Онлайн журнал электрика. Мощность тока это

Мощность электрического тока | Онлайн журнал электрика

Электронная мощность. Мощность электронного тока. В ней хотелось бы раскрыть данное понятие в обычный и понятной форме. И, пожалуй, до того как гласить об электронной мощности, сначала следует обусловиться с понятием мощности в общем смысле. Обычно, когда люди молвят о мощности, они предполагают некоторую «силу», которой обладает тот либо иной предмет (мощнейший электродвигатель) или действие (мощнейший взрыв).Но как мы знаем из школьной физики, сила и мощность — это различные понятия, но зависимость у их есть.

Сначало мощность (N), это черта, относящаяся к определённому событию (действию), а если оно привязано к некому предмету, то с ним также условно соотносят понятие мощности. Хоть какое физическое действие предполагает воздействие силы. Сила (F), при помощи которой был пройден определённый путь (S) будет приравниваться совершенной работе (А). Ну, а работа, проделанная за определённое время (t) и будет равняться к мощности.

Мощность — это физическая величина, которая равна отношению совершенной работы, что производится за некий просвет времени, к этому же промежутку времени. Так как работа является мерой конфигурации энергии, то ещё можно высказаться так: мощность — это скорость преобразования энергии системы.

Разобравшись с понятием механической мощности, перейдём к рассмотрению электронной мощности (мощность электронного тока). Как Вы должны знать U — это работа, выполняемая при перемещении 1-го кулона, а ток I — количество кулонов, проходящих за 1 сек. Потому произведение тока на напряжение указывает полную работу, выполненную за 1 сек, другими словами электронную мощность либо мощность электронного тока.

Анализируя приведённую формулу, можно сделать очень обычный вывод: так как электронная мощность «P» в схожей степени находится в зависимости от тока «I» и от напряжения «U», то, как следует, одну и ту же электронную мощность можно получить или при большенном токе и малом напряжении, либо же, напротив, при большенном напряжении и малом токе (Это применяется при передачи электроэнергии на удалённые расстояния от электрических станций к местам употребления, оковём трансформаторного преобразования на повышающих и понижающих электроподстанциях).

Активная электронная мощность (это мощность, которая невозвратно преобразуется в другие виды энергии — термическую, световую, механическую и т.д.) имеет свою единицу измерения — Вт (Ватт). Она равна произведению 1 вольта на 1 ампер. В быту и на производстве мощность удобней определять в кВт (кв, 1 кВт = 1000 Вт). На электрических станциях уже употребляются более большие единицы — мВт (мегаватты, 1 мВт = 1000 кВт = 1 000 000 Вт).

Реактивная электронная мощность — это величина, которая охарактеризовывает таковой вид электронной нагрузки, что создаются в устройствах (электрическом оборудовании) колебаниями энергии (индуктивного и емкостного нрава) электрического поля. Для обыденного переменного тока она равна произведению рабочего тока I и падению напряжения U на синус угла сдвига фаз меж ними: Q = U*I*sin(угла). Реактивная мощность имеет свою единицу измерения под заглавием ВАр (вольт-ампер реактивный). Обозначается буковкой «Q».

// ]]>

Обычным языком активную и реактивную электронную мощность на примере можно выразить так: у нас имеется электротехническое устройство, которое имеет нагревательные тэны и электродвигатель. Тэны, обычно, изготовлены из материала с высочайшим сопротивлением. При прохождении электронного тока по спирали тэна, электронная энергия стопроцентно преобразуется в тепло. Таковой пример характерен активной электронной мощности.

Электродвигатель этого устройства снутри имеет медную обмотку. Она представляет собой индуктивность. Как мы знаем, индуктивность обладает эффектом самоиндукции, а это содействует частичному возврату электроэнергии назад в сеть. Эта энергия имеет некое смещение в значениях тока и напряжения, что вызывает негативное воздействие на электросеть (дополнительно перегружая её).

Схожими возможностями обладает и ёмкость (конденсаторы). Она способна копить заряд и отдавать его назад. Разница ёмкости от индуктивности заключается в обратном смещении значений тока и напряжения относительно друг дружку. Такая энергия ёмкости и индуктивности (смещённая по фазе относительно значения питающей электросети) и будет, на самом деле, являться реактивной электронной мощностью.

elektrica.info

Вспоминаем физику: электричество —

Дата публикации: 2 февраля 2015

Электрическая энергия является наиболее распространенным видом энергии и по праву может считаться основой современной цивилизации. Она нашла широкое применение в быту и во всех отраслях народного хозяйства. Трудно перечислить все наименования электробытовых приборов: холодильники, стиральные машины, кондиционеры, вентиляторы, телевизоры, магнитофоны, осветительные приборы и т.д. Нельзя представить промышленность без электрической энергии. В сельском хозяйстве применение электричества непрерывно расширяется: кормление и поение животных, уход за ними, отопление и вентиляция, инкубаторы, калориферы, сушилки и т.д.

Электрический ток и его мощность

Современная наука еще не может до конца объяснить природу электричества. Нам, впрочем, вполне достаточно представления о том, что электрический ток — это направленное движение электронов в проводнике. И что этот самый ток может совершать работу, например, вращать электродвигатель, нагревать электроплитку, давать свет. Эта работа является следствием того, что под действием электрического поля происходит перенос, перемещение электронов в проводнике, что тоже означает совершение некоторой работы.

Как вы помните, электрический ток характеризуется двумя основными параметрами: напряжением и силой тока.

Напряжение есть разность потенциалов между двумя полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи.

Сила тока — это количество электричества, проходящего через поперечное сечение цепи в течение одной секунды.

Легко заметить, что оба термина «напряжение» и «сила тока» не являются первичными, они определяются через другие понятия, в данном случае — «потенциал» и «количество электричества». Но мы снова не будем углубляться в физические теории, ограничившись приведенными определениями, приняв их за первичные. В конце концов, нам важно только научиться применять эти понятия на практике.

Вы, конечно, знаете еще со школы, напряжение принято обозначать буквой U и единицей измерения напряжения является вольт (В). Сила тока измеряется в амперах (А) и обозначается латинской буквой I.

Как уже было сказано в предыдущей статье, способность производить работу характеризуется величиной, которая называется энергией. А отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени называется мощностью. Поскольку ток тоже может совершать работу, понятие мощности применимо и в этом случае.

Мощность постоянного электрического тока обозначается буквой P и вычисляется по формуле P=U*I, то есть является произведением напряжения на силу тока. То есть чем больше напряжение и сила тока, тем больше совершается работы в единицу времени, то есть больше мощность электрического тока. Мы не будем заниматься выяснением того, почему это именно так, примем это утверждение на веру (оно обосновано в физике и вы можете при желании найти это обоснование).

Единицей электрической мощности является ватт (Вт).

Один ватт — это мощность, которую развивает электрический ток величиной в один ампер при напряжении в один вольт.

Более крупными единицами мощности являются:

1 киловатт (кВт) = 1000 Вт.
1 мега ватт (МВт) = 1000 кВт.

Более мелкие единицы:

1 милливатт (мвт) = 10-3 Вт;
1 микроватт (мквт) = 10-6 Вт.

Мощность будет нам встречаться при оценке солнечных батарей, ветро-генераторов и других устройств, способных производить электрический ток.

Электрическая цепь

Электрическая цепь — совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение.

Электрические цепи подразделяют на линейные и нелинейные. Линейные цепи — это такие, которые состоят только из линейных элементов — проводников, сопротивлений, конденсаторов, катушек индуктивности без ферромагнитных сердечников. У линейных элементов электрическое сопротивление постоянно и ток находится в прямо пропорциональной зависимости по отношению к напряжению, что выражается известным законом Ома:

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи,

I=U/R.

Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Величину R принято называть электрическим сопротивлением. В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит ом (Ом). Сопротивлением в 1 Ом обладает такой участок цепи, в котором при напряжении 1 В возникает ток силой 1 А. Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными.

Следует отметить, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод или газоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при достаточно больших токах наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры. То есть большинство реальных электрических цепей являются нелинейными.

Нелинейные цепи содержат элементы, электрическое сопротивление которых существенно зависит от тока или напряжения, в результате чего ток не находится в прямо пропорциональной зависимости по отношению к напряжению. Зависимость тока от напряжения в нелинейных цепях выражается так называемой вольт-амперной характеристикой, получаемой экспериментально и изображаемой некоторым графиком в системе координат «ток-напряжение».

Нелинейные элементы (усилители, генераторы и т.п.) придают электрическим цепям свойства, недостижимые в линейных цепях (стабилизация напряжения или тока, усиление постоянного тока и др.).

Мощность переменного тока

Закон Ома в той форме, как он был сформулирован ваше (I=U/R), справедлив только для цепей постоянного тока. Следовательно и формула мощности тока P=I*U, тоже действует только для цепей постоянного тока. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом вида P+i*Q. При этом его действительная часть называется активной мощностью, мнимая часть реактивной мощностью.

Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную). Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля в цепи синусоидального переменного тока

Единицей измерения активной мощности является по прежнему ватт, а единицей измерения реактивной мощности — вольт-ампер реактивный (VAr, ВАр, вар).

Но практическое значение имеет полная мощность, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии.

Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I в цепи и напряжения U на её зажимах: S=U*I; связана с активной и реактивной мощностями соотношением: S = sqrt [P2 + Q2], где P — активная мощность, Q — реактивная мощность, sqrt — символ квадратного корня.

Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (V·A, В·А).

altenergiya.ru

Работа и мощность электрического тока

Каждое тело способно производить работу, это называется энергией тела. Самый простой пример - поднятое на некоторую высоту тело. Оно обладает потенциальной энергией, если тело отпустить, оно начнёт высвобождать энергию, преобразовывая её в кинетическую энергию, в этот момент тело будет совершать работу.

Соответственно, чем выше будет высота тела, тем больше будет и его энергия. Энергия никогда не исчезает бесследно, она лишь преобразовывается в другую форму – это один из главных законов физики.

Работа и мощность электрического тока Также обстоит и с электрической энергией, она может быть преобразована в другой вид энергии – тепловую, кинетическую, механическую, химическую и т. д.

Поэтому, электроэнергия и стала так широко использоваться. Этот вид энергии, в отличие от любого другого, можно передавать на большие расстояния и хранить, практически, без потерь, а получить её можно достаточно просто.

Работа электрического тока

Когда ток протекает по определённому участку электрической цепи, электрическое поле совершает определённую работу. Это называется работой электрического тока. Для переноса заряда энергии по этой цепи нужно затратить некоторое количество энергии. Она сообщается приёмнику, часть энергии при этом затрачивается на преодоление сопротивления проводов и источников в электрической цепи.

Это говорит о том, что не вся затрачиваемая энергия распределяется эффективно и не вся она является полезной. Следовательно, совершаемая работа также не полностью эффективна. В данном случае формула будет выглядеть так: А = U·Q.

U – это напряжение на зажимах приёмника, а Q – это заряд, переносимый по участку цепи. В этом случае нужно учитывать закон Ома для участка цепи, тогда формула будет выглядеть следующим образом: R I2 Δt = U I Δt = ΔA.

По этой формуле можно проследить действие закона сохранения энергии, который применяется для однородного участка цепи.

В 1850 году английский физик Джоуль Прескотт, вложивший немалый вклад в изучение электричества, открыл новый закон. Суть его заключалась в определении путей, которыми работа электрического тока преобразовывается в тепловую энергию. В это же время другой физик – Ленц смог сделать аналогичное открытие и доказать закон, поэтому он получил название «закон Джоуля-Ленца», в честь обоих выдающихся физиков того времени.

Мощность электрического тока

Мощность – это другая характеристика, использующаяся при определении работы электрического тока. Это некая физическая величина, которая характеризует преобразование и скорость передачи энергии.

При определении мощности электрического тока нужно учитывать такой показатель, как мгновенную мощность. Она представляет собой соотношение мгновенных значений таких показателей как сила тока и напряжение в виде произведения. Это соотношение применяется к определённому участку цепи.

Такие показатели как работа и мощность электрического тока учитываются при создании любых электрических цепей. Наравне с другими законами они являются основными, их несоблюдение приведёт к серьёзным нарушениям.

Чтобы получит наибольшую мощность электрического тока, нужно учитывать и характеристики генератора, т. е. сопротивление во внешней цепи должно быть не больше и не меньше внутреннего сопротивления генератора.

Только в этом случае эффективность работы будет максимальной, потому что иначе вся энергия генератора будет затрачиваться на преодоление сопротивления, а вся работа будет неэкономичной. Естественно, такая схема работы может негативно повлиять на эффективность всей электрической цепи.

volt220.ru

Каталог товаров