Formula pentru calcularea puterii curentului electric. Formula curentă de putere. Puterea reală și nominală. Eficiența unui dispozitiv electric. Calcul într-o rețea de tensiune DC

Conţinut:

Oricare dintre elemente reteaua electrica este un obiect material cu un anumit design. Dar particularitatea sa constă în starea sa duală. Poate fi fie sub sarcină electrică, fie dezactivată. Dacă conexiune electrica nu, nimic nu amenință integritatea obiectului. Dar atunci când este conectat la o sursă de energie, adică atunci când apare tensiunea (U) și curentul electric, proiectarea incorectă a unui element de rețea electrică poate fi fatală pentru acesta, dacă tensiunea și curentul electric conduc la eliberarea de căldură.

Diferențele de putere la tensiune constantă și alternativă

Cel mai simplu mod este de a calcula puterea circuitelor electrice folosind curent continuu. Pentru secțiunile lor este valabilă legea lui Ohm, în care sunt implicate doar U aplicat și rezistența. Pentru a calcula curentul I, U este împărțit la rezistența R:

iar puterea curentului necesar se numește amperi.

Și deoarece puterea electrică P pentru un astfel de caz este produsul dintre U și puterea curentului electric, este la fel de ușor de calculat ca și curentul electric folosind formula:

iar puterea de sarcină necesară se numește wați.

Toate componentele acestor două formule sunt caracteristice curentului electric continuu și sunt numite active. Le reamintim cititorilor noștri că legea lui Ohm, care ne permite să calculăm puterea curentului, este foarte diversă în afișarea sa. Formulele sale iau în considerare caracteristicile procese fizice, corespunzătoare naturii energiei electrice. Și cu U constant și variabil, ele procedează semnificativ diferit. Un transformator pe o constantă U este absolut dispozitiv inutil. La fel ca motoarele sincrone și asincrone.

Principiul funcționării lor constă într-un câmp magnetic în schimbare, creat de elemente circuite electrice cu inductanţă. Și un astfel de câmp apare doar ca o consecință a U alternant și a curentului alternativ corespunzător. Dar electricitatea se caracterizează și prin acumularea de sarcini în elementele circuitelor electrice. Acest fenomen se numește capacitate electricăși stă la baza proiectării condensatoarelor. Parametrii legați de inductanță și capacitate se numesc reactivi.

Calculul puterii în circuitele de curent alternativ

Prin urmare, pentru a determina curentul prin putere și tensiune atât într-o rețea electrică convențională de 220 V, cât și în orice alta unde se folosește U alternativ, va trebui să luați în considerare câțiva parametri activi și reactivi. Pentru aceasta se folosește calculul vectorial. Ca rezultat, afișarea puterii calculate și a U arată ca un triunghi. Cele două părți ale sale sunt componentele active și reactive, iar a treia este suma lor. De exemplu, toata puterea sarcina S, numită volți-amperi.

Componenta reactivă se numește vars. Cunoscând dimensiunile laturilor pentru triunghiurile de putere și U, puteți calcula curentul din putere și tensiune. Cum se face acest lucru este explicat prin imaginea a două triunghiuri prezentate mai jos.

Folosit pentru a măsura puterea dispozitive speciale. Mai mult, lor modele multifuncționale foarte putin. Acest lucru se datorează faptului că pentru curent electric constant, precum și în funcție de frecvență, este utilizat principiul de proiectare corespunzător al contorului de putere. Din acest motiv, un dispozitiv conceput pentru a măsura puterea în circuitele de curent alternativ frecventa industriala, pe curent electric constant sau pornit frecventa crescuta va afișa rezultatul cu o eroare inacceptabilă.

Pentru majoritatea cititorilor noștri, efectuarea unuia sau a altuia calcul folosind valoarea puterii nu are loc cel mai probabil cu valoarea măsurată, ci conform datelor pașaportului aparatului electric corespunzător. În acest caz, curentul poate fi ușor calculat pentru a determina, de exemplu, parametrii cablajului electric sau a unui cablu de conectare. Dacă se cunoaște U, și corespunde practic parametrilor rețelei electrice, calcularea curentului prin putere se reduce la obținerea coeficientului de împărțire a puterii și U. Curentul calculat astfel obținut va determina secțiunea transversală a puterii. fire si procese termice in circuit electric cu un aparat electric.

