Как рассчитать электрическую мощность? Как найти мощность

Мощность — Все формулы

Мощность — выражается как отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к промежутку времени

$\LARGE N=\frac{ A}{ t}$

Из формулы следует, что в системе СИ единицей мощности является 1 Дж/с (джоуль в секунду). Эту единицу иначе называют ватт (Вт), 1 Вт= 1 Дж/с.

Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени

Если на движущееся тело действует сила, то эта сила совершает работу. Мощность в этом случае равна скалярному произведению вектора силы на вектор скорости, с которой движется тело:

$\Large N=F\upsilon cos\alpha$

Формула показывает связь между мощностью и скоростью при равномерном движении. Так же формула справедлива и для переменного движения, если под N понимать мгновенную мощность, а под V — мгновенную скорость). Если направление силы совпадает с направлением перемещения, то $cos\alpha =1$ и N=Fv.Тогда следует, что

$F=\frac{N}{\upsilon }$

$\upsilon =\frac{N}{F}$

Из этих формул видно, что при постоянной мощности двигателя скорость движения обратно пропорциональна силе тяги и наоборот. На этом основан принцип действия коробки скоростей (коробки перемены передач) различных транспортных средств.

В формуле мы использовали :

— Мощность

— Выполненная работа

— Время, за которое выполнялась работа

— Сила, приложенная к телу

$\upsilon$ — Скорость тела

$\alpha$ — Угол между силой и скоростью

xn--b1agsdjmeuf9e.xn--p1ai

Как найти мощность тока — формула и правила расчета

Электричество осваивалось по мере развития науки. Для него были придуманы формулы и законы, позволяющие сделать количественную и качественную оценки. Ученые и естествоиспытатели во всем мире приложили немало сил к изучению электричества. Многие формулы и законы названы по их фамилиям. Дж. Уатт, английский ученый-физик — из их числа. В честь него названа единица эл. мощности — 1 ватт (сокращенно — Вт).

Современная жизнь и электрическая энергия стали неразрывно связанными. Скорее всего, большинство наших читателей помнят из школьного образования или последующего обучения информацию относительно эл. мощности. Эта статья освежит их знания и поможет лучше ориентироваться в характеристиках электрических приборов, поскольку и дома, и на работе часто приходится:

рассчитать мощность;
найти мощность;
найти силу тока;
рассчитать силу тока;
найти ток;
определить силу тока.

Существуют и такие распространенные задачи:

как вычислить перегрузочную способность электропроводки;
как определить минимальное сечение проводов;
как рассчитать мощность сопротивления;
как посчитать параметры предохранителей.

Чтобы лучше понять, как найти мощность в электрических цепях, коими является все, что присоединено к источникам электроэнергии, надо обратиться к самой сути ее единицы измерения. Итак,

Что такое 1 ватт

По определению единицы эл. мощности, обозначаемой обычно как Р, очевидна ее связь с законом Ома. Если этот закон действует для электрической цепи, а при этом известны напряжение и сопротивление, определяется сила тока, и затем вычисляется эл. мощность в этой электрической цепи по формуле:

p = u x i

Или, говоря словами, сила тока, умноженная на величину напряжения, позволяет получить величину эл. мощности.

Эта формула дает возможность определить мощность через ток. Чтобы найти силу тока, надо либо воспользоваться амперметром, либо вычислить данный параметр по формуле закона Ома для участка электрической цепи. Приведенная выше формула также позволяет определять ток через мощность и напряжение. Каждый электрический прибор имеет определенную электрическую мощность. При подключении его к электрической сети 220 В можно узнать потребляемый электроток. Чтобы рассчитать его величину, паспортное значение эл. мощности делится на 220.

Такие расчеты всегда необходимы для правильной эксплуатации домашней электросети. Вычисления эл. мощностей бытовых электроприборов, одновременно подключенных к электросети, позволяет своевременно выявить перегрузку по току электропроводки в квартире, частном доме или на даче.

По мощности каждого электроприбора и величине напряжения (220 или 380 вольт) рассчитывается электроток, потребляемый из розетки. Зная схему соединения розеток, находится пара проводов, питающая всю нагрузку. Электротоки всех присоединенных электроприборов в этой паре будут суммироваться. По мере нарастания тока усиливается зависимость эффективности проводника от его конструкции. Начинает проявляться поверхностный эффект (альтернативное название — скин-эффект).

