Полная мощность
(12.10)
Полезная мощность максимальна
(12.11)
Коротким замыканием называется режим работы цепи, при котором внешнее сопротивление R = 0. При этом
(12.12)
Полезная мощность Ра= 0.
Полная мощность
(12.13)
График зависимости Ра(I) – парабола, ветви которой направлены вниз (рис12.1). На этом же рисунке показаны зависимость КПД от силы тока.
Примеры решения задач
Дано: Решение
n = 5 При последовательном соединении элементов ток в цепи
Е = 1,4 В 
(1)
Ра = 8 Вт Из формулы полезной
мощности 
выразим
внешнее сопротивление R и подставим в формулу (1)
I — ? 
после преобразований получим квадратное уравнение, решая которое, найдём значение токов:
А; I2 = 
A.
Итак, при токах I1 и I2 полезная мощность одинакова. При анализе графика зависимости полезной мощности от тока видно, что при I1 потери мощности меньше и КПД выше.
Полезная
мощность максимальна при R = n r; R = 0,3
Ом.
Ответ: I1 = 2 A; I2 = 
Вт.Задача 2. Полезная мощность, выделяемая во внешней части цепи, достигает наибольшего значения 5 Вт при силе тока 5 А. Найти внутреннее сопротивление и ЭДС источника тока.
Дано: Решение
Pamax = 5 Вт Полезная мощность 
(1)
I = 5 A
по закону Ома 
(2)
.полезная мощность максимальна при R = r, то из
r — ? Е — ? формулы (1) 0,2 Ом.
Из формулы (2) В.
Ответ:
r = 0,2 Ом; Е = 2 В.Задача 3. От генератора, ЭДС которого равна 110В, требуется передать энергию на расстояние 2,5 км по двухпроводной линии. Потребляемая мощность равна 10 кВт. Найти минимальное сечение медных подводящих проводов, если потери мощности в сети не должны превышать 1 %.
Дано: Решение
Е
= 110 В
Сопротивление проводов 
l = 5103 м где — удельное сопротивление меди; l – длина проводов;
Ра = 104 Вт S – сечение.
= 1,710-8 Ом.м Потребляемая мощность Pa = I
Рпр = 100 Вт в сети Pпр = I 2Rпр, а так как в пороводах и потребителе
S — ? ток одинаковый, то
откуда 
Подставив числовые значения, получим
м2.
Ответ: S = 710-3 м2.
Задача 4. Найти внутреннее сопротивление генератора, если известно, что мощность, выделяемая во внешней цепи, одинакова при двух значениях внешнего сопротивления R1 = 5 Ом и R2 = 0,2 Ом. Найти КПД генератора в каждом из этих случаев.
Дано: Решение
Р1 = Р2 Мощность, выделяемая во внешней цепи, Pa = I 2R. По закону Ома
R1 = 5 Ом для замкнутой цепи 
тогда
.
R2 = 0,2 Ом Используя условие задачи Р1 = Р2, получим
r -? 
Преобразуя полученное равенство, находим внутреннее сопротивление источника
Ом.
Коэффициентом полезного действия называется величина
,
где Ра – мощность, выделяемая во внешней цепи; Р – полная мощность.
Ответ: r = 1 Ом; 
=
83 %;
=
17 %.
Задача 5. ЭДС батареи Е = 16 В, внутреннее сопротивление r = 3 Ом. Найти сопротивление внешней цепи, если известно, что в ней выделяется мощность Ра = 16 Вт. Определить КПД батареи.
Дано: Решение
Е = 16 В Мощность, выделяемая во внешней части цепи Ра = I 2R.
r = 3 Ом
Силу тока найдём по закону Ома для
замкнутой цепи: 
Ра = 16 Вт тогда 
или
- ? R — ? Подставляем числовые значения заданных величин в это квадратное уравнение и решаем его относительно R:
Ом; R2 = 9 Ом.
