Definīcijas un formulas

Jauda ir darbs, kas ražots uz laika vienību. Elektriskā jauda ir vienāda ar sprieguma strāvu: p \u003d u ∙ i. No šejienes jūs varat izņemt citas jaudas formulas:

P \u003d r ∙ i ∙ i \u003d r ∙ i ^ 2;

P \u003d u ∙ u / r \u003d u ^ 2 / r.

Mēs iegūstam jaudas mērvienību, aizvietojot spriegumu un pašreizējo mērvienību formulā:

[P] \u003d 1 b ∙ 1 a \u003d 1 ba.

Elektriskās jaudas mērvienība ir vienāda ar 1 V to sauc par PVN (W). Volt-Ampere (VA) nosaukums tiek izmantots tehnikā maiņstrāva, bet tikai, lai mērītu pilnu un re aktīva jauda.

Elektriskās un mehāniskās jaudas mērīšanas vienības ir saistītas ar šādiem rādītājiem: \\ t

1 W \u003d 1 / 9,81 kg m / s ≈1 / 10 kg m / s;

1 kg m / s \u003d 9,81 W ≈10 W;

1 hp \u003d 75 kg m / s \u003d 736 W;

1 kW \u003d 102 kg m / s \u003d 1,36 ZS

Ja jūs neuzskatīsiet neizbēgamus enerģijas zudumus, tad dzinējs ar jaudu 1 kW var sūknēt katru otro 102 litri ūdens līdz augstumam 1 m vai 10,2 litrus ūdens līdz 10 m augstumam.

Elektroenerģija .

Piemēri

1. Elektriskās krāsns sildelements līdz 500 W un sprieguma jaudai 220 V ir izgatavots no augstas pretestības stieples. Aprēķiniet elementa izturību un strāvu, kas iet caur to (1. att.).

Pašreizējā atradīsies ar elektriskās jaudas p \u003d u ∙ i formulu,

kur i \u003d p / u \u003d (500 BM) / (220 b) \u003d 2.27 A.

Izturība tiek aprēķināta ar citu jaudas formulu: p \u003d u ^ 2 / r,

kur r \u003d u ^ 2 / p \u003d (220 ^ 2) / 500 \u003d 48400/500 \u003d 96,8400 / 500 \u003d 96,8 omi.

Fig. viens.

2. Kādai pretestībai jābūt spirālam (2. att.) Flīzes pie pašreizējā 3 A un spēka 500 W?

Fig. 2.

Šim gadījumam mēs piemērojam citu jaudas formulu: p \u003d u ∙ i \u003d r ∙ i ∙ i \u003d r ∙ i ^ 2;

tādējādi r \u003d p / i ^ 2 \u003d 500/3 ^ 2 \u003d 500/9 \u003d 55,5 omi.

3. Kāda jauda pārvēršas siltumā pie pretestības R \u003d 100 omi, kas ir savienoti ar sprieguma tīklu U \u003d 220 V (3. att.)?

P \u003d u ^ 2 / r \u003d 220 ^ 2/100 \u003d 48400/100 \u003d 484 W.

Fig. 3.

4. Šā shēmā. 4 AMMETER rāda pašreizējo i \u003d 2 A. Aprēķināt patērētāja pretestību un elektroenerģiju, kas patērēta pretestībā R \u003d 100 omi, kad tas ir ieslēgts tīklā ar spriegumu u \u003d 220 V.

Fig. četri.

r \u003d u / i \u003d 220/2 \u003d 110 omi;

P \u003d u ∙ i \u003d 220 ∙ 2 \u003d 440 W, vai p \u003d u ^ 2 / r \u003d 220 ^ 2/110 \u003d 440 W.

5. Lampā ir norādīts tikai tās nominālais spriegums, lai noteiktu pārējo luktura datus, mēs savācam ķēdi, kas parādīta 1. attēlā. 5. Noregulējiet strāvas plūsmu tā, lai voltmetrs savienots ar lampu skavas parādīja sprieguma UL \u003d 24 V. Ampmeter parāda pašreizējo i \u003d 1,46 A. Kāda jauda un pretestībai ir lampa un kāds sprieguma zudums un jauda notiek rheostat?

Fig. pieci.

Lampas p \u003d ul ∙ i \u003d 24 ∙ 1,46 \u003d 35 W.

Tās pretestība ir rl \u003d ur / i \u003d 24/146 \u003d 16,4 omi.

Sprieguma kritums uz ur \u003d U-UL \u003d 30-24 \u003d 6 V.

Jaudas zudums PP \u003d ur ∙ i \u003d 6 ∙ 1,46 \u003d 8.76 W.

6. Uz elektrisko krāsns paneļa ir norādīts tās nominālie dati (p \u003d 10 kW; u \u003d 220 V).

Noteikt, kura rezistence ir krāsns un kuras pašreizējais šķērso to caur to, kad p \u003d u ∙ i \u003d u ^ 2 / r;

r \u003d u ^ 2 / p \u003d 220 ^ 2/10000 \u003d 48400/10000 \u003d 4,84 omi; I \u003d p / u \u003d 10 000/220 \u003d 45,45 A.

Fig. 6.

7. Kas ir spriegums u uz ģeneratora skavas, ja pašreizējā 110 un tās jauda ir 12 kW (7. att.)?

Kopš p \u003d u ∙ i, tad u \u003d p / i \u003d 12000/110 \u003d 109 V.

