортсмен кидает мяч или другой инвентарь, получая ее в результате установления прикладываемой силы, расстояния и времени ее применения.

Можно воспользоваться даже компьютерными программами, с помощью которых показатель вычисляется в результате сделанного определенного количества упражнений и введения параметров.

Приборы измерения

Динамометры — это специальные устройства, с помощью которых измеряется мощность. Их используют также для определения силы и вращающего момента. Приборы применяют в самых разных областях промышленности. К примеру, именно они покажут мощность двигателя. Для этого мотор извлекают из автомобиля и подсоединяют к динамометру. Но есть устройства, которые способны вычислить искомое даже через колесо.

В спорте и медицине динамометры тоже находят широкое распространение. На тренажерах часто имеются датчики, которые подключены к компьютеру. С помощью них и производятся все измерения.

Мощность в ваттах

Джеймс Ватт изобрел паровую машину, и с 1889 года единица измерения мощности электрического тока стала ваттом, а в международную систему измерений величину включили в 1960 году.

В ваттах может измеряться не только электрическая, но и тепловая, механическая или любая другая мощность. Также нередко образуются кратные и дольные единицы. Их называют с добавлением к исходному слову различных префиксов: «кило», «мега», «гига» и др.:

  • 1 киловатт равен тысяче ватт;
  • 1 мегаватт равен миллиону ватт и так далее.

Киловатт-час

В международной системе СИ нет такой еденицы измерения, как киловатт-час. Этот показатель является внесистемным, введенным для учета израсходованной электрической энергии. В России действует ГОСТ 8.417-2002 с регламентацией, где единица измерения мощности электрического тока непосредственно обозначается и применяется.

Данную единицу измерения рекомендуется использовать для учета израсходованной электрической энергии. Она является самой удобной формой, с помощью которой получают приемлемые результаты. Кратные единицы здесь также могут применяться при необходимости. Они выглядят аналогично ваттам:

  • 1 киловатт-час равен 1000 ватт-час;
  • 1 мегаватт-час равен 1000 киловатт-час и так далее.

Полное наименование пишется, как уже видно, через дефис, а краткое — через точку (Вт·ч, кВт·ч).

Как обозначается мощность в электроприборах

Общепринято указывать упомянутый показатель прямо на корпусе электрического прибора. Возможными обозначениями являются:

  • ватт и киловатт;
  • ватт-час и киловатт-час;
  • вольт-ампер и киловольт-ампер.

Наиболее универсальным обозначением является использование таких единиц, как ватт и киловатт. При их наличии на корпусе прибора можно сделать вывод о том, что на данном оборудовании развивается указанная мощность.

Часто в ваттах и киловаттах измеряют механическую мощность электрических генераторов и моторов, тепловую мощность электрических нагревательных приборов и т. д. Так обозначается в основном мощность тока, единица измерения в приборе которого ориентирована в первую очередь на количество полученного тепла, а расчеты принимаются во внимание уже вслед за ним.

Ватт-час и киловатт-час показывают потребляемую мощность за данную единицу времени. Часто эти обозначения можно увидеть на бытовых электрических приборах.

В международной системе СИ есть единицы измерения электрической мощности, являющиеся эквивалентными ватту и киловатту — это вольт-ампер и киловольт-ампер. Такое измерение приводится для показания мощности переменного тока. Их применяют в технических расчетах тогда, когда важны электрические показатели.

Такое обозначение больше всего соответствует требованиям электротехники, где приборы, работающие с переменным током, имеют как активную, так и реактивную энергию. Поэтому электрическая мощность определяется суммой этих составляющих. Часто в вольт-амперах обозначают мощность таких приборов, как трансформаторы, дроссели, и других преобразователей.

При этом производитель самостоятельно выбирает, какие единицы измерения ему указывать, тем более что в случае маломощного оборудования (коим являются, например, бытовые электрические приборы) все три обозначения, как правило, совпадают.

Ватт — Википедия

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:

1 Вт = 107 эрг/с
1 Вт ≈ 0,102 кгс·м/с
1 Вт ≈ 1,36·10−3 л. с.
1 Вт = 859,8452279 кал/ч

Кратные и дольные единицы

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.

КратныеДольные
величинаназваниеобозначениевеличинаназваниеобозначение
101 ВтдекаваттдаВтdaW10−1 ВтдециваттдВтdW
102 ВтгектоваттгВтhW10−2 ВтсантиваттсВтcW
103 ВткиловатткВтkW10−3 ВтмилливаттмВтmW
106 ВтмегаваттМВтMW10−6 ВтмикроваттмкВтµW
109 ВтгигаваттГВтGW10−9 ВтнановаттнВтnW
1012 ВттераваттТВтTW10−12 ВтпиковаттпВтpW
1015 ВтпетаваттПВтPW10−15 ВтфемтоваттфВтfW
1018 ВтэксаваттЭВтEW10−18 ВтаттоваттаВтaW
1021 ВтзеттаваттЗВтZW10−21 ВтзептоваттзВтzW
1024 ВтиоттаваттИВтYW10−24 ВтиоктоваттиВтyW
     применять не рекомендуется

Примеры в природе и технике

ВеличинаОписание
10−9 ваттИзлучение мощностью примерно в 1 нВт падает на участок поверхности Земли площадью 1 м² от звезды яркостью в +1,4 звёздной величины.
5·10−3 ваттТакую мощность (или близкую к ней) имеет излучение обычных лазерных указок, сравнительно безопасное для человеческого зрения.
1 ваттПримерная мощность передатчика обычного мобильного телефона.
1·103 ваттНебольшой 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 ваттЛегковой автомобиль с двигателем в 80 лошадиных сил.
1,2·107 ваттЭлектропоезд Eurostar.
8,212·109 ваттМощность при пиковых нагрузках крупнейшей в мире АЭС Касивадзаки-Карива (Касивадзаки, Япония).
2,24·1010 ваттПроектная мощность крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» (Санься, Китай).
1012 ваттПиковая мощность среднего удара молнии.
1,9·1012 ваттСредняя оценочная электрическая мощность, потреблявшаяся человечеством в 2007 году[5].
1,5·1015 ваттРекордная 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 ваттИсходя 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 ваттПолная 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

Единицы измерения мощности тока — Справочник химика 21





    Мощностью называют количество энергии, отдаваемой химическим источником тока в единицу времени. Единицей измерения мощности служит ватт, гектоватт, киловатт и т. д. Максимальная теоретическая мощность, которой обладает химический источник тока, равна  [c.105]

    В техно-химических расчетах используются, главным образом, только механические, тепловые и электрические параметры свойств и состояния тела (вещества) длина, площадь, объем, масса, вес, сила, давление, мощность, работа, температура, теплоемкость, сила тока, напряжение и т. п. Для измерения и численного выражения этих параметров приняты следующие единицы измерения  [c.7]








    Количество использованного тепла q равно расходу мощности Р (в тех же единицах измерения). Как известно, мощность электрического тока связана с напряжением U и сопротивлением R зависимостью  [c.367]

    Необходимо условиться относительно единицы измерения количества теплоты. В настоящее время за единицу количества теплоты принят джоуль, который равен работе, производимой силой в 1 ньютон при перемещении точки ее приложения на 1 -метр по направлению этой силы. С другой стороны, джоуль можно охарактеризовать как работу, совершаемую электрическим током мощностью в 1 ватт в течение 1 с. Наконец, следует отметить, еще одно определение джоуля, связанное непосредственно с представлением о количестве теплоты. Джоуль — это такое количество теплоты, которое необходимо для нагревания 1/4,186 г воды на ГС в интервале температур от 14,65 до 15,65°С. Последнее определение иллюстрирует взаимосвязь джоуля с калорией, которая в настоящее время для определения количества теплоты не рекомендуется. Следовательно, единицей теплоемкости для принятой единицы количества вещества является Дж/К. [c.29]

    Х/3/2 2 единицы измерения 1 В = 1 кг м /(с -А) = =1 Дж/(А с) =1 Вт/А.] Единица измерения электрического потенциала, вольт, есть разность потенциалов между двумя точками проводящей проволоки, по которой проходит ток 1 ампер, когда мощность, рассеиваемая на участке между этими точками, составляет 1 ватт. Знак э. д. с. определяется в соответствии с правилом, согласно которому положительный заряд должен двигаться от большего потенциала к меньшему. Э. д. с. гальванического элемента — это разность электрических потенциалов между двумя кусками металла одного и того же состава, представляющих собой концы цепи проводящих фаз. Например, в элементе Даниэля (см.) [c.228]

    Основной единицей для измерения мощности электрического тока является ватт (вт). Ватт — мощность электрического тока величиной в 1 а при напряжении 1 в. Величина мощности [c.174]

    Рассмотрим, например, компоновку государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в волноводном тракте в диапазоне частот 78,3. .. 178,6 ГГц (ГОСТ 8.535—85). Основным в этой схеме (рис. 4.1) является государственный эталон единицы мощности, который состоит из комплекса следующих средств измерений три калориметрических измерителя мощности с отсчетными устройствами волноводная сличительная установка измерительная установка постоянного тока. Эталон обеспечивает воспроизведение единицы по средним и квадратическим отклонениям результата, не превышающим 5о = 2,5-10- для электромагнитных колебаний мощностью [c.95]

    Единицей мощности является ватт. Ватт — это мощность тока величиной в 1 а при напряжении в 1 е. Определение мощности источника тока производят путем умножения силы измеренного на его зажимах. напряжения на величину развиваемой им величины тока. Так, например, мощность генератора, развивающего напряжение в 6 е, при силе тока в 200 а равна 1200 вт. или 1,2 кет. [c.26]

    На самом приборе, на его шкале и на специальной табличке обозначены товарный знак завода-изготовителя, наименование или условное обозначение, единица измерения, класс точности, предел измерений, обозначение градуировки термопары, в комплекте с которой работает прибор, характеристика питающего тока, мощность двигателя, заводской номер прибора, год выпуска. [c.83]








    В приборе применен диодный вольтметр с усилителем постоянного тока, как наиболее простой и не требующий чувствительного измерительного прибора. Однако необходимо учитывать, что диодный вольтметр потребляет значительную мощность и, следовательно, несколько искажает результаты измерений. Поэтому лучше применить ламповый вольтметр с анодным детектированием или любой другой с большим входным сопротивлением. Измерительный прибор (на схеме типа ПМГ-70 на 5 ма) может быть проградуирован в единицах добротности для определенной силы тока в цепи связи. [c.210]

    Мощность распыла наконечников можно определять или путем измерения объема распыливаемой жидкости за единицу времени, или при помощи прибора, измеряющего интенсивность тока жидкости. Если отклонение от номинального значения составляет 15%, изношенный наконечник подлежит безусловной замене. Для точного измерения равномерности распыла жидкости вдоль штанги опрыскивателя необходимо располагать набором лотков, которые не всегда есть. Электронные индикаторы равномерности распыла позволяют проводить эту проверку очень быстро. [c.346]

    Диапазон измеряемых давлений в вакуумметре ВР-3 разбит на 4 поддиапазона с верхними пределами 100 10 1 и 0,1 жж рт. ст. Шкала измерительного прибора проградуирована в единицах давления. Погрешность измерения давления составляет 10%. Вакуумметр питается от сети переменного тока напряжением 220 в. Потребляемая мощность прибора ПО вт. [c.171]

    Наиболее распространенным в эксплуатации относительным манометром, предварительно проградуированным по компрессионному манометру, является теплоэлектрический манометр, основанный на изменении теплопроводности газа в зависимости от давления. Стандартные приборы, имеющиеся в продаже, имеют пределы измерения от 10 до 1 мм рт. ст., причем в крайних точках диапазона точность измерений весьма невелика. При помощи специальных устройств верхний предел измерений может быть доведен до 50— 60 мм рт. ст. [42]. Заводами радиотехнической промышленности выпускаются вакуумметры ВТ-2 и ВИТ-1, которые включают в себя датчик — измеритель давлений — манометрическую лампу ЛТ-2 в стеклянном баллоне или ЛТ-4М в металлическом баллоне и электрическую схему питания и измерения, соединенную проводами с измерительной частью. Измеритель давлений непосредственно присоединяется к вакуумному аппарату в месте измерения давления. Внутри измерительного баллона расположена нить накала, к которой подводится электрический ток с постоянной мощностью таким образом, количество тепла, выделяемое нитью накала в единицу времени, является постоянной величиной. К нити накала присоединена термопара для измерения ее температуры. Если давление внутри баллона понижается, то теплопроводность газа, которая зависит от давления в области весьма низких давлений, также уменьшается и температура нити накала оказывается более высокой. Это изменение температуры фиксируется термопарой и может быть измерено вакуумметром ВТ-2 или ВИТ-1, соединенным с манометрической лампой. [c.324]

    Схема работает следующим образом. Излучатель 1 и приемник 2 устанавливаются в среде измеряемого газа на фиксированном расстоянии. Генератор 3 через фазовращатель 4 и усилитель мощности 5 возбуждает в излучателе незатухающие ультразвуковые колебания, которые воспринимаются приемником и усилителем 6. Генератор питает также нормализатор 7, выдающий на дискриминатор 8 прямоугольные импульсы. Одновременно нормализатор 9 подает на дискриминатор прямоугольные импульсы с усилителя, которые имеют сдвиг по фазе, соответствующий изменению скорости звука. Это выделяется дискриминатором как изменение напряжения или тока и регистрируется индикатором 10, градуированным непосредственно в единицах температуры. Измерение сдвига фаз ведется на частоте 2 кгц. Диапазон измерений температуры (при разности фаз 360°) лежит в интервале О—30° С. [c.253]

    Существенные различия в свойствах тлеющего и высокочастотного разрядов наблюдались при измерениях энергетического распределения ионов методом задерживающего п

Основные величины и меры электрического тока

На этой страничке кратко излагаются основные величины электрического тока. По мере необходимости, страничка будет пополняться новыми величинами и формулами.


Сила тока – количественная мера электрического тока, протекающего через поперечное сечение проводника. Чем толще проводник, тем больший ток может по нему течь. Измеряется сила тока прибором, который называется Амперметр. Единица измерения — Ампер (А). Сила тока обозначается буквой – I.

Следует добавить, что постоянный и переменный ток низкой частоты, течёт через всё сечение проводника. Высокочастотный переменный ток течёт только по поверхности проводника – скин-слою. Чем выше частота тока, тем тоньше скин-слой проводника, по которому течёт высокочастотный ток. Это касается любых высокочастотных элементов — проводников, катушек индуктивности, волноводов. Поэтому, для уменьшения активного сопротивления проводника высокочастотному току, выбирают проводник с большим диаметром, кроме того, его серебрят (как известно, серебро имеет очень малое удельное сопротивление).


Напряжение (падение напряжения) – количественная мера разности потенциалов (электрической энергии) между двумя точками электрической цепи. Напряжение источника тока – разность потенциалов на выводах источника тока. Измеряется напряжение вольтметром. Единица измерения — Вольт (В). Напряжение обозначается буквой – U, напряжение источника питания (синоним — электродвижущая сила) может обозначаться буквой – Е.

Узнайте больше о напряжение в нашей статье.


Мощность электрического тока – количественная мера тока, характеризующая его энергетические свойства. Определяется основными параметрами – силой тока и напряжением. Измеряется мощность электрического тока прибором, который называется Ваттметр. Единица измерения — Ватт (Вт). Мощность электрического тока обозначается буквой – Р. Мощность определяется зависимостью:

формула мощности электрического токаформула мощности электрического тока

Коснусь практического применения этой формулы на примере: Представьте, что у Вас есть электронагревательный прибор, мощность которого Вам не известна. Чтобы узнать потребляемую прибором мощность, измерьте ток и умножьте его значение на напряжение. Либо наоборот, имеется прибор мощностью 2 кВт (киловатт), на напряжение сети 220 вольт. Как узнать силу тока в кабеле питающего этот прибор? Мощность делим на напряжение, получаем ток: I = P / U = 2000 Вт/220 В = 9,1 А.


Потребляемая электроэнергия – суммарное значение потребляемой мощности от источника электрической сети за единицу времени. Измеряется потребляемая электроэнергия счётчиком (обыкновенным квартирным). Единица измерения – киловатт*час (кВт*ч).


Сопротивление элемента цепи – количественная мера, характеризующая способность элемента электрической цепи сопротивляться электрическому току. В простом виде, сопротивление это обыкновенный резистор. Резистор может использоваться: как ограничитель тока – добавочный резистор, как потребитель тока – нагрузочный резистор. Источник электрического тока так же обладает внутренним сопротивлением. Измеряется сопротивление прибором называемым Омметром. Единица измерения — Ом (Ом). Сопротивление обозначается буквой – R. Связано с током и напряжением законом Ома (формулой):

формула сопротивленияформула сопротивления

где U – падение напряжения на элементе электрической цепи, I – ток, протекающий через элемент цепи.


Рассеиваемая (поглощаемая) мощность элемента электрической цепи – значение мощности рассеиваемой на элементе цепи, которую элемент может поглотить (выдержать) без изменения его номинальных параметров (выхода из строя). Рассеиваемая мощность резисторов обозначается в его названии (например: двух ваттный резистор — ОМЛТ-2, десяти ваттный проволочный резистор – ПЭВ-10). При расчёте принципиальных схем, значение необходимой рассеиваемой мощности элемента цепи рассчитывается по формулам:

формула необходимой рассеиваемой мощностиформула необходимой рассеиваемой мощности

формула необходимой рассеиваемой мощностиформула необходимой рассеиваемой мощности

формула необходимой рассеиваемой мощностиформула необходимой рассеиваемой мощности

Для надёжной работы, определённое по формулам значение рассеиваемой мощности элемента умножается на коэффициент 1,5 , учитывающий то, что должен быть обеспечен запас по мощности.


Проводимость элемента цепи – способность элемента цепи проводить электрический ток. Единица измерения проводимости – сименс (См). Обозначается проводимость буквой — σ. Проводимость — величина обратная сопротивлению, и связана с ним формулой:

формула проводимости элемента цепиформула проводимости элемента цепи

Если сопротивление проводника равно 0,25 Ом (или 1/4 Ом), то проводимость будет 4 сименс.


Частота электрического тока – количественная мера, характеризующая скорость изменения направления электрического тока. Имеют место понятия — круговая (или циклическая) частота — ω, определяющая скорость изменения вектора фазы электрического (магнитного) поля и частота электрического тока — f, характеризующая скорость изменения направления электрического тока (раз, или колебаний) в одну секунду. Измеряется частота прибором, называемым Частотомером. Единица измерения — Герц (Гц). Обе частоты связаны друг с другом через выражение:

формула круговой частоты электрического токаформула круговой частоты электрического тока


Период электрического тока – величина обратная частоте, показывающая, в течение, какого времени электрический ток совершает одно циклическое колебание. Измеряется период, как правило, с помощью осциллографа. Единица измерения периода — секунда (с). Период колебания электрического тока обозначается буквой – Т. Период связан с частотой электрического тока выражением:

формула периода электрического токаформула периода электрического тока


Длина волны высокочастотного электромагнитного поля – размерная величина, характеризующая один период колебания электромагнитного поля в пространстве. Измеряется длина волны в метрах (м). Длина волны обозначается буквой – λ. Длина волны связана с частотой и определяется через скорость распространения света:

формула длина волны высокочастотного электромагнитного поляформула длина волны высокочастотного электромагнитного поля


Электрическая ёмкость – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в виде электрического заряда на обкладках конденсатора. Обозначается электрическая ёмкость буквой – С. Единица измерения электрической ёмкости — Фарада (Ф).


Магнитная индуктивность – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в магнитном поле катушки индуктивности (дросселя). Обозначается магнитная индуктивность буквой – L. Единица измерения индуктивности — Генри (Гн).


Реактивное сопротивление конденсатора (ёмкости) – значение внутреннего сопротивления конденсатора переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление конденсатора обозначается — ХС и определяется по формуле:

Формула реактивного сопротивления конденсатораФормула реактивного сопротивления конденсатора


Реактивное сопротивление катушки индуктивности (дросселя) – значение внутреннего сопротивления катушки индуктивности переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление катушки индуктивности обозначается ХL и определяется по формуле:

Формула реактивного сопротивления в катушке индуктивностиФормула реактивного сопротивления в катушке индуктивности


Резонансная частота колебательного контура – частота гармонического переменного тока, на которой колебательный контур имеет выраженную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Резонансная частота колебательного контура определяется по формуле:

Формула резонансной частоты LC контураФормула резонансной частоты LC контура, или

Формула резонансной частоты колебательного контураФормула резонансной частоты колебательного контура


Добротность колебательного контура — характеристика, определяющая ширину АЧХ резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в контуре больше, чем потери энергии за один период колебаний. Добротность учитывает наличие активного сопротивления нагрузки. Добротность обозначается буквой – Q.

Для последовательного колебательного контура в RLC цепях, в котором все три элемента включены последовательно, добротность вычисляется:

Формула добротности последовательного колебательного контураФормула добротности последовательного колебательного контура

где R, L и C — сопротивление, индуктивность и ёмкость резонансной цепи, соответственно.

Для параллельного колебательного контура, в котором индуктивность, емкость и сопротивление включены параллельно, добротность вычисляется:

Формула добротности параллельного колебательного контураФормула добротности параллельного колебательного контура


Скважность импульсов – это отношение периода следования импульсов к их длительности. Скважность импульсов определяется по формуле:

формула скважности импульсовформула скважности импульсов

Измерение мощности в электрических цепях постоянного и переменного токов: способы и формулы

Очень часто при проектировании электрических схем радиолюбители сталкиваются с проблемой измерения мощности, которую потребляют радиокомпоненты. Специалисты в метрологической сфере рекомендуют два метода, позволяющих вычислить и грамотно рассчитать ее значение. В этом случае нужно разобрать подробнее физический смысл величины, а также ее составляющих, от которых она зависит.

