Содержание
Активная мощность переменного тока Калькулятор
|
✖Напряжение описывает «давление», которое толкает электричество. Величина напряжения указывается в единице, известной как вольт (В).ⓘ Напряжение [v] |
AbvoltАттовольтсантивольтДецивольтДекавольтEMU электрического потенциалаESU электрического потенциалаФемтовольтГигавольтГектовольткиловольтМегавольтмикровольтмилливольтНановольтпетавольтпиковольтПланка напряженияStatvoltТеравольтвольтВатт / АмперЙоктовольтЦептовольт |
+10% -10% |
|
|
✖Ток относится к количеству электричества, протекающего через цепь. Измеряется в амперах (А).ⓘ Текущий [i] |
AbampereАмперАттоамперБайотсантиамперСГС ЭМБлок ЭС СГСДециамперДекаампереEMU текущегоESU текущегоExaampereФемтоамперГигаамперГилбертгектоамперкилоамперМегаампермикроамперМиллиампернаноамперПетаамперПикоамперStatampereтераамперЙоктоампереЙоттаампереZeptoampereZettaampere |
+10% -10% |
|
|
✖Тета — это угол, который можно определить как фигуру, образованную двумя лучами, встречающимися в общей конечной точке. |
КругЦиклстепеньГонГрадианМилМиллирадианМинутаМинуты дугиТочкаквадрантЧетверть кругаРадианРеволюцияПрямой уголВторойПолукругсекстанЗнакОчередь |
+10% -10% |
|
|
|
|
👎
Формула
сбросить
👍
Активная мощность переменного тока Решение
ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
ШАГ 1.
Преобразование входов в базовый блок
Напряжение: 10 вольт —> 10 вольт Конверсия не требуется
Текущий: 2 Ампер —> 2 Ампер Конверсия не требуется
Тета: 30 степень —> 0.5235987755982 Радиан (Проверьте преобразование здесь)
ШАГ 2: Оцените формулу
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
17.3205080756888 Ватт —> Конверсия не требуется
<
2 Игровая площадка Бхуваны Калькуляторы
<
3 Харша_калькуляторы Калькуляторы
Активная мощность переменного тока формула
Активная мощность переменного тока = Напряжение*Текущий*cos(Тета)
Preal = v*i*cos(θ)
Share
Copied!
PhysBook:Электронный учебник физики — PhysBook
Содержание
-
1 Учебники -
2 Механика-
2.
1 Кинематика
-
2.2 Динамика -
2.3 Законы сохранения -
2.4 Статика -
2.5 Механические колебания и волны
-
-
3 Термодинамика и МКТ-
3.1 МКТ -
3.2 Термодинамика
-
-
4 Электродинамика-
4. 1 Электростатика
-
4.2 Электрический ток -
4.3 Магнетизм -
4.4 Электромагнитные колебания и волны
-
-
5 Оптика. СТО-
5.1 Геометрическая оптика -
5.2 Волновая оптика -
5.3 Фотометрия -
5.4 Квантовая оптика -
5. 5 Излучение и спектры
-
5.6 СТО
-
-
6 Атомная и ядерная-
6.1 Атомная физика. Квантовая теория -
6.2 Ядерная физика
-
-
7 Общие темы -
8 Новые страницы
1 Кинематика
1 Электростатика
5 Излучение и спектры
Здесь размещена информация по школьной физике:
- материалы из учебников, лекций, рефератов, журналов;
- разработки уроков, тем;
- flash-анимации, фотографии, рисунки различных физических процессов;
- ссылки на другие сайты
и многое другое.
Каждый зарегистрированный пользователь сайта имеет возможность выкладывать свои материалы (см. справку), обсуждать уже созданные.
Учебники
Формулы по физике – 7 класс – 8 класс – 9 класс – 10 класс – 11 класс –
Механика
Кинематика
Основные понятия кинематики – Прямолинейное движение – Криволинейное движение – Движение в пространстве
Динамика
Законы Ньютона – Силы в механике – Движение под действием нескольких сил
Законы сохранения
Закон сохранения импульса – Закон сохранения энергии
Статика
Статика твердых тел – Динамика твердых тел – Гидростатика – Гидродинамика
Механические колебания и волны
Механические колебания – Механические волны
Термодинамика и МКТ
МКТ
Основы МКТ – Газовые законы – МКТ идеального газа
Термодинамика
Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение
Электродинамика
Электростатика
Электрическое поле и его параметры – Электроемкость
Электрический ток
Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках
Магнетизм
Магнитное поле – Электромагнитная индукция
Электромагнитные колебания и волны
Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны
Оптика.