Fig. 7.

8. Attiecībā uz diagrammu attēlā. 8 parāda elektromagnētiskās strāvas aizsardzības darbību. Ar noteiktu strāvu, elektromagnētu em, kas tiek turēts ar pavasarī p, piesaistīs enkuru, kontakts atvērs kontaktu un asaru pašreizējo ķēdi. Mūsu piemērā pašreizējā aizsardzība pārtrauc pašreizējo ķēdi pašreizējā i≥2 A. Cik lampas 25 W var vienlaicīgi iekļaut pie sprieguma tīkla U \u003d 220V, lai ierobežotājs nedarbosies?

Fig. astoņi.

Aizsardzība tiek aktivizēta i \u003d 2 A, I.E., pie jaudas p \u003d u ∙ i \u003d 220 ∙ 2 \u003d 440 W.

Dalot kopējo jaudu viena luktura, mēs iegūstam: 440/25 \u003d 17.6.

Tajā pašā laikā, 17 lampas var sadedzināt.

9. Elektriskajai krāsnim ir trīs sildelementi līdz 500 W un sprieguma 220 V savienojumam, kas savienots paralēli.

Kādas ir vispārējā pretestība, strāva un jauda, \u200b\u200bstrādājot krāsnī (91. att.)?

Krāsns kopējā jauda p \u003d 3 ∙ 500 W \u003d 1,5 kW.

Iegūtais pašreizējais i \u003d p / u \u003d 1500/220 \u003d 6.82 A.

Rezultātā pretestība r \u003d u / i \u003d 220 / 6.82 \u003d 32,2 omi.

Viens elements i1 \u003d 500/220 \u003d 2.27 A.

Viena elementa pretestība: R1 \u003d 220 / 2.27 \u003d 96,9 omi.

Fig. deviņi.

Fig. 10.

Kopš p \u003d u ^ 2 / r, tad r \u003d u ^ 2 / p \u003d 48400/75 \u003d 645,3 omi.

Pašreizējais i \u003d p / u \u003d 75/220 \u003d 0.34 A.

11. Dam ir ūdens līmeņa piliens H \u003d 4 m. Katrs otrais caur cauruļvadu uz turbīnas ir 51 litri ūdens. Kas mehāniskā jauda pārvēršas par elektrisko ģeneratoru, ja jūs neuzskatīsiet zaudējumus (11. att.)?

Fig. vienpadsmit.

Mehāniskā jauda pm \u003d q ∙ h \u003d 51 kg / s ∙ 4 m \u003d 204 kg m / s.

No šejienes elektroenerģija PE \u003d PM: 102 \u003d 204: 102 \u003d 2 kW.

12. Kādai jaudai jābūt sūkņa dzinēja sūknēšanai katru sekundi no 25,5 litriem ūdens no 5 m dziļuma līdz tvertnei, kas atrodas Z m augstumā? Zaudējumi netiek ņemti vērā (12. att.).

Fig. 12.

Kopējais ūdens pacelšanas h \u003d 5 + 3 \u003d 8 m augstums.

Mašīnas barošanas PM \u003d Q ∙ H \u003d 25,5 ∙ 8 \u003d 204 kg m / s.

Elektriskā jauda PE \u003d PM: 102 \u003d 204: 102 \u003d 2 kW.

13. izpaužas no rezervuāra uz vienu turbīnu katru sekundi no 4 m3 ūdens. Atšķirība starp ūdens līmeni rezervuārā un turbīna H \u003d 20 m. Nosakiet vienas turbīnas spēku, izņemot zaudējumus (13. att.).

Fig. 13.

Plūstošā ūdens pm mehāniskā jauda \u003d q ∙ h \u003d 4 ∙ 20 \u003d 80 t / s m; PM \u003d 80000 kg m / s.

Viena turbīnas elektriskā jauda PE \u003d PM: 102 \u003d 80000: 102 \u003d 784 kW.

14. Dzinī līdzstrāva Ar paralēli ierosmi, enkura tinumu un ierosmes tinumi ir savienoti paralēli. Anchor tinums ir pretestība R \u003d 0,1 omi, un enkura strāva I \u003d 20 A. Uz ierosmes tinumu ir pretestība RV \u003d 25 omi, un ierosmes strāva ir vienāda ar i \u003d 1,2 A. Kāda vara ir zaudēta gan dzinēja tinumi (att. 14)?

Fig. četrpadsmit.

Jaudas zudums enkura p \u003d R ∙ i ^ 2 \u003d 0,1 ∙ 20 ^ 2 \u003d 40 W.

Jaudas zudums ierosmes tinumu

PV \u003d RV ∙ i ^ 2 \u003d 25 ∙ 1.2 ^ 2 \u003d 36 W.

Bieži zaudējumi tinumi dzinēja p + pv \u003d 40 + 36 \u003d 76 W.

15. Elektrolīts uz sprieguma 220 V ir četri pārslēdzami apkures soļi, kas tiek panākts ar dažādiem ieslēgumiem divu sildelementu ar rezistenci R1 un R2, kā parādīts 1. attēlā. piecpadsmit.

Fig. piecpadsmit.

Nosakiet pretestību R1 un R2, ja pirmajam apsildes elementam ir 500 W spēks, un otrais 300 W.