Ответ: R1 = 1 Ом; R2 = 9 Ом;
Задача 6. Две электрические лампочки включены в сеть параллельно. Сопротивление первой лампочки 360 Ом, сопротивление второй 240 Ом. Какая из лампочек поглощает большую мощность? Во сколько раз?
Дано: Решение
R1 = 360 Ом Мощность, выделяемая в лампочке,
R2 = 240 Ом P = I 2R (1)
—
? При параллельном соединении на лампочках
будет одинаковое напряжение, поэтому
сравнивать мощности лучше, преобразовав
формулу (1) используя закон Ома 
тогда 
При параллельном соединении лампочек большая мощность выделяется в лампочке с меньшим сопротивлением.
Ответ: 
Задача 7. Два потребителя сопротивлениями R1 = 2 Ом и R2 = 4 Ом подключаются к сети постоянного тока первый раз параллельно, а второй – последовательно. В каком случае потребляется большая мощность от сети? Рассмотреть случай, когда R1 = R2.
Дано: Решение
R1 = 2 Ом Потребляемая от сети мощность
R2 = 4 Ом 
(1)
—
? где R – общее сопротивление потребителей;
а при последовательномR = R1 + R2. В
первом случае, согласно формуле (1),
потребляемая мощность 
а во втором
откуда
Таким образом, при параллельном подключении нагрузок потребляется большая мощность от сети, чем при последовательном.
При
Ответ: 
Задача 8.. Нагреватель кипятильника состоит из четырёх секций, сопротивление каждой секции R = 1 Ом. Нагреватель питается от аккумуляторной батареи с Е = 8 В и внутренним сопротивлением r = 1 Ом. Как следует подключить элементы нагревателя, чтобы вода в кипятильнике нагрелась в максимально короткий срок? Каковы при этом полная мощность, расходуемая аккумулятором, и его КПД?
Дано:
R1 = 1 Ом
n = 4
Е = 8 В
r = 1 Ом
Решение
Мак симальную полезную мощность источник даёт в случае, если внешнее сопротивление R равно внутреннему r.
Следовательно, чтобы воданагрелась в максимально короткий срок, нужно секции включить так,
чтобы R = r. Это условие выполняется при смешанном соединении секций (рис.12.2.а,б).
Мощность,
которую расходует аккумулятор, равна Р = I E.
По закону Ома для замкнутой цепи
тогда
Вычислим 
32
Вт;
Ответ: Р = 32 Вт; = 50 %.
Задача 9*. Ток в проводнике сопротивлением R = 12 Ом равномерно убывает от I0 = 5 А до нуля в течение времени = 10 с. Какое количество теплоты выделяется в проводнике за это время?
Дано:
R = 12 Ом
I0 = 5 А
I = 0
= 10 с
Q — ?
РешениеТак как сила тока в проводнике изменяется, то для подсчёта количества теплоты формулой Q = I 2R t воспользоваться нельзя.
Возьмём
дифференциал dQ = I 2R dt,
тогда 
В силу равномерности изменения тока
можно записатьI = k t,
где k – коэффициент пропорциональности.
Значение
коэффициента пропорциональности k найдём из условия, что при = 10 с ток I0 = 5 А, I0 = k,
отсюда 
Подставим числовые значения:
Дж.
Ответ: Q = 1000 Дж.
studfiles.net
Как рассчитать электрическую мощность оборудования. Как найти полную мощность
Вычисляем мощность переменного и постоянного электрического тока по формуле
При проектировании электрооборудования и расчёте кабелей и пусковой и защитной аппаратуры важно правильно рассчитать мощность и ток электроаппаратуры. В этой статье рассказывается о том, как найти эти параметры.
Формулы расчёта электрической мощности
Что такое мощность
При работе электронагревателя или электродвигателя они выделяют тепло или выполняют механическую работу, единица измерения которой – 1 джоуль (Дж).
Одна из основных характеристик электрооборудования – мощность, показывающая количество тепла или произведённой работы за 1 секунду и выражающаяся в ваттах (Вт):
1Вт=1Дж/1с.
