Електрична моќност: формула, мерни единици. Како се мери моќноста на електричната струја?
Што е сила и моќ? Во што се мери? овој индикаторКои инструменти се користат во овој случај и како во пракса се користат наведените физички количини, ќе разгледаме подоцна во статијата.
Сила
Сите тела во светот физичка природапочнуваат да се движат поради сила. При изложување на него, со иста или спротивна насока на движење на телото, се работи. Така, одредена сила делува на телото.
Така, велосипедот се поместува благодарение на силата на нозете на една личност, а возот е под влијание на силата на влечење на електричната локомотива. Слично влијание се случува при секое движење. Работата на силата е количината во која се множат модулот на силата, модулот на поместување на точката на нејзината примена и косинус на аголот помеѓу векторите на овие индикатори. Формулата во овој случај изгледа вака:
Ако аголот помеѓу овие вектори не е нула, тогаш работата секогаш се завршува. Сепак, може да има и позитивни и негативно значење. Нема да има сила што дејствува на телото под агол од 90 °.
Размислете, на пример, количка влечена од мускулната сила на коњот. Со други зборови, работата ја врши влечната сила во насока на движење на количката. Но, силата на гравитацијата насочена надолу или нормално не прави никаква работа (патем, коњската сила е она во што се мери моќноста на моторот).
Работата што ја врши силата е скаларна големина и се мери во џули. Таа може да биде:
- резултантна (под влијание на неколку сили);
- неконстантна (тогаш пресметката се врши со интеграл).
Моќ
Како се мери оваа количина? Прво, да погледнеме што е тоа. Јасно е дека телото почнува да се движи поради силата што врши механичка работа. Меѓутоа, во пракса, покрај ова, потребно е точно да се знае како тоа се постигнува.
односно производ на вектори на сила и брзина на движење е моќност. Како се мери? Според меѓународниот SI систем, мерната единица за оваа количина е 1 Watt.
Ват и други енергетски единици
Ват значи моќ, каде што еден џул работа се врши во една секунда. Последната единица го добила името по Англичанецот Џ. Ват, кој ја измислил и изградил првата парна машина. Но, користел друга количина - коњски сили, која се користи и денес. Еден коњски сили е приближно еднаков на 735,5 вати.
Така, покрај Ватс, моќноста се мери и во метрички коњски сили. И за многу мала вредност се користи и Erg, еднакво на десет на минус седмата моќност од Ват. Исто така, можно е да се измери во една единица маса/сила/метри во секунда, што е еднакво на 9,81 вати.
Моќност на моторот
Оваа вредност е една од најважните кај секој мотор, кој доаѓа во широк опсег на моќност. На пример, електричниот брич има стотинки од киловат, а ракетата со вселенски брод има милиони.
Различни оптоварувања бараат различна моќност за да се одржи одредена брзина. На пример, автомобилот ќе стане потежок ако во него се стави повеќе товар. Тогаш силата на триење на патот ќе се зголеми. Затоа, за да се одржи истата брзина како во неоптоварена состојба, ќе биде потребна поголема моќност. Според тоа, моторот ќе троши повеќе гориво. Сите возачи го знаат овој факт.
Но, при големи брзини, инерцијата на машината е исто така важна, која е директно пропорционална на нејзината маса. Искусните возачи кои знаат за овој факт откриваат кога возат најдобра комбинацијагориво и брзина за да се троши помалку бензин.
Тековна моќност
Како се мери моменталната моќност? Во истата единица SI. Може да се мери со директни или индиректни методи.
Првиот метод се спроведува со помош на ватиметар, кој троши значителна енергија и силно го оптоварува тековниот извор. Може да се користи за мерење десет вати или повеќе. Индиректен методсе користи кога е потребно за мерење на мали вредности. Инструментите за ова се амперметар и волтметар поврзани со потрошувачот. Формула во во овој случајќе изгледа вака.