Tā kā spēku izdalās pretestību, izteikta ar formulu p \u003d u ∙ i \u003d u ^ 2 / r, tad pretestība pirmā sildīšanas elementa

r1 \u003d u ^ 2 / p1 \u003d 220 ^ 2/500 \u003d 48400/500 \u003d 96,8 oms,

otrs sildīšanas elements R2 \u003d U ^ 2 / P2 \u003d 220 ^ 2/300 \u003d 48400/300 \u003d 161,3 Ohm.

Stāvokļa stadijā pretestības, pretestība ir savienota secīgi. Elektriskās vairoga spēks šajā pozīcijā ir:

P3 \u003d U ^ 2 / (R1 + R2) \u003d 220 ^ 2 / (96,8 + 161,3) \u003d 48400 / 258.1 \u003d 187,5 W.

I posma amatā apkures elementi ir savienoti paralēli, un iegūtā pretestība ir: R \u003d (R1 ∙ R2) / (R1 + R2) \u003d (96,8 ∙ 161.3) / (96,8 + 161,3) \u003d 60,4 Ohm.

Flīžu jauda posmā posmā I: p1 \u003d u ^ 2 / r \u003d 48400 / 60.4 \u003d 800 W.

Mēs iegūstam tādu pašu spēku, salokojot individuālo apkures elementu spēku.

16. Lukturis ar volframa pavedienu aprēķina 40 W un sprieguma jaudu 220 V. Kāda pretestība un strāva ir lukturis aukstā stāvoklī un darba temperatūrā 2500 ° C?

Lampas p \u003d u ∙ i \u003d u ^ 2 / r.

Tādējādi vītņu pretestība lampas karstā stāvoklī rt \u003d u ^ 2 / p \u003d 220 ^ 2/40 \u003d 1210 ω.

Aukstā vītnes izturība (pie 20 ° C), mēs definējam saskaņā ar formulu RT \u003d R ∙ (1 + α ∙ Δt),

no R \u003d RT / (1 + α Δt) \u003d 1210 / (1 + 0.004 ∙ (2500-20)) \u003d 1210 / 10,92 \u003d 118 omi.

Luktura vītne karstajā stāvoklī šķērso pašreizējo i \u003d p / u \u003d 40/20 \u003d 0,18 A.

Pašreizējais ieslēdzamais ir: i \u003d U / R \u003d 220/118 \u003d 1,86 A.

Ieslēdzot pašreizējo apmēram 10 reizes vairāk nekā karstā lampas strāva.

17. Kādi ir sprieguma un jaudas zaudējumi vara kontakttīklā elektrificēta dzelzceļš (16. att.)?

Fig. sešpadsmit.

Vadam ir šķērsgriezums 95 mm2. Elektriskais dzelzceļa motors patērē pašreizējo 300 a attālumā 1,5 km attālumā no pašreizējā avota.

Loss (Drop) sprieguma saskaņā ar 1. un 2. punktu \u003d i ∙ RP.

Kontaktuma stiepļu pretestība RP \u003d (ρ ∙ l) / s \u003d 0,0178 ∙ 1500/95 \u003d 0,281 omi.

Sprieguma kritums kontakttīkla uz augšu \u003d 300 ∙ 0.281 \u003d 84,3 V.

UD spriegums uz motora skavas būs 84.3 mazāk nekā sprieguma u pie avota klipiem.

Sprieguma kritums kontakttīklā elektrisko vilcienu izmaiņu kustības laikā. Turklāt elektriskais vilciens tiek noņemts no pašreizējā avota, jo ilgāk ir līnija, un tāpēc tā ir lielāka tās izturība un sprieguma kritums tajā. Pašreizējais uz sliedēm tiek atgriezta uz iezemētā dzelzceļa rezistences avots, un zeme ir gandrīz vienāda ar nulli.

Diezgan bieži, ir nepieciešams izmērīt elektroenerģiju, kas patērēta no tīkla vai tīkla radīto. Tas ir nepieciešams, lai ņemtu vērā patērēto vai radīto enerģiju, kā arī nodrošināt normālu darbību elektroenerģijas sistēmas (izvairoties no pārslodzes). Jūs varat izmērīt jaudu vairākos veidos - tiešā un netiešā veidā. Ar tiešu dimensiju tiek izmantots vatmetrs, un ar netiešu ampērmetru un voltmetru.

Jaudas mērīšana līdzstrāvas ķēdē

Sakarā ar to, ka trūkst reaktīvu un aktīvo komponentu DC ķēdēs, lai izmērītu mīklu, vatmetrs tiek izmantots ļoti reti. Parasti patērētās vai atvienotās enerģijas vērtība tiek mērīta ar netiešu metodi, izmantojot pašreizējo i ķēdes, un, izmantojot slodzes spriegumu u mēra. Pēc tam, izmantojot vienkāršu formulu p \u003d UI, un iegūst strāvas vērtību.

Lai samazinātu ierīču iekšējo pretestumu ietekmes dēļ ierīces var savienot ar dažādām shēmām, proti, ar salīdzinoši nelielu slodzes pretestību R, tiek izmantota iekļaušanas shēma:

Un ar lielu vērtību šādu shēmu:

Jaudas mērīšana mainīgā pašreizējā vienfāzes ķēdēs

Galvenā atšķirīgā pašreizējo ķēmu atšķirība no DC tīkliem, varbūt ir tāda, ka ir vairākas iespējas mainīgā spriegumā - . Pilns mērījums bieži ir tāda pati netieša metode, izmantojot ampērmetru un voltmetru un tās vērtību, kas vienāda ar S \u003d UI.

Tāda paša aktīvā p \u003d uicosφ un reaktīvā q \u003d uiCosφ mērīšana tiek veikta ar tiešu metodi, izmantojot vatmetru. Lai novērtētu ķēdes vatmetru, ir savienotas ar šādu shēmu: \\ t

Ja pašreizējam tinumam jābūt savienotai secīgi ar slodzi r n, un, attiecīgi, sprieguma tinumu paralēli slodzei.

Reaktīvās jaudas mērīšana vienfāzes tīklos netiek veikta. Šādi eksperimenti bieži tiek noteikti tikai laboratorijās, kurās Wattmeters ietver atbilstoši īpašām shēmām.

Jaudas mērīšana trīsfāžu maiņstrāvas ķēdēs

Tāpat kā vienfāzes tīklos un trīsfāzē, tīkla kopējo enerģiju var izmērīt ar netiešu metodi, tas ir, izmantojot voltmetru un ampērmetru atbilstoši iepriekš norādītajām shēmām. Ja trīsfāžu ķēdes slodze ir simetriska, tad varat piemērot šādu formulu:

U l - sprieguma lineārā, i- fāzes strāva.

Ja fāzes slodze nav simetriska, tad kapacitāte ir apkopotas no fāzēm:

Mērot aktīvo enerģiju četru vadu ķēdē, izmantojot trīs wattmeters, kā parādīts zemāk:

Kopējā enerģija, kas patērēta no tīkla, būs vatmetru rādījumu skaits:

Ne mazāk izplatīšana un metode, mērot divas Wattmeters (piemērojams tikai trīs vadu ķēdēm):

To norādījumu apmērs var izteikt ar šādu izteiksmi:

Ar simetrisku slodzi ir piemērojama tāda pati formula kā pilnai enerģijai:

Kur φ ir maiņa starp strāvu un spriegumu (fāzes nobīdes leņķis).

Reaktīvās sastāvdaļas mērījumus veic viena un tā pati shēma (sk. B attēlu), un šajā gadījumā tas būs vienāds ar atšķirību algebriskajā starp instrumentu rādītājiem:

Ja tīkls nav simetrisks, reaktīvās sastāvdaļas mērīšanai tiek izmantoti divi vai trīs watmeters, kas ir savienoti saskaņā ar dažādām shēmām.

Aktīvas un reaktīvās jaudas mērīšanas process

Veikt maiņstrāvas ķēdes aktīvās jaudas mērījumus. Tie ir savienoti saskaņā ar tām pašām shēmām kā Wattmeters. Grāmatvedība reaktīvās enerģijas vienpakāpju patērētājiem netiek veikta mūsu valstī. Tās grāmatvedība tiek ražota trīsfāžu ķēdes Lieli rūpniecības uzņēmumi, kas patērē lielu elektroenerģijas daudzumu. Aktīvie enerģijas skaitītāji ir marķējoši CA, reaktīvā laulībā. Plaši tiek izmantoti arī elektroniskie elektroenerģijas skaitītāji.

Kristāla šūna

Elektrība. Visi metāli ir diriģenti elektriskā strāva. Tie sastāv no telpiskajiem kristāla režģiskuru mezgli sakrīt ar pozitīvu jonu centriem. Bezmaksas elektroni ir haotiski pārvietojas ap joniem.

Metālu elektroniskā vadītspēja

Elektrisko strāvu metālos sauc par bezmaksas elektronu pasūtīto kustību.Pašreizējā virzienā virziet kustības virzienupozitīvi uzlādētas daļiņas.

Elektriskās maksas var pārvietot pasūtītās darbībā elektriskais lauks, tā nosacījums e-pasta esamībai. Strāva ir elektriskā lauka un bezmaksas e-pasta pārvadātāju klātbūtne.

Strāvas stiprums ir skaitliski vienāds ar maksu, kas plūst caur šo transversālo šķērsgriezumu diriģenta uz laiku. Pašreizējo sauc par konstantu, e ja pašreizējā un tā virziena spēks laika gaitā nemainās.

1 amp (a) vienāds ar varu DC, kurā, izmantojot jebkuru vadītāja šķērsgriezumu 1 s plūsmas 1 šūnu elektrība. I. = q. 0 nVS. Pašreizējā plūsma ķēdēs tiek mērītas. Nosacījuma apzīmējums ķēdē

Darbs un pašreizējā jauda. Elektriskā strāva piegādā mūs ar enerģiju. Tas notiek, pateicoties elektriskā lauka darbam, lai pārvietotos ar bezmaksas maksām vadībā. Apsveriet ķēdes sadaļu, ar kuru pašreizējās plūsmas I. Spriegums uz zemes gabala mēs apzīmē U., vietnes pretestība ir R. Kad pašreizējās plūsmas pār viendabīgu ķēdes sadaļu, elektriskais lauks veic darbu. Δ laikā.t. NodarītsΔ q. = I. Δ t. . Elektriskais lauks Uz iezīmētās platības padara darbu.ΔA. = U. I. Δ t. — Šo darbu sauc parelektriskā strāva darbība . Sakarā ar darbu uz vietas var izdarīt mehāniskais darbs; var arī noplūdes Ķīmiskās reakcijas. Ja tas nav, tad e-pasta operācija tikai noved pie vada apkures. Pašreizējais ir vienāds ar diriģenta atbrīvotā siltuma daudzumu ar pašreizējo:— jOULE LAW - LENZA

Elektriskā strāva jauda, \u200b\u200bkas vienāda ar pašreizējo darbību ΔA. Pēc laika intervāla δ t.par kuru šis darbs tika veikts šajā vietnē: P \u003d iu. vai. Elektriskā strāva SI ir izteikta Žulds (J.), jauda - in vati. (T.).

OHM likums slēgtai ķēdei. Pašreizējais avots ir EMF () un pretestība ( r. ), ko sauc iekšējs. Elektromotikas spēku (EMF) sauc par attiecību darbā trešo pušu maksu par pārvietošanas maksas q. Gar ķēdi līdz šīs maksas nozīmei ( 1b \u003d 1j / 1kl). Apsveriet tagad slēgtu (pilna) līdzstrāvas ķēdi, kas sastāv no avota ar elektromotīvju jauda un iekšējā pretestība r. un ārējais vienāds gabals Ar pretestību R. . (R + r ) - Pilna ķēdes pretestība. OHM likums par kopējo ķēdi tiek reģistrēts kā vai

Viens no parametriem, kas raksturo elektronu uzvedību elektronu elektriskajā ķēdē, izņemot spriegumu un strāvu, veic jaudu. Tas ir pasākums par darba apjomu, ko var veikt uz vienu laika vienību. Darbs parasti tiek salīdzināts ar svara celšanu. Lielāks svars un augstums tās pacelšanas, jo vairāk darba tiek darīts. Jauda nosaka darba vienības ātrumu.

Vienības

Automobiļu spēks tiek aprēķināts zirgspēkā - mērvienību, ko izgudroja tvaika dzinēju ražotāji, lai novērtētu to pildvielu izpildi parastajā enerģijas avotā. Automašīnas spēks nesaka, cik augstu to var ierasties kalnā vai cik daudz svara var pārvadāt, bet tikai parāda, cik ātri viņš to darīs.

Dzinēja jauda ir atkarīga no tā ātruma un griezes momenta izejas vārpstas. Ātrumu mēra apgriezienos minūtē. Griezes moments ir motora spēka moments, kas sākotnēji tika mērīts mārciņas kājās, un tagad jaunajās metros vai džoulos.

Traktoru motors 100 litri. no. Pagrieziet lēni, bet ar lielu griezes momentu. Motociklu motors vienāds jauda ātri rotē, bet ar nelielu griezes momentu. Jaudas aprēķināšanas vienādojums ir:

P \u003d 2π S T / 33000, kur s ir rotācijas ātrums, rpm, un t ir rotācijas brīdis.

Mainīgie šeit ir brīdis un ātrums. Citiem vārdiem sakot, jauda ir tieši proporcionāla ST: P ~ st.

DC Power

Electrkets, jauda ir funkcionālā atkarība no sprieguma un strāvas. Tas nav pārsteigums, ka tas ir līdzīgs iepriekš minētajam vienādojumam p \u003d iu.

Bet šeit p nav proporcionāls strāvai, kas reizināta ar spriegumu, bet vienāds ar viņu. To aprēķina vatos, saīsinātos W.

Ir svarīgi zināt, ka pašreizējais un spriegums atsevišķi nav noteikta, tikai to kopums. Spriegums ir darbs uz elektriskās maksas vienību, un strāva ir maksa par maksu. Spriegums (ekvivalents darbam) ir līdzīgs darbam, paceļot svaru gravitācijas stipruma novēršanā. Pašreizējais (līdzvērtīgs ātrums) ir līdzīgs svara celšanas ātrumam. Viņu darbs ir spēks.

Kā traktors un motociklu dzinēji, augstsprieguma ķēde un neliela strāva spēj būt tāda pati jauda ar zema sprieguma ķēdi un augstu strāvu. Spriegums un strāva ārpus attiecībām nevar raksturot elektrokupu spēku.

Open Circuit ar spriegumu un nulles jaudu pašreizējās darbības nenozīmē, neatkarīgi no augstuma sprieguma. Galu galā, saskaņā ar formulu, jebkurā vietā, reizinot ar 0, dod 0: p \u003d 0 u \u003d 0. slēgtā ķēdē no supravadošās stieples ar nulles pretestība Strāvu var panākt pie sprieguma, kas vienāda ar nulli, kas arī neradīs enerģijas dispersiju: \u200b\u200bp \u003d i 0 \u003d 0.

Zirgspēki un vati norāda to pašu: darba apjomu, ko var izdarīt par laiku. Šīs vienības ir savstarpēji savienotas ar attiecību

1 l. no. \u003d 745,7 W.

Aprēķina piemērs

Tātad elektriskā sūkņa jauda vatos ir vienāda ar spriegumu uz strāvu.

Lai noteiktu, piemēram, 3 omu pretestības slodzi ķēdē ar jaudas akumulatoru ar spriegumu 12 V, ir nepieciešams, piemērojot OHM likumu, lai atrastu pašreizējo

I \u003d u / r \u003d 12/3 \u003d 4 a

Pašreizējā sprieguma stiprums un dos vēlamo rezultātu:

P \u003d i u \u003d 4 A 12 V \u003d 48 W

Tādējādi lampa patērē 48 W.

Kas notiek, palielinot spriegumu?

Pie 24 V sprieguma un 3 omu strāvas pretestība

I \u003d u / r \u003d 24/3 \u003d 8 a

Divkāršojot spriegumu dubulto spēku strāvas.

P \u003d iu \u003d 8 A 24 V \u003d 192 W

Power arī palielinājās, bet vairāk. Kāpēc? Tā kā tā ir sprieguma produkta funkcija līdz strāvai, spriegumam un strāvai palielinājās par 2 reizēm, tāpēc jauda palielinājās par 4 reizēm. To var pārbaudīt 192 vatu nodaļa par 48 gadiem, no kura ir 4.

Formulas iespējas

Piesakoties algebru, lai pārvērstu formulu, jūs varat veikt sākotnējo vienādojumu un pārvērst to uz gadījumiem, kad viens no parametriem nav zināms.

Ja spriegums un pretestība ir dota:

P \u003d (u / r) u vai p \u003d u 2 / r

Ar labi zināmo pašreizējo un pretestību:

P \u003d i (i r) vai p \u003d i 2 r

Vēsturiskais fakts: Saistība starp disperģēto jaudu un strāvas spēku, izmantojot pretestību, atklāja James Prescott Joule, nevis Georg Simon Ohm. Tā tika publicēta 1841. gadā vienādojuma formā p \u003d i 2 r, un to sauc par JOULE-Lenza likumu.

Jaudas vienādojumi:

• P \u003d u i
• P \u003d i 2 r
• P \u003d u 2 / r

Maiņstrāva

Ohm un Joulas-Lenza likums tika uzstādīti DC, bet tie ir derīgi arī tūlītējām vērtībām, mainot strāvu un spriegumu.

Tūlītējā vērtība p ir vienāds ar strāvas un sprieguma izturības tūlītējo vērtību produktu, ņemot vērā to pārvietošanos pēc leņķa leņķa φ:

P (t) \u003d u (t) i (t) \u003d u m cosωt i m cos (ωt-φ) \u003d (1/2) u m i m cosφ + (1/2) u m i m cos (2ωt- φ).

No vienādojuma izriet, ka momentānai jaudai ir pastāvīga sastāvdaļa, un tas rada svārstīgus kustības ap vidējo vērtību ar frekvenci, kas ir divreiz vairāk nekā pašreizējā frekvence.

Vidējā vērtība P (t), kas ir praktiska interese, ir:

P \u003d (u m i m / 2) cosφ

Ņemot vērā faktu, ka cos φ \u003d r / z, kur z \u003d (R2 + (ωl - 1 / ω c) 2) 1/2 un u m / z \u003d i m,

Šeit i \u003d i m 2 -1/2 \u003d 0,707 i m ir pašreizējā spēka efektīva vērtība, A.

Līdzīgi, u \u003d u m 2 -1/2 \u003d 0.707 U m ir efektīvs stress, V.

Vidējā jauda, \u200b\u200bizmantojot efektīvu spriegumu un strāvu.

P \u003d u i cos φ, kur cos φ ir jaudas koeficients.

P elektrokonprup iet uz termisko vai cita veida enerģijas. Vislielāko aktīvo jaudu var sasniegt Cosφ \u003d 1, tas ir, ja nav fāzes nobīdes. Viņa tiek saukta par pilnu jaudu

S \u003d u i \u003d z i 2 \u003d u 2 / z

Tās dimensija sakrīt ar dimensiju P, bet ar nolūku, kas atšķiras ar Volt-Amperes, VA.

Elektrokupu enerģijas intensitātes pakāpi raksturo reaktīvā jauda

Q \u003d u i sinφ \u003d u i p \u003d u p i \u003d x i 2 \u003d u 2 / x

Tai ir aktīva un pilnīga dimensija, bet, lai atšķirtu to, izpaužas ar voltu-amperiem reaktīvā, var.

Trīsstūra jauda

Jauda ir aktīva, reaktīva un pilnīga savstarpēji saistīta ar izteiksmi

S \u003d (P 2 + Q 2) 1/2

Jauda ir attēlota kā taisnstūra trijstūra puse. Izmantojot trigonometrijas likumus, var atrast vienas puses garumu (jebkura veida jaudas daudzumu) gar divām zināmām pusēm vai garuma vienu un stūri. Šādā trīsstūrī aktīvā jauda ir blakus esošā katetā, reaktīvā - pretī un pilnīga jauda - hipotenurus. Leņķis starp aktīvo jaudu vai hipotēļojošo vai hipotēšanos ir vienāds ar elektriskās ķēdes pretestības fāzes Z stūri.

Visaptverošā šāda attiecību ierakstīšanas forma ir šāda:

S \u003d p + jq \u003d u i cosφ + j u i sinφ \u003d u i e jφ \u003d u i * kur

S - sarežģīta jauda;

I * - sarežģīta konjugāta pašreizējā vērtība.

Kompleksa reālā sastāvdaļa ir aktīva, un iedomāts ir reaktīvs.

Instant pilna jauda vienmēr ir pastāvīga.

Trīsfāžu pašreizējā jauda

Katras trīsfāžu elektrokupu fāzes slodze pārvērš enerģiju vai apmainās ar strāvas avotu. Tā rezultātā P un Q shēmas ir vienādas ar visu fāžu kopējo jaudu:

P \u003d p r + p y + p b; Q \u003d Q R + Q Y + Q B - savienojums "Star";

P \u003d p ry + p yb + p br; Q \u003d Q RY + Q YB + Q BR - savienojums "Triangle".

Katras fāzes aktīvā un reaktīvā jauda ir definēta kā vienfāzes ķēdē.

Trīsfāžu ķēdes pilnīga jauda:

S \u003d (p 2 + q 2) 1/2,

ka visaptverošā formā ir veidlapa

S \u003d p + jq \u003d (p r + p + p b) + j (Q r + q y + q b) \u003d s r + s y + s b \u003d u r i r + u y i y + u b i b.

Simetriskā fāzes slodze ir sekas to spēju vienlīdzībai. Tas ir iemesls, kāpēc strāvas spēks ir vienāds ar trīskāršoto aktīvo un reaktīvo fāzes jaudu:

P \u003d 3p φ \u003d 3 i f u f cosφ f \u003d 3 r f i f 2

Q \u003d 3 q φ \u003d 3 i f u f sinφ φ \u003d 3 x f i f 2

S \u003d 3 s f \u003d 3 i f u f

I f un u f šeit var aizstāt ar to lineārajām vērtībām, ņemot vērā, ka zvaigznei u f \u003d u l; I f \u003d i l, un trijstūrim u f \u003d u l; I f \u003d i l 3 -1/2:

P \u003d 3 1/2 i l u l cosφ f;

Q \u003d 3 1/2 i l u l sinφ f;

S \u003d 3 1/2 i l u l.

Straumes no nonsenseoidal forma

Atsegšanas ķēdes definīcija ir līdzīga tās definīcijai sinusoidālajā pašreizējā ķēdē, jo vidējā momentānā jauda laika periodam

P \u003d 1 / t∫u i dt

Strāvas aktīvo jaudu nosaka harmonisko komponentu summa, tostarp konstante, kas ir harmonisks nulles frekvences.

Reaktīvā strāva strāva ir līdzīga katra harmoniskā pievienošanas rezultātā.

Q \u003d σu k i k sinφ k \u003d Σ q k

DC darbība un jauda

Elektriskās strāvas pāreja uz diriģenta ir saistīta ar izmaksām, noteiktu enerģijas daudzumu. Mēra apjoms, kas iztērēts uz vienu laika vienību jauda:

P \u003d.A /t.

kur p ir jauda; A - izlietotā enerģijas daudzums (darbs) T.

Saskaņā ar šo formulu

A \u003d pt.

ir iespējams aprēķināt enerģijas izmaksas, lai noteiktu elektroiekārtu ekspluatācijas izmaksas.

DC elektriskās ķēdes jauda ir unikāli saistīta ar šīs ķēdes pretestību un pašreizējo caur to caur to:

P \u003d i 2 r (3-12)

kur es esmu pašreizējais, r ir pretestība.

Padarīt aizvietojumus, izmantojot likumu, Ohm, jūs varat arī saņemt:

P \u003d ui. (3-12a)
un
P \u003d u 2 / r (3-12b)

kur u ir spriegums ķēdes galos ar pretestību R.

Ja ne viss piegādā (RPODEV) uz ķēdi, jauda tiek patērēta tajā noderīgā (RPOL), tad viņi runā efektivitātes koeficients (efektivitāte) ķēdes, avots utt.

h \u003d RPOL / RPODV

Kā KPD. Vienmēr ir mazāks par vienu, tad tas parasti tiek izteikts procentos

Ļoti svarīgi jautājumi ir veidi, izmantojot pašreizējos avotus, kas tiek sasniegti maksimālā efektivitāte vai lielākais "atgriešanās".

Pamatojoties uz OMM likumu visai ķēdei, jebkuru reālu strāvas avotu var pārstāvēt līdzvērtīgs ģenerators (3-6, b) apakšpunkts, kas sastāv no virknes savienotas ģeneratora e ar nulles iekšējo pretestību un atsevišķu rezistenci RVN. Ielādējot šādu RN pretestības ģeneratoru, atkarībā no RN un RVN attiecību, jūs varat saņemt strauji izcilus pašreizējā avota darbības veidus.

Ja RN \u003e\u003e RVN, tad ķēdes pretestība ir gandrīz vienāda ar slodzes pretestību. Šajā gadījumā pārmaiņas rn maina strāvu ķēdē, bet gandrīz neietekmē spriegumu, kas izrādās ļoti tuvu EDC, I.E. Umax \u003d E vērtībai

Šāds avots lietošanas režīms tiek saukts par režīmu sprieguma ģenerators. Tas ir galvenais darbības baterijas un baterijas. Sprieguma ģeneratora režīmā efektivitāte ir ļoti tuvu 100%, tomēr ārējā ķēdē piešķirtā jauda ir maza, jo mazās strāvas ir izvēlētas no avota.

Ja jūs lietojat nelielu slodzi pretestību rn<

I ma.x \u003d.E / RVN

Šādu režīmu sauc par režīmu Ģeneratora strāva. To plaši izmanto pastiprinātājiem uz plūsmas, kuras iekšējā pretestība parasti ir daudz reižu augstāka nekā slodzes pretestība. Tajā pašā laikā, avota efektivitāte ir ļoti maza (procenti un mazāk vienības), un jauda, \u200b\u200bkas izvēlēta no avota ārējā ķēdē, ir nenozīmīga.