В электротехнике 1Вт выделяется при прохождении тока в 1А при напряжении 1В:
1Вт=1А*1В.
Согласно закону Ома, найти мощность можно также, зная сопротивление нагрузки и ток или напряжение:
P=U*I=I*I*R=(U*U)/R, где:
- P (Вт) – мощность электроприбора;
- I (А) – ток, протекающий через устройство;
- R (Ом) – сопротивление аппарата;
- U (В) – напряжение.
Номинальной называют мощность при номинальных параметрах сети и номинальной нагрузке на валу электродвигателя.
Для того чтобы узнать количество электричества, потреблённого за весь период работы, её необходимо умножить на время, которое аппарат работал. Поучившаяся величина измеряется в кВт*ч.
Расчёт в сетях переменного и постоянного напряжения
Электросеть, питающая электроприборы, может быть трёх видов:
- постоянное напряжение;
- переменное однофазное;
- переменное трёхфазное.
Для каждого вида при расчётах используется своя формула мощности.
Расчёт в сети постоянного напряжения
Самые простые расчёты производятся в электросети постоянного тока. Мощность электроаппаратов, подключённых к ней, прямо пропорциональна току и напряжению и, чтобы найти её, используется формула:
P=U*I.
Например, в электродвигателе с номинальным током 4,55А, подключённом к электросети 220В, мощность равна 1000 Ватт, или 1кВт.
И, наоборот, при известных напряжении сети и мощности ток рассчитывается по формуле:
I=P/U.
Однофазные нагрузки
В сети, в которой отсутствуют электродвигатели, а также в бытовой электросети можно пользоваться формулами для сети постоянного напряжения.
Интересно. В бытовой электросети 220В ток можно вычислить по упрощённой формуле: 1кВт=5А.
Мощность переменного тока вычисляется сложнее. Эти аппараты, кроме активной, потребляют реактивную энергию, и формула:
P=U*I
показывает полную потребляемую энергию устройства. Для того чтобы узнать активную составляющую, нужно учесть cosφ – параметр, показывающий долю активной энергии в полной:
Ракт=Робщ*cosφ=U*I*cosφ.
Соответственно, Робщ=Ракт/cosφ.
Например, в электродвигателе с Ракт 1кВт и cosφ 0,7 полная энергия, потребляемая устройством, будет 1,43кВт, и ток – 6,5А.
Треугольник активной, реактивной и полной энергии
Расчет в трехфазной сети
Трёхфазную электросеть можно представить как три однофазных сети. Однако в однофазных сетях используется понятие «фазное напряжение» (Uф), измеряемое между нулевым и фазным проводами, в сети 0,4кВ, равное 220В. В трёхфазных электросетях вместо «фазного» применяется понятие «линейное напряжение» (Uлин), измеряемое между линейными проводами и в сети 0,4кВ, равное 380В:
Uлин=Uф√3.
Поэтому формула для активной нагрузки, например, электрокотла, выглядит так:
P=U*I*√3.
При определении мощности электродвигателя необходимо учитывать cosφ, выражение приобретает следующий вид:
P=U*I*√3*cosφ.
На практике этот параметр обычно известен, а узнать необходимо ток. Для этого используется следующее выражение:
I=P/(U*√3*cosφ).
Например, для электродвигателя 3кВт (3000Вт) и cosφ 0,7 расчёт получается таким:
I=3000/(380*√3*0,7)=5,8А.
Интересно. Вместо вычислений можно считать, что в трёхфазной сети 380В 1кВт соответствует 2А.
Лошадиная сила
В некоторых случаях при определении мощности автомобилей пользуются устаревшей единицей измерения «лошадиная сила».
Эту единицу ввел в обращение Джеймс Уайт, в честь которого названа единица мощности 1 Ватт, в 1789 году. Его нанял один пивовар для постройки парового двигателя для насоса, способного заменить лошадь. Чтобы определить, какой необходим двигатель, взяли лошадь и запрягли её качать воду.
Считается, что пивовар взял самую сильную лошадь и заставил её работать без отдыха. Реальная сила лошади меньше в 1,5 раза.
В разных странах соотношение 1ЛС и 1кВт немного отличается друг от друга. В России принято считать 1ЛС=0.735кВт, и автомобильный двигатель в 80ЛС соответствует электродвигателю 58,8кВт.
Лошадиная сила
Знание того, как определить мощность и как узнать ток электроприборов, необходимы для проектирования электросетей, расчета кабелей и пускорегулирующей аппаратуры.
Видео
Оцените статью:elquanta.ru
Формула мощности электрического тока. Как найти, вычислить, рассчитать мощность.
Тема: по какой формуле можно найти электрическую мощность, как ее узнать.
Электрическая мощность является одной из наиболее важных и значимых характеристик, которая показывает величину, силу той электротехники, систем, цепей, что рабо
10i5.ru
Репетитор-онлайн — подготовка к ЦТ
Пример 15. При замыкании на сопротивление 5,0 Ом батарея элементов дает ток силой 2,0 А. Ток короткого замыкания батареи равен 12 А. Рассчитать наибольшую полезную мощность батареи.
Решение. Проанализируем условие задачи.
1. При подключении батареи к сопротивлению R 1 = 5,0 Ом в цепи течет ток силой I 1 = 2,0 А, как показано на рис. а, определяемый законом Ома для полной цепи:
I1=ℰR1+r,
где ℰ — ЭДС источника тока; r — внутреннее сопротивление источника тока.
2. При замыкании батареи накоротко в цепи течет ток короткого замыкания, как показано на рис. б. Сила тока короткого замыкания определяется формулой
i=ℰr,
где i — сила тока короткого замыкания, i = 12 А.
3. При подключении батареи к сопротивлению R 2 = r в цепи течет ток силой I 2, как показано на рис. в, определяемый законом Ома для полной цепи:
I2=ℰR2+r=ℰ2r;
в этом случае в цепи выделяется максимальная полезная мощность:
Pполезнmax=I22R2=I22r.
Таким образом, для расчета максимальной полезной мощности необходимо определить внутреннее сопротивление источника тока r и силу тока I 2.
Для того чтобы найти силу тока I 2, запишем систему уравнений:
i=ℰr,I2=ℰ2r}
и выполним деление уравнений:
iI2=2.
Отсюда следует:
I2=i2=122=6,0 А.
Для того чтобы найти внутреннее сопротивление источника r, запишем систему уравнений:
I1=ℰR1+r,i=ℰr}
и выполним деление уравнений:
I1i=rR1+r.
Отсюда следует:
r=I1R1i−I1=2,0⋅5,012−2,0=1,0 Ом.
Рассчитаем максимальную полезную мощность:
Pполезнmax=I22r=6,02⋅1,0=36 Вт.
Таким образом, максимальная полезная мощность батареи составляет 36 Вт.
vedy.by
Как рассчитать мощность электрического тока
Мощность в цепях постоянного тока
В цепях, где действует постоянный ток, характеристики напряжения и силы тока будут одинаковы и стабильны в любой момент времени.
Мощность в электрических цепях с постоянным током вычисляется по формуле: P=I*U , где I- сила постоянного тока, а U – напряжение в цепи постоянного тока.
Если рассчитывается мощность в электрической линейной цепи, в которой учитывается Закон Ома, то есть в пассивной цепи, то мощность рассчитывается по формуле:
,
где R – сопротивление в электрической цепи.
Если электрическая цепь более сложная и содержит источник электродвижущей силы (ЭДС), то получаемая или поглощаемая на данном участке цепи мощность рассчитывается по формуле:
,
где E – это коэффициент электродвижущей силы.
Если берется в учет внутреннее сопротивление источника электродвижущей силы, то рассчитанную по формуле мощность:
,
необходимо либо прибавить к поглощаемой ЭДС мощности, либо вычесть из получаемой ЭДС мощности.
evrikak.ru
Как определить полную мощность, зная кпд, коэффициент мощности и номинальную мощность?
Кажущаяся мощность в электротехнике — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на ее зажимах. Для синусоидального тока равна, где P и Q — активная и реактивная мощности. Единица измерения — В. А.
Я Тебе должен формулу напечатать на клавиатуре телефона? Тут из знаков только &%#@‰
<a rel=»nofollow» href=»https://csgofast» target=»_blank»>https://csgofast</a>. com/#r/2qza67
Полная мощность S = P + Q P = 400 ватт активная мощность Q = ? реактивная мощность Cos f = P / S = 0.5 Если 400/800 = 0.5 Но это не точно. Я сам на электромеханика через 2 месяца заканчиваю вуз, но я троешник.
помножить все на сто!
N = Р*η*cos φ, Р = N/(η*cos φ). КПД и косинус фи должны быть в долях единицы (0,85 например, вместо 85%). N — механическая мощность η — КПД Р — полная мощность
S=Pн/cos фи. Рн=100*N/Кпд. Значит: S=100*N/Кпд/cos фи. ПОНЯТНО? N — механическая мощность Кпд — КПД, % Рн- номинальная моща S- полная моща.
слишко сложно .когда я поумнею
Т. к Рн это мощность на валу, то сначала необходимо найти активную мощность потребляемую из сети Pa=Pн*100%/80%=500 Вт, ну и полная мощность S = Pа/ cosφ = 500/0,5= 1000 ВА — это и есть ответ задачи
Легко, как задымиться, значит полная.
Может быть, коэффициент номинальной мощности этого асинхронного двигателя = его КПД, а то есть: 80%=400 Вт, тогда его мощность меньшая собой его номинальной мощности которая = 0,5 (только не знаю чего 0,5!, просто 0,5, или же 0,5% от 1 (100%), или же 0,5 не от условного обозначения ста процентов — единицы, а от самой цифры ста процентов = 100%!), меньше собой конечно же его номинальной мощности, и если смочь понять то, чем в этой задаче являются эти 0,5 — которые являются из её условия коэффициентом мощности этого двигателя, то легко наверное без всяких формул, можно и понять то, чему равна полная мощность этого двигателя, в конкретную описываемую в этой задаче микросекунду его функционирования в ней, так как эти 0,5 — наверное как я предполагаю, и равны полностью собой его полной как раз таки мощности, при его функционировании в этот описываемый в этой задаче очень короткий момент его работы!
S=Pн/cos фи. Рн=100*N/Кпд. Значит: S=100*N/Кпд/cos фи. ПОНЯТНО? N — механическая мощность Кпд — КПД, % Рн- номинальная моща S- полная моща.
нужна найти теоретическую мощность сначала
touch.otvet.mail.ru
полная мощность — это… Что такое полная мощность?
- полная мощность
- по́лная мо́щность
(кажущаяся мощность) (эл.–техн.), величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах. Для синусоидального тока равна , где Р и Q — активная и реактивная мощности. Единица измерения — B·А.
* * *
ПОЛНАЯ МОЩНОСТЬПО́ЛНАЯ МО́ЩНОСТЬ (кажущаяся мощность), в электротехнике — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на ее зажимах. Для синусоидального тока равна
,
где P и Q — активная и реактивная мощности. Единица измерения — В.А.
Энциклопедический словарь. 2009.
- полная вода
- полное внутреннее отражение
Смотреть что такое «полная мощность» в других словарях:
Полная мощность — Длительная эффективная мощность двигателя, назначаемая и гарантируемая изготовителем при заданной частоте вращения двигателя, заданных окружающих условиях, полной комплектности и рабочих условиях, для которых предназначен дизель, устанавливаемая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
полная мощность — Величина, равная произведению действующих значений электрического напряжения и электрического тока на входе двухполюсника. [ГОСТ Р 52002 2003] полная мощность Произведение действующих значений напряжения и тока, относящихся к одному и тому же… … Справочник технического переводчика
ПОЛНАЯ МОЩНОСТЬ — (кажущаяся мощность) в электротехнике величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на ее зажимах. Для синусоидального тока равна,где P и Q активная и реактивная мощности. Единица… … Большой Энциклопедический словарь
полная мощность — суммарная мощность Словарь русских синонимов … Словарь синонимов
полная мощность — pilnutinė galia statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. total power vok. Gesamtleistung, f; Totalleistung, f rus. общая мощность, f; полная мощность, f; суммарная мощность, f pranc. puissance totale, f … Fizikos terminų žodynas
полная мощность — pilnutinė galia statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. apparent power; total power vok. Gesamtleistung, f; Scheinleistung, f; Totalleistung, f rus. кажущаяся мощность, f; полная мощность, f pranc. puissance apparente, f; puissance totale … Automatikos terminų žodynas
полная мощность — pilnutinė galia statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, išreiškiamas efektinės įtampos ir efektinio srovės stiprio sandauga: S = U · I; čia U – efektinė įtampa, I – efektinis srovės stipris, S – pilnutinė galia.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
полная мощность — pilnutinė galia statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Kompleksinės galios modulis. Matavimo vienetas – voltamperas (V · A). atitikmenys: angl. apparent power; total power vok. Gesamtleistung, f; Scheinleistung, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
Полная мощность — кажущаяся мощность, величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока в цепи I и напряжения U на её зажимах: S=U․I; для синусоидального тока (в комплексной форме) комплексное действующее значение… … Большая советская энциклопедия
ПОЛНАЯ МОЩНОСТЬ — см. в ст. Мощность электрическая … Большой энциклопедический политехнический словарь
dic.academic.ru
Работа, энергия, теплота тока. Полезная, полная мощность. Закон Джоуля-Ленца
Мы уже выяснили, что источником движения электронов в проводнике служит электрическое поле, которое совершает работу по переносу заряда:
(1)Проходя через проводник, ток оказывает тепловое воздействие на сам проводник. Данное тепловое воздействие можно описать энергетически:
(2)Формула (2) описывает все энергетические характеристики, связанные с током, для упрощения, мы будем называть данный параметр через
.Используя определения силы тока:
, можем получить: (3)- где
- — время течения тока.
Соотношение (3) называется законом Джоуля-Ленца.
Учитывая закон Ома для участка цепи (
), можно получить следующий ряд уравнений: (4)- где
- — полное сопротивление цепи.
Использование каждого из этих уравнений диктуется условиями задачи.
Мы уже ввели понятие механической мощности
. Тогда соотношения (4) можно адаптировать под мощность: (5)Соотношение (5) определяет полную мощность, потребляемую участком цепи.
Для полной цепи постоянного тока, мощность источника тока/напряжения (т.е. мощность, выдаваемую самим источником), то необходимо использовать закон Ома для полной цепи:
, тогда: (6)- где
- — ЭДС источника,
- — внутреннее сопротивление источника.
Соотношение (6) определяет полную мощность, генерируемую источником тока/напряжения.
Тогда для полной цепи можем определить, так называемую, полезную мощность, т.е. мощность, расходуемую, непосредственно, на потребителя. Пусть в цепи потребляется напряжение
, тогда: (7)Исходя из закона Ома для участка цепи:
(8)Зная связь между ЭДС и напряжением:
Можем получить:
(9)Выражение (7) и (9) — полезная мощность, выдаваемая источником.
Вывод: любая энергетическая характеристика, связанная с током, может быть найдена, исходя из закона Джоуля-Ленца и его форм (4). По поводу мощности дела сложнее: по задаче нужно определить мощность чего нужно определить. Для этого выясняем, с какой цепью работаем:
- для участка цепи: формулы (5)
- для полной цепи:
- в случае вопроса о мощности источника, то формулы (6)
- в случае вопроса о полезной мощности, то формулы (7) и (9)
Поделиться ссылкой:
www.abitur.by