Скин-эффект

Величина сопротивления провода, определенная измерительным прибором, и его сопротивление, которое можно узнать, основываясь на показаниях амперметра и вольтметра, все больше отличаются при этом. Поэтому, если мы нашли расчетным путем величины токовых значений для нагрузок, без измерения силы суммарного электротока мы не найдем реальную величину эл. мощности в этом проводе. Чтобы избежать трудоемких измерений, по специальным таблицам находят данные, соответствующие параметрам электрической цепи. Такие нахождения делают возможным определить мощность быстро и просто.

Таблица

Таблица 2

Параметры электрической цепи, такие как сопротивление, мощность и напряжение всегда взаимосвязаны. Мощность от силы тока находится всегда в прямо пропорциональном увеличении или уменьшении. Однако в зависимости от его природы различают эл. мощность:

полную;
активную;
реактивную.

Фактически всегда имеет место мощность тока. Она проявляется в виде электромагнитных явлений. В резисторе это электромагнитные излучения с длинами волн в инфракрасном спектре — тепловое излучение. В трансформаторах, дросселях и катушках индуктивности это электромагнитные поля. В конденсаторах это электростатические поля. Если превышать величину эл. мощности, рассчитанную для каждого электрического прибора, сокращается в той или иной мере срок его службы.

Активная эл. мощность характерна для электронных приборов и проводников, работающих на постоянном электротоке. Найти ее проще всего по формуле произведения напряжения и тока. Однако на переменном электротоке все значительно сложнее. Активное сопротивление, которое характерно для всего, что проводит электрический ток, дополняется реактивным сопротивлением. А последнее зависит от частоты электротока и напряжения. Поэтому используется полная эл. мощность, которая включает все особенности элемента электрической цепи.

Ее расчет без современных методов вычисления для обычных пользователей — задача сложная. Для упрощения служат специальные онлайн-калькуляторы. Каждый пользователь интернета теперь может высказаться в манере Архимеда о рычаге: «Дайте мне онлайн-калькулятор, и я вычислю любую эл. мощность».

Полезная информация

Таблица 3 Похожие статьи:

domelectrik.ru

Как найти мощность в различных ситуациях?

В жизни иногда случаются ситуации, когда срочно нужно решить вопрос, связанный с тем, как найти мощность, то есть величину, связанную с категориями работы и времени. Этот физический параметр важен, поскольку позволяет определить Как найти мощность? многие значения. Например, с его помощью можно легко вычислить время, за которое будет выполнен заданный объем работы. Также он характеризует, косвенно, конечно, производительность различных типов двигателей. На основании этого значения можно также определить, например, расход топлива. То есть он важен, как для физики, так и для экономики. Поэтому решение вопроса, связанного с тем, как найти мощность, имеет важное прикладное и практическое значение.

Единицы

Условно единицы измерения мощности можно разделить на системные и несистемные. В первом случае, это ватт (Вт или W) и ряд кратных и дольных единиц, обозначения которых образованы путем добавления приставки к вышеупомянутой основе. Например, киловатт – это одна тысяча ватт. На физическом уровне эта единица характеризует работу, которая будет сделана за интервал времени. Среди несистемных единиц наибольшее распространение получила так называемая «лошадиная сила». Это объясняется тем, что мощность большинства ДВС на сегодняшний день измеряется Как найти мощность двигателя? именно в этих единицах. Соотношение между ними следующее – одна лошадиная сила составляет 735 с половиной ватт. После того как определились с тем, в каких единицах измеряется физический параметр, ответим на вопрос о том, как найти мощность в физике и в электронике.

Физика

Мощность в физике напрямую связана еще с одним важным параметром – работой. В качестве необходимого показателя выступает время. По существу, мощность можно определить по работе, которая сделана за определенный промежуток времени. Отсюда вытекает формула вычисления мощности, которая выглядит следующим образом: N=A/t. В данной формуле приняты следующие обозначения: N – мощность в системных единицах, А – работа, измеренная в джоулях, t – время в секундах. Итак, А показывает необходимый объем работы, а N указывает ту часть ее, которую нужно выполнить от общего объема, чтобы успеть сделать ее за данный интервал t.

Электротехника

В электротехнике, в отличие от физики, все намного проще. Как в теории, так и в практике. Теоретически тот же самый параметр определяется путем произведения конкретных значений силы тока и напряжения. То есть формула имеет вид Р = U * I. Здесь Р – это мощность во все тех же ваттах. U – напряжение, измеренное в вольтах, и I – сила тока в амперах. Формула вычисления мощности. Формула универсальна, то есть приведенное выражение справедливо как для постоянного, так и переменного тока. С ее помощью можно легко определить значение мощности для любого аппарата. Причем, на практике достаточно одного прибора – мультиметра. Сначала параллельным замером определим напряжение, а потом последовательным – силу тока. Зачастую таким способом можно найти ответ на вопрос о том, как найти мощность двигателя. В качестве альтернативного варианта для снятия показаний можно примененить ваттметр. Но такое измерительное оборудование стоит очень дорого, по этой причине оно пока не получило широкого распространения. А вот мультиметры уже достаточно прочно вошли в нашу жизнь и с каждым днем находят все большее применение. Они к тому же обладают большой универсальностью, что выгодно отличает их на фоне других приборов, которые являются узкоспециализированными.

Резюме

Статья помогает найти ответ на вопрос о том, как найти мощность в физике и в электротехнике. С точки зрения практики, в электронике этот парметр определить намного проще. Но при желании с помощью современных технических средств можно решить задачу любой сложности, в какой угодно сфере.

fb.ru

Работа и мощность - определения и формулы

Каждое тело, совершающее движение, можно охарактеризовать работой. Иными словами, она характеризует действие сил.

Работа определяется как:Произведение модуля силы и пути пройденного телом, умноженное на косинус угла между направлением силы и движения.

formula_1

Работа измеряется в Джоулях:1 [Дж] = [H * м] = [кг* м2/c2]

К примеру, тело A под действием силы в 5 Н, прошло 10 м. Определить работу совершенную телом.

formula_2

Так как направление движения и действия силы совпадают, то угол между вектором силы и вектором перемещения будет равен 0°. Формула упроститься, потому что косинус угла в 0° равен 1.

formula_3

Подставляя исходные параметры в формулу, находим:A= 15 Дж.

Рассмотрим другой пример, тело массой 2 кг, двигаясь с ускорением 6 м/ с2, прошло 10 м. Определить работу проделанную телом, если оно двигалось по наклоненной плоскости вверх под углом 60°.

formula_4

Для начала, вычислим какую силу нужно приложить, что бы сообщить телу ускорение 6 м/ с2.

formula_5

F = 2 кг * 6 м/ с2 = 12 H.Под действием силы 12H, тело прошло 10 м. Работу можно вычислить по уже известной формуле:

formula_6

Где, а равно 30°. Подставляя исходные данные в формулу получаем:A= 103, 2 Дж.

Мощность

Множество машин механизмов выполняют одну и ту же работу за различный промежуток времени. Для их сравнения вводится понятие мощности.Мощность – это величина, показывающая объем работы выполненный за единицу времени.

formula_7

Мощность измеряется в Ватт, в честь Шотландского инженера Джеймса Ватта.1 [Ватт] = 1 [Дж/c].

К примеру, большой кран поднял груз весом 10 т на высоту 30 м за 1 мин. Маленький кран на эту же высоту за 1 мин поднял 2 т кирпича. Сравнить мощности кранов.Определим работу выполняемую кранами. Груз поднимается на 30м, при этом преодолевая силу тяжести, поэтому сила, затрачиваемая на поднятие груза, будет равна силе взаимодействия Земли и груза(F = m * g). А работа – произведению сил на расстояние пройденное грузами, то есть на высоту.

formula_8

Для большого крана A1 = 10 000 кг * 30 м * 10 м / с2 = 3 000 000 Дж, а для маленького A2 = 2 000 кг * 30 м * 10 м / с2 = 600 000 Дж.Мощность можно вычислить, разделив работу на время. Оба крана подняли груз за 1 мин (60 сек).

formula_9

Отсюда:N1 = 3 000 000 Дж/60 c = 50 000 Вт = 50 кВт.N2 = 600 000 Дж/ 60 c = 10 000 Вт = 10 к Вт.Из выше приведенных данных наглядно видно, что первый кран в 5 раз мощнее второго.

fizikatyt.ru

Полная мощность — Все формулы

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах

$\LARGE S=U*I$

Реактивная мощность связана с полной мощностью и активной :

$\LARGE S=\sqrt{Q^2+P^2}$

Полная мощность — есть ничто иное как вся мощность. Она необходима для определения коэффициента мощности (отношение активной мощности к полной мощности)

$\large cos\varphi =\frac{P}{S}$

Полная мощность

Так же есть :

Реактивная мощность $\large Q=UIsin\varphi$

Активная мощность тока $\large P=UIcos\varphi$

В формуле мы использовали :

— Полная мощность

— Напряжение цепи

— Сила тока

— Реактивная мощность

— Активная мощность

$\varphi$ — Угол сдвига фаз

xn--b1agsdjmeuf9e.xn--p1ai

формула и применение в физике

Для того, чтобы перетащить 10 мешков картошки с огорода, расположенного в паре километров от дома, вам потребуется целый день носиться с ведром туда-обратно. Если вы возьмете тележку, рассчитанную на один мешок, то справитесь за два-три часа.

Ну а если закинуть все мешки в телегу, запряженную лошадью, то через полчаса ваш урожай благополучно перекочует в ваш погреб. В чем разница? Разница в быстроте выполнения работы. Быстроту совершения механической работы характеризуют физической величиной, изучаемой в курсе физики седьмого класса. Называется эта величина мощностью. Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени. То есть, чтобы найти мощность, надо совершенную работу разделить на затраченное время.

Формула расчета мощности

И в таком случае, формула расчета мощности принимает следующий вид: мощность= работа/время , или

N=A/t,

где N – мощность,A – работа,t – время.

Единицей мощности является ватт (1 Вт). 1 Вт – это такая мощность, при которой за 1 секунду совершается работа в 1 джоуль. Единица эта названа в честь английского изобретателя Дж. Уатта, который построил первую паровую машину. Любопытно, что сам Уатт пользовался другой единицей мощности – лошадиная сила, и формулу мощности в физике в том виде, в котором мы ее знаем сегодня, ввели позже. Измерение мощности в лошадиных силах используют и сегодня, например, когда говорят о мощности легкового автомобиля или грузовика. Одна лошадиная сила равна примерно 735,5 Вт.

Применение мощности в физике

Мощность является важнейшей характеристикой любого двигателя. Различные двигатели развивают совершенно разную мощность. Это могут быть как сотые доли киловатта, например, двигатель электробритвы, так и миллионы киловатт, например, двигатель ракеты-носителя космического корабля. При различной нагрузке двигатель автомобиля вырабатывает разную мощность, чтобы продолжать движение с одинаковой скоростью. Например, при увеличении массы груза, вес машины увеличивается, соответственно, возрастает сила трения о поверхность дороги, и для поддержания такой же скорости, как и без груза, двигатель должен будет совершать большую работу. Соответственно, возрастет вырабатываемая двигателем мощность. Двигатель будет потреблять больше топлива. Это хорошо известно всем шоферам. Однако, на большой скорости свою немалую роль играет и инерция движущегося транспортного средства, которая тем больше, чем больше его масса. Опытные водители грузовиков находят оптимальное сочетание скорости с потребляемым бензином, чтобы машина сжигала меньше топлива.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Механическая работа: определение и формула Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspПростые механизмы и их применение: рычаг, равновесие сил на рычаге

Все неприличные комментарии будут удаляться.

www.nado5.ru

Как найти мощность

Мощность - это физическая величина, которая равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. Она измеряется в ваттах; джоулях, деленных на секунду; лошадиных силах. Мощность бывает четырех видов: мгновенная, активная, реактивная и полная. Мощностью обладают: мощный электродвигатель, мощный взрыв. При покупке какого-либо прибора обязательно нужно знать его мощность. Например, мощность котла для расчета отопления.

Вам понадобится

Ваттметр, фазометр, амперметр, вольтметр, калькулятор.

Инструкция

Мгновенная мощность. Чтобы ее найти, перемножьте мгновенные значения напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи. Если участок цепи содержит резистор с электрическим сопротивлением, то мгновенная мощность равна произведению мгновенного значения силы тока на этом участке цепи в квадрате на электрическое сопротивление данного резистора или частному мгновенного значения напряжения в квадрате к сопротивлению.
Активная мощность - это среднее за период значение мгновенной мощности. Чтобы ее найти, умножьте действующие значения напряжения и тока на косинус угла сдвига фаз между ними.
Реактивная мощность — это величина, которая характеризует нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока. Чтобы ее найти, умножьте действующие значения напряжения и тока на синус угла сдвига фаз между ними.
Полная мощность. Чтобы ее найти, перемножьте действующие значения периодического электрического тока в цепи и напряжения на ее зажимах. Для этого определите силу тока с помощью амперметра, а напряжение с помощью вольтметра.
Также чтобы определить мощность электрического тока или электромагнитного сигнала, воспользуйтесь таким измерительным прибором как ваттметр. А такой электроизмерительный прибор, как фазометр поможет вам определить угол сдвига фаз между двумя изменяющимися периодически электрическими колебаниями, например, в трёхфазной системе электроснабжения. И тогда вам не составит труда найти саму мощность.
Помните! При определении мощности будьте предельно осторожны со всеми электрическими приборами, которые находятся в цепи, подключайте цепь правильно.

completerepair.ru

Каталог товаров