Dar o întrebare logică este cum se calculează curentul de sarcină în absența oricărei informații despre acesta? Răspunsul este următorul. Calculul corect și complet al curentului de sarcină alimentat de U alternativ este posibil pe baza datelor măsurate. Acestea trebuie obținute folosind un dispozitiv care măsoară defazajul dintre U și curentul electric din circuit. Acesta este un contor de fază. Un calcul complet al puterii curente va da componentele active și reactive. Ele sunt cauzate de unghiul φ, care este prezentat mai sus în imaginile triunghiurilor.

Folosim formule

Acest unghi caracterizează defazajul în circuitele de curent alternativ care conțin elemente inductive și capacitive. Pentru a calcula componentele active și reactive, folosim funcții trigonometrice, folosit în formule. Înainte de a calcula rezultatul folosind aceste formule, trebuie să determinați sin φ și cos φ folosind calculatoare sau tabele Bradis. După aceasta, după formule

Când proiectați cablajul electric într-o cameră, trebuie să începeți prin a calcula puterea curentului în circuite. O eroare în acest calcul poate fi costisitoare mai târziu. Priză electrică se poate topi sub influența unui curent prea puternic pentru el. Dacă curentul din cablu este mai mare decât curentul nominal pt a acestui materialși secțiunea transversală a miezului, cablajul se va supraîncălzi, ceea ce poate duce la topirea firului, ruperea sau scurtcircuitul în rețea cu consecințe neplăcute, inclusiv necesitatea înlocuire completă cablajul electric nu este cel mai rău lucru.

De asemenea, este necesar să se cunoască puterea curentului din circuit pentru a selecta întrerupătoarele de circuit, care ar trebui să ofere o protecție adecvată împotriva suprasarcinii rețelei. Dacă mașina este setată cu o marjă mare la valoarea sa nominală, în momentul în care este declanșată, echipamentul poate fi deja defect. Dar dacă curentul nominal al întreruptorului este mai mic decât curentul care apare în rețea în timpul sarcinilor de vârf, întrerupătorul te va înnebuni, întrerupând constant alimentarea camerei atunci când pornești fierul de călcat sau fierbătorul.

Formula pentru calcularea puterii curentului electric

Conform legii lui Ohm, curentul (I) este proporțional cu tensiunea (U) și invers proporțional cu rezistența (R), iar puterea (P) este calculată ca produsul dintre tensiune și curent. Pe baza acesteia se calculează curentul din secțiunea de rețea: I = P/U.

ÎN conditii reale se mai adaugă o componentă la formulă și formula pt retea monofazata ia forma:

si pentru retea trifazata: I = P/(1,73*U*cos φ),

unde U pentru o rețea trifazată se presupune a fi 380 V, cos φ este factorul de putere, reflectând raportul dintre componentele active și reactive ale rezistenței de sarcină.

Pentru sursele de alimentare moderne, componenta reactivă este nesemnificativă, valoarea cos φ poate fi luată egală cu 0,95. Excepția este transformatoare puternice(De exemplu, sudori) și motoare electrice, au un mare reactanța inductivă. În rețelele în care este planificată conexiunea dispozitive similare, curentul maxim trebuie calculat folosind un coeficient cos φ de 0,8 sau calculați curentul folosind metoda standard și apoi aplicați un factor de multiplicare de 0,95/0,8 = 1,19.

Înlocuind valori efective tensiune 220 V/380 V și un factor de putere de 0,95, obținem I = P/209 pentru o rețea monofazată și I = P/624 pentru o rețea trifazată, adică într-o rețea trifazată cu aceeași sarcină, curentul este de trei ori mai mic. Nu există niciun paradox aici, deoarece cablarea trifazată oferă fire în trei faze, iar cu o sarcină uniformă pe fiecare fază este împărțită în trei. Deoarece tensiunea dintre fiecare fază și firele neutre de lucru este de 220 V, formula poate fi rescrisă într-o altă formă, deci este mai clar: I = P/(3*220*cos φ).

Selectarea valorii nominale a întreruptorului

Aplicând formula I = P/209, constatăm că la o sarcină cu o putere de 1 kW, curentul într-o rețea monofazată va fi de 4,78 A. Tensiunea din rețelele noastre nu este întotdeauna exact 220 V, așa că ar Nu este o mare greșeală să calculați puterea curentului cu o marjă mică, cum ar fi 5 A pentru fiecare kilowatt de sarcină. Este imediat clar că nu este recomandat să conectați un fier de călcat cu o putere de 1,5 kW la un prelungitor marcat „5 A”, deoarece curentul va fi de o dată și jumătate mai mare decât valoarea nominală. Puteți, de asemenea, să „graduați” imediat evaluările standard ale mașinilor și să determinați pentru ce sarcină sunt proiectate:

  • 6 A – 1,2 kW;
  • 8 A – 1,6 kW;
  • 10 A – 2 kW;
  • 16 A – 3,2 kW;
  • 20 A – 4 kW;
  • 25 A – 5 kW;
  • 32 A – 6,4 kW;
  • 40 A – 8 kW;
  • 50 A – 10 kW;
  • 63 A – 12,6 kW;
  • 80 A – 16 kW;
  • 100 A – 20 kW.

Folosind tehnica „5 amperi per kilowatt”, puteți estima puterea curentului care apare în rețea atunci când este conectat aparate de uz casnic. Interesat sarcini de vârf pe rețea, deci consumul maxim de energie ar trebui utilizat pentru calcule, nu media. Aceste informații sunt cuprinse în documentația produsului. Nu merită să calculați singur acest indicator prin însumarea capacităților nominale ale compresoarelor, motoarelor electrice și elemente de incalzire inclus în dispozitiv, deoarece există și un indicator precum coeficientul acțiune utilă, care va trebui evaluată speculativ cu riscul de a face o mare greșeală.

Când proiectați cablajul electric într-un apartament sau casa la tara Compoziția și datele pașaportului echipamentelor electrice care vor fi conectate nu sunt întotdeauna cunoscute cu siguranță, dar puteți utiliza datele aproximative ale aparatelor electrice comune în viața noastră de zi cu zi:

  • saună electrică (12 kW) - 60 A;
  • aragaz electric (10 kW) - 50 A;
  • plita (8 kW) - 40 A;
  • boiler electric instantaneu (6 kW) - 30 A;
  • masina de spalat vase (2,5 kW) - 12,5 A;
  • masina de spalat rufe (2,5 kW) - 12,5 A;
  • Jacuzzi (2,5 kW) - 12,5 A;
  • aer conditionat (2,4 kW) - 12 A;
  • Cuptor cu microunde (2,2 kW) - 11 A;
  • boiler electric cu acumulare (2 kW) - 10 A;
  • ceainic electric (1,8 kW) - 9 A;
  • fier de călcat (1,6 kW) - 8 A;
  • solar (1,5 kW) - 7,5 A;
  • aspirator (1,4 kW) - 7 A;
  • mașină de tocat carne (1,1 kW) - 5,5 A;
  • prăjitor de pâine (1 kW) - 5 A;
  • aparat de cafea (1 kW) - 5 A;
  • uscator de par (1 kW) - 5 A;
  • calculator desktop(0,5 kW) - 2,5 A;
  • frigider (0,4 kW) - 2 A.

Consumul de energie al dispozitivelor de iluminat și al electronicelor de consum este mic în general, puterea totală a dispozitivelor de iluminat poate fi estimată la 1,5 kW și un întrerupător de circuit de 10 A este suficient pentru un grup de iluminat. Electronice de consum se conectează la aceleași prize ca și fierele de călcat nu este practic să îi rezervi putere suplimentară.

Dacă rezumați toate aceste curente, cifra se dovedește a fi impresionantă. În practică, posibilitatea de conectare a sarcinii este limitată de cantitatea de energie electrică alocată, pentru apartamentele cu aragaz electric în case moderne este de 10 -12 kW iar la intrarea apartamentului este o mașină cu valoarea nominală de 50 A. Și acești 12 kW trebuie repartizați, ținând cont de faptul că cei mai puternici consumatori sunt concentrați în bucătărie și baie. Cablajul va cauza mai puține motive de îngrijorare dacă este împărțit într-un număr suficient de grupuri, fiecare cu propria sa mașină. Pentru aragazul electric (plită), se realizează o intrare separată cu un întrerupător automat de 40 A și se instalează o priză cu un curent nominal de 40 A nu trebuie conectat nimic altceva; Pentru mașină de spălatși alte echipamente de baie, se realizează un grup separat, cu o mașină de calificare corespunzătoare. Acest grup este de obicei protejat de un RCD cu un curent nominal cu 15% mai mare decât valoarea nominală a întreruptorului. Grupuri individuale alocate pentru iluminat si prize de pereteîn fiecare cameră.

Va trebui să petreci ceva timp calculând puteri și curenți, dar poți fi sigur că munca nu va fi în zadar. Cablajul electric bine proiectat și de înaltă calitate este cheia pentru confortul și siguranța casei dvs.

Electricitatea în sine este invizibilă, deși acest lucru nu o face mai puțin periculoasă. Dimpotrivă: tocmai de aceea este mai periculos. La urma urmei, dacă l-am vedea, așa cum vedem, de exemplu, apa care se revarsă de la un robinet, cu siguranță am evita multe necazuri.

Apă. Aici este, o conductă de apă, și aici este un robinet închis. Nimic nu curge, nimic nu picura. Dar știm sigur: înăuntru este apă. Și dacă sistemul funcționează corect, atunci apa este sub presiune. 2, 3 atmosfere, sau câte sunt? Nu contează. Dar există presiune acolo, altfel sistemul nu ar funcționa. Undeva, pompele fredonează, pompează apă în sistem, creând aceeași presiune.

Dar firul nostru electric. Undeva departe, la celălalt capăt, fredonează și generatoarele, generând electricitate. Și există și presiune în fir din asta... Nu, nu, nu presiune, desigur, aici în acest fir Voltaj. Se măsoară și el, dar în unități proprii: volți.

Apa din conducte apasă pe pereți, nemișcându-se nicăieri, așteptând o ieșire pentru a se repezi acolo. flux puternic. Și în fir, tensiunea așteaptă în tăcere ca comutatorul să se închidă, astfel încât fluxul de electroni să se poată muta pentru a-și îndeplini scopul.

Și apoi robinetul s-a deschis și a curs un șuvoi de apă. Curge prin conductă, trecând de la pompă la supapa de curgere. Și de îndată ce contactele comutatorului s-au închis, electronii au trecut în fire. Ce fel de mișcare este aceasta? Acest actual. Electronii curgere. Și această mișcare, acest curent are și propria unitate de măsură: amperul.

Și mai sunt rezistenţă. Pentru apă, aceasta este, la figurat vorbind, dimensiunea orificiului din robinetul de evacuare. Cu cât gaura este mai mare, cu atât rezistența la mișcarea apei este mai mică. Este aproape același lucru în fire: cu cât rezistența firului este mai mare, cu atât este mai puțin curent.

Acesta este ceva de genul acesta, dacă vă imaginați la figurat principalele caracteristici ale electricității. Dar din punctul de vedere al științei, totul este strict: există așa-numita lege a lui Ohm. Se citește după cum urmează: I = U/R.
eu- puterea curentului. Măsurată în amperi.
U- Voltaj. Măsurată în volți.
R- rezistenta. Măsurat în ohmi.

Mai există un concept - puterea, W. De asemenea, este simplu: W = U*I. Măsurată în wați.

De fapt, aceasta este toată teoria necesară și suficientă pentru noi. Din aceste patru unități de măsură, în conformitate cu cele două formule de mai sus, pot fi derivate o serie de altele:

Sarcină Formulă Exemplu
1 Aflați puterea curentului dacă tensiunea și rezistența sunt cunoscute. I = U/R I = 220 V / 500 ohmi = 0,44 A.
2 Aflați puterea dacă curentul și tensiunea sunt cunoscute. W = U*I W = 220 V * 0,44 A = 96,8 W.
3 Aflați rezistența dacă tensiunea și curentul sunt cunoscute. R = U/I R = 220 V / 0,44 A = 500 ohmi.
4 Aflați tensiunea dacă curentul și rezistența sunt cunoscute. U = I*R U = 0,44 a * 500 ohmi = 220 v.
5 Aflați puterea dacă curentul și rezistența sunt cunoscute. W = I 2 *R W = 0,44 a * 0,44 a * 500 ohmi = 96,8 wați.
6 Aflați puterea dacă tensiunea și rezistența sunt cunoscute. W=U2/R W = 220 V * 220 V / 500 ohmi = 96,8 W.
7 Aflați puterea curentului dacă sunt cunoscute puterea și tensiunea. I = W/U I = 96,8 W / 220 V = 0,44 A.
8 Aflați tensiunea dacă se cunosc puterea și curentul. U = W/I U = 96,8 W / 0,44 A = 220 V.
9 Aflați rezistența dacă se cunosc puterea și tensiunea. R = U2/W R = 220 V * 220 V / 96,8 W = 500 ohmi.
10 Aflați rezistența dacă se cunosc puterea și curentul. R = W/I 2 R = 96,8 W / (0,44 A * 0,44 A) = 500 ohmi.

Tu spui: - De ce am nevoie de toate astea? Formule, numere... Nu am de gând să fac calcule.

Și voi răspunde la asta: - Recitiți articolul anterior. Cum poți fi sigur fără să cunoști cele mai simple adevăruri și calcule? Deși, de fapt, în viața de zi cu zi în termeni practici Cea mai interesantă este doar formula 7, în care puterea curentului este determinată la o tensiune și o putere cunoscute. De regulă, aceste 2 cantități sunt cunoscute, iar rezultatul (rezistența curentului) este cu siguranță necesar pentru a determina secțiunea transversală admisă a firului și pentru a selecta protecția.

Mai există o circumstanță care ar trebui menționată în contextul acestui articol. În industria energiei electrice, se folosește așa-numitul curent „alternant”. Adică aceiași electroni nu se mișcă întotdeauna în aceeași direcție în fire, o schimbă constant: înainte-înapoi-înainte-înapoi... Și această schimbare a direcției de mișcare este de 100 de ori pe secundă.

Stai, dar peste tot se spune că frecvența este de 50 de herți! Da, exact asta este. Frecvența este măsurată în numărul de cicluri pe secundă, dar în fiecare ciclu curentul își schimbă direcția de două ori. Cu alte cuvinte, într-o perioadă există două vârfuri care caracterizează valoare maximă curent (pozitiv și negativ) și tocmai la aceste vârfuri se schimbă direcția.

Nu vom intra în detalii mai profund, dar totuși: de ce curent alternativ și nu curent continuu?

Întreaga problemă este transmiterea energiei electrice către distante lungi. Aici intră în vigoare legea inexorabilă a lui Ohm. La sarcini grele, dacă tensiunea este de 220 volți, curentul poate fi foarte mare. Pentru a transmite electricitate cu un astfel de curent, vor fi necesare fire de secțiune transversală foarte mare.

Există o singură cale de ieșire: creșterea tensiunii. A șaptea formulă spune: I = W/U. Este destul de evident că dacă furnizăm o tensiune nu de 220 de volți, ci de 220 de mii de volți, atunci puterea curentului va scădea de o mie de ori. Aceasta înseamnă că secțiunea transversală a firelor poate fi luată mult mai mică.

Cautare site.
Puteți schimba expresia de căutare.

Energie electrica.În natură și tehnologie, procesele de conversie a energiei de la un tip la altul au loc continuu (Fig. 30). În surse energie electrica tipuri diferite energiile sunt transformate în energie electrică. De exemplu, în generatoare electrice 1, antrenată în rotație de un anumit mecanism, energia mecanică este transformată în energie electrică, în termogeneratoarele 2 - termice, în bateriile 9 când sunt descărcate și celulele galvanice 10 - chimice, în fotocelule 11 - radiante.
Receptorii de energie electrică, dimpotrivă, transformă energia electrică în alte tipuri de energie - termică, mecanică, chimică, radiantă etc. De exemplu, în motoarele electrice 3 energia electrică este transformată în energie mecanică, în dispozitivele electrice de încălzire 5 în termică. energie, în băile electrolitice 8 și bateriile 7 când sunt încărcate - într-una chimică, în lămpi electrice ah 6 - în radiant și termic, în antene sunt 4 emițătoare radio - în radiant.

Măsura energiei este munca. Lucrul W efectuat de un curent electric într-un timp t la o tensiune cunoscută U și curentul I este egal cu produsul dintre tensiune și curent și durata acțiunii sale:

W=UIt (29)

Lucrul efectuat de un curent electric de 1 A la o tensiune de 1 V timp de 1 s este luat ca unitate de energie electrică. Această unitate se numește joule (J). Joule, care este numit și watt-secundă (W*s), este o unitate de măsură foarte mică, așa că în practică se folosesc unități mai mari pentru măsurarea energiei electrice - watt-oră (1 Wh = 3600 J), kilowatt- oră (1 kW*h = 1000 W*h = 3,6*10 6 J), megawat-oră (1 MW*h=1000 kW*h=3,6*10 9 J).

Energie electrică. Energia primită de receptor sau furnizată de sursa de curent în decurs de 1 s se numește putere. Puterea P la valori constante ale lui U și I este egală cu produsul dintre tensiunea U și curentul I:

P=UI(30)

Folosind legea lui Ohm pentru a determina curentul și tensiunea în funcție de rezistența R și conductivitatea G, pot fi obținute alte expresii pentru putere. Dacă înlocuim tensiunea U=IR sau curentul I=U/R=UG în formula (30), obținem

P = I 2 R (31)

P = U 2 /R = U 2 G (32)

Prin urmare, puterea electrică este egală cu pătratul curentului și rezistența, sau pătratul tensiunii împărțit la rezistență, sau pătratul tensiunii înmulțit cu conductivitate.

Puterea care este creată de un curent de 1 A la o tensiune de 1 V este luată ca unitate de putere și se numește watt (W). În tehnologie, puterea se măsoară în unități mai mari: kilowați (1 kW = 1000 W) și megawați (1 MW = 1.000.000 W).

Pierderi de energie și eficiență. Când se transformă energia electrică în alte tipuri de energie, sau invers, nu toată energia este convertită în tipul necesar de energie, o parte din ea este cheltuită (pierdută) în mod neproductiv pentru a depăși frecarea în rulmenții mașinii, firele de încălzire etc. Aceste energie; pierderile sunt inevitabile în orice mașină și orice aparat.
Raportul dintre puterea furnizată de o sursă sau receptor de energie electrică și puterea pe care o primește se numește eficiența sursei sau receptorului. Eficiență (eficiență)

? = P 2 /P 1 = P 2 /(P 2 + ?P) (33)

P 2 - putere de ieșire (utilă);
P 1 - puterea primită;
?P - pierdere de putere.

Eficiența este întotdeauna mai mică decât unitate, deoarece în orice mașină și orice aparat există pierderi de energie. Uneori, eficiența este exprimată ca procent. Astfel, motoarele de tracțiune ale locomotivelor electrice și diesel au o eficiență de 86-92%, transformatoarele puternice - 96-98%, stațiile de tracțiune - 94-96%, reteaua de contact electrificată căi ferate- aproximativ 90%, generatoare de locomotive diesel - 92-94%.
Să luăm în considerare, ca exemplu, distribuția energiei într-un circuit electric (Fig. 31). Generatorul 1, care alimentează acest circuit, primește putere mecanică P mx = 28,9 kW de la motorul primar 2 (de exemplu, un motor diesel) și furnizează putere electrica R el = 26 kW (2,9 kW sunt pierderi de putere în generator). Prin urmare, are eficiență? genă = R el / R mx = 26/28,9 = 0,9.

Puterea R el = 26 kW furnizată de generator este cheltuită pentru alimentarea lămpilor electrice (6 kW), încălzirea sobelor electrice (7,2 kW) și alimentarea motorului electric (10,8 kW). O parte din puterea P pr = 2 kW se pierde prin încălzirea inutilă a firelor care conectează generatorul la consumatori.

În fiecare receptor de energie electrică apar și pierderi de putere. ÎN motor electric 3 pierderi de putere sunt de 0,8 kW (primește 10,8 kW de putere din rețea, dar furnizează doar 10 kW), deci eficiența ?dv = 10/10,8 = 0,925. Din puterea de 6 kW primită de lămpi, doar o mică parte este folosită pentru a crea energie radiantă, cea mai mare parte este disipată inutil ca căldură. Într-o sobă electrică, nu toată puterea de 7,2 kW primită este folosită pentru încălzirea alimentelor, deoarece o parte din căldura pe care o creează este disipată în spațiul înconjurător. Atunci când se iau în considerare circuitele electrice, împreună cu determinarea curenților și tensiunilor asupra cărora acționează zone separate, este necesar să se determine puterea transmisă prin ele. În acest caz, trebuie respectat așa-numitul bilanț energetic al capacităților. Aceasta înseamnă că puterea primită de orice dispozitiv (sursă de curent sau consumator) sau secțiune a circuitului electric trebuie să fie egală cu suma puterii pe care o furnizează și a pierderilor de putere care apar în acest aparat sau secțiune a lanțului.

Conectarea unui consumator la o rețea electrică de uz casnic sau industrial a cărei putere este mai mare decât cea pentru care este proiectat cablul sau firul este plină de consecințe cele mai neplăcute și uneori catastrofale. La organizare adecvată cablajul electric din interiorul spațiului de locuit se va declanșa în mod constant întrerupătoare de circuit sau arde sigurante(blocuri de trafic).

Dacă protecția este efectuată incorect sau lipsește cu totul, acest lucru poate duce la:

  • la arderea firului sau cablului de alimentare;
  • topirea izolaţiei şi scurt circuitîntre fire;
  • supraîncălzirea conductoarelor de cablu de cupru sau aluminiu și incendiu.

Prin urmare, înainte de a conecta un consumator la rețeaua electrică, este recomandabil să cunoașteți nu numai puterea electrică nominală a acestuia, ci și curentul consumat din rețea.

Calculul consumului de energie

Formula de calcul a puterii în funcție de curent și tensiune este familiară de la un curs de fizică școlar. Calculul puterii curent electric(în wați) pentru o rețea monofazată se realizează conform expresiei:

  • în care U este tensiunea în volți
  • I – curent în amperi;
  • Cosφ este factorul de putere, în funcție de natura sarcinii.

Poate apărea întrebarea - de ce avem nevoie de o formulă pentru calcularea puterii curente, când aceasta poate fi aflată din pașaportul dispozitivului conectat? Definiție parametrii electrici, inclusiv consumul de putere și curent este necesar în etapa de proiectare a cablajului electric. De curent maxim debitul în rețea este determinat de secțiunea transversală a firului sau cablului. Pentru a calcula curentul în funcție de putere, puteți utiliza formula convertită:

Factorul de putere depinde de tipul de sarcină (activă sau reactivă). Pentru calculele zilnice, se recomandă să luați valoarea acesteia egală cu 0,90...0,95. Cu toate acestea, atunci când conectați sobe electrice, încălzitoare, lămpi cu incandescență, a căror sarcină este considerată activă, acest coeficient poate fi considerat egal cu 1.

Formulele de mai sus pentru calcularea puterii în funcție de curent și tensiune pot fi utilizate pentru o rețea monofazată cu o tensiune de 220,0 volți. Pentru o rețea trifazată au o formă ușor modificată.

Calculul puterii consumatorilor trifazici

Determinarea consumului de energie pentru o rețea trifazată are propriile sale specificități. Formula de calcul a puterii curentului electric a consumatorilor casnici trifazici este următoarea:

Р=3,00,5 ×U×I×Cosφ sau 1,73×U×I×Cosφ,

Caracteristici de calcul

Formulele de mai sus sunt destinate calculelor simplificate ale gospodăriei. La determinarea parametrilor efectivi, trebuie luată în considerare conexiunea efectivă. Un exemplu tipic este calculul consumului de energie de la o baterie. Deoarece curentul curge în circuit este constant, factorul de putere nu este luat în considerare, deoarece natura sarcinii nu afectează consumul de energie. Atât pentru activ cât și consumatorii reactivi valoarea sa este luată egală cu 1,0.

A doua nuanță care trebuie luată în considerare atunci când se efectuează calcule electrice de uz casnic este valoarea reală a tensiunii. Nu este un secret pentru nimeni că, în zonele rurale, tensiunea rețelei poate fluctua în limite destul de largi. Prin urmare, atunci când se utilizează formule de calcul, este necesar să se înlocuiască valorile reale ale parametrilor în ele.

Mai mult sarcină mai dificilă calcul consumatori trifazici. La determinarea fluxului de curent în rețea, este necesar să se ia în considerare suplimentar tipul de conexiune - „stea” sau „delta”.

  • Serghei Savenkov

    un fel de recenzie „scurtă”... de parcă ne-am grăbi pe undeva