Akýkoľvek elektrický spotrebič sa vyznačuje niekoľkýmihlavné parametre vrátane menovitého napätia, prúdu a výkonu. Niekedy je v technickom pase uvedený iba výkon a napätie, prúd sa v tomto prípade dá ľahko nájsť pomocou známych Ohmových vzorcov (samozrejme s množstvom výhrad - napríklad musí byť známy cos). Platí to aj naopak: ak poznáte prúd a napätie, môžete vypočítať výkon. V globálnej sieti existuje veľa materiálov na túto tému, ale väčšina z nich je určená pre špecialistov.
Pozrime sa, čo sa pod pojmom rozumie"Elektrická energia", aké existujú jej odrody a ako možno vykonať výpočet výkonu. Fyzikálny význam výkonu naznačuje, ako rýchlo inštalácia (zariadenie) premieňa elektrickú energiu na jeden alebo iný druh užitočnej práce. Je to také jednoduché! Pre neelektrické zariadenia je úplne prijateľné používať výraz „výkon“.
V elektrotechnike sa preberá delenie podľaku ktorým existuje činný a jalový výkon. Prvá je priamo premenená na užitočnú prácu, preto sa považuje za hlavnú. Mernou jednotkou je Watt a deriváty - kilowatt, megawatt atď. Uvádza sa na domácich elektrických spotrebičoch. Aj keď to vôbec neznamená, že neexistuje žiadna reaktívna zložka. Druhý je zase nežiaduci, pretože sa nezúčastňuje na výkone práce, ale plytvá sa rôznymi druhmi strát. Meria sa vo "var" (reaktívny volt-ampér) a deriváty - reaktívny kilovolt-ampér atď. Súčet aktívnych a jalových zložiek tvorí celkový výkon (voltampér, VA).
Vzorový príklad spotrebiteľa s čistým, aktívnymzáťaž - elektrické vykurovacie teleso. Keď ním prechádza elektrický prúd, vzniká teplo, a to priamo úmerne. Spotrebič jalovej energie - klasický transformátor - funguje rovnako. Keď funguje, v závitoch vinutia sa vytvára magnetické pole, ktoré samo o sebe nie je potrebné (využíva sa vlastnosť elektromagnetickej indukcie). Magnetický obvod je zmagnetizovaný, vznikajú straty. Inými slovami:
Q = U * I * sin Fi,
kde sin Fi je sínus uhla medzi vektormi prúdu a napätia. Jeho znamienko závisí od charakteru záťaže (kapacitná alebo indukčná).
Výpočet výkonu začína určením typu prúdu: jednosmerný alebo striedavý, pretože vzorce nie sú univerzálne.
V prvom prípade sa používa dôsledok klasického Ohmovho zákona. Výkon P je súčin prúdu I a napätia U:
P = I * U (W = A * B).
Pre obvod s napájacím zdrojom jeSmer EMF: je to potrebné na výpočet odporu samotného zdroja. Generátor alebo batéria, v ktorej prúd tečie z „-“ do „+“, pričom dodáva energiu záťaži obvodu, vydáva energiu. Ak je tok prúdu opačný k aplikovanému potenciálu (nabíjanie batérie), potom je energia absorbovaná zdrojom EMF.
Vzorec na výpočet striedavého prúdu(jednofázový obvod) zohľadňuje faktor - "kosínus fí". Je to pomer činného výkonu k celkovému výkonu. Je zrejmé, že v prípade vykurovacieho telesa bude kosínus rovný 1 (ideálne), pretože neexistuje žiadna reaktívna zložka. V opačnom prípade sa na zníženie strát na strane generátora používajú rôzne kompenzátory alebo iné technické riešenia.
takto:
P = U * I * cos Fi.
Vykonáva sa výpočet výkonu v trojfázových obvodochpre každú fázu a výsledné hodnoty sa potom spočítajú. Pre striedavý prúd sa zdanlivý výkon vypočíta ako druhá odmocnina súčtu druhých mocnín aktívnych a reaktívnych zložiek. Pre generátorové zariadenia (rozvodne) je dôležitejšie presne poznať celkový výkon, pretože na základe toho sa vyberajú všetky ostatné prvky nasledujúcich obvodov. Je zrejmé, že vo väčšine prípadov nie je možné vopred poznať povahu zaťaženia.