Visbeidzot, trešais režīms, ko plaši izmanto diagrammās ar tranzistoriem, ir koordinācijas režīmsko raksturo vienlīdzība slodzes izturība pret iekšējo pretestību ģeneratora (rn \u003d rvn). Tajā pašā laikā slodzes stress ir puse no EMF (U \u003d 0,5 e) un pašreizējā īsslēguma strāvas (I \u003d 0,5 IMAX); Jauda, \u200b\u200bkas izvēlēta ārējā ķēdē, ir maksimāli un vienāds ar

Rmax \u003d.E 2 / (4RVN)

Tajā pašā laikā avota efektivitāte ir 50%. Maksimālā jauda RMA, kas spēj sūknēt avotu sarunu režīmā, bieži tiek saukta par rīcībā esošo jaudu RRASP ģenerators.

Elektriskā strāva, kas iet caur vadu, uzsilda to. Jo lielāks ir pašreizējais un mazāks ar šo pašreizējo stiepļu šķērsgriezuma laukumu, jo spēcīgāks vads uzsilst. Lai apūdeņotu instrumentu strāvai nav ļoti spēcīga, vadu šķērsgriezumu platība jāizvēlas atbilstoši slodzes strāvai. Ierīces apkure lielā mērā ir atkarīga no tā dizaina: jo labāk dzesēšanas apstākļi, jo mazāk ierīce tiks uzsildīta.

Aprēķinot vadus, pašreizējais blīvums ir atļauts dažādos gadījumos, t.i., pieļaujamā vērtība pašreizējā ir 1mm2 platība stieples šķērsgriezumā. Visbiežāk gadījumos radio remonta praksi, šādas robežvērtības pašreizējā blīvuma y vadās pēc:

1. Rheostatiem un balasta vadiem, kas veikti porcelāna vai keramikas rāmjos ar vienu kailu stiepli, y \u003d 6-10 A / mm2. Elektromagnētu, releju, zvanu, kas paredzēti īstermiņa ieslēgumiem, y \u003d 4-5 A / mm2.

3. Transformatoru tinumi ar ietilpību līdz 75 W, kā arī tinumi ar tinumiem, relejus un stiepļu pretestības ar vairāku slāņu tinumu (piemēram, acu pārvietošanas pretestība), kas paredzēta ilgtermiņa Iekļaušana, y \u003d 2-3 A / mm2, tāda pati jauda 75-300 w y \u003d 1,5 A / mm2.

4. Par šuntu un papildu pretestības mērīšanas instrumentā y<1 а/ мм2.

5. Apkures ierīcēm, atkarībā no stiepļu materiāla, ierīces konstrukcija un darba apstākļi y \u003d 8-20 A / mm2.

Nosakot stieples diametru uz norādīto strāvu pieļaujamā pašreizējā blīvuma, y, ko ražo formulā:

kur d ir vajadzīgais stieples diametrs, mm; - strāva, a; Y - pašreizējais blīvums, A / mm2.

Izvēloties radioiekārtām, iedvesmojošās pretestības vadās ierīces darbības laikā izkliedē pretestību. Improvantas pretestības ir pieejamas dažādās normāli izkaisātajās jaudās (0,25, 0,5, 1, 2 w vai vairāk). Kad pretestība ir instalēta ierīcē, ir jānodrošina, lai pretestībnē izlaista jauda nepārsniedz normu.

Ja nav izturības pret nepieciešamo slodzi pie rokas, tad izmantojiet savienojumu ar vairāku pretestību, un lai ne sarežģītos paceļus, ieteicams pieslēgt tādu pašu pretestību.

Stieples pretestība, kas paredzēta mazākai strāvai, nekā jābūt savienotam paralēli, un tas ir nepieciešams, lai savienotu tik daudzas pretestības, cik reizes strāva prasa mazāk nepieciešamības tiem. Piemēram, ja strāva ķēdē ir 0.3A, un mūsu rīcībā ir pretestības, kas aprēķinātas par pašreizējo 0.1A, tad iekļaušanai norādītajā ķēdē, trīs no šīm pretestības ir jāpievieno. Bet tajā pašā laikā to kopējā pretestība ir vienāda ar norādīto, katras pievienotās pretestības vērtība ir trīs reizes mazāk nekā norādītā. Ja zemāk redzamajam piemēram ir nepieciešama 150 omu pretestība, katrai no trim savienotajām pretestībām jābūt 450 omiem.

Ja, kad vada vadi neizrādās, lai būtu zem vadu rokām uz nepieciešamo slodzes strāvu, tinumu var ražot ar plānāku stiepli, bet, lai vadītu to uzreiz divos vai trīs vados. Linējot divos vados, vadu diametru var lietot 1,4 reizes mazāk pret normu, un, kad tinumi trīs vados 1,8 reizes.

Strāvas termiskā iedarbība

Elektroenerģija tiek tērēta pretestības sildīšanai R. Laika laika periodā izlaistā siltuma daudzums ir vienāds ar pašreizējās darbības darbību:

Q \u003d.I 2 RT.

Magnētiskā strāva

Svarīgākais magnētiskā strāvas tehniskais izmantojums ir elektriskās strāvas enerģijas pārveidošana mehāniskā kustībā. Šajā principā tiek būvēti daudzi elektrokovi (skaļruņi, telefoni), elektriskie instrumenti, releji utt. Šādu ierīču obligātā daļa ir elektromagnēts (spole ar tērauda serdi) vai solenoīdu (spole bez kodola). Dažos šādu ierīču veidos ir divas spoles. Turklāt elektromagnētiskajās ierīcēs tiek izmantotas magnētiskie cauruļvadi, pastāvīgie magnēti un īpašie vadītāji inducētajām straumēm.