Как вычислить мощность тока

Мощность электротока — характеристика скорости для осуществления передачи или же для преобразования электрического тока.

При проведении расчета показателя мощности тока можно вычислить мгновенную мощность. Мгновенная мощность актуальна для цепей, где действует постоянный ток. Так как, показатели рассматриваемой электрической цепи с постоянным током имеют статический характер и не изменяются во времени.

Если говорить про переменный ток, то показатель мощности носит периодических характер. В цепях с переменным током мгновенную мощность необходимо интегрировать со временем. Ведь характеристики переменного тока постоянно меняются во времени.

Шаг
1

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:

      P = I^2 \cdot R = \frac{U^2}{R},

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:

     P = I \cdot \mathcal{E},

где E — это коэффициент электродвижущей силы.

Если берется в учет внутреннее сопротивление источника электродвижущей силы, то рассчитанную по формуле мощность:

    p = I^2 \cdot r,

необходимо либо прибавить к поглощаемой ЭДС мощности, либо вычесть из получаемой ЭДС мощности.

Шаг
2

Мощность в цепях переменного тока

Чтобы вычислить мощность в электрической цепи, где показания напряжения и силы тока носят периодический характер (то есть, постоянно меняются во времени), то необходимо провести интеграцию среднего показателя мощности в течении определенного временного периода.

Расчет производится для цепей, где действует синусоидальный ток и напряжение:

P = U \cdot I \cdot \cos \varphiP = U \cdot I \cdot \cos \varphi,

где U и I — значение напряжения и тока в среднеквадратичном представлении, а cos угла — показатель сдвига фаз между напряжением и током.

Шаг
3

Другие типы мощности

Давайте рассмотрим другие виды мощности тока, помимо мгновенной и активной видов мощности.

  • Полная мощность — показатель мощности равен произведению периодического электротока на напряжение. Показатель вычисляется на зажимах электрической цепи:

S = U \cdot I.

  • Комплексная мощность — электрический импеданс. Равен отношению комплексного напряжения на комплексную силу тока:

\dot{S} = \dot{U}\dot{I}^{*} = I^2 \Z = \frac{U^2}{{\Z^{*}}},.

Заключение

Заключение

В качестве заключения давайте рассмотрим какими путями можно производить замеры мощности тока:

  • Ваттметр — прибор для измерения мощности тока, показатель измеряется прямым путем;
  • Амперметр и омметр — приборы для измерения силы тока и сопротивления электрической цепи, мощность тока измеряется косвенным путем, то есть методом вычисления показателя мощности на основании данных про силу ока и сопротивление.
  • Фазометр — устройство позволяет получать замеры реактивной мощности в цепях переменного тока.

Показатели мощности в различных приборах и оборудовании стандартизированы, так что вычислять значения мощности в большинстве случаев не нужно, все данные о мощности приборов приведены в справочнике государственных стандартов. Хранителем данных является институт: ВНИИМ.


Видео к материалу



Если вы увидели ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась инструкция?

1 Да Нет 0