СТО
Геометрическая оптика
Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы
Волновая оптика
Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света
Фотометрия
Фотометрия
Квантовая оптика
Квантовая оптика
Излучение и спектры
Излучение и спектры
СТО
СТО
Атомная и ядерная
Атомная физика. Квантовая теория
Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома
Ядерная физика
Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы
Общие темы
Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике
Новые страницы
Запрос не дал результатов.
Уравнения электрической мощности – Вт, коэффициент мощности, THD
Мощность в целом определяется как скорость изменения энергии во времени.
Энергия относится к способности выполнять физическую работу. Работа выполняется, когда объект перемещается под действием силы. Численно работа, совершаемая любой силой при перемещении объекта из точки A в точку B, определяется как линейный (или траекторный) интеграл от составляющей силы в направлении движения, умноженной на пройденное расстояние:
| (1) |
Обратите внимание, что в общем случае это скаляр
произведение двух векторов и , равное
, где φ —
угол между этими векторами.
Теперь, как мы можем получить знакомое выражение для электроэнергии: p=V×i ?
Начнем с электрической силы. Если точечный заряд Q поместить в электрическое поле, на него будет действовать сила, пропорциональная количеству Q. Эта сила, приходящаяся на единицу заряда, называется электрическим полем:
| (2) |
Здесь мы предполагаем, что Q имеет пренебрежимо малый размер и не искажает поле.
Объединение (1) и (2) дает выражение для работы электрического поля по перемещению заряда Q из точки A в точку B:
| (3) |
Из (3) мощность , необходимая для перемещения заряда Q в электрическом поле из точки A в точку B, равна:
| , | (4) |
где скорость потока заряда
мимо заданной области, называемой электрическим током.
Линейный интеграл в (4) называется напряжением (В) или
разность потенциалов между точками А и В:
| (5) |
Подстановка (5) в (4) дает выражение для мгновенных электрических
мощность :
| P=V×i, | (6) |
где V и i — мгновенные значения напряжения и тока.
Заметим, что вообще любой линейный интеграл является функцией пути из А в В. Однако в электростатических полях интеграл (5) не зависит от пути и является функцией только электрического поля и координат точек А и Б. Точно так же работа в электростатическом поле не зависит от пути. В частности, работа по перемещению заряда по любому замкнутому контуру (т.е. когда A=B) равна нулю. Поля, в которых работа не зависит от пути, называются консервативные (или потенциальные) поля.
Электростатические поля создаются электрическими зарядами, которые остаются в покое или движутся с постоянной скоростью. Поэтому такие поля представляют в основном академический интерес, так как ни одна электронная схема не будет работать без ускорения зарядов. В электрических системах можно использовать только изменяющиеся поля. В таких полях интеграл (5) по замкнутому контуру уже не равен нулю из-за наличия переменного магнитного поля:
| , | (7) |
где Ψ- магнитный поток через замкнутый контур, — плотность магнитного потока через контур, Ac — площадь замкнутого контура.
В результате линейный интеграл в (5) в общем случае зависит от перехода из точки A в точку B. Следовательно, напряжение между любыми двумя точками A и B больше не определяется. Строго говоря, в переменных электрических полях можно говорить только о напряжении между точками А и В на заданном пути. Для разных путей между одними и теми же точками А и В напряжение (5) может быть разным. Если магнитный поток одинаков через всю поверхность Ac, образованную контуром, то (7) можно упростить:
| , | (8) |
где Ac – площадь петли.
Из (8) видно, что для минимизации эффектов изменения магнитного поля необходимо уменьшить скорость изменения магнитного поля dB/dt и/или площадь Ac контура. Если их произведение достаточно мало, мы можем пренебречь им и рассматривать квазипотенциал электрического поля с известным определением напряжения.
В цепях переменного тока все величины в (4), (5) и (6) непрерывно изменяются и являются функциями времени т .
Среднее значение мощности за определенный период времени T определяется как
| , | (9) |
Средняя мощность (9) называется активной или активной мощностью , или просто ватт .
Значения переменного тока часто указываются как среднеквадратичные (RMS). Среднеквадратичное значение любой переменной X(t) обычно определяется как
| (10) |
Произведение среднеквадратичного напряжения и тока Vrms × Irms называется полной мощностью (или вольт-ампер ).
Отношение между ваттами и полной мощностью называется коэффициентом мощности .
Он показывает, насколько эффективно используется генератор электроэнергии и, например, сколько реальной энергии вы можете получить от домашней розетки:
| (11) |
Обратите внимание, что любой периодический несинусоидальный ток может быть представлен преобразованием Фурье:
| (12) |
Для чисто синусоидального напряжения V(t) подстановка (12) в (9) дает активную мощность как:
| (13) |
Можно показать, что при n≥2: , то есть при чисто синусоидальном источнике напряжения активная мощность обеспечивается только первой (основной) гармоникой тока:
| (14) |
Аналогично можно показать, что в общем случае несинусоидального напряжения полезная энергия передается в нагрузку только гармониками напряжения и тока, имеющими одну и ту же частоту .
Для синусоидального напряжения получаем из (14):
| , | (15) |
где Vpk и I 1 pk – пиковые (максимальные) значения напряжения и основной гармоники тока соответственно, ω – угловая частота (в радианах/с), φ – фазовый угол (в радианах) между основной гармоникой тока и напряжения.
Из (10) можно вывести, что для любого чистого синусоидального сигнала X(t): .
Тогда выражение для активной мощности (15) можно переписать как:
| , | (16) |
где Vrms- среднеквадратичное значение напряжения, I 1 rms –
Действующее значение основной гармоники тока.
Сравнивая (11) и (16), получаем уравнение коэффициента мощности для синусоидального напряжения:
| , | (17) |
где φ — угол сдвига фаз между 1-й гармоникой тока и напряжения.
На практике фазовый сдвиг между напряжением и током вызывается конденсаторами и индуктивностями, тогда как высшие гармоники тока вызываются нелинейными компонентами, такими как выпрямители. Отношение между кажущейся мощностью, связанной с гармониками более высокого порядка, и кажущейся мощностью, связанной с основной гармоникой, называется Total Harmonic Distortion (THD) . Для синусоидального входного напряжения:
| , | (18) |
где Inrms — среднеквадратичное значение n-й гармоники тока.
Для периодического тока из (12):
| , |
Если Io=0 (что обычно имеет место в линиях переменного тока, если вы не используете входной несимметричный выпрямитель), то из (18) и (19) THD можно выразить как:
| (20) |
Наконец, комбинируя выражения (17) и (20), мы также можем получить соотношение между PF и THD:
| (21) |
Обратите внимание, что в электронных схемах как PF, так и THD можно улучшить, используя SMPS с коррекцией коэффициента мощности.
Кстати, если вам интересно, как разместить в документе числа уравнений, выровненные по правому краю, посмотрите мой пост о нумерации уравнений с номерами глав.
Главная | Учебник | Справочник | Топологии | ИИП дизайн | Программное обеспечение | дизайн печатной платы | Блок питания компьютера | ИБП | Цепь | Трансформеры | Формулы | Справочник по ЭЭ | инверторы | Тепловой расчет | Генераторы | Солнечная энергия
Коэффициент мощности, ВА, мощность переменного тока: расчет и формулы
Существует распространенная путаница в отношении разницы между показателями электроэнергии в ваттах и вольт-амперах (ВА), а также в отношении коэффициента мощности. В этом руководстве вы найдете простое объяснение расчета мощности переменного тока, использование этих величин при указании резервных источников энергии, формулы преобразования и онлайн-калькулятор.
СООТНОШЕНИЕ ВАТТ И ВА
Энергия в целом определяется как способность выполнять работу.
Мощность по определению — это скорость работы или потока энергии (которые в числовом выражении одинаковы): P = Энергия/Время .
Можно показать, что в электрических цепях мгновенная мощность равна p(t)=v(t)×i(t) . В этом уравнении v(t) и i(t) представляют собой мгновенные значения напряжения и тока как функции времени t . В цепях переменного тока (AC) все эти величины непрерывно изменяются.
Значение, представляющее основной интерес в электротехнической промышленности, представляет собой среднее значение p(t) за полный цикл переменного тока. Эта величина называется реальной (активной) мощностью и измеряется в ваттах (обозначение: Вт): электрический ток или реальная энергия, потребляемая нагрузкой для создания, например, тепла, света или движения.
Электрические системы обычно имеют катушки индуктивности и конденсаторы, которые называются реактивными компонентами. Идеальные реактивные компоненты не рассеивают никакой энергии, но они потребляют ток и создают перепады напряжения, что создает впечатление, что они действительно рассеивают.
Эта «воображаемая мощность» называется реактивный . Его среднее значение за полный цикл переменного тока равно нулю из-за фазового сдвига между напряжением и током. Это не способствует чистой передаче энергии, но циркулирует обратно и принудительно между источником и нагрузкой и создает более тяжелую нагрузку на коммунальное предприятие. Реактивная мощность измеряется в вольт-амперах-реактивных ( ВАР ). В отличие от мощности, которая представляет собой среднее значение, численно VAR представляет собой среднеквадратичное значение реактивной мощности. Помимо реактивных сопротивлений, практические электрические системы также содержат нелинейные компоненты, такие как выпрямители, которые искажают форму волны электрического тока и создают гармоники.
Если напряжение представляет собой чистую синусоиду, все гармоники тока, кроме основной, не вносят вклада в чистую передачу энергии. Комбинация активной, искаженной и реактивной мощности составляет кажущейся (или полной) мощности, измеренной в вольт-амперах (ВА) :
ВА= V×I
В этой формуле V и I являются корнями — среднеквадратичные (СКЗ) значения напряжения и тока.
Например, если V=120 вольт (номинальное значение для США), I=1 ампер, то VA=120 вольт-ампер.
ЧТО ТАКОЕ КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ (PF)?
PF по определению представляет собой отношение активной мощности к кажущейся: PF=Вт / ВА .
Люди часто ищут калькулятор для преобразования вольт-ампер (ВА) в ватты. Что ж, очевидно, вам нужно знать значение PF, чтобы выполнить расчет: W = VA × PF, где PF в десятичном формате. Точно так же вы можете преобразовать ватты в ВА, используя эту формулу: VA=W/PF.
К сожалению, значение PF в характеристиках прибора практически не указывается. Для старых компьютеров раньше было 0,6-0,65. Современные компьютеры обычно имеют блок питания SMPS с PFC, который обеспечивает коэффициент мощности, близкий к единице. Для электроприводов (таких как холодильники и кондиционеры) это значение обычно составляет 0,6-0,9.. Если вы не знаете коэффициент мощности вашего устройства, примите худший вариант 0,6.
Введите любые два известных значения и нажмите «Рассчитать», чтобы найти оставшееся значение.
Сбрасывать перед каждым новым вычислением.
| VA | Power Фактор |
Ватт | |
913
4
9000
913
9000
4
«Треугольник мощности », в котором активная, реактивная и полная мощность представлены в виде векторов, часто используется для визуализации зависимости между Вт и ВА в линейных цепях с синусоидальными сигналами. Когда напряжение и ток представляют собой синусоидальные волны, можно показать, что PF=cosφ , где φ- угол между векторами напряжения и тока. Для несинусоидальных токов этот треугольник недействителен из-за присутствия другого компонента, называемого мощностью искажения . Этот факт игнорируется во многих учебниках по электричеству. Для получения дополнительной технической информации см.
руководство по коэффициенту мощности.Значение
PF показывает, насколько эффективно используется электроэнергия. Вот простая механическая аналогия.
Из физики мы знаем, что когда объект движется под действием силы, механическая работа совершается только той составляющей силы, которая направлена в направлении движения. При заданной силе максимальная работа совершается, когда сила и движение имеют одинаковое направление. Если сила перпендикулярна направлению движения, то эта сила не передает никакой энергии. Точно так же в электрических цепях реальная (рабочая) энергия передается составляющими напряжения и тока, имеющими одинаковую частоту. При заданных значениях V и I максимальная мощность передается, когда они находятся в фазе. Если синусоидальные напряжение и ток имеют 90 o фазовый сдвиг, полезная мощность равна нулю и, соответственно, PF=0.
В некоторых регионах США коммунальные службы уже установили бытовые цифровые электросчетчики, которые вычисляют W, VAR и PF.
Они могут взимать с вас дополнительную плату за VAR. Однако до сих пор большинство жилых счетчиков в США по-прежнему представляют собой устройства с вращающимся диском, которые измеряют только реальные ватты, поэтому коэффициент мощности ваших приборов не влияет на стоимость электроэнергии. Следовательно, использование устройств коррекции коэффициента мощности (PFC) не уменьшит ваши счета за электроэнергию, как утверждают некоторые. Тем не менее, при выборе размера резервной системы, такой как генератор или ИБП, следует учитывать коэффициент мощности устройств. Кроме того, более низкий коэффициент мощности приведет к увеличению тока в инженерных сетях и дополнительному падению напряжения в проводке. В крайнем случае это может привести к перегреву и преждевременному выходу из строя двигателя и другого оборудования. В отличие от большинства бытовых пользователей, для коммерческих и промышленных потребителей электроэнергетическая компания может взимать дополнительную плату, когда коэффициент мощности падает ниже 0,9.
Добавить комментарий