Общие сведения

При проектировании устройств нужно уметь правильно рассчитывать мощность электроэнергии электрооборудованием. Это необходимо, прежде всего, для долговечной работы устройства. Если изделие работает на износ, то оно способно выйти из строя сразу или в течение некоторого времени.

Такой вариант считается недопустимым, поскольку существуют виды техники, которые должны работать без отказов (аппарат искусственного дыхания, контроль уровня метана в шахте и так далее), так как от этого зависит человеческая жизнь. К основным характеристикам электрической энергии относятся следующие: мощность, сила тока, напряжение (разность потенциалов) и электропроводимость (сопротивление) материалов.

Мощность потребителя

Мощность не следует путать с электрической энергией. Единицей измерения первой является ватт (Вт), название которой произошло от фамилии известного физика Джеймса Уатта. Физическим смыслом 1 Вт является расход электрической энергии за единицу времени, равной 1 секунде (1 Вт = расход 1 джоуля за 1 секунду). Существуют производные единицы измерения: милливатт (1 мВт = 0,001 Вт), киловатт (1 кВт = 1000 Вт), мегаватт (1 МВт = 1000 кВт = 1000000 Вт), гигаватт (1 ГВт = 1000 МВт = 1000000 кВт = 1000000000 Вт) и так далее. Для измерения электрической энергии применяются специальные счетчики, а ее единицей измерения является Вт*ч.

Ватт можно связать с некоторыми физическими величинами: 1 Вт = 1 Дж/с = (1 кг * sqr (м)) / (c * sqr ©) = 1 Н * м / с = 746 л. с. Последнее числовое значение называется электрической лошадиной силой. Ваттметр — измеритель электрической мощности. Однако ее величину можно определить и другим способом. Для этого следует разобрать физические величины, от которых она зависит.

Сила тока

Количество электрического заряда, который проходит через токопроводящий материал за единицу времени, называется силой электрического тока. Сокращенно величину называют силой тока или током. Она обозначается литерами «I» или «i» и имеет направление (векторная величина). Измеряется ток в амперах (А). Существуют также производные единицы, образованные при помощи приставок: 1 мА = 0,001 А, 1 кА = 1000 А и так далее. Измерить его значение можно амперметром. Для этого его нужно подключать последовательно в электрическую цепь.

Физическим смыслом тока в 1 А является прохождение электрического заряда в 1 Кл (кулон) за 1 секунду через площадь поперечного сечения S. В 1 кулоне содержится примерно 6,241*10^(18) электронов.

Ток в научной интерпретации классифицируется на постоянный и переменный. Первый вид не изменяет своего направления за единицу времени, но его амплитудные значения могут изменяться. Направление и амплитуда переменного тока изменяется по определенному закону (синусоидальный и несинусоидальный). Основным параметром считается его частота. Определяется тип переменного тока с помощью осциллографа.

Электрическое напряжение

Из курса физики известно, что каждое вещество состоит из атомов, которые обладают нейтральным зарядом. Они состоят из субатомных частиц. К ним относятся следующие: протоны, электроны и нейтроны. Первые имеют положительный заряд, вторые — отрицательный, а третьи — не заряжены вообще.

Суммарный заряд протонов компенсирует заряд всех электронов. Однако под действием внешних сил это равенство нарушается, и электрон «вырывается» из атома, который уже обладает положительным зарядом. Он притягивает электрон с соседнего атома, и процесс повторяется до тех пор, пока энергия не будет минимальной (меньше энергии «вырывания» электрона).

При межатомном взаимодействии образуется электромагнитное поле с отрицательной или положительной составляющими. Разность между двумя точками противоположных по знаку составляющих называется электрическим напряжением. Работа электромагнитного поля по перемещению точечного электрического заряда из точки А в точку В называется разностью потенциалов. Физический смысл напряжения (U): разность потенциалов в 1 В между двумя точечными зарядами в 1 Кл, на перемещение которых тратится энергия электромагнитного поля, равная 1 Дж.

Единицей измерения является вольт (В). Определить значение разности потенциалов можно с помощью вольтметра, который подключается параллельно. Производными единицами измерения считаются следующие: 1 мВ = 0,001 В, 1 кВ = 1000 В, 1 МВ = 1000 кВ = 1000000 В и так далее.

Сопротивление электрической цепи

Электропроводимость материала зависит от нескольких факторов: электронной конфигурации, типа вещества, геометрических параметров и температуры. Сведения об электронной конфигурации вещества можно получить из периодической таблицы Д. И. Менделеева. Согласно этой информации вещества бывают:

  1. Проводниками.
  2. Полупроводниками.
  3. Диэлектриками.

К первой группе следует отнести все металлы, электролиты (растворы, проводящие ток) и ионизированные газы. Носителями электрического заряда в металлах являются электроны. В растворах их роль выполняют ионы, которые бывают положительными (анионы) и отрицательными (катионы). Свободными носителями заряженных частиц в газах считаются свободные электроны и положительно заряженные ионы.

Полупроводники проводят электричество только при определенных условиях. Например, при воздействии на него внешних сил. Под их действием кулоновские связи электрона с ядром уменьшаются. При этом отрицательно заряженная частица «вырывается». На ее месте образуется «дырка», обладающая положительным зарядом. Она притягивает соседний электрон, вырывая его с атома. В результате этого осуществляется движение электронов и дырок. Изоляторы или диэлектрики вообще не проводят электричество. К ним относятся материалы без свободных носителей заряда, а также инертные газы.

В проводниках при повышении температурных показателей происходит рост величины сопротивления. При этом происходит разрушение и искажение кристаллической решетки. Заряженные частицы сталкиваются (взаимодействуют) с атомами и другими частицами материала. В результате их движение замедляется, но потом снова возобновляется под действием электромагнитного поля. Процесс этого «взаимодействия» называется электрической проводимостью вещества. Однако в полупроводниках при повышении температуры эта величина уменьшается. К геометрии материалов следует отнести следующие: длину и площадь поперечного сечения.

Сопротивление измеряется в Омах (Ом) при помощи омметра, который подсоединяется параллельно к участку цепи или радиодетали. Существуют производные единицы измерения: 1 кОм = 1000 Ом, 1 МОм = 1000 кОм = 1000000 Ом.

Методы измерения

Мощность можно определить двумя способами: косвенным и прямым. В первом случае это делается при помощи амперметра и вольтметра, а также осциллографа. Измеряются значения напряжения и тока, а затем по формулам вычисляется мощность. Этот способ имеет один недостаток: величина мощности получается с некоторой погрешностью.

При использовании прямого метода используется специальный прибор-измеритель. Он называется ваттметром и показывает мгновенное значение мощности. У каждого из способов есть свои достоинства и недостатки. Какой из методов наиболее оптимален, определяет сам радиолюбитель. Если проектируется какое-либо изделие, которое отличается надежностью, то следует применять прямой метод. В других случаях рекомендуется воспользоваться косвенным методом.

Косвенный способ

Мощность в цепях постоянного и переменного токов определяется различными способами. Для каждого случая существуют свои законы и формулы. Однако мощность можно не рассчитывать, поскольку она указана на электрооборудовании. Расчет применяется только при проектировании устройств.

Для цепей постоянного тока нужно воспользоваться формулой: P = U * I. Ее можно вывести из закона Ома для участка или полной цепи. Если рассматривается полная цепь, то формула принимает другой вид с учетом ЭДС (е): P = e * I. Основные соотношения для расчета:

  1. Для участка электрической цепи: P = I * I * R = U * U / R.
  2. Для полной цепи, в которой подключен электродвигатель или выполняется зарядка аккумулятора (потребление): P = I * e = I * e — sqr (I) * Rвн = I * (e — (I * Rвн)).
  3. В цепи присутствует генератор или гальванический элемент (отдача): P = I * (e + (I * Rвн)).

Эти соотношения невозможно применять для цепей переменного тока, поскольку он подчиняется другим физическим законам. При измерении мощности в цепях переменного тока следует учитывать ее составляющие (активная, реактивная и полная). Если в цепи присутствует только резистор, то мощность считается активной. При наличии емкости или индуктивности — реактивной. Полная — сумма активной и реактивной составляющих.

Для вычисления первого типа физической величины применяется формула такого вида: Ра = I * U * cos (a). Значения тока и напряжения являются среднеквадратичными, а cos (a) — косинус угла между ними. Для определения реактивной мощности нужно воспользоваться следующей формулой: Qр = I * U * sin (a). Если нагрузка в цепи является индуктивной, то значение будет больше 0. В противном случае — меньше 0. Полная мощность Р определяется по следующему соотношению: P = Pa + Qp.

Прямое определение величины

Для определения значения мощности в цепях переменного и постоянного тока применяются ваттметры. В них используются электродинамические или ферроидальные механизмы. Приборы с электродинамическим механизмом выпускаются в виде переносных приборов. Они обладают высоким классом точности. Измерители мощности рекомендуется применять при выполнении точных расчетов для цепей постоянного и переменного тока с частотой до 5 кГц.

Ферродинамические приборы изготавливаются в виде электронных узлов, которые вставляются в измерительные стенды или щитовые. Основное их назначение — контроль приблизительных параметров потребления мощности электрооборудованием. Они обладают низким классом точности и применяются для измерения значений мощности переменного тока. При постоянном токе погрешность увеличивается, поскольку это обусловлено искажением петли гистерезиса ферромагнитных сердечников.

По диапазону частот приборы можно разделить на две группы: низкочастотные и радиочастотные. Ваттметры низких частот применяются в сетях промышленного питания переменного тока. Радиочастотный тип рекомендуется применять для точных измерений при проектировании различной техники. Они делятся на две категории по мощности:

  1. Проходящие.
  2. Поглощающие.

Первый вид подключается в разрыв линии, а второй — в ее конец в качестве нагрузки согласования. Кроме того, приборы для измерения мощности бывают аналоговыми и цифровыми.

При измерении мощности на высоких частотах применяются электронные и термоэлектронные ваттметры. Главным узлом считается микроконтроллер и преобразователь активной мощности. Последний преобразовывает переменный ток в постоянный. После этого происходит перемножение в микроконтроллере силы тока и напряжения. Результатом является сигнал на выходе, который зависит от I и U.

Ваттметр состоит из двух катушек. Первая из них подключается последовательно в цепь нагрузки, а другая (подвижная с резистором) — параллельно. В цифровых моделях роль катушек выполняют датчики тока и напряжения. Прибор имеет две пары зажимов. Одна пара применяется для последовательной цепи, а другая — для параллельной. Для правильного включения ваттметра выполняется обозначение * одной из двух пар зажимов.

Таким образом, для измерения мощности электрического тока применяются два метода. Первый из них является косвенным, а второй — прямым. Последний рекомендуется применять при проектировании сложной техники.

Ваттметр прибор Загрузка…

Единица измерения электрической мощности

Электрический ток в любом участке цепи совершает работу ($A$). Рассмотрим произвольный участок цепи к концам которого приложено напряжение $U$. В том случае, если сила тока на нашем участке равна $I$, то за промежуток времени $\Delta t$ по этому участку пройдет заряд величины $\Delta q=I\Delta t$. Следовательно, работа электрического тока на рассматриваемом участке будет равна:

\[A=UI\Delta t\left(1\right).\]

Формула (1) выполняется для произвольного участка цепи, содержащего любые нагрузки, если сила тока постоянна. По определению любая мощность ($P$) — это величина, которая характеризует скорость преобразования энергии или скорость совершения работы:

\[P=\frac{A}{\Delta t}\left(2\right).\]

Если использовать частное определение работы электрического поля (1), то получим определение электрической мощности:

\[P=UI\left(3\right).\]

Ватт — единица измерения электрической мощности в Международной системе единиц (СИ)

Исходя из общего определения мощности (1), так как работа измеряется в джоулях, время в секундах, получается $\left(\frac{Дж}{с}\right)$- единица измерения электрической мощности, как и любой другой мощности:

\[\left[P\right]=\frac{Дж}{с}.\]

Единица измерения мощности имеет собственное название: ватт — единица измерения электрической мощности в том числе. Обозначается ватт как Вт. Мощность электрического тока равна 1 Вт, если за одну секунду он совершает работу равную одному джоулю. Ватт — единица измерения электрической мощности в Международной системе единиц (СИ). Ватт не является основной единицей измерения в системе СИ. Свое название ватт получил в честь изобретателя Дж. Ватта. Ватт можно выразить через комбинацию основных единиц измерения системы СИ непосредственно из определения мощности (2):

\[\left[P\right]=Н\cdot м\cdot \frac{1}{с}=\frac{кг\cdot м}{с^2}\cdot м\cdot \frac{1}{с}=кг\cdot \frac{м^2}{с^3}.\]

Из формулы (3), следует, что ватт можно представить так же как:

\[\left[P\right]=Вт=\left[I\right]\left[U\right]=А\cdot В,\]

где $А$ — ампер; $В$ — вольт. Отметим, что формула (3) дает определение вольту.

Для обозначения десятичных дольных и кратных единиц электрической мощности в системе СИ используют стандартные приставки. Например, кВт (киловатт): 1кВт=1000 Вт; МВт (мегаватт) 1 МВт$={10}^6Вт$ и т.д.

Единицы измерения электрической мощности в других системах единиц

В системе СГС (система основными единицами в которой служат: сантиметр, грамм и секунда) специального названия единица измерения мощности не имеет. В этой системе:

\[\left[P\right]=\frac{эрг}{с},\]

где $эрг$ — единица измерения энергии (работы) в СГС.

\[1\ Вт={10}^7\frac{эрг}{с}.\]

Примеры задач с решением

Пример 1

Задание. Электрическую мощность в цепи постоянного тока можно рассчитать, используя формулу: $P=I^2R,$ где $R$ — сопротивление уч

Unit of Power — узнайте все о блоках питания здесь

    • БЕСПЛАТНАЯ ЗАПИСЬ КЛАСС
    • КОНКУРСНЫЕ ЭКЗАМЕНА
      • BNAT
      • Классы
        • Класс 1-3
        • Класс 4-5
        • Класс 6-10
        • Класс 110003 CBSE
          • Книги NCERT
            • Книги NCERT для класса 5
            • Книги NCERT, класс 6
            • Книги NCERT для класса 7
            • Книги NCERT для класса 8
            • Книги NCERT для класса 9
            • Книги NCERT для класса 10
            • NCERT Книги для класса 11
            • NCERT Книги для класса 12
          • NCERT Exemplar
            • NCERT Exemplar Class 8
            • NCERT Exemplar Class 9
            • NCERT Exemplar Class 10
            • NCERT Exemplar Class 11
            • 9plar

            • RS Aggarwal
              • Решения RS Aggarwal Class 12
              • RS Aggarwal Class 11 Solutions
              • RS Aggarwal Решения класса 10
              • Решения RS Aggarwal класса 9
              • Решения RS Aggarwal класса 8
              • Решения RS Aggarwal класса 7
              • Решения RS Aggarwal класса 6
            • RD Sharma
              • RD Sharma Class 6 Решения
              • RD Sharma Class 7 Решения
              • Решения RD Sharma класса 8
              • Решения RD Sharma класса 9
              • Решения RD Sharma класса 10
              • Решения RD Sharma класса 11
              • Решения RD Sharma Class 12
            • PHYSICS
              • Механика
              • Оптика
              • Термодинамика
              • Электромагнетизм
            • ХИМИЯ
              • Органическая химия
              • Неорганическая химия
              • Периодическая таблица
            • MATHS
              • Статистика
              • 9000 Pro Числа
              • Числа
              • 9000 Pro Числа Тр Игонометрические функции
              • Взаимосвязи и функции
              • Последовательности и серии
              • Таблицы умножения
              • Детерминанты и матрицы
              • Прибыль и убытки
              • Полиномиальные уравнения
              • Деление фракций
            • Microology
                0003000
            • FORMULAS
              • Математические формулы
              • Алгебраические формулы
              • Тригонометрические формулы
              • Геометрические формулы
            • КАЛЬКУЛЯТОРЫ
              • Математические калькуляторы
              • 0003000
              • 000 Калькуляторы
              • 000 Физические модели 900 Образцы документов для класса 6
              • Образцы документов CBSE для класса 7
              • Образцы документов CBSE для класса 8
              • Образцы документов CBSE для класса 9
              • Образцы документов CBSE для класса 10
              • Образцы документов CBSE для класса 1 1
              • Образцы документов CBSE для класса 12
            • Вопросники предыдущего года CBSE
              • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 10
              • Вопросники предыдущего года CBSE, класс 12
            • HC Verma Solutions
              • HC Verma Solutions Класс 11 Физика
              • HC Verma Solutions Класс 12 Физика
            • Решения Лакмира Сингха
              • Решения Лахмира Сингха класса 9
              • Решения Лахмира Сингха класса 10
              • Решения Лакмира Сингха класса 8
            • 9000 Класс

            9000BSE 9000 Примечания3 2 6 Примечания CBSE

          • Примечания CBSE класса 7
          • Примечания

          • Примечания CBSE класса 8
          • Примечания CBSE класса 9
          • Примечания CBSE класса 10
          • Примечания CBSE класса 11
          • Примечания 12 CBSE
        • Примечания к редакции 9000 CBSE 9000 Примечания к редакции класса 9
        • CBSE Примечания к редакции класса 10
        • CBSE Примечания к редакции класса 11
        • Примечания к редакции класса 12 CBSE
      • Дополнительные вопросы CBSE
        • Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
        • Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
        • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
        • Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE Вопросы
        • CBSE Class 10 Дополнительные вопросы по математике
        • CBSE Class 10 Science Extra questions
      • CBSE Class
        • Class 3
        • Class 4
        • Class 5
        • Class 6
        • Class 7
        • Class 8 Класс 9
        • Класс 10
        • Класс 11
        • Класс 12
      • Учебные решения
    • Решения NCERT
      • Решения NCERT для класса 11
        • Решения NCERT для класса 11 по физике
        • Решения NCERT для класса 11 Химия
        • Решения NCERT для биологии класса 11
        • Решение NCERT s Для класса 11 по математике
        • NCERT Solutions Class 11 Accountancy
        • NCERT Solutions Class 11 Business Studies
        • NCERT Solutions Class 11 Economics
        • NCERT Solutions Class 11 Statistics
        • NCERT Solutions Class 11 Commerce
      • NCERT Solutions for Class 12
        • Решения NCERT для физики класса 12
        • Решения NCERT для химии класса 12
        • Решения NCERT для биологии класса 12
        • Решения NCERT для математики класса 12
        • Решения NCERT, класс 12, бухгалтерия
        • Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
        • NCERT Solutions Class 12 Economics
        • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
        • NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
        • NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
        • NCERT Solutions Class 12 Commerce
        • NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
      • NCERT Solut Ионы Для класса 4
        • Решения NCERT для математики класса 4
        • Решения NCERT для класса 4 EVS
      • Решения NCERT для класса 5
        • Решения NCERT для математики класса 5
        • Решения NCERT для класса 5 EVS
      • Решения NCERT для класса 6
        • Решения NCERT для математики класса 6
        • Решения NCERT для науки класса 6
        • Решения NCERT для класса 6 по социальным наукам
        • Решения NCERT для класса 6 Английский язык
      • Решения NCERT для класса 7
        • Решения NCERT для математики класса 7
        • Решения NCERT для науки класса 7
        • Решения NCERT для социальных наук класса 7
        • Решения NCERT для класса 7 Английский язык
      • Решения NCERT для класса 8
        • Решения NCERT для математики класса 8
        • Решения NCERT для науки 8 класса
        • Решения NCERT для социальных наук 8 класса ce
        • Решения NCERT для класса 8 Английский
      • Решения NCERT для класса 9
        • Решения NCERT для класса 9 по социальным наукам
      • Решения NCERT для математики класса 9
        • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
        • Решения NCERT для математики класса 9, глава 2
        • Решения NCERT

        • для математики класса 9, глава 3
        • Решения NCERT для математики класса 9, глава 4
        • Решения NCERT для математики класса 9, глава 5
        • Решения NCERT

        • для математики класса 9, глава 6
        • Решения NCERT для математики класса 9, глава 7
        • Решения NCERT

        • для математики класса 9, глава 8
        • Решения NCERT для математики класса 9, глава 9
        • Решения NCERT для математики класса 9, глава 10
        • Решения NCERT

        • для математики класса 9, глава 11
        • Решения

        • NCERT для математики класса 9 Глава 12
        • Решения NCERT

        • для математики класса 9 Глава 13
        • NCER Решения T для математики класса 9 Глава 14
        • Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
      • Решения NCERT для науки класса 9
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 3
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 4
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 5
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 6
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 7
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 8
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 9
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 10
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 12
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 11
        • Решения NCERT для науки класса 9 Глава 13
        • Решения NCERT

        • для науки класса 9 Глава 14
        • Решения NCERT для класса 9 по науке Глава 15
      • Решения NCERT для класса 10
        • Решения NCERT для класса 10 по социальным наукам
      • Решения NCERT для математики класса 10
        • Решения NCERT для класса 10 по математике Глава 1
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 2
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 3
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 4
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 5
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 6
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 7
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 8
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 9
        • Решения NCERT для математики класса 10, глава 10
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 11
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 12
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава ter 13
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 14
        • Решения NCERT для математики класса 10 Глава 15
      • Решения NCERT для науки класса 10
        • Решения NCERT для класса 10 науки Глава 1
        • Решения NCERT для класса 10 Наука, глава 2
        • Решения NCERT для класса 10, глава 3
        • Решения NCERT для класса 10, глава 4
        • Решения NCERT для класса 10, глава 5
        • Решения NCERT для класса 10, глава 6
        • Решения NCERT для класса 10 Наука, глава 7
        • Решения NCERT для класса 10, глава 8
        • Решения NCERT для класса 10, глава 9
        • Решения NCERT для класса 10, глава 10
        • Решения NCERT для класса 10, глава 11
        • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 12
        • Решения NCERT для класса 10 Наука Глава 13
        • NCERT S Решения для класса 10 по науке Глава 14
        • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 15
        • Решения NCERT для класса 10 по науке Глава 16
      • Программа NCERT
      • NCERT
    • Commerce
      • Class 11 Commerce Syllabus
        • Учебный план класса 11
        • Учебный план класса 11
        • Учебный план экономического факультета 11
      • Учебный план по коммерции класса 12
        • Учебный план класса 12
        • Учебный план класса 12
        • Учебный план
        • Класс 12 Образцы документов для торговли
          • Образцы документов для предприятий класса 11
          • Образцы документов для коммерческих предприятий класса 12
        • TS Grewal Solutions
          • TS Grewal Solutions Class 12 Accountancy
          • TS Grewal Solutions Class 11 Accountancy
        • Отчет о движении денежных средств 9 0004
        • Что такое предпринимательство
        • Защита прав потребителей
        • Что такое основные средства
        • Что такое баланс
        • Что такое фискальный дефицит
        • Что такое акции
        • Разница между продажами и маркетингом
      • 03

      • ICC
      • Образцы документов ICSE
      • Вопросы ICSE
      • ML Aggarwal Solutions
        • ML Aggarwal Solutions Class 10 Maths
        • ML Aggarwal Solutions Class 9 Maths
        • ML Aggarwal Solutions Class 8 Maths
        • ML Aggarwal Solutions Class 7 Maths Решения Математика класса 6
      • Решения Селины
        • Решения Селины для класса 8
        • Решения Селины для класса 10
        • Решение Селины для класса 9
      • Решения Фрэнка
        • Решения Фрэнка для математики класса 10
        • Франк Решения для математики 9 класса

        9000 4

      • ICSE Class
        • ICSE Class 6
        • ICSE Class 7
        • ICSE Class 8
        • ICSE Class 9
        • ICSE Class 10
        • ISC Class 11
        • ISC Class 12
    • IC
      • 900 Экзамен IAS
      • Экзамен по государственной службе
      • Программа UPSC
      • Бесплатная подготовка к IAS
      • Текущие события
      • Список статей IAS
      • Пробный тест IAS 2019
        • Пробный тест IAS 2019 1
        • Пробный тест IAS4

        2

      • Комиссия по государственным услугам
        • Экзамен KPSC KAS
        • Экзамен UPPSC PCS
        • Экзамен MPSC
        • Экзамен RPSC RAS ​​
        • TNPSC Group 1
        • APPSC Group 1
        • Экзамен BPSC
        • Экзамен WPSC
        • Экзамен JPSC
        • Экзамен GPSC
      • Вопросник UPSC 2019
        • Ответный ключ UPSC 2019
      • 900 10 Коучинг IAS
        • Коучинг IAS Бангалор
        • Коучинг IAS Дели
        • Коучинг IAS Ченнаи
        • Коучинг IAS Хайдарабад
        • Коучинг IAS Мумбаи
    • JEE4
    • 9000 JEE 9000 JEE 9000 Advanced

    • Образец статьи JEE
    • Вопросник JEE
    • Биномиальная теорема
    • Статьи JEE
    • Квадратное уравнение
  • NEET
    • Программа BYJU NEET
    • NEET 2020
    • NEET Eligibility
    • NEET Eligibility
    • NEET Eligibility 2020 Подготовка
    • NEET Syllabus
    • Support
      • Разрешение жалоб
      • Служба поддержки
      • Центр поддержки
  • Государственные советы
    • GSEB
      • GSEB Syllabus
      • GSEB Образец

        003 GSEB Books

    • MSBSHSE
      • MSBSHSE Syllabus
      • MSBSHSE Учебники
      • MSBSHSE Образцы статей
      • MSBSHSE Вопросы
    • AP Board
    • AP Board
    • AP Board
        9000

      • AP 2 Year Syllabus
    • MP Board
      • MP Board Syllabus
      • MP Board Образцы документов
      • MP Board Учебники
    • Assam Board
      • Assam Board Syllabus
      • Assam Board
      • Assam Board
      • Assam Board Документы
    • BSEB
      • Bihar Board Syllabus
      • Bihar Board Учебники
      • Bihar Board Question Papers
      • Bihar Board Model Papers
    • BSE Odisha
      • Odisha Board
      • Odisha Board
        • Odisha Board 9000
        • ПСЕБ 9 0002
        • PSEB Syllabus
        • PSEB Учебники
        • PSEB Вопросы и ответы
      • RBSE
        • Rajasthan Board Syllabus
        • RBSE Учебники
        • RBSE
        • 000 RBSE
        • 000 HPOSE

        • 000 HPOSE
        • 000 HPOSE
        • 000
        • 000 HPOSE

        • 000
        • 000

          000 HPOSE

        • 000 HPOSE
        • 000
        • 000 Контрольные документы

      • JKBOSE
        • JKBOSE Syllabus
        • JKBOSE Образцы документов
        • Шаблон экзамена JKBOSE
      • TN Board
        • TN Board Syllabus
        • 9000 Papers 9000 TN Board Syllabus

          9000 Книги

      • JAC
        • Программа JAC
        • Учебники JAC
        • Вопросы JAC
      • Теланганский совет
        • Теланганский совет

.

на единицу системы единиц
— MATLAB и Simulink

Что такое система на единицу?

Единичная система широко используется в электроэнергетике для выражения значений
напряжения, токи, мощности и импедансы различного силового оборудования. Обычно это
используется для трансформаторов и машин переменного тока.

Для заданной величины (напряжение, ток, мощность, полное сопротивление, крутящий момент и т. Д.) На единицу
значение — это значение, связанное с базовой величиной.

Обычно выбираются следующие два базовых значения:

Все остальные базовые количества выводятся из этих двух базовых величин.Однажды база
мощность и базовое напряжение выбраны, базовый ток и базовое полное сопротивление
определяется естественными законами электрических цепей.

Для трансформатора с несколькими обмотками, каждая из которых имеет различное номинальное напряжение,
одинаковая базовая мощность используется для всех обмоток (номинальная мощность трансформатора). Однако,
по определениям базовых значений столько же, сколько обмоток для напряжений,
токи и импедансы.

Характеристика насыщения насыщающегося трансформатора дана в виде
кривая мгновенного тока в зависимости от мгновенного потока: [i1 phi1; i2 phi2; …,
в фин].

Когда для определения параметров R L трансформатора используется система единиц измерения, поток
связь и ток в характеристике насыщения также должны быть указаны в о.е. В
соответствующие базовые значения:

, где ток, напряжение и потокосцепление выражены соответственно в вольтах, амперах,
и вольт-секунды.

Для машин переменного тока крутящий момент и скорость также могут быть выражены в о.е. Следующая база
выбраны количества:

Вместо указания момента инерции ротора в кг * м 2 вы
обычно дает постоянную инерции H , определяемую как

Константа инерции выражается в секундах. Для больших машин эта постоянная
около 3–5 секунд. Константа инерции 3 секунды означает, что энергия, запасенная в
вращающаяся часть могла обеспечивать номинальную нагрузку в течение 3 секунд.Для небольших машин,
H ниже. Например, для двигателя мощностью 3 л.с. это может быть 0,5–0,7
секунд.

Пример 1: Трехфазный трансформатор

Рассмотрим, например, трехфазный двухобмоточный трансформатор с этими
предоставленные производителем, типовые параметры:

  • Номинальная мощность = 300 кВА суммарно для трех фаз

  • Номинальная частота = 60 Гц

  • Обмотка 1: подключена звездой, номинальное напряжение = 25 кВ RMS между фазами -line

    сопротивление 0.01 о.е., реактивное сопротивление рассеяния = 0,02 о.е.

  • Обмотка 2: подключена по схеме треугольник, номинальное напряжение = 600 В среднеквадратичное линейное сопротивление

    сопротивление 0,01 о.е., реактивное сопротивление утечки = 0,02 о.е. напряжение в% от номинального тока:

    Активное 1%, Индуктивное 1%

Сначала вычисляются базовые значения для каждого однофазного трансформатора:

  • Для обмотки 1:

    Базовая мощность

    300 кВА / 3 = 100e3 ВА / фаза

    Базовое напряжение

    25 кВ / квадрат (3) = 14434 В RMS

    Базовый ток

    100e3 / 14434 = 6.928 A RMS

    Базовое сопротивление

    14434 / 6,928 = 2083 Ом

    Базовое сопротивление

    14434 / 6,928 = 2083 Ом

    Базовая индуктивность

    2083 / (2π * 60) = 5,525 H

  • Для обмотки 2:

    Базовая мощность

    300 кВА / 3 = 100e3 ВА

    Базовое напряжение

    600 В RMS

    Базовый ток

    100803

    / 600 = 166.7 A RMS

    Базовое сопротивление

    600 / 166,7 = 3,60 Ом

    Базовое сопротивление

    600 / 166,7 = 3,60 Ом

    Базовая индуктивность

    3,60 / (2π * 60) = 0,009549 H

Значения сопротивлений обмоток и индуктивностей рассеяния, выраженные в единицах СИ
поэтому

Для ветви намагничивания, потери намагничивания 1% резистивных и 1% индуктивных означают
сопротивление намагничивания Rm 100 о.е. и индуктивность намагничивания Lm 100 о.е.Следовательно, значения, выраженные в единицах СИ для обмотки 1, равны

Пример 2: Асинхронная машина

Теперь рассмотрим трехфазный четырехполюсный блок Асинхронной машины в единицах СИ. это
номинальная мощность 3 л.с., 220 В RMS между фазами, 60 Гц.

Сопротивление и индуктивность статора и ротора относительно статора составляет

  • Rs = 0,435 Ом; Ls = 2 мГн

  • Rr = 0,816 Ом; Lr = 2 мГн

Взаимная индуктивность Lm = 69.31 мГн. Инерция ротора Дж =
0,089 кг.м 2 .

Базовые количества для одной фазы рассчитываются следующим образом:

Базовая мощность

3 л.с. * 746 ВА / 3 = 746 ВА / фаза

Базовое напряжение

220 В / квадрат (3) = 127,0 В RMS

Базовый ток

746 / 127,0 = 5,874 A RMS

Базовый импеданс

127.0 / 5,874 = 21,62 Ом

Сопротивление базы

127,0 / 5,874 = 21,62 Ом

Индуктивность базы

21,62 / (2π * 60) = 0,05735 H = 57,35 мГн 9000

Базовая скорость

1800 об / мин = 1800 * (2π) / 60 = 188,5
радиан в секунду

Базовый крутящий момент (трехфазный)

746 * 3/188.5 = 11,87 ньютон-метров

Используя базовые значения, вы можете вычислить значения в единицах.

Rs = 0,435 / 21,62 = 0,0201 о.е. Ls = 2 / 57,35 = 0,0349 о.е.

Rr = 0,816 / 21,62 = 0,0377 о.е. Lr = 2 / 57,35 = 0,0349 о.е.

Lm = 69,31 / 57,35 = 1,208 о.е.

Инерция рассчитывается исходя из момента инерции Дж , синхронной скорости и
Номинальная мощность.

Если вы откроете диалоговое окно блока Asynchronous Machine в единицах pu, представленных в
библиотека машин Simscape ™
Электрические ™
Специализированный
В библиотеке Power Systems Fundamental Blocks вы обнаружите, что параметры в pu являются
рассчитанные.

.

Что такое система единиц? — определение и преимущества

Для анализа электрических машин или системы электрических машин требуются разные значения, таким образом, для каждой единицы система предоставляет значения для напряжения, тока, мощности, импеданса и проводимости. Система на единицу измерения также упрощает расчет, поскольку все значения берутся в одной единице. Система на единицу в основном используется в цепи, где происходит изменение напряжения.

В комплекте:

Определение: Удельная стоимость любой величины определяется как отношение фактического значения в любой единице к базовому или справочному значению в той же единице.Любое количество преобразуется в количество на единицу путем деления числового значения на выбранное базовое значение того же измерения. Удельная величина безразмерна.

per-unit-eq1 Базовые значения можно выбрать произвольно. Обычно принимаются базовые значения, указанные ниже

  • Базовое напряжение = номинальное напряжение машины
  • Базовый ток = номинальный ток машины
  • Базовое сопротивление = базовое напряжение / базовый ток
  • Базовая мощность = базовое напряжение x базовый ток

Сначала выбираются значения базовой мощности и базового напряжения, и их выбор автоматически фиксирует другие базовые значения.
As
per-unit-eq3
Итак,
per-unit-eq4 Подставляя значение тока базы из уравнения (1) в уравнение (2), получаем

per-unit-eq5 Подставляя значение тока базы из уравнения (1) в уравнение (3), получаем

per-unit-eq6
Теперь,
per-unit-eq7 Подставив значение базового импеданса из уравнения (4) в уравнение (5), мы получим значение импеданса на единицу

per-unit-eq8

Преимущества системы единиц

Есть два основных преимущества использования пометочной системы.

  • Параметры вращающихся электрических машин и трансформатора лежат примерно в одном диапазоне числовых значений, независимо от их номинальных значений, если они выражены в системе оценок на единицу.
  • Это избавляет аналитика от необходимости относить параметры цепи к той или иной стороне трансформатора, что упрощает вычисления.

Если взять в качестве примера трансформатор, имеющий сопротивление на единицу как R о.е. Ом и реактивное сопротивление как X о.е. в Ом относительно первичной обмотки, то значения на единицу будут равны

.

per-unit-eq9

Где R ep и X ep — это сопротивление и реактивное сопротивление, относящиеся к первичным и средним значениям pu в системе на единицу.

Сопротивление и реактивное сопротивление утечки, относящиеся к первичной обмотке на единицу, такие же, как на вторичной обмотке в системе на единицу, потому что

per-unit-eq10 Где R es и X es — эквивалентные сопротивление и реактивное сопротивление относительно вторичной обмотки

Таким образом, из двух приведенных выше уравнений ясно, что необходимость в идеальном трансформаторе отпадает. Это так, потому что импеданс на единицу одинаков для эквивалентной схемы трансформатора, независимо от того, рассчитывается он от первичной или вторичной обмотки, пока базы напряжения на двух сторонах выбираются в соотношении преобразования.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *