Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определить потребляемую мощность электроприборов

Альтернативная энергия Альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, энергетические ресурсы планеты.

Мощность потребляемой электроэнергии – один из самых важных параметров любого электроприбора. В инструкции к бытовой технике или прямо на электроприборе обязательно будут указаны данные о количестве Ватт, которые необходимы для его корректной работы. Безусловно, это только усредненные значения, которые могут варьироваться. К примеру то, сколько энергии будет потреблять компьютер, зависит от мощности встроенных в него элементов (блок питания, процессор, видеокарта и т.п.), а также от режима его работы и загруженности процессами. Если рассматривать холодильник, то параметры его электропотребления зависят от количества хранящихся в нем продуктов, от режимов заморозки. В стиральной машине количество потребляемых Ватт зависит от режима стирки, температуры воды, массы белья и т.п.

Ниже представлен список различных бытовых приборов с указанием их приблизительной мощности, которая поможет рассчитать потребляемое количество электроэнергии.
1. Электрическая печь – 17 221 ватт
2. Центральный кондиционер – 5000 ватт
3. Сушильная машина для белья и одежды – 3400 ватт
4. Духовка электрическая – 2300 ватт
5. Посудомоечная машина – 1800 ватт
6. Фен – 1538 ватт
7. Обогреватель – 1500 ватт
8. Кофеварка – 1500 ватт
9. Микроволновая печь – 1500 ватт
10. Аппарат для приготовления попкорна – 1400 ватт
11. Тостер-печь (тостер овен) – 1200 ватт
12. Утюг – 1100 ватт
13. Тостер – 1100 ватт
14. Комнатный кондиционер – 1000 ватт
15. Электрическая кухонная плита – 1000 ватт
16. Пылесос – 650 ватт
17. Нагреватель воды – 479 ватт
18. Стиральная машина – 425 ватт
19. Кофеварка эспрессо (эспрессо-машина) – 360 ватт
20. Осушитель воздуха – 350 ватт
21. Плазменный телевизор – 339 ватт
22. Блендер – 300 ватт
23. Морозильная камера – 273 ватта
24. Жидкокристаллический телевизор (LCD) – 213 ватт
25. Игровая приставка – 195 ватт
26. Холодильник – 188 ватт
27. Обычный телевизор (с электронно-лучевой трубкой) – 150 ватт
28. Монитор – 150 ватт
29. Компьютер (блок питания) – 120 ватт
30. Портативный вентилятор – 100 Вт
31. Электрическое одеяло – 100 Вт
32. Стационарный миксер – 100 Вт
33. Электрическая открывалка для банок – 100 Вт
34. Плойка для завивки волос – 90 Вт
35. Потолочный вентилятор – 75 Вт
36. Увлажнитель воздуха – 75 Вт
37. Лампа накаливания (60-ваттная) – 60 Вт
38. Стереосистема – 60 Вт
39. Ноутбук – 50 Вт
40. Принтер – 45 Вт
41. Цифровой видеорегистратор (DVR) – 33 Вт
42. Аквариум – 30 Вт
43. Кабельная коробка – 20 Вт
44. Компактная люминесцентная лампа (энергосберегающая лампа), эквивалентная 60-ваттной – 18 Вт
45. DVD-плеер – 17 Вт
46. Спутниковая антенна – 15 Вт
47. Видеомагнитофон – 11 Вт
48. Радиочасы – 10 Вт
49. Переносная стерео-система (бумбокс) – 7 Вт
50. Беспроводной роутер Wi-Fi – 7 Вт
51. Зарядка для мобильного телефона – 4 Вт
52. Беспроводной телефон – 3 Вт
53. Автоответчик – 1 Вт

  • ближайшая доставка 02.11.2020
  • Корзина: (пуста)

Поиск
Категории
  • Стабилизаторы напряжения
    • Однофазные
    • Трехфазные
  • Преобразователи напряжения
    • Инверторы
  • Электрогенераторы
    • Бензогенераторы
    • Газовые генераторы
Корзина
Информация
  • О магазине
  • О продукции
  • Оплата и доставка
  • Контакты
  • Полезная информация
  • Партнерская программа

Рассчет мощности

Нет времени вникать? Используй бесплатно!

Бесплатный калькулятор мощности

Поможет выбрать стабилизатор из каталога любого сайта.

Чтобы выяснить, соответствует ли выбранная модель поставленным целям, рекомендуется предварительно сделать расчет потребляемой мощности. А затем соотнести результаты измерений с техническими характеристиками приглянувшегося устройства, чтобы найти ответ на главный вопрос – способно ли оно обеспечить требуемый объем электроэнергии.

Первым слагаемым станет суммарный возможный объем электроэнергии, потребляемый в доме. Он выводится сложением значений электропотребления всех приборов, планируемых к подключению. При этом также следует учитывать особенности так называемых пусковых токов. Они возникают в момент старта какого-либо электропотребляющего объекта и могут в несколько раз превосходить по мощности его средние рабочие показатели.

Все потребители электроэнергии делятся на объекты с активным сопротивлением (омическим), индуктивным (катушечным) и емкостным (конденсаторным).

Первые — это те, у которых вся потребленная электроэнергия переходит в тепло, то есть плиты, обогреватели, лампы накаливания, утюги и т.д. У них рабочее напряжение тока будет одинаковым с его пусковым значением. Поэтому, для подсчета их общей мощности, необходимо просто сложить значения данного показателя от каждого из них в отдельности.

Второй вид объектов – с индуктивным сопротивлением — характеризуется тем, что не вся потребляемая электроэнергия переходит в тепло и часть ее используется, например, на образование магнитного поля. Это все электроинструменты (дрели, пилы и т.д.), насосы, котлы, холодильники, аудио- и видеотехника, компьютеры, электромоторы, люминесцентные лампы и многие другие. В данном случае пусковые токи будут превышать в несколько раз значение рабочих. При расчете необходимой для них мощности предварительно умножайте заданную производителем на 2,5 — 3 (так называемый коэффициент пускового тока) и только после этого суммируйте, получая общий показатель.

Для расчета пользуйтесь следующей формулой:

МБЭ = (К (1) x НМЭ (1) x К пуск (1) + К (2) x НМЭ (2) x К пуск. (2) + …) x 1,1

МБЭ – мощность бензиновой электростанции;
К – количество одного вида энергопотребляющего устройства;
НМЭ – номинальная мощность электропотребителя;
К пуск – коэффициент пускового тока.

Этапы расчета

  • Определяем номинальную мощность каждого из электроприборов. Данные об этом можно найти в техническом паспорте или на специальной табличке, крепимой к корпусу изделия.
  • Вычисляем показатель мощности для каждого прибора.
  • Суммируем полученные результаты.
  • Добавляем резервный запас в виде 10% мощности (число 1,1).

Приведем пример. В небольшом дачном доме 6 источников электропотребления: плита (900Вт), две лампы накаливания (по 100 Вт каждая), холодильник (600 Вт), телевизор (500 Вт) и садовый насос (750 Вт).

(1х900х1 + 2х100х1 + 1х600х2,5 + 1х500х2,5 + 1х750х2,5)х1,1

Проведя несложные математические исчисления, получаем, что для обеспечения электричеством всех выше перечисленных приборов необходима бензиновая электростанция с мощностью 5,7 кВт.

Размер коэффициента пускового тока берется примерно, но менее 2,5 выставлять его не рекомендуется. Для потребителей, имеющих мощные электродвигатели без системы их плавного пуска (скважинные насосы, тали, лебедки, компрессоры и т.д.), эти значения могут достигать 6-8.

Определив, какой мощности необходим бензогенератор, не выбирайте модели, в которых уровень этого параметра полностью соответствует расчетному. Это связано с тем, что указанная производителем мощность генератора является максимально возможной для этого агрегата и в таком режиме предельных нагрузок он сможет проработать 5-10 минут, после чего произойдет его поломка или аварийное отключение. Именно для таких случаев необходим дополнительный запас мощности электростанции.

Если, после прочтения этой статьи, у Вас все же остались вопросы о расчете мощности бензогенератора, обратитесь к нашим менеджерам, и они дадут вам квалифицированные ответы.

Читать еще:  Способы защиты металла от коррозии и появления ржавчины

Онлайн калькулятор рачета мощности.

Расчет потребляемой электроэнергии домашними (бытовыми) приборами и оборудованием.

Здесь Вы можете самостоятельно подсчитать сколько элетричества потребляет электрический прибор (холодильник, микроволновка, стиральная машина, электрический чайник, микроволновая печь, электроплита, электромясорубка, электрический гриль, тостер, электрический утюг, сушильная машина, пылесос, домашний кондиционер, компьютер, телевизор и другие домашние приборы).

В калькуляторе Вы сможете точно расчитать сколько поребляет тока тот или иной прибор в час, затем умножить на количество дней и получить количество затраченного электичества в КВт. Хоти сказать, что во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток (потребляемая мощность) изменяется.

Например Вы пользуетесь бытовым феном для сушки волос, и потребляемая мощность фена когда он просто дует холодным воздухом одна, а при включении в фене нагрева воздуха потребляемая мощность увеличивается.

И так соответственно происходит с другими бытовыми приборами (холодильник, микроволновка, стиральная машина, электрический чайник, микроволновая печь, электроплита, электромясорубка, электрический гриль, тостер, электрический утюг, сушильная машина, пылесос, домашний кондиционер, компьютер, морозильная камера, электроинструмент, электрическая мясорубка, телевизор и другие домашние приборы).

Онлайн калькулятор для расчета потребляемой мощности различными приборами и оборудованием.

В поле «напряжение Вт» вставляете 220 или 380, а в поле «сила тока» вписываете потребляемую мощность бытового прибора, которая есть ниже в таблице.

Онлайн калькулятор для определения потребляемой мощности
Напряжение Вт:
Сила тока, А:

Таблица потребляемой мощности различными бытовыми приборами и оборудованием.

Таблица потребляемой мощности и тока бытовыми электроприборами при напряжении питания 220 В
Бытовой электроприборПотребляемая мощность в зависимости от модели электроприбора, кВт (BA)Потребляемый ток, АПримечание
Лампочка накаливания0,06 – 0,250,3 – 1,2Величина тока постоянная
Электрочайник1,0 – 2,05 – 9Время непрерывной работы до 5 минут
Электроплита1,0 – 6,05 – 60При мощности более 2 кВт требуется отдельная проводка
Микроволновая печь1,5 – 2,27 – 10Во время работы максимальный ток потребляется периодически
Электромясорубка1,5 – 2,27 – 10Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется
Тостер0,5 – 1,52 – 7Величина тока постоянная
Гриль1,2 – 2,07 – 9Величина тока постоянная
Холодильник1,5 – 2,52 – 8Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется
Кофеварка0,5 – 1,52 – 8Величина тока постоянная
Электродуховка1,0 – 2,05 – 9Во время работы максимальный ток потребляется периодически
Посудомоечная машина1,0 – 2,05 – 9Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды
Стиральная машина1,2 – 2,06 – 9Максимальный ток потребляется с момента включения до нагрева воды
Сушильная машина2,0 – 3,09 – 13Максимальный ток потребляется на протяжении всего времени сушки белья
Утюг1,2 – 2,06 – 9Во время работы максимальный ток потребляется периодически
Пылесос0,8 – 2,04 – 9Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется
Обогреватель0,5 – 3,02 – 13Величина тока постоянная
Фен для волос0,5 – 1,52 – 8Величина тока постоянная
Кондиционер1,0 – 3,05 – 13Во время работы максимальный ток потребляется периодически изменяется
Стационарный компьютер0,3 – 0,81 – 3Во время работы максимальный ток потребляется периодически изменяется
Электроинструмент (дрель, лобзик и т.п.)0,5 – 2,52 – 13Во время работы в зависимости от нагрузки потребляемый ток изменяется

Наша фирма «220W» осуществляет все виды электромонтажных работ от замены розетки до полной разводки электрики под ключ. Мы делаем монтаж и подключение электрощита с установкой электро автоматов согласно проекта. Разводка электрического кабеля выполняется как наружная, проводимая через кабель каналы, так внутренняя в гофре или методом штробления в стенах (кирпичных, газобетон, бетонный монолит и т.п.).

Выполняем установку и подключение бытовых электро приборов и электрического оборудования. Более подробно с выполняемыми электромонтажными работами Вы можете ознакомиться в прайс-листе или связавшись с нами. В разделе «сметы», Вы можете выбрать по размеру и материалу загородный дом, в котором нужно сделать электрику и узнать стоимость монтажных работ.

Как заказать недорогой монтаж электрики в квартире или в загордном доме (на даче, в танхаузе, в бане и других строениях) и получить скидку, смотрите ниже на сайте онлайн заказ «получить скидку!».

Как определить потребляемую мощность электроприбора?

Электричество в массовом масштабе используется во всех сферах современной жизни. Необходимая эксплуатационная гибкость электросети обеспечивается использованием розеток к которым подключаются те или иные приборы. Мощность подключаемого устройства не должна превышать определенного максимального значения.

Что такое потребляемая мощность?

Потребляемая мощность — это численная мера количества электрической энергии, необходимой для функционирования электроприбора или преобразуемой им в процессе функционирования. Для статических устройств (плита, утюг, телевизор, осветительные приборы) энергия тока при работе переходит в тепло). При преобразовании (электродвигатели) – энергия электрического тока преобразуется в механическую энергию.

Основная единица электрической мощности – Ватт, ее численное значение

где U – напряжение, Вольты, I – ток, амперы.

Иногда этот параметр указывают в В×А (V×А у импортной техники), что более правильно для переменного тока. Разница между Ваттами и В×А для бытовых сетей мала и ее можно не учитывать.

Потребляемая электрическая мощность важна при планировании проводки (от нее зависит сечение проводов, а также выбор номиналов и количество защитных автоматов). При эксплуатации она определяет затраты на содержание жилища.

Проблема правильной эксплуатации бытовой электрической сети

С конструктивной точки зрения бытовая электрическая сеть отработана до высокой степени совершенства: ее нормальная эксплуатация не требует специальных знаний.

Сеть рассчитана на определенные условия эксплуатации, нарушение которых приводит к полному или частичному отказу, а в тяжелых случаях – к возникновению пожара.

Условие правильной эксплуатации – отсутствие перегрузки.

При этом нагрузочная способность розеток и потребление подключаемой к ним техники измеряется различными единицами:

  • для розеток это максимально допустимый переменный ток (6 А у традиционных советских розеток старого жилого фонда, 10 или даже 16 А у розеток европейского стиля);
  • подключаемое оборудование характеризуются мощностью, которая измеряется в Ваттах (для мощных устройств вместо Ватт указываются более крупные единицы: киловатты (1 кВт = 1000 Вт), что позволяет не путаться в многочисленных нулях).

Отсюда возникает необходимость:

  • определения связи мощности и тока;
  • нахождения мощности отдельного электрического прибора.

Связь между Ваттами и Амперами проста и следует прямо из приведенного выше определения Ватта. Задача упрощается тем, что напряжение исправной бытовой сети всегда одинаково (220 или 230 В). Отсюда по току всегда находится мощность.

Как определить?

Для решения задачи нахождения мощности можно воспользоваться различными способами. Все они доступны для применения даже при знаниях в области физики и электротехники на уровне школьной программы.

Читать еще:  Самодельные ножи из аустенитной нержавейки методом холодной ковки

Чаще мощность находят через определение тока, иногда можно обойтись без промежуточных процедур и определит ее сразу.

Смотрим в техпаспорт

Обычно потребляемая мощность указывается в паспорте или описании устройства и дублируется на фирменной табличке-шильдике. Последняя находится на задней стенке корпуса или его основании.

В случае отсутствия описания этот параметр можно узнать по интернету, для чего достаточно воспользоваться поиском по названию устройства.

Указываемая производителем техники мощность относится к пиковой и потребляется от сети только при полной нагрузки, что встречается достаточно редко. Образовавшаяся разница рассматривается как запас. На нормативном уровне этот запас определяют через коэффициент мощности.

Закон Ома в помощь

Мощность большинства бытовых электрических устройств можно довольно точно оценить экспериментально-расчетным путем с привлечением известного еще со средней школы закона Ома. Этот эмпирический закон связывает между собой напряжение, ток и сопротивление R нагрузки как:

P = U 2 /R.
U = 230 В, а сопротивление измеряется тестером. Далее следует простой расчет по формуле
P = 48 400/R Вт.

Например, при R = 200 Ом получаем мощность Р = 240 Вт.

Метод не учитывает так называемое реактивное сопротивление прибора, которое создается в первую очередь входными трансформаторами и дросселями, и поэтому получаемая оценка дает некоторое завышение.

Используем электросчетчик

При определении мощности по счетчику можно поступить двумя различными способами. В обоих случаях от бытовой сети должен питаться только тестируемый прибор. Все без исключения остальные потребители должны быть отключены.

При первом подходе для замера мощности привлекается оптический индикатор счетчика, интенсивность вспышек которого пропорциональна потребляемой мощности. Коэффициент пропорциональности указан на лицевой панели в единицах imp/kWh или имп/кВтч, рисунок 1, где imp – количество импульсов (вспышек индикатора) на один киловатт час.

Рисунок 1. Лицевая панель бытового счетчика электроэнергии с оптическим индикатором

После включения исследуемого устройства необходимо начать считать вспышки индикатора на протяжении 15 или 20 минут. Затем полученное значение умножается на 3 или на 4 (при 20- или 15-минутном интервале замера, соответственно) и делится на коэффициент с лицевой панели. Результат выкладки дает мощность прибора в кВт, который в ряде случаев умножением на 1000 удобно перевести в Ватты.

Пример. Для счетчика имеем k = 1600 импульсов на киловатт час. При 20 минутном интервале замера индикатор сработал (вспыхнул) 160 раз. Тогда мощность устройства составит 160*3/1600 = 0,3 кВт или 300 Вт.

При втором подходе также используется 15- или 20-минутный интервал времени, но расход электроэнергии определяется уже по цифровой шкале. Например, при разности показаний за 20 минут 0,2 кВт×час мощность агрегата составляет 0,2 × 3 = 0,6 кВт или 600 Вт.

Ваттметром

Современный бытовой измеритель мощности или ваттметр удобен для использования, так как:

  • включается непосредственно в разрыв цепи, для чего снабжен вилкой и розеткой, см. рисунок 2;
  • оборудован легко читаемым цифровым индикатором и снабжен внутренними цепями автоматической настройки, что исключает ошибки в показаниях;
  • отличается хорошими массогабаритными показателями.

Прибор готов к работе немедленно после включения.

Рис. 2. Цифровой бытовой ваттметр

Единственный его недостаток – узкая специализация, поэтому этот прибор редко встречается в домашнем хозяйстве.

Прямое измерение тока

Методы той группы отличаются более высокой точностью за счет того, что основаны на прямом измерении тока. Существуют два прибора для выполнения этой процедуры в бытовых условиях.

Замер токовыми клещами

Наиболее удобны для использования токовые клещи, которые не требуют разрыва контролируемой цепи. Выполнены как ручное устройство с измерительным узлом на основе тороидального сердечника. Для замера тока узел раскрывают на манер губок клещей, после чего закрывают с охватом провода, рисунок 3. Действующее значение тока находится по изменению магнитного поля, которое фиксируется датчиком Холла.

Рис. 3. Измерение токовыми клещами

Замер тестером

Второй способ основан на применении тестера, который переключают в режим амперметра и включают в разрыв цепи. Сложности реализации этой процедуры простыми средствами делают его мало популярным на практике. Нельзя сбрасывать со счетов также то, что некоторые модели тестеров не имеют токовой защиты и выходят из строя (сгорают) при неправильном выборе диапазона (токовой перегрузке).

Заключение

Как видим, мощность электроприборов может быть определена различными способами. Выбор конкретного из них зависит от уровня технической подготовки пользователя и наличия у него необходимых приборов, а доступность нескольких из них вполне может привлекаться как средство контроля правильности выполнения расчетов и измерений.

Простота реализации любого из рассмотренных способов позволяет гарантировать отсутствие перегрузки силовых розеток и достаточно быстро и довольно точно определять фактический потребляемый ток в том случае, если у электрического устройства отсутствуют паспортные данные.

4 способа определения потребляемой мощности электроприборов

  • Смотрим в паспорт
  • Закон Ома в помощь!
  • Используем электросчетчик
  • Замер токовыми клещами

Смотрим в паспорт

Первый способ — посмотреть в паспорт электроприбора. Все фабричные агрегаты снабжаются этикеткой на корпусе, инструкцией и паспортом с гарантией. В данных книжечках указывается сфера применения, условия эксплуатации, и технические данные.

Выше представлен небольшой фрагмент паспортных данных, вернее таблицы с данными модельного ряда конвекторных нагревателей. В столбце №1 указывается ток, проходящий через устройство, во втором столбце указано, сколько потребляет электроэнергии прибор при включении одного ТЭНа и двух. Вот на примере обогревателя с помощью паспорта можно запросто узнать потребляемую мощность аппарата. Аналогичным образом можно определить, сколько потребляет телевизор или даже светодиодная лампа.

Закон Ома в помощь!

Второй способ — определить силу тока и рассчитать потребление с помощью формулы, закона Ома. Берем мультиметр, включаем режим прозвонки или измерения сопротивления. Делаем замер сопротивления R ten. Теперь можем посчитать ток, который может пройти через систему A ten. Еще для решения формулы нужно знать напряжение, а оно в домашней сети 220 Вольт.

После того как найден ток, можно определить мощность прибора. Для этого амперы умножаем на вольты.

Более подробно о том, как пользоваться мультиметром, вы можете узнать из нашей статьи!

Используем электросчетчик

Третий способ — практически все устройства учета снабжены световым индикатором, количество вспышек означает какую-то потребляемую мощность imp/kW.

Отключаем всех потребителей в квартире, оставляем подключенным только интересующий прибор. В течение 15 минут производим подсчет импульсов и умножаем на четыре (что бы получить количество за час). Узнав цифру делим ее на imp/kW и узнаем мощность агрегата.

Также можно записать показание счетчика, включить электроприбор, потребление которого пытаемся определить, на какое-то время, желательно на час. Записываем новые показания, от них отнимаем старые, в результате узнаем приблизительную мощность.

Электронный счетчик позволяет посмотреть все параметры в реальном времени: ток, потребление электроэнергии, напряжение сети, путем перебора меню устройства учета. О том, как снять показания с электросчетчика, мы рассказывали в соответствующей статье!

Аналогом электросчетчика может быть бытовой ваттметр, с помощью которого можно быстро и точно определить мощность потребления электроэнергии прибором. На видео ниже наглядно демонстрируется работа данного устройства:

Читать еще:  Подключение трехфазного двигателя через магнитный пускатель

Замер токовыми клещами

При наличии токовых клещей определить потребление проще простого. Для этого необходимо произвести измерение тока в одном из проводников, подключенному к прибору.

На видео ниже наглядно демонстрируется методика определения мощности потребления электроэнергии по току на примере обычной лампы накаливания:

Если нет под рукой токовых клещей, то лучше тогда использовать обычный тестер. У каждого электрика, даже самоучки, должен быть в арсенале этот измеритель.

Вот мы и рассмотрели, как определить потребляемую мощность прибора по току, формуле и показаниям электросчетчика. Надеемся, предоставленные способы были для вас интересными и пригодились в самостоятельном определении параметров!

Наверняка вы не знаете:

Ток, напряжение, мощность: основные характеристики электричества

Электроэнергия давно используется человеком для удовлетворения своих потребностей, но она невидима, не воспринимается органами чувств, потому сложна для понимания. С целью упрощения объяснения электрических процессов их довольно часто сравнивают с гидравлическими характеристиками движущейся жидкости.

Например, к нам в квартиру приходит по проводам электрическая энергия от далеко расположенных генераторов и вода по трубе от создающего давление насоса. Однако, отключенный выключатель не позволяет светиться лампочкам, а закрытый водопроводный кран — литься воде из крана. Чтобы совершалась работа надо включить выключатель и открыть кран.

Направленный поток свободных электронов по проводам устремится к нити накала лампочки (пойдет электрический ток) , которая станет излучать свет. Вода, вытекающая из крана, будет стекать в раковину.

Эта аналогия позволяет также понимать количественные характеристики, ассоциировать силу тока со скоростью перемещения жидкости, оценивать другие параметры.

Напряжение электросети сравнивают с потенциалом энергии источника жидкости. К примеру, возрастание гидравлического давления насосом в трубе создаст большую скорость перемещения жидкости, а увеличение напряжения (или разности между потенциалами фазы — входящего провода и рабочего нуля — отходящего) усилит накал лампочки, силу ее излучения.

Сопротивление электрической схемы сопоставляют с силой торможения гидравлическому потоку. На скорость перемещения потока влияют:

засоренность и изменение сечения каналов. (В случае с водопроводным краном — положение регулирующего вентиля.)

На величину электрического сопротивления влияет несколько факторов:

строение вещества, определяющее наличие свободных электронов в проводнике и влияющее на удельное сопротивление;

площадь поперечного сечения и длина токовода;

Электрическую мощность тоже сравнивают с энергетическими возможностями потока в гидравлике и оценивают по выполненной работе в единицу времени. Мощность электроприбора выражается через потребляемый ток и подведенное напряжение (для цепей переменного и постоянного тока).

Все эти характеристики электроэнергии исследованы известными учеными, которые дали определения току, напряжению, мощности, сопротивлению и описали математическими методами взаимные связи между ними.

В приведенной таблице показаны общие соотношения для цепей постоянного и переменного тока, которые можно применять для анализа работы конкретных схем.

Рассмотрим несколько примеров их использования.

Пример №1. Как рассчитать сопротивление и мощность

Допустим, требуется подобрать токоограничивающий резистор для блока питания схемы освещения. Нам известно напряжение питания бортовой сети «U», равное 24 вольта и ток потребления «I» в 0,5 ампера, который нельзя превышать. По выражению (9) закона Ома вычислим сопротивление «R». R=24/0,5=48 Ом.

На первый взгляд номинал резистора определен. Однако, этого недостаточно. Для надежной работы семы требуется выполнить расчет мощности по току потребления.

Согласно действию закона Джоуля — Ленца активная мощность «Р» прямо пропорционально зависит от тока «I», проходящего через проводник, и приложенного напряжения «U». Эта взаимосвязь описана формулой (11) в приведенной таблице.

Рассчитываем: Р=24х0,5=12 Вт.

Это же значение получим, если воспользуемся формулами (10) или (12).

Проведенный расчет мощности резистора по току его потребления показывает, что в выбираемой схеме надо использовать сопротивление величиной 48 Ом и 12 Вт. Резистор меньшей мощности не выдержит приложенных нагрузок, будет греться и со временем сгорит.

Этим примером показана зависимость того, как на мощность потребителя влияют ток нагрузки и напряжение в сети.

Пример №2. Как рассчитать ток

Для группы розеток, предназначенных для питания бытовых электроприборов на кухне, необходимо подобрать защитный автоматический выключатель. Мощности приборов по паспортным данным составляют 2,0, 1,5 и 0,6 кВт.

Решение. В квартире используется однофазная переменная сеть 220 вольт. Общая мощность всех приборов, подключенных в работу одновременно, составит 2,0+1,5+0,6=4,1 кВт=4100 Вт.

По формуле (2) определим общий ток группы потребителей: 4100/220=18,64 А.

Ближайший по номиналу автоматический выключатель имеет величину срабатывания 20 ампер. Его и выбираем. Автомат меньшего значения на 16 А будет постоянно отключаться от перегрузки.

Отличия параметров электросхем на переменном токе

При анализе параметров электроприборов следует учитывать особенности их работы в цепях переменного тока, когда, благодаря влиянию промышленной частоты у конденсаторов возникают емкостные нагрузки (сдвигают вектор тока на 90 градусов вперед от вектора напряжения), а у обмоток катушек — индуктивные (ток на 90 градусов отстает от напряжения). В электротехнике их называют реактивными нагрузками . Они в комплексе создают реактивные потери мощности «Q», которые не выполняют полезной работы.

На активных нагрузках отсутствует сдвиг фазы между током и напряжением.

Таким образом, к активной величине мощности электроприбора в цепях переменного тока добавляется реактивная составляющая, за счет которой увеличивается общая мощность, которую принято называть полной и обозначать индексом «S».

Переменный синусоидальный ток в однофазной сети

Электрический ток и напряжение промышленной частоты меняются во времени по синусоидальному закону. Соответственно этому происходит изменение мощности. Определять их параметры в различные мгновенные моменты времени не имеет особого смысла. Поэтому выбирают суммарные (интегрирующие) значения за определенный временной промежуток, как правило — период колебания Т.

Знание отличий параметров цепей для переменного и постоянного тока позволяет правильно рассчитывать мощность через ток и напряжение в каждом конкретном случае.

В принципе они состоят из трех одинаковых однофазных цепей, сдвинутых друг относительно друга на комплексной плоскости на 120 градусов. Они немного отличаются нагрузками в каждой фазе, сдвигающими ток от напряжения на угол фи. За счет этой неравномерности создается ток I0 в нулевом проводе.

Напряжение в этой системе состоит из напряжений в фазах (220 В) и линейных (380 В).

Мощность прибора трехфазного тока, подключенного к схеме, складывается из составляющих в каждой фазе. Ее измеряют с помощью специальных приборов: ваттметров (активная составляющая) и варметров (реактивная). Рассчитать полную мощность потребления прибора трехфазного тока можно на основе замеров ваттметра и варметра с использованием формулы треугольника.

Существует еще косвенный метод измерения, основанный на использовании вольтметра и амперметра с последующими вычислениями полученных значений.

Также можно рассчитать общий ток потребления, зная величину полной мощности S. Для этого достаточно ее разделить на величину линейного напряжения.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector