Потужність електричного струму. Види і робота. Особливості

1. види
2. Потужність може бути двох видів: реактивної і активної.
4. Принцип дії
5. застосування
6. Особливості
7. В якості прикладу можна навести такі показники:

Наши партнеры ArtmMisto

Потужність електричного струму - це кількість роботи, яка виконується за певний період. Так як робота представляє параметр зміни енергії, то потужність можна назвати характеристикою швидкості передачі або перетворення електричної енергії. З потужністю електроструму людині доводиться стикатися і в побуті і на виробництві, де застосовуються електричні прилади. Кожен з них споживає електрострум, тому при їх використанні завжди необхідно враховувати можливості цих приладів, в тому числі закладені в них технічні характеристики.

Потужність електричного приладу має найважливіше значення, адже даний показник використовується не тільки для розрахунку електричної проводки, автоматів і запобіжників, а й для вирішення інших завдань. Чим потужність електричного приладу буде більше, тим за більш короткий час він зможе здійснити необхідну роботу. Якщо порівняти між собою електричну плитку , теплову електропушку або електрокамін , То у них у всіх різні показники потужності. Тобто вони будуть обігрівати площу приміщення за абсолютно різний час.

види

Потужність електричного струму також може бути обчислена за формулою:

P = A / t, яка характеризує інтенсивність передачі електроенергії, тобто робота, що здійснюються струмом по переміщенню зарядів за певний період часу.

Тут A - це робота, t - час, за яке робота була виконана.

Потужність може бути двох видів: реактивної і активної.

При активної потужності здійснюється перетворення потужності електроструму в енергію руху, тепла, світла і інші види. Даний переклад струму в зазначені види неможливо виконати назад. Активна потужність вимірюється у ВАТ. Один ват дорівнює один Вольт помножений на один ампер. Для побутового і виробничого застосування задіюються показники на порядок більших значень: це мегавати в кіловати.

Реактивна потужність електричного струму являє електронавантаження, створювану в приладах за допомогою ємнісний і (або) індуктивним навантаженням.

У разі змінного струму, вказаний параметр характеризується формулою:

Q = U I sinφ

Тут синус φ виражається зсувом фаз, який утворюється між зниженням напруги і чинним електрострумом. Значення кута може перебувати в межах від 0 до 90 градусів або від 0 до -90 градусів.

Параметр Q характеризує реактивну потужність, її можна виміряти в вольт-амперах. За допомогою зазначеної формули можна швидко визначити потужність електроструму.

Реактивні і активні показники потужності можна продемонструвати на звичайному прикладі: Прилад може одночасно мати нагрівають елементи: електричний двигун і ТЕН . На виготовлення ТЕНів застосовується матеріал, який має більший опір, внаслідок чого при проходженні по ньому струму, електроенергія стає теплової. В даному випадку досить-таки точно характеризується активна потужність електроструму. Якщо брати за основу електродвигун то всередині нього розташовується обмотка з міді, яка володіє індуктивністю, що, як правило, також викликає ефект самоіндукції.

Ефект самоіндукції забезпечує деяке повернення електроенергії безпосередньо в електромережу. Дану енергію можна охарактеризувати певним зміщенням в показниках по електроструму і напрузі, що призводить до небажаних наслідків на мережу в якості певних перевантажень. Подібними показниками виділяються і конденсатори внаслідок власної ємності в момент, коли весь зібраний заряд прямує назад.

В даному випадку відбувається зсув струму і напруги, але в зворотному русі. Енергія індуктивності і ємності, які зміщуються по фазі щодо параметрів електричної мережі і називається реактивної електромощностей. Саме зворотний ефект до зрушення фази дозволяє здійснити компенсування потужності реактивного параметра. В результаті підвищується якість і ефективність електричного постачання.

Повна потужність електричного струму характеризується величиною, яка відповідає добутку струму і напруги і пов'язана з активною і реактивною потужністю наступним рівнянням:

S = ˅ P2 + Q2

Де S - повна потужність, яка обчислюється коренем з творів квадратів активної і реактивної потужностей.

Для простоти сприйняття активна потужність є там, де є присутнім активне навантаження, наприклад, спіральні нагрівачі , Опір проводів тощо. Реактивна потужність спостерігається там, де є реактивне навантаження, тобто елементи індуктивності і ємності, наприклад, конденсатори.

Принцип дії

Коли заряд рухається по провіднику, то електромагнітне поле виконує над ним роботу. Дана величина характеризується напругою. Заряди прямують у бік зниження потенціалів, проте для підтримки зазначеного процесу необхідний деякий джерело енергії. Напруга на свій показником відповідає роботі поля, яке необхідно для переміщення одиничного заряду Кулона на даній ділянці. При переміщенні заряду виникають явища, при яких електроенергія може приходити в інші види енергії.

Для доставки електроенергії від електростанції до кінцевого споживача необхідно виконати певну роботу. Для створення необхідного напруги, тобто можливості виконання роботи електроструму по переміщенню заряду, застосовується трансформатор . Цей пристрій виробляє збільшення показника напруги. Отриманий струм під високою напругою, іноді достілающім 10 тисяч Вольт, рухається по високовольтних дротах. При досягненні місця призначення, він потрапляє на трансформатор, який зменшує напругу до промислових або побутових показників. Далі струм направляється на виробництва, в квартири і будинки.

застосування

Одним з основних елементів електричного кола є приймач електроенергії. Саме електричні приймачі служать для перетворення електроенергії в інші види енергії

Зазначені перетворення можливі лише в тому випадку, якщо струм проходить через опір необхідного рівня. Тобто при переміщенні зарядів по провіднику спостерігається втрата енергії, що як раз і викликане наявністю опору. Якщо розглядати цю справу на атомарному рівні, то електрони стикаються з іонами кристалічної решітки. Це призводить до порушення і тепловому руху, внаслідок чого відбувається втрата енергії.

Особливості

Потужність електричного струму впливає на те, як швидко прилад зможе виконати роботу, тобто за певний час. Наприклад, дорогий обігрівач, який має в 2 рази більшу потужність, обігріє приміщення швидше, ніж два дешевих, з меншою в 2 рази потужністю. Виходить, що вигідніше купити агрегат, який має велику потужність, щоб швидше обігріти холодне приміщення. Але, в той же час, такий агрегат буде витрачати значно більше енергії, ніж його більш дешевий аналог.

Споживана потужність всіх приладів в будинку враховується і при підборі проводки для прокладки в будинку. Якщо не враховувати цього і в подальшому включити в мережу занадто багато приладів, то це викличе перевантаження мережі. Проводка не зможе витримати потужність електричного струму всіх приладів, що призведе до плавлення ізоляції, замикання і самозаймання проводки. В результаті може початися пожежа, який може привести до непоправних наслідків.

Тому так важливо знати потужності електричних приладів, щоб правильно підібрати переріз і матеріал проводів або не допускати одночасного включення в мережу приладів, що мають велику потужність.

В якості прикладу можна навести такі показники:

• Мережевий роутер вимагає 10-20 Вт.
• Побутовий зварювальний апарат має потужність 1500-5500 Вт.
• Пральна машина споживає потужність 350-2000 Вт.
• Електрична плитка має потужність 1000-2000 Вт.
• Холодильник побутової споживає потужність 15-700 Вт.
• Монітор рідкокристалічний має потужність 2-40 Вт.
• Монітор з електропроменеву трубкою споживає 15-200 Вт.
• Системний блок ПК споживає 100-1200 Вт.
• Електричний пилосос має потужність 100-3000 Вт.
• Лампа розжарювання побутова - 25-200 Вт.
• Електричний праска - 300-2000 Вт.

цікаві особливості

Потужність електричного струму раніше завдяки Джеймсу Уатту вимірювалася в кінських силах. Однак в кінці дев'ятнадцятого століття було вирішено присвоїти потужності назву Ватт, щоб увічнити ім'я відомого вченого і винахідника. На той період це сталося вперше, коли одиниці виміру присвоїли ім'я вченого. Саме з цього часу пішла традиція присвоєння імен вчених одиницях виміру.

Потужність електричного струму блискавки становить близько один терават, при цьому відбувається її перетворення в світлову і теплову енергію. Температура всередині блискавки при цьому становить 25 тисяч градусів. Блискавка здатна ударяти в один і той же місце. А згідно зі статистикою блискавка потрапляє в чоловіків приблизно в 5 разів більше, ніж в представників жіночої статі.

Схожі теми: