Każde urządzenie elektryczne charakteryzuje się kilkomagłówne parametry, w tym napięcie znamionowe, prąd i moc. Czasami tylko moc i napięcie są wskazane w karcie danych technicznych, prąd w tym przypadku jest łatwy do znalezienia za pomocą słynnych formuł Ohma (oczywiście z pewnymi zastrzeżeniami - na przykład należy znać cos). Odwrotna jest również prawda: znając prąd i napięcie, możesz wykonać obliczenia mocy. Globalna sieć zawiera wiele materiałów na ten temat, ale większość z nich jest przeznaczona dla specjalistów.
Spójrzmy, co oznacza termin„Energia elektryczna”, jakie są jej odmiany i jak można obliczyć moc. Fizyczne znaczenie mocy wskazuje, jak szybko instalacja (urządzenie) przekształca energię elektryczną w ten lub inny rodzaj użytecznej pracy. To takie proste! W przypadku urządzeń nieelektrycznych całkowicie dopuszczalne jest użycie terminu „wydajność”.
W elektrotechnice przyjmuje się podział wedługdo której jest moc czynna i bierna. Pierwsza jest bezpośrednio przekształcana w użyteczną pracę, dlatego jest uważana za główną. Jednostką miary jest wat i pochodne - kilowat, megawat itp. Jest to wskazane na urządzeniach gospodarstwa domowego. Chociaż to wcale nie oznacza, że nie ma składnika reaktywnego. Z kolei druga jest niepożądana, ponieważ nie uczestniczy w wykonywaniu pracy, ale marnuje się na różnego rodzaju straty. Jest mierzony w „var” (reaktywny woltamper) i pochodnych - reaktywny kilowoltoamper itp. Suma składników aktywnych i biernych tworzy całkowitą moc (woltamper, VA).
Doskonały przykład konsumenta z czystym, aktywnymobciążenie - elektryczny element grzejny. Gdy przepływa przez nią prąd elektryczny, wytwarzane jest ciepło i to w bezpośredniej proporcji. Odbiorca energii biernej – klasyczny transformator – działa w ten sam sposób. Podczas jego działania w zwojach uzwojenia powstaje pole magnetyczne, które samo w sobie nie jest potrzebne (wykorzystywana jest właściwość indukcji elektromagnetycznej). Obwód magnetyczny jest namagnesowany, powstają straty. Innymi słowy:
Q = U * I * grzech Fi,
gdzie sin Fi jest sinusem kąta między wektorami prądu i napięcia. Jego znak zależy od charakteru obciążenia (pojemnościowy lub indukcyjny).
Obliczanie mocy rozpoczyna się od określenia rodzaju prądu: stałego lub przemiennego, ponieważ wzory nie są uniwersalne.
W pierwszym przypadku stosowana jest konsekwencja klasycznego prawa Ohma. Moc P jest iloczynem prądu I i napięcia U:
P = I * U (W = A * B).
W przypadku obwodu z zasilaczemKierunek EMF: jest to konieczne do obliczenia rezystancji samego źródła. Tak więc generator lub akumulator, w którym prąd płynie od „-” do „+”, oddając energię do obciążenia obwodu, oddaje moc. Jeżeli przepływ prądu jest przeciwny do przyłożonego potencjału (ładowanie akumulatora), to moc jest pochłaniana przez źródło pola elektromagnetycznego.
Wzór do obliczania mocy AC(obwód jednofazowy) uwzględnia współczynnik - „cosinus fi”. Jest to stosunek mocy czynnej do mocy całkowitej. Oczywiście w przypadku elementu grzejnego cosinus będzie równy 1 (idealnie), ponieważ nie ma składnika reaktywnego. W przeciwnym razie stosuje się różne kompensatory lub inne rozwiązania techniczne w celu zmniejszenia strat po stronie generatora.
W ten sposób:
P = U * I * cos Fi.
Przeprowadzane są obliczenia mocy w obwodach trójfazowychdla każdej fazy, a otrzymane wartości są następnie sumowane. W przypadku prądu przemiennego moc pozorną oblicza się jako pierwiastek kwadratowy z sumy kwadratów składowej czynnej i biernej. W przypadku urządzeń wytwarzających (podstacji) ważniejsze jest dokładne poznanie całkowitej mocy, ponieważ na tej podstawie dobierane są wszystkie inne elementy kolejnych obwodów. Oczywiście w większości przypadków nie można z góry poznać charakteru ładunku.
