Efectuat pe o anumită perioadă de timp, până la această perioadă de timp.
Putere efectivă, puterea motorului furnizată mașinii de lucru direct sau printr-o transmisie de putere. Există E.M. utile, totală și nominală ale motorului. Energia utilă este puterea electrică a unui motor minus puterea consumată pentru acționarea unităților sau mecanismelor auxiliare necesare funcționării acestuia, dar având o acționare separată (nu direct de la motor). E.m totală este puterea motorului fără a deduce costurile specificate. E.m. nominală, sau pur și simplu puterea nominală, este E.m., garantată de producător pentru anumite condiții muncă. În funcție de tipul și scopul motorului, se instalează E.M., reglementate prin standarde sau specificatii tehnice(de exemplu, puterea maximă a motorului reversibil al unei nave la o anumită viteză de rotație a arborelui cotit în cazul inversării unei nave - așa-numita putere inversă, puterea maximă a unui motor de aeronavă cu un consum specific minim de combustibil - așa-numita puterea de croazieră etc.). E.m. depinde de accelerația (intensificarea) procesului de lucru, de dimensiunea și randamentul mecanic al motorului.
Unități
O altă unitate comună de măsură pentru putere este caii putere.
| Unități | W | kW | MW | kgf m/s | erg/s | l. Cu. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 watt | 1 | 10 -3 | 10 -6 | 0,102 | 10 7 | 1,36·10 -3 |
| 1 kilowatt | 10 3 | 1 | 10 -3 | 102 | 10 10 | 1,36 |
| 1 megawatt | 10 6 | 10 3 | 1 | 102 10 3 | 10 13 | 1,36 10 3 |
| 1 kilogram-metru forță pe secundă | 9,81 | 9,81·10 -3 | 9,81·10 -6 | 1 | 9,81 10 7 | 1,33·10 -2 |
| 1 erg pe secundă | 10 -7 | 10 -10 | 10 -13 | 1.02·10 -8 | 1 | 1,36·10 -10 |
| 1 cal putere | 735,5 | 735,5·10 -3 | 735,5·10 -6 | 75 | 7.355 10 9 | 1 |
Putere mecanică
Dacă o forță acționează asupra unui corp în mișcare, atunci această forță funcționează. Puterea în acest caz este egală cu produsul scalar dintre vectorul forță și vectorul viteză cu care se mișcă corpul:
M- momentul, - viteza unghiulară, - numărul pi, n- viteza de rotatie (rpm).
Energie electrică
Energie electrică- o mărime fizică care caracterizează viteza de transmitere sau conversie a energiei electrice.
S - Putere aparentă, VA
P - putere activă, W
Q - Putere reactivă, VAR
Instrumente de măsurare a puterii
Note
Vezi si
Legături
- Influența formei curentului electric asupra acțiunii sale. Revista Radio, numărul 6, 1999
Fundația Wikimedia. 2010.
Vedeți ce înseamnă „Putere (fizică)” în alte dicționare:
O știință care studiază cele mai simple și în același timp cele mai generale tipare ale fenomenelor naturale, sacrul și structura materiei și legile mișcării ei. Conceptele de fiziologie și legile ei stau la baza tuturor științelor naturale. F. aparține științelor exacte și studiază cantitățile... Enciclopedie fizică
Exemple de diferite fenomene fizice Fizica (din greaca veche φύσις ... Wikipedia
I. Subiectul și structura fizicii Fizica este o știință care studiază cele mai simple și în același timp cele mai generale legi ale fenomenelor naturale, proprietățile și structura materiei și legile mișcării ei. Prin urmare, conceptele lui F. și alte legi stau la baza tuturor... ... Marea Enciclopedie Sovietică
Fizica densității de înaltă energie (HED Physics) este o ramură a fizicii la intersecția dintre fizica materiei condensate și fizica plasmei, care se ocupă cu studiul sistemelor având densitate mare energie. Sub mare... Wikipedia
Puterea electrică este o mărime fizică care caracterizează viteza de transmitere sau conversie a energiei electrice. Cuprins 1 Instant energie electrică... Wikipedia
Puterea electrică este o mărime fizică care caracterizează viteza de transmitere sau conversie a energiei electrice. Cuprins 1 Putere electrică instantanee 2 Putere curent continuu... Wikipedia
Acest termen are alte semnificații, vezi Intensitate. Intensitate Dimensiune MT−3 unități SI W/m² ... Wikipedia
Wattmetru (watt + gr. μετρεω măsurat) Aparat de măsură, conceput pentru a determina puterea unui curent electric sau a unui semnal electromagnetic. Cuprins 1 Clasificare 2 Wattmetre de joasă frecvență și curent continuu ... Wikipedia
Wattmetrul (watt + gr. μετρεω I măsura) este un dispozitiv de măsurare conceput pentru a determina puterea unui curent electric sau a unui semnal electromagnetic. Cuprins 1 Clasificare 2 Wattmetre de joasă frecvență și curent continuu ... Wikipedia
Cărți
- Fizică. clasa a 7-a. Materiale didactice pentru manual de A. V. Peryshkin. Vertical. Standardul educațional de stat federal, Maron Abram Evseevich, Maron Evgeniy Abramovici. Acest manual include sarcini de instruire, teste pentru autocontrol, muncă independentă, hârtii de testși exemple de soluții sarcini tipice. În total, setul propus de programe didactice...
Pentru a trage 10 saci de cartofi dintr-o grădină situată la câțiva kilometri de casă, va trebui să cărați o găleată înainte și înapoi toată ziua. Dacă iei un cărucior conceput pentru o geantă, o poți face în două-trei ore.
Ei bine, dacă arunci toate sacii într-o căruță trasă de un cal, atunci în jumătate de oră recolta ta se va muta în siguranță în pivniță. Care este diferența? Diferența constă în cât de repede se face munca. Viteza muncii mecanice se caracterizează printr-o mărime fizică studiată la cursul de fizică de clasa a VII-a. Această cantitate se numește putere. Puterea arată cât de mult se lucrează pe unitatea de timp. Adică, pentru a găsi putere, trebuie să împărțiți munca depusă la timpul petrecut.
Formula de calcul al puterii
Și în acest caz, formula pentru calcularea puterii ia următoarea formă: putere = muncă / timp sau
unde N este puterea,
A - munca,
t - timp.
Unitatea de putere este watul (1 W). 1 W este puterea la care se efectuează 1 joule de lucru într-o secundă. Această unitate poartă numele inventatorului englez J. Watt, care a construit primul motor cu abur. Este curios că Watt însuși a folosit o unitate diferită de putere - cai putere, iar formula puterii în fizică în forma în care o cunoaștem astăzi a fost introdusă mai târziu. Măsurarea puterii în cai putere este folosită și astăzi, de exemplu, când vorbim despre putere autoturism sau un camion. Un cal putere este egal cu aproximativ 735,5 wați.
Aplicarea puterii în fizică
Puterea este cea mai importantă caracteristică orice motor. Motoare diferite produc putere complet diferită. Acesta poate fi fie sutimi de kilowat, de exemplu, un motor electric de ras, fie milioane de kilowați, de exemplu, un motor de lansare. nava spatiala. La sarcină diferită motorul mașinii produce putere diferită pentru a continua mișcarea cu aceeași viteză. De exemplu, pe măsură ce masa încărcăturii crește, greutatea mașinii crește și, în consecință, forța de frecare pe suprafața drumului crește și pentru a menține aceeași viteză ca și fără sarcină, motorul va trebui să lucreze mai mult. În consecință, puterea generată de motor va crește. Motorul va consuma mai mult combustibil. Acest lucru este bine cunoscut tuturor șoferilor. Cu toate acestea, pe de mare viteză un rol semnificativ joacă și inerția vehiculului în mișcare vehicul, care este mai mare cu cât este mai mare masa. Șoferii de camion cu experiență găsesc combinația optimă între viteză și consumul de benzină, astfel încât camionul să consume mai puțin combustibil.
Ce este puterea și puterea? Cum se măsoară acest indicator, ce instrumente sunt utilizate și cum acestea sunt utilizate în practică, vom analiza mai târziu în articol.
Forta
În lume, toate corpurile de natură fizică încep să se miște datorită forței. Când este expus la acesta, cu aceeași direcție sau opusă de mișcare a corpului, se lucrează. Astfel, o anumită forță acționează asupra corpului.
Astfel, o bicicletă se deplasează datorită rezistenței picioarelor unei persoane, iar trenul este acționat de forța de tracțiune a unei locomotive electrice. Un impact similar are loc cu orice mișcare. Lucrul unei forțe este mărimea în care se înmulțesc modulul forței, modulul de deplasare al punctului de aplicare a acesteia și cosinusul unghiului dintre vectorii acestor indicatori. Formula în acest caz arată astfel:
A = F s cos (F, s)
Dacă unghiul dintre acești vectori nu este zero, atunci se lucrează întotdeauna. În plus, poate avea atât sens pozitiv, cât și negativ. Nu va exista nicio forță care să acționeze asupra corpului la un unghi de 90°.
Luați în considerare, de exemplu, o căruță trasă de puterea musculară a unui cal. Cu alte cuvinte, munca este realizată de forța de tracțiune în direcția de mișcare a căruciorului. Dar când este direcționat în jos sau perpendicular, nu funcționează (apropo, puterea motorului este măsurată în cai putere).
Lucrul efectuat de o forță este o mărime scalară și se măsoară în jouli. Ea poate fi:
- rezultanta (sub influenta mai multor forte);
- neconstantă (atunci calculul se face cu o integrală).
Putere
Cum se măsoară această cantitate? Mai întâi, să ne uităm la ce este. Este clar că corpul începe să se miște din cauza forței exercitate Cu toate acestea, în practică, pe lângă aceasta, este necesar să se cunoască exact cum se realizează.
Lucrarea poate fi finalizată în intervale de timp diferite. De exemplu, aceeași acțiune poate fi efectuată de un motor mic sau de un motor electric mare. Singura întrebare este cât timp va dura să-l producă. Cantitatea responsabilă pentru această sarcină este puterea. Modul în care este măsurat devine clar din definiție - acesta este raportul dintre munca pentru un anumit timp și valoarea sa:
Prin pași logici ajungem la următoarea formulă:
adică produsul vectorilor de forță și viteza de mișcare este puterea. Cum se măsoară? Conform sistemului internațional SI, unitatea de măsură pentru această cantitate este 1 Watt.
Watt și alte unități de putere
Watt înseamnă putere, unde un joule de lucru este realizat într-o secundă. Ultima unitate a fost numită după englezul J. Watt, care a inventat și construit primul motor cu abur. Dar a folosit o altă cantitate - cai putere, care se folosește și astăzi. aproximativ egal cu 735,5 wați.
Astfel, pe lângă wați, puterea se măsoară în cai putere metrici. Și pentru o valoare foarte mică, se folosește și Erg, egal cu zece cu puterea minus a șaptea a Watt. De asemenea, este posibil să se măsoare într-o unitate de masă/forță/metri pe secundă, care este egal cu 9,81 wați.
Puterea motorului
Această valoare este una dintre cele mai importante din orice motor, care vine într-o gamă largă de puteri. De exemplu, un aparat de ras electric are sutimi de kilowatt, iar o rachetă de navă spațială are milioane.
Sarcini diferite necesită putere diferită pentru a menține o anumită viteză. De exemplu, o mașină va deveni mai grea dacă este plasată mai multă marfă în ea. Apoi drumul va crește. Prin urmare, pentru a menține aceeași viteză ca într-o stare descărcată, va fi necesară mai multă putere. În consecință, motorul va consuma mai mult combustibil. Toți șoferii știu acest fapt.
Dar la viteze mari, este importantă și inerția mașinii, care este direct proporțională cu masa sa. Șoferii cu experiență, care știu despre acest fapt, găsesc atunci când conduc cea mai buna combinatie combustibil și viteză astfel încât să se consume mai puțină benzină.
Puterea curentă
Cum se măsoară puterea curentă? În aceeași unitate SI. Poate fi măsurat prin metode directe sau indirecte.
Prima metodă este implementată folosind un wattmetru, care consumă energie semnificativă și încarcă puternic sursa de curent. Poate fi folosit pentru a măsura zece wați sau mai mult. Metoda indirectă este utilizată atunci când este necesară măsurarea unor valori mici. Instrumentele pentru aceasta sunt un ampermetru și un voltmetru conectate la consumator. Formula în în acest caz, va arata asa:
Cu o rezistență de sarcină cunoscută, măsurăm curentul care curge prin ea și găsim puterea după cum urmează:
P = I 2 ∙ R n.
Folosind formula P = I 2 /R n, se poate calcula și puterea curentului.
De asemenea, modul în care este măsurat într-o rețea de curent trifazat nu este un secret. Pentru aceasta, se folosește un dispozitiv deja familiar - un wattmetru. Mai mult, este posibil să se rezolve problema a ceea ce se măsoară folosind unul, două sau chiar trei instrumente. De exemplu, o instalare cu patru fire ar necesita trei dispozitive. Și pentru un trei fire cu o sarcină asimetrică - două.
Puterea este o mărime fizică, de obicei egală cu rata de schimbare a energiei a întregului sistem. Dacă vorbim mai precis despre ce putere este egală, atunci putem spune că depinde direct de raportul dintre munca efectuată în anumită perioadă timpul de funcționare și dimensiunea acestei perioade de timp. Există conceptul de putere medie și instantanee. Adică dacă despre care vorbim despre puterea sistemului într-o anumită perioadă de timp, atunci aceasta este puterea medie. Dacă luăm în considerare puterea la acest moment, atunci aceasta este puterea instantanee. De aici obținem următoarea formulă:
N (putere) = E (energie) / t (timp)
În consecință, integrala obținută din indicatoarele de putere instantanee pentru o anumită perioadă de timp este egală cu cantitatea totală de energie utilizată într-o anumită perioadă de timp.
Se obișnuiește să se folosească watul ca unitate de măsură pentru această cantitate. Ținând cont de formula anterioară, putem spune că 1 Watt = 1 J / 1 s. O altă unitate populară pentru măsurarea puterii este caii putere.
Ce este puterea în mecanică?
O forță care acționează asupra unui corp în mișcare funcționează. În acest caz, puterea este determinată de produsul scalar dintre vectorul forță și vectorul viteză cu care sistemul se mișcă în spațiu. Acesta este:
N = F*v = F*v*cos a
În această formulă, F este forța, v este viteza, a este unghiul care leagă vectorul viteză și vectorul forță.
Dacă vorbim despre mișcarea de rotație a unui corp, atunci următoarea formulă este potrivită:
N = M * w = (2P * M * n) / 60
În această formulă, M este momentul forței, w este viteza unghiulară, P este numărul Pi și n este numărul de rotații pe unitatea de timp (pe minut).
Ce determină puterea energiei electrice?
Termenul de putere electrică descrie viteza de schimbare sau transfer al energiei electrice. Explorarea rețelei curent alternativ Pe lângă conceptul de „putere instantanee”, care corespunde definiției fizice tradiționale, se obișnuiește să se folosească puterea activă. Puterea activă este egală cu puterea medie instantanee pe o perioadă de timp, indicatorul care determină putere reactiva, corespunzând energiei care se deplasează între sursă și consumator fără disipare și sens deplin putere, care este determinată de produsul valorii active a curentului și a tensiunii, fără a ține cont de defazarea.
Din scrisoarea unui client:
Spune-mi, pentru numele lui Dumnezeu, de ce puterea UPS-ului este indicată în Volți-Amperi, și nu în kilowați obișnuiți. Este foarte stresant. La urma urmei, toată lumea a fost de mult obișnuită cu kilowați. Iar puterea tuturor dispozitivelor este indicată în principal în kW.
Alexei. 21 iunie 2007
ÎN specificatii tehnice a oricărui UPS, sunt indicate puterea totală [kVA] și puterea activă [kW] - ele caracterizează capacitatea de încărcare a UPS-ului. Exemplu, vezi fotografiile de mai jos:
 |
Puterea nu tuturor dispozitivelor este indicată în W, de exemplu:
- Puterea transformatoarelor este indicată în VA:
http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (transformatoare TP: vezi anexa)
http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (transformatoare TSGL: vezi anexa) - Puterea condensatorului este indicată în Vars:
http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (condensatori K78-39: vezi anexa)
http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (condensatori din Marea Britanie: vezi apendicele) - Pentru exemple de alte sarcini, consultați anexele de mai jos.
Caracteristicile de putere ale sarcinii pot fi specificate cu precizie printr-un singur parametru (putere activă în W) numai în cazul curentului continuu, deoarece într-un circuit de curent continuu există un singur tip de rezistență - rezistența activă.
Caracteristicile de putere ale sarcinii pentru cazul curentului alternativ nu pot fi specificate cu precizie de un singur parametru, deoarece există doi tipuri diferite rezistență – activă și reactivă. Prin urmare, doar doi parametri: puterea activă și puterea reactivă caracterizează cu exactitate sarcina.
Principiile de funcționare ale rezistenței active și reactive sunt complet diferite. Rezistența activă – se transformă ireversibil energie electricaîn alte tipuri de energie (termică, luminoasă etc.) - exemple: lampă cu incandescență, încălzitor electric (paragraful 39, Fizica clasa a XI-a V.A. Kasyanov M.: Bustard, 2007).
Reactanță - acumulează alternativ energie și apoi o eliberează înapoi în rețea - exemple: condensator, inductor (paragraful 40,41, Fizica clasa a XI-a V.A. Kasyanov M.: Bustard, 2007).
Mai departe, în orice manual de inginerie electrică puteți citi că puterea activă (disipată de rezistența activă) se măsoară în wați, iar puterea reactivă (care circulă prin reactanță) este măsurată în vars; De asemenea, pentru a caracteriza puterea de sarcină, se folosesc încă doi parametri: puterea aparentă și factorul de putere. Toți acești 4 parametri:
- Puterea activă: desemnare P, unitate de măsură: Watt
- Putere reactivă: denumire Q, unitate de măsură: VAR(Volt Amperi reactiv)
- Puterea aparentă: desemnare S, unitate de măsură: VA(Volt Amperi)
- Factorul de putere: simbol k sau cosФ, unitate de măsură: mărime adimensională
Acești parametri sunt legați prin relațiile: S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S
De asemenea cosФ numit factor de putere ( Factor de putere – PF)
Prin urmare, în inginerie electrică, oricare dintre acești parametri sunt specificați pentru a caracteriza puterea, deoarece restul poate fi găsit din acești doi.
De exemplu, motoare electrice, lămpi (descărcare) - în acelea. datele indicate P[kW] și cosФ:
http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (motoare AIR: vezi anexa)
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (Lămpi DRL: vezi anexa)
(exemple de date tehnice sarcini diferite vezi anexa de mai jos)
La fel este și cu sursele de alimentare. Puterea lor (capacitatea de încărcare) este caracterizată de un parametru pentru sursele de curent continuu - puterea activă (W) și doi parametri pentru surse. Sursa de curent alternativ. De obicei, acești doi parametri sunt puterea aparentă (VA) și puterea activă (W). Vezi, de exemplu, parametrii grupului generator diesel și UPS-ului.
Majoritatea biroului și aparate electrocasnice, activ (nu sau reactanță mică), prin urmare puterea lor este indicată în wați. În acest caz, atunci când se calculează sarcina, se utilizează valoarea puterii UPS în wați. Dacă sarcina sunt computere cu surse de alimentare (PSU) fără corecție a factorului de putere de intrare (APFC), o imprimantă laser, un frigider, un aparat de aer condiționat, un motor electric (de exemplu pompă submersibilă sau un motor ca parte a unei mașini), lămpi cu balast fluorescent etc. - toate ieșirile sunt utilizate în calcul. Date UPS: kVA, kW, caracteristici de suprasarcină etc.
Vedeți manualele de inginerie electrică, de exemplu:
1. Evdokimov F. E. Baza teoretica Inginerie Electrică. - M.: Centrul de editură „Academia”, 2004.
2. Nemtsov M.V. Electrotehnică și electronică. - M.: Centrul editorial „Academia”, 2007.
3. Chastoedov L. A. Inginerie electrică. - M.: Liceu, 1989.
Consultați, de asemenea, puterea AC, factorul de putere, rezistența electrică, reactanța http://en.wikipedia.org
(traducere: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)
Aplicație
Exemplul 1: puterea transformatoarelor și autotransformatoarelor este indicată în VA (Volt Amperi)
http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (transformatoare TSGL)
| Autotransformatoare monofazate |
|
||
| TDGC2-0,5 kVa, 2A | AOSN-2-220-82 | ||
| TDGC2-1,0 kVa, 4A | Latr 1.25 | AOSN-4-220-82 | |
| TDGC2-2,0 kVa, 8A | Latr 2.5 | AOSN-8-220-82 | |
| TDGC2-3,0 kVa, 12A | |||
| TDGC2-4,0 kVa, 16A | |||
| TDGC2-5,0 kVa, 20A | AOSN-20-220 | ||
| TDGC2-7,0 kVa, 28A | |||
| TDGC2-10 kVa, 40A | AOMN-40-220 | ||
| TDGC2-15 kVa, 60A | |||
| TDGC2-20 kVa, 80A | |||
http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (LATR / autotransformatoare de laborator TDGC2)
Exemplul 2: puterea condensatoarelor este indicată în VAR (Volt Amperi reactive)
 |
http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (condensatori K78-39)
 |
http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (condensatori din Marea Britanie)
Exemplul 3: datele tehnice pentru motoarele electrice conțin puterea activă (kW) și cosF
Pentru sarcini precum motoare electrice, lămpi (descărcare), surse de alimentare pentru computer, sarcini combinate etc. - datele tehnice indică P [kW] și cosФ (putere activă și factor de putere) sau S [kVA] și cosФ (putere aparentă și factor de putere) putere).
http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
(sarcină combinată – mașină de tăiat cu plasmă din oțel / Cutter cu plasmă cu invertor LGK160 (IGBT)
http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (sursa de alimentare pentru computer)
Anexa 1
Dacă sarcina are un factor de putere mare (0,8 ... 1,0), atunci proprietățile ei se apropie de cele ale unei sarcini rezistive. O astfel de sarcină este ideală atât pentru linia de rețea, cât și pentru sursele de alimentare, deoarece nu generează curenți și puteri reactive în sistem.
Prin urmare, multe țări au adoptat standarde care reglementează factorul de putere al echipamentelor.
Anexa 2
Echipamentele cu o singură sarcină (de exemplu, o unitate de alimentare pentru PC) și echipamentele combinate cu mai multe componente (de exemplu, o mașină de frezat industrială care conține mai multe motoare, un PC, iluminat etc.) au factori de putere scăzuti (mai puțin de 0,8) de unitățile interne (de exemplu, un redresor de alimentare pentru PC sau un motor electric au factor de putere 0,6 .. 0,8). Prin urmare, în zilele noastre majoritatea echipamentelor au o unitate de intrare pentru corecția factorului de putere. În acest caz, factorul de putere de intrare este 0,9 ... 1,0, ceea ce corespunde standardelor de reglementare.
Anexa 3: Notă importantă privind factorul de putere UPS și stabilizatorii de tensiune
Capacitatea de sarcină a UPS-ului și a grupului generator diesel este normalizată la o sarcină industrială standard (factor de putere 0,8 cu caracter inductiv). De exemplu, UPS 100 kVA / 80 kW. Aceasta înseamnă că dispozitivul poate furniza o sarcină rezistivă cu o putere maximă de 80 kW, sau o sarcină mixtă (reactiv-reactivă) cu o putere maximă de 100 kVA cu un factor de putere inductiv de 0,8.
Cu stabilizatorii de tensiune situația este diferită. Pentru stabilizator, factorul de putere de sarcină este indiferent. De exemplu, un stabilizator de tensiune de 100 kVA. Aceasta înseamnă că dispozitivul poate furniza o sarcină activă cu o putere maximă de 100 kW, sau orice altă putere (pur activă, pur reactivă, mixtă) de 100 kVA sau 100 kVAr cu orice factor de putere de natură capacitivă sau inductivă. Rețineți că acest lucru este valabil pentru o sarcină liniară (fără curenți armonici mai mari). Cu distorsiuni armonice mari ale curentului de sarcină (SOI ridicat), puterea de ieșire a stabilizatorului este redusă.
Anexa 4
Exemple ilustrative de sarcini pure active și reactive pure:
- O lampă incandescentă de 100 W este conectată la o rețea de curent alternativ de 220 VAC - peste tot în circuit există curent de conducție (prin conductorii de sârmă și filamentul de tungsten al lămpii). Caracteristici de sarcină (lampi): putere S=P~=100 VA=100 W, PF=1 => toată puterea electrică este activă, ceea ce înseamnă că este complet absorbită în lampă și transformată în energie termică și luminoasă.
- Un condensator nepolar de 7 µF este conectat la o rețea de curent alternativ de 220 VAC - există un curent de conducere în circuitul firului și un curent de polarizare curge în interiorul condensatorului (prin dielectric). Caracteristicile sarcinii (condensator): putere S=Q~=100 VA=100 VAr, PF=0 => toată puterea electrică este reactivă, ceea ce înseamnă că circulă constant de la sursă la sarcină și înapoi, din nou la sarcină, etc.
Anexa 5
Pentru a indica reactanța predominantă (inductivă sau capacitivă), factorului de putere i se atribuie semnul:
+ (plus)– dacă reactanța totală este inductivă (exemplu: PF=+0,5). Faza curentă rămâne în urmă fazei de tensiune cu un unghi Ф.
- (minus)– dacă reactanța totală este capacitivă (exemplu: PF=-0,5). Faza curentă avansează faza de tensiune cu unghiul F.
Anexa 6
Întrebări suplimentare
Intrebarea 1:
De ce toate manualele de electrotehnică, la calculul circuitelor de curent alternativ, folosesc numere/cantități imaginare (de exemplu, putere reactivă, reactanță etc.) care nu există în realitate?
Răspuns:
Da, toate cantitățile individuale din lumea înconjurătoare sunt reale. Inclusiv temperatura, reactanța etc. Utilizarea numerelor imaginare (complexe) este doar o tehnică matematică care facilitează calculele. Rezultatul calculului este în mod necesar un număr real. Exemplu: puterea reactivă a unei sarcini (condensator) de 20 kVAr este un flux de energie real, adică wați reali care circulă în circuitul sursă-sarcină. Dar pentru a distinge acești wați de wați absorbiți iremediabil de sarcină, au decis să numească acești „wați în circulație” volți amperi reactivi.
Cometariu:
Anterior, în fizică se foloseau doar cantități individuale, iar la calcul, toate cantitățile matematice corespundeau cantităților reale ale lumii înconjurătoare. De exemplu, distanța este egală cu viteza cu timpul (S=v*t). Apoi, odată cu dezvoltarea fizicii, adică pe măsură ce sunt studiate obiecte mai complexe (lumină, valuri, electricitate, atom, spatiu etc.) a aparut asa ceva un numar mare de mărimi fizice că a devenit imposibil să numărăm fiecare separat. Aceasta nu este doar o problemă de calcul manual, ci și o problemă de compilare a programelor de calculator. Pentru solutii sarcina dată Mărimile unice apropiate au început să fie combinate în altele mai complexe (inclusiv 2 sau mai multe mărimi simple), supuse legilor de transformare cunoscute în matematică. Așa au apărut mărimile scalare (single) (temperatură, etc.), mărimi vectoriale și complexe duale (impedanță etc.), mărimi vectoriale triple (vector) camp magnetic etc.), și multe altele cantități complexe– matrici și tensori (tensor constant dielectrică, tensor Ricci etc.). Pentru a simplifica calculele în inginerie electrică, sunt utilizate următoarele mărimi duale imaginare (complexe):
- Rezistența totală (impedanța) Z=R+iX
- Puterea aparentă S=P+iQ
- Constanta dielectrica e=e"+ie"
- Permeabilitatea magnetică m=m"+im"
- si etc.
Intrebarea 2:
Pagina http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power arată S P Q Ф pe un plan complex, adică imaginar/inexistent. Ce legătură au toate acestea cu realitatea?
 |
Răspuns:
Este dificil să se efectueze calcule cu sinusoide reale, prin urmare, pentru a simplifica calculele, utilizați o reprezentare vectorială (complexă) ca în Fig. superior. Dar asta nu înseamnă că S P Q prezentate în figură nu sunt legate de realitate. Valorile reale ale S P Q pot fi prezentate în forma obișnuită, pe baza măsurătorilor semnalelor sinusoidale cu un osciloscop. Valorile lui S P Q Ф I U în circuitul de curent alternativ „sursă-sarcină” depind de sarcină. Mai jos este un exemplu de semnale sinusoidale reale S P Q și Ф pentru cazul unei sarcini constând din rezistențe active și reactive (inductive) conectate în serie.
 |
Întrebarea 3:
Folosind o clemă de curent convențională și un multimetru, s-a măsurat un curent de sarcină de 10 A și o tensiune de sarcină de 225 V. Înmulțim și obținem puterea de sarcină în W: 10 A · 225V = 2250 W.
Răspuns:
Ați obținut (calculat) puterea totală de sarcină de 2250 VA. Prin urmare, răspunsul tău va fi valabil numai dacă sarcina ta este pur rezistivă, atunci într-adevăr Volt Ampere este egal cu Watt. Pentru toate celelalte tipuri de sarcini (de exemplu, un motor electric) - nr. Pentru a măsura toate caracteristicile oricărei sarcini arbitrare, trebuie să utilizați un analizor de rețea, de exemplu APPA137:
 |
Vezi lecturi suplimentare, de exemplu:
Evdokimov F. E. Fundamentele teoretice ale ingineriei electrice. - M.: Centrul de editură „Academia”, 2004.
Nemtsov M.V. Inginerie electrică și electronică. - M.: Centrul editorial „Academia”, 2007.
Chastoedov L. A. Inginerie electrică. - M.: Liceu, 1989.
Putere AC, factor de putere, rezistență electrică, reactanță
http://en.wikipedia.org (traducere: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)
Teoria și calculul transformatoarelor putere redusă Y.N.Starodubtsev / RadioSoft Moscow 2005 / rev d25d5r4feb2013