Концептот на моќност (М) е поврзан со продуктивноста на одреден механизам, машина или мотор. М може да се дефинира како количина на извршена работа по единица време. Тоа е, М е еднаков на односот на работата со времето поминато на неговото завршување. Во општо прифатениот меѓународен систем на единици (SI), заедничката мерна единица M е вати. Заедно со ова, коњските сили (кс) сè уште остануваат алтернативен индикатор за М. Во многу земји ширум светот, вообичаено е да се мери М на моторите со внатрешно согорување во КС, а М на електричните мотори во вати.
Сорти на ЕИМ
Со развојот на научниот и технолошкиот напредок се појави голем број наразлични енергетски единици (PMU). Меѓу нив, бараните денес се W, kgsm/s, erg/s и hp. Со цел да се избегне забуна при преместување од еден систем за мерење во друг, составена е следната EIM табела, во која се мери реалната моќност.
Табели на односи помеѓу ЕИМ
| ЕИМ | В | kgsm/s | erg/s | КС |
|---|---|---|---|---|
| 1 В | 1 | 0,102 | 10^7 | 1,36 x 10^-3 |
| 1 килограм | 10^3 | 102 | 10^10 | 1,36 |
| 1 мегавати | 10^6 | 102 x 10^3 | 10^13 | 1,36 x 10^3 |
| 1 kgcm во секунда | 9,81 | 1 | 9,81 x 10^7 | 1,36 x 10^-2 |
| 1 ерг во секунда | 10^-7 | 1,02 x 10^-8 | 1 | 1,36 x 10^-10 |
| 1 КС | 735,5 | 75 | 7,355 x 10^9 | 1 |
Мерење на М во механиката
Сите тела во реалниот свет се поставени во движење со сила која се применува на нив. Ефектот врз телото на еден или повеќе вектори се нарекува механичка работа (P). На пример, влечната сила на автомобилот го става во движење. Со тоа се постигнува механичка Р.
Од научна гледна точка, P е физичката количина„А“, определено со производот на големината на силата „F“, растојанието на движење на телото „S“ и косинус на аголот помеѓу векторите на овие две величини.
Формулата за работа изгледа вака:
A = F x S x cos (F, S).
M "N" во овој случај ќе се определи со односот на количината на работа со временскиот период "t" за време на кој силите дејствувале на телото. Според тоа, формулата што го дефинира М ќе биде:
Механички М мотор
Физичката количина М во механиката ги карактеризира можностите на различните мотори. Кај автомобилите, М на моторот се одредува според волуменот на коморите за согорување течно гориво. M на моторот е работа (количината на генерирана енергија) по единица време. За време на неговата работа, моторот конвертира еден вид енергија во друг потенцијал. Во овој случај, моторот се движи топлинска енергијаод согорување на гориво во кинетичка енергија на ротационо движење.
Важно е да се знае!Главниот индикатор на моторот М е максималниот вртежен момент.
Вртежниот момент е тој што ја создава влечната сила на моторот. Колку е поголем овој индикатор, толку е поголемо M на единицата.
Кај нас, М енергетските единици се пресметуваат во коњски сили. Во целиот свет постои тренд на пресметување на М во В. Сега карактеристиката на моќност е означена во документацијата во две димензии одеднаш во КС. и киловати. Во која единица да се измери М го одредува производителот на моќни електрични и механички инсталации.
М електрична енергија
Електричниот М се карактеризира со брзина на конверзија електрична енергијаво механичка, топлинска или светлосна енергија. Според Меѓународен систем SI, вати - ова е EIM во кој се мери вкупната моќност на електрична енергија.
За да влечете 10 вреќи со компири од градина која се наоѓа на неколку километри од дома, ќе треба да носите кофа напред-назад цел ден. Ако земете количка наменета за една торба, можете да ја направите за два до три часа.
Па, ако ги фрлите сите вреќи во количка што ја влече коњ, тогаш за половина час вашата жетва безбедно ќе се пресели во вашата визба. Што е разликата? Разликата е во тоа колку брзо се завршува работата.Брзината на механичката работа се карактеризира со физичка количина изучувана во курсот по физика од седмо одделение. Оваа количина се нарекува моќност. Моќта покажува колку работа е направена по единица време. Односно, за да најдете моќ, треба да ја поделите извршената работа со поминатото време.
Формула за пресметување на моќноста
И во овој случај, формулата за пресметка на моќноста зема следен поглед: моќ= работа/време, или
каде N е моќност,
А - работа,
t - време.
Единицата за моќност е вати (1 W). 1 W е моќноста со која се врши 1 џул работа за 1 секунда. Оваа единица е именувана по англискиот пронаоѓач Џ. Ват, кој ја изградил првата парна машина. Интересно е што самиот Ват користел различна единица на моќ - коњски сили, а формулата за моќност во физиката во формата во која ја знаеме денес е воведена подоцна. Коњските сили и денес се користат, на пример, кога се зборува за моќта на автомобил или камион. Еден коњски сили е еднаков на приближно 735,5 вати.
Примена на моќта во физиката
Моќта е најважната карактеристикакој било мотор. Различни мотори се развиваат целосно различна моќ. Ова може да биде или стотинки од киловат, на пример, мотор на електричен брич, или милиони киловати, на пример, мотор на вселенско летало. Под различно оптоварување моторот на автомобилот произведува различна моќностда продолжи да се движи со иста брзина. На пример, како што се зголемува масата на товарот, тежината на автомобилот се зголемува и соодветно на тоа, се зголемува силата на триење на површината на патот, а за да се одржи истата брзина како без товарот, моторот ќе мора да работи повеќе. Соодветно на тоа, моќта генерирана од моторот ќе се зголеми. Моторот ќе троши повеќе гориво. Ова им е добро познато на сите возачи. Меѓутоа, при голема брзина инерцијата на возилото во движење исто така игра значајна улога. возилото, што е поголемо колку е поголема неговата маса. Искусните возачи на камиони наоѓаат оптимална комбинацијабрзина со потрошениот бензин, така што автомобилот согорува помалку гориво.
Во 1882 година, Британското научно здружение одлучи да започне со користење на нова мерна единица наречена „вати“. За што се користи денес, на што е еднакво и по која формула може да се пресмета? Ајде да најдеме одговори на сите овие прашања.
Ват е мерна единица за што?
Од тогаш кобна година, кога Британците ја воведоа традицијата на користење на вати, постепено целиот свет почна да се префрла на него, заменувајќи ги застарените и непрактични коњски сили. Со доаѓањето на системот SI, тој беше вклучен во него и почна да се користи насекаде.
Значи, каква физичка големина има мерната единица „вати“? Да се потсетиме на нашите лекции по физика: точниот одговор на ова прашање е моќта.
Ват го доби своето име во чест на својот „татко“ - Шкотланѓанецот Џејмс Ват. Во кратенката оваа единица секогаш се пишува со големи букви- W (W - според меѓународните стандарди на системот SI), и целосно - со мала „вати“ (вати).
Бидејќи не е основна, туку изведена единица (според стандардот SI), единицата за која станува збор зависи од метар, килограм и секунда. Во пракса, тоа значи дека еден вати е моќноста со која се изведува еден џул работа за една секунда од времето. Односно, се добива следната врска: 1W = 1J/1s = 1N x m/s = kg x m 2 / s 3 = kg x m 2 x s -3.
Покрај оние наведени погоре, ватот е поврзан со несистемски единици. На пример, со калории. Значи 1 W = 859,845227858985 кал/час. Овој сооднос е важен кога станува збор за пресметување на количината на топлина генерирана од електричен грејач.
Формула
Значи, вати е единица за моќност. Ајде да погледнеме која формула може да се користи за да се пресмета.
Како што споменавме погоре, моќта зависи од работата и времето. Се добива следната формула: P = A/t (моќноста е еднаква на количникот на работа поделен со време).
Знаејќи дека работната формула е еднаква на: A = F x S (каде F е сила, S е растојание), можете да ги користите овие податоци.
Како резултат на тоа, ја добиваме формулата: P = F x S / t. И бидејќи S /t е брзина (V), тогаш моќноста може да се пресмета вака: P = F x V
Врска помеѓу ампер, вати и волт
Мерната единица што ја разгледуваме е директно поврзана со големини како што се напонот (мерен во волти) и струјата (мерен во ампери).
1 ват е постојана моќност електрична струјана напон од 1 V и моќност од 1А.
Во форма на формула изгледа вака: P = I x U.
Вати, киловати, мегавати и микровати
Откако дознавте дека вати е единица за мерење на моќноста, од кои количини зависи и според кои формули е полесно да се пресмета, треба да обрнете внимание на концептите како киловат, мегават и микровати.
Бидејќи W е многу скромна вредност (ова е моќта на предавателот на која било мобилен телефон), во електроенергетската индустрија почесто се користи киловат (kW).
Судејќи според стандардниот префикс „килограм“ за системот SI, можеме да заклучиме дека 1 kW = 1000 W = 10 3 W. Затоа, за да ги претворите ватите во киловати, едноставно треба да го поделите нивниот број со илјада, или обратно, ако киловатите се претвораат во вати.
На пример, обичен колаима моќност од 60.000 вати. За да го претворите ова во киловати, делите 60.000 со 1000 и резултатот е 60 kW.
Киловатите се вообичаена единица за мерење на електрична енергија. Во овој случај, понекогаш се користи поголем множител на единицата вати. Станува збор за мегават - MW. Тоа е еднакво на 1.000.000 вати (10 6) или 1000 киловати (10 3).
На пример, британскиот електричен воз Еуростар има капацитет од 12 мегавати. Тоа е, ова е 12.000.000 вати. Не е ни чудо што е најбрз во ОК.
И покрај неговата скромна големина, понекогаш оваа единица се покажува како преголема за да се измери моќноста на одредени предмети, затоа, заедно со множители, во системот C се разликуваат и под-повеќе единици на вати. Најчесто користен од нив е микровати (µW - напишано со мала буква, за да не се меша со мегават). Тоа е еднакво на еден милионити дел од вати (10 -6). Вообичаено, оваа единица се користи при пресметување на моќноста на електрокардиографите.
Покрај трите наведени погоре, има уште дваесетина множители и под-повеќе единици на вати. Сепак, најчесто тие се користат во теоретски пресметки отколку во пракса.
Ват час
Со оглед на карактеристиките на вати (единица за мерење на моќност), ајде да обрнеме внимание на ват-час (Wh). Овој термин се користи за мерење на количина како што е енергијата (понекогаш работата се мери во ват-часови).
1 ват-час е еднаков на количината на работа извршена за еден час со моќност од 1 ват.
Бидејќи единицата за која станува збор е прилично мала, киловат-час (kWh) најчесто се користи за мерење на електрична енергија. Тоа е еднакво на 1000 ват-часови или 3600 W·s.
Ве молиме имајте предвид дека генерираната моќност во електраните се мери во киловати (понекогаш мегавати), но за потрошувачите нејзината количина се пресметува во киловат часови (поретко во мегават часови ако зборуваме за мегаполиси или огромни претпријатија).
Забележете дека покрај киловат-час и мегават-час, ват-часот ги има токму истите множители и под-повеќе единици како и обичните вати.
Кој уред се нарекува ватиметар?
Споредувајќи ја дефиницијата за вати (единица на моќност) и ват-час (единица енергија или работа), обрнете внимание на таков уред како ватиметар (ватиметар, ватиметар). Се користи за мерење на активната моќност на електричната струја.
Класичен уред од овој вид се состои од четири контакти, од кои два се користат за поврзување на ватиметарот со електричното коло во серија со оној дел од него чија потрошувачка на енергија се мери на овој момент. Преостанатите два контакти се поврзани паралелно со него.
Ватметрите обично се создаваат врз основа на електродинамички механизми.
Изведено во одреден временски период, до овој временски период.
Ефективна моќност, моќноста на моторот доставена до работната машина директно или преку пренос на моќност. Постојат корисни, вкупни и номинални Е.М. на моторот. Корисната енергија е електричната моќност на моторот минус потрошувачката на енергија за активирање на помошни единици или механизми неопходни за неговото функционирање, но со посебен погон (не директно од моторот). Вкупно E.m е моќноста на моторот без да се одбијат наведените трошоци. Оценетата E.m., или едноставно номиналната моќност, е E.m., гарантирана од производителот за одредени условиработа. Во зависност од видот и намената на моторот, се инсталирани E.M., регулирани со стандарди или технички спецификации(На пример, највисока моќна реверзибилен мотор на брод со одредена брзина на ротација на коленестото вратило во случај на брод што се враќа назад - таканаречената обратна моќност, највисоката моќност на моторот на авионот на минимум специфична потрошувачкагориво - таканаречена моќност на крстарење итн.). E.m зависи од забрзувањето (интензивирањето) на работниот процес, големината и механичката ефикасност на моторот.
Единици
Друга вообичаена мерна единица за моќност е коњски сили.
| Единици | В | kW | MW | kgf m/s | erg/s | л. Со. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 вати | 1 | 10 -3 | 10 -6 | 0,102 | 10 7 | 1,36·10 -3 |
| 1 киловат | 10 3 | 1 | 10 -3 | 102 | 10 10 | 1,36 |
| 1 мегават | 10 6 | 10 3 | 1 | 102 10 3 | 10 13 | 1,36 10 3 |
| 1 килограм-мерач на сила во секунда | 9,81 | 9,81·10 -3 | 9,81·10 -6 | 1 | 9,81 10 7 | 1,33·10 -2 |
| 1 ерг во секунда | 10 -7 | 10 -10 | 10 -13 | 1,02·10 -8 | 1 | 1,36·10 -10 |
| 1 коњски сили | 735,5 | 735,5·10 -3 | 735,5·10 -6 | 75 | 7.355 10 9 | 1 |
Механичка моќност
Ако сила делува на тело во движење, тогаш оваа сила функционира. Моќта во овој случај е еднаква на скаларниот производ на векторот на силата и векторот на брзината со која телото се движи:
М- момент, - аголна брзина, - број пи, n- брзина на ротација (вртежи во минута).
Електрична струја
Електрична струја- физичка големина што ја карактеризира брзината на пренос или конверзија на електричната енергија.
S - Привидна моќност, VA
P - Активна моќност, В
Q - Реактивна моќност, VAR
Инструменти за мерење на моќност
Белешки
исто така види
Врски
- Влијанието на обликот на електричната струја врз неговото дејство. Радио списание, број 6, 1999 година
Фондацијата Викимедија. 2010 година.
Погледнете што е „Моќ (физика)“ во другите речници:
Науката која го проучува наједноставното и воедно најмногу општи обрасциприродните појави, својствата и структурата на материјата и законите на нејзиното движење. Концептите на физиологијата и нејзините закони се во основата на целата природна наука. F. припаѓа на егзактните науки и ги проучува количините ... Физичка енциклопедија
Примери за различни физички феномениФизика (од старогрчки φύσις ... Википедија
I. Предмет и структура на физиката Физиката е наука која ги проучува наједноставните и во исто време најопштите закони на природните појави, својствата и структурата на материјата и законите на нејзиното движење. Затоа, концептите на F. и другите закони лежат во основата на сè... ... Голема советска енциклопедија
Физика со висока енергетска густина (HED Physics) е гранка на физиката на пресекот на физиката на кондензирана материја и физиката на плазмата, која се занимава со проучување на системи кои имаат висока густинаенергија. Под високо... Википедија
Електричната енергија е физичка големина што ја карактеризира брзината на пренос или конверзија на електричната енергија. Содржина 1 Моментална електрична енергија ... Википедија
Електричната енергија е физичка големина што ја карактеризира брзината на пренос или конверзија на електричната енергија. Содржина 1 Моментална електрична енергија 2 Моќност еднонасочна струја... Википедија
Овој термин има други значења, видете Интензитет. Интензитет Димензија MT−3 SI единици W/m² ... Википедија
Ватметар (вати + гр. μετρεω измерено) мерен уред, дизајниран да ја одреди моќноста на електрична струја или електромагнетен сигнал. Содржина 1 Класификација 2 Ватиметри со ниска фреквенција и еднонасочна струја ... Википедија
Ватметар (ват + гр. μετρεω Мерам) е мерен уред дизајниран да ја одредува моќноста на електрична струја или електромагнетен сигнал. Содржина 1 Класификација 2 Ватиметри со ниска фреквенција и еднонасочна струја ... Википедија
