Расчет мощности по: Расчет мощности по току и напряжению

Содержание

Калькулятор мощности постоянного тока • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Функциональность этого сайта будет ограничена, так как в Вашем браузере отключена поддержка JavaScript!


Электротехнические и радиотехнические калькуляторы

Электроника — область физики и электротехники, изучающая методы конструирования и использования электронной аппаратуры и электронных схем, содержащих активные электронные элементы (диоды, транзисторы и интегральные микросхемы) и пассивные электронные элементы (резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы), а также соединения между ними.

Радиотехника — инженерная дисциплина, изучающая проектирование и изготовление устройств, которые передают и принимают радиоволны в радиочастотной области спектра (от 3 кГц до 300 ГГц), также обрабатывают принимаемые и передаваемые сигналы. Примерами таких устройств являются радио- и телевизионные приемники, мобильные телефоны, маршрутизаторы, радиостанции, кредитные карточки, спутниковые приемники, компьютеры и другое оборудование, которое передает и принимает радиосигналы.

В этой части Конвертера физических единиц TranslatorsCafe.com представлена группа калькуляторов, выполняющих расчеты в различных областях электротехники, радиотехники и электроники.

На этих страницах размещены конвертеры единиц измерения, позволяющие быстро и точно перевести значения из одних единиц в другие, а также из одной системы единиц в другую. Конвертеры пригодятся инженерам, переводчикам и всем, кто работает с разными единицами измерения.

Изучайте технический английский язык и технический русский язык с нашими видео! — Learn technical English and technical Russian with our videos!

Мы работаем над обеспечением точности конвертеров и калькуляторов TranslatorsCafe. com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.

Если вы заметили неточность в расчётах или ошибку в тексте, или вам необходим другой конвертер для перевода из одной единицы измерения в другую, которого нет на нашем сайте — напишите нам!

Канал Конвертера единиц TranslatorsCafe.com на YouTube


Random converter



  • Калькуляторы
  • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы

Калькулятор мощности постоянного тока

Электрическая схема с резистивной нагрузкой и источником питания постоянного тока

Этот калькулятор потребляемой мощности постоянного тока определяет электрическую мощность по известным значениям напряжения, тока и сопротивления. Можно ввести любые два значения и получить два неизвестных значения.

Пример 1: Рассчитайте сопротивление нагрузки и мощность, потребляемую 12-вольтовой галогенной ксеноновой лампой, потребляющей ток 5,5 А.

Пример 2: Рассчитайте мощность, потребляемую смартфоном, подключенным к зарядному устройству, и его сопротивление нагрузки, если напряжение зарядного устройства 5,05 В и зарядный ток 45 мА (см. рисунок ниже).

Пример 3: Рассчитайте ток в нагрузке и напряжение на ее выводах, если нагрузка потребляет 2 Вт мощности и ее сопротивление 10 Ом.

Напряжение

Uмикровольт (мкВ)милливольт (мВ)вольт (В)киловольт (кВ)мегавольт (МВ)

Ток

Iмикроампер (мкА)миллиампер (мА)ампер (А)килоампер (кА)

Сопротивление

Rмиллиом (мОм)ом (Ом)килоом (кОм)мегаом (МОм)

Мощность

Pмикроватт (мкВт)милливатт (мВт)ватт (Вт)киловатт (кВт)мегаватт (МВт)

Для расчета введите любые две величины и нажмите на кнопку Рассчитать.

Поделиться

Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры

Twitter Facebook Google+ VK

Закрыть

Определения и формулы

Электрический разряд

Сила тока

Электрическое напряжение

Электрическое сопротивление

Электрическая мощность

Расчет электрической мощности на постоянном токе

Определения и формулы

Этот калькулятор используется для расчета мощности постоянного тока и всё, о чем тут говорится, относится, в основном, к постоянному току. Намного более сложный случай расчета мощности в цепях переменного тока рассматривается в нашем Калькуляторе мощности переменного тока. См. также Калькулятор пересчета ВА в ватты.

Электрический разряд

Линия электропередачи — пример устройства для передачи энергии от места, где она вырабатывается, до места, где она потребляется.

Электрический заряд или количество электричества — скалярная физическая величина, определяющая способность тел создавать электромагнитные поля и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. На электрически заряженное тело, помещенное в электромагнитное поле, действует сила, при этом заряды противоположного знака притягиваются друг к другу, а одноименные заряды — отталкиваются.

Единицей измерения электрического заряда в системе СИ является кулон, равный заряду, проходящему через поперечное сечение проводника с током один ампер в течение одной секунды. Несмотря на то, что мы наблюдаем перемещение зарядов в любой электрической схеме, количество заряда не изменяется, так как электроны не создаются и не разрушаются. Электрический заряд в движении представляет собой электрический ток, рассматриваемый ниже. При перемещении заряда из одного места в другое мы осуществляем передачу электрической энергии.

Подробнее об электрическом заряде, линейной плотности заряда, поверхностной плотности заряда и объемной плотности заряда и единицах их измерения.

Сила тока

Сила тока — физическая величина, представляющая собой скорость перемещения заряженных частиц или носителей заряда (электронов, ионов или дырок) через некоторое сечение проводящего материала, который может быть металлом (например, проводом), электролитом (например, нейроном) или полупроводником (например транзистором). Если говорить более конкретно, это скорость потока электронов, например в схеме, показанной на рисунке выше.

В системе СИ единицей измерения силы тока является ампер (символ А). Один ампер — это ток, возникающий при движении заряженных частиц со скоростью один кулон в секунду. Обозначается электрический ток символом I и происходит от французского intensité du courant («интенсивность тока»).

Электрический ток может протекать в любом направлении — от отрицательной к положительной клемме электрической схемы и наоборот, в зависимости от типа заряженных частиц. Положительные частицы (положительные ионы в электролитах или дырки в полупроводниках) движутся от положительного потенциала к отрицательному и это направление произвольно принято за направление электрического тока. Такое направление можно рассматривать как движение заряженных частиц от более высокого потенциала к более низкому потенциалу или более высокой энергии к более низкой энергии. Это определение направления электрического тока сложилось исторически и стало популярным до того, как стало понятно, что электрический ток в проводах определяется движением отрицательных зарядов.

Такое произвольно принятое направление электрического тока можно также использовать для объяснения электрических явлений с помощью гидравлической аналогии. Мы понимаем, что вода движется из точки с более высоким давлением в точку с более низким давлением. Между точками с одинаковыми давлениями потока воды быть не может. Поведение электрического тока аналогично — он движется от точки с более высоким электрическим потенциалом (положительной клеммы) к точке с более низким потенциалом (отрицательной клемме).

Труба с водой ведет себя как проводник, а вода в ней — как электрический ток. Давление в трубе можно сравнить с электрическим потенциалом. Мы также можем сравнить основные элементы электрических схем с их гидравлическими аналогами: резистор эквивалентен сужению в трубе (например, из-за застрявших там волос), конденсатор можно сравнить с установленной в трубе гибкой диафрагмой. Катушку индуктивности можно сравнить с тяжелой турбиной, помещенной в поток воды, а диод можно сравнить с шариковым обратным клапаном, который позволяет потоку жидкости двигаться только в одном направлении.

В системе СИ сила тока измеряется в амперах (А) и названа в честь французского физика Андре Ампера. Ампер — одна из семи основных единиц СИ. В мае 2019 г. было принято новое определение ампера, основанное на использовании фундаментальных физических констант. Ампер также можно определить как один кулон заряда, проходящий через определенную поверхность в одну секунду.

Подробную информацию об электрическом токе можно найти в наших конвертерах Электрический ток и Линейная плотность тока.

Скорость передачи заряда можно изменять, и эта возможность используется для передачи информации. Все системы передачи связи, такие как радио (конечно, сюда относятся и смартфоны) и телевидение, основаны на этом принципе.

Электрическое напряжение

Электрическое напряжение или разность потенциалов в статическом электрическом поле можно определить как меру работы, требуемой для перемещения заряда между выводами элемента электрической схемы. Элементом может быть, например, лампа, резистор, катушка индуктивности или конденсатор. Напряжение может существовать между двумя выводами элемента независимо от того протекает между ними ток или нет. Например, у 9-вольтовой батарейки имеется напряжение между клеммами даже если к ней ничего не присоединено и ток не протекает.

Единицей напряжения в СИ является вольт, равный одному джоулю работы по переносу одного кулона заряда. Вольт назван в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

В Северной Америке для обозначения напряжения обычно используется буква V, что не слишком удобно. Фактически, это так же неудобно, как и использование футов и дюймов. Сравните, например, V = 5 V or U = 5 V. Что бы вы выбрали? Во многих других странах, считают, что для обозначения напряжения лучше использовать букву U — потому что так удобнее. В немецких, французских и русских учебниках используется U. Считается, что эта буква происходит от немецкого слова Unterschied, означающего разницу или разность (напряжение — разность потенциалов).

Мы знаем, что энергия, которая была использована для перемещения заряда через элемент схемы, не может исчезнуть и должна где-то появиться в той или иной форме. Это называется принципом сохранения энергии.

Например, если этим элементом был конденсатор или аккумулятор, то энергия будет храниться в форме электрической энергии, готовой для немедленного использования. Если же этот элемент был, например, нагревательным элементом в духовке, то электроэнергия была преобразована в тепловую. В громкоговорителе электрическая энергия преобразуется в акустическую, то есть механическую энергию, и тепловую энергию. Практически вся энергия, которую потребляет работающий компьютер, превращается в тепло, которое нагревает помещение, в котором он находится.

Теперь рассмотрим электрический элемент в форме автомобильной аккумуляторной батареи, подключенной к генератору для зарядки. В этом случае энергия подается в элемент. Если же двигатель не работает, но работает акустическая система автомобиля, то энергия подается самим элементом (батареей). Если ток входит в одну из двух клемм аккумулятора и внешний источник тока (в нашем случае — генератор) должен расходовать энергию, чтобы получить этот ток, то такая клемма называется положительной по отношению к другой клемме аккумулятора, которая называется отрицательной. Отметим, что эти знаки «плюс» и «минус» выбраны условно и позволяют нам обозначить напряжение, существующее между двумя клеммами.

Подробнее об электрическом потенциале и напряжении

USB тестер с соединителями типа USB-C, подключенный к зарядному устройству и смартфону (см. Пример 2 выше)

На рисунке выше показан рассмотренный в Примере 2 USB тестер с соединителями USB Type C, подключенный к зарядному устройству USB (слева). Справа к тестеру подключен заряжаемый смартфон. Тестер измеряет потребляемый смартфоном ток. Красной стрелкой на тестере показано текущее направление тока. Иными словами, на дисплее тестера показано, что нагрузка (смартфон) подключена к правому порту и заряжается. Отметим, что если вместо зарядного устройства к левому порту подключить какое-нибудь USB-устройство, например, флэш-накопитель (флэшку), то данный тестер покажет обратное направление движения тока и потребляемый флэшкой ток.

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойство тел препятствовать прохождению электрического тока. Оно равно отношению напряжения на выводах элемента к протекающему через него току:

Эта формула называется законом Ома. Многие проводящие материалы имеют постоянную величину сопротивления R, поэтому U и I связаны прямой пропорциональной зависимостью. Сопротивление материалов определяется, в основном, двумя свойствами: самим материалом и его формой и размерами. Например, электроны могут свободно двигаться через золотой или серебряный проводник и не так легко через стальной проводник. Они совсем не могут двигаться по изоляторам любой формы. Конечно, и другие факторы влияют на сопротивление, однако в значительной меньшей мере. Такими факторами являются, например, температура, чистота проводящего материала, механическое напряжение проводящего материала (используется в тензорезистивных датчиках) и его освещение (используется в фоторезисторах).

Подробнее об электрическом сопротивлении, проводимости and удельной проводимости and удельном сопротивлении.

Электрическая мощность

Мощность представляет собой скалярную физическую величину, равную скорости изменения, передачи или потребления энергии в физической системе. В электродинамике мощность — физическая величина, характеризующая скорость передачи, преобразования или потребления электрической энергии. В системе СИ единицей электрической мощности является ватт (Вт), определяемый как 1 джоуль в секунду. Скорость передачи электрической энергии равна одному ватту, если один джоуль энергии расходуется на перемещение одного кулона заряда в течение одной секунды.

Более подробную информацию о мощности вы найдете в нашем Конвертере единиц мощности.

Расчет электрической мощности на постоянном токе

Мощность, необходимая для перемещения определенного числа кулонов в секунду (то есть для создания тока I в амперах) через элемент схемы с разностью потенциалов U пропорциональна току и напряжению, то есть

В правой части этого уравнения находится произведение джоулей на кулоны (напряжение в вольтах) на кулоны в секунду (ток в амперах), в результате получаются джоули в секунду, как и ожидалось. Это уравнение определяет мощность, поглощенную в нагрузке, выраженную через напряжение на выводах нагрузки и протекающий через нее ток. Это уравнение используется в нашем калькуляторе вместе с уравнением закона Ома.

Лабораторный блок питания, показывающий напряжение на нагрузке и протекающий через нее ток

Автор статьи: Анатолий Золотков

Вас могут заинтересовать и другие калькуляторы из группы «Электротехнические и радиотехнические калькуляторы»:

Калькулятор резистивно-емкостной цепи

Калькулятор параллельных сопротивлений

Калькулятор параллельных индуктивностей

Калькулятор емкости последовательного соединения конденсаторов

Калькулятор импеданса конденсатора

Калькулятор импеданса катушки индуктивности

Калькулятор взаимной индукции

Калькулятор взаимоиндукции параллельных индуктивностей

Калькулятор взаимной индукции — последовательное соединение индуктивностей

Калькулятор импеданса параллельной RC-цепи

Калькулятор импеданса параллельной LC-цепи

Калькулятор импеданса параллельной RL-цепи

Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной LC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RL-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RLC-цепи

Калькулятор аккумуляторных батарей

Калькулятор литий-полимерных аккумуляторов для дронов

Калькулятор индуктивности однослойной катушки

Калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки для устройств радиочастотной идентификации (RFID) и ближней бесконтактной связи (NFC)

Калькулятор расчета параметров коаксиальных кабелей

Калькулятор светодиодов. Расчет ограничительных резисторов для одиночных светодиодов и светодиодных массивов

Калькулятор цветовой маркировки резисторов

Калькулятор максимальной дальности действия РЛС

Калькулятор зависимости диапазона однозначного определения дальности РЛС от периода следования импульсов

Калькулятор радиогоризонта и дальности прямой радиовидимости РЛС

Калькулятор радиогоризонта

Калькулятор эффективной площади антенны

Симметричный вибратор

Калькулятор частоты паразитных субгармоник (алиасинга) при дискретизации

Калькулятор мощности переменного тока

Калькулятор пересчета ВА в ватты

Калькулятор мощности трехфазного переменного тока

Калькулятор преобразования алгебраической формы комплексного числа в тригонометрическую

Калькулятор коэффициента гармонических искажений

Калькулятор законов Ома и Джоуля — Ленца

Калькулятор времени передачи данных

Калькулятор внутреннего сопротивления элемента питания батареи или аккумулятора

Калькуляторы Электротехнические и радиотехнические калькуляторы

Как рассчитать мощность электрического тока?

Большинство бытовых приборов, подключаемых к сети, характеризуются таким параметром, как электрическая мощность устройства. С физической точки зрения мощность представляет собой количественное выражение совершаемой работы. Поэтому для оценки эффективности того или иного устройства вам необходимо знать нагрузку, которую он будет создавать в цепи. Далее мы рассмотрим особенности самого понятия и как найти мощность тока, обладая различными характеристиками самого устройства и электрической сети.

Понятие электрической мощности и способы ее расчета

С электротехнической точки зрения она представляет собой количественное выражение взаимодействия энергии с материалом проводников и элементами при протекании тока в электрической цепи. Из-за наличия электрического сопротивления во всех деталях, задействованных в проведения электротока, направленное движение заряженных частиц встречает препятствие на пути следования. Это и обуславливает столкновение носителей заряда, электроэнергия переходит в другие виды и выделяется в виде излучения, тепла или механической энергии в окружающее пространство. Преобразование одного вида в другой и есть потребляемая мощность прибора или участка электрической цепи.

В зависимости от параметров источника тока и напряжения мощность также имеет отличительные характеристики. В электротехнике обозначается S, P и Q, единица измерения согласно международной системы СИ – ватты. Вычислить мощность можно через различные параметры приборов и электрических приборов. Рассмотрим каждый из них более детально.

Через напряжение и ток

Наиболее актуальный способ, чтобы рассчитать мощность в цепях постоянного тока – это использование данных о силе тока и приложенного напряжения. Для этого вам необходимо использовать формулу расчета: P = U*I

Где:

  • P – активная мощность;
  • U – напряжение приложенное к участку цепи;
  • I  – сила тока, протекающего через соответствующий участок.

Этот вариант подходит только для активной нагрузки, где постоянный ток не обеспечивает взаимодействия с реактивной составляющей цепи. Чтобы найти мощность вам нужно выполнить произведение силы тока на напряжение. Обе величины должны находиться в одних единицах измерения – Вольты и Амперы, тогда результат также получится в Ваттах. Можно использовать и другие способы кВ, кА, мВ, мА, мкВ, мкА и т.д., но и параметр мощности пропорционально изменит свой десятичный показатель.

Через напряжение и сопротивление

Для большинства электрических устройств известен такой параметр, как внутреннее сопротивление, которое принимается за константу на весь период их эксплуатации. Так как бытовые или промышленные единицы подключаются к источнику с известным номиналом напряжения, определять мощность достаточно просто. Активная мощность находится из предыдущего соотношения и закона Ома для участка цепи, согласно которого ток на участке прямо пропорционален величине приложенного напряжения и имеет обратную пропорциональность к сопротивлению:

I = U/R

Если выражение для вычисления токовой нагрузки подставить в предыдущую формулу, то получится такое выражение для определения мощности:

P = U*(U/R)=U2/R

Где,

  • P – величина нагрузки;
  • U – приложенная разность потенциалов;
  • R – сопротивление нагрузки.

Через ток и сопротивление

Бывает ситуация, когда разность потенциалов, приложенная к электрическому прибору, неизвестна или требует трудоемких вычислений, что не всегда удобно. Особенно актуален данный вопрос, если несколько устройств подключены последовательно и вам неизвестно, каким образом потребляемая электроэнергия распределяется между ними. Подход в определении здесь ничем не отличается от предыдущего способа, за основу берется базовое утверждение, что электрическая нагрузка рассчитывается как P = U×I, с той разницей, что напряжение нам не известно.

Поэтому ее мы также выведем из закона Ома, согласно которого нам известно, что падение напряжения на каком-либо отрезке линии или электроустановки прямо пропорционально току, протекающему по этому участку и сопротивлению отрезка цепи:

U=I*R

после того как выражение подставить в формулу мощности, получим:

P = (I*R)*I =I2*R

Как видите, мощность будет равна квадрату силы тока умноженной на сопротивление.

Полная мощность в цепи переменного тока

Сети переменного тока кардинально отличаются от постоянного тем, что изменение электрических величин, приводит к появлению не только активной, но и реактивной составляющей. В итоге суммарная мощность будет также состоять активной и реактивной энергии:

Где,

  • S – полная мощность
  • P – активная составляющая – возникает при взаимодействии электротока с активным сопротивлением;
  • Q – реактивная составляющая – возникает при взаимодействии электротока с реактивным сопротивлением.

Также составляющие вычисляются через тригонометрические функции, так:

P = U*I*cosφ

Q = U*I*sinφ

что активно используется в расчете электрических машин.

Рис. 1. Треугольник мощностей

Пример расчета полной мощности для электродвигателя

Отдельный интерес представляет собой нагрузка, подключенная к трехфазной сети, так как электрические величины, протекающие в ней, напрямую зависят от номинальной нагрузки каждой из фаз. Но для наглядности примера мы не будем рассматривать, как найти мощность несимметричного прибора, так как это довольно сложная задача, а приведем пример расчета трехфазного двигателя.

Особенность питания и асинхронной и синхронной электрической машины заключается в том, что на обмотки может подаваться и фазное и линейное напряжение. Тот или иной вариант, как правило, обуславливается способом соединения обмоток электродвигателя. Тогда мощность будет вычисляться по формуле:

S = 3*Uф*Iф

В случае выполнения расчетов с линейным напряжением, чтобы найти мощность формула примет вид:

Активная и реактивная мощности будут вычисляться по аналогии с сетями переменного тока, как было рассмотрено ранее.

Теперь рассмотрим вычисления на примере конкретной электрической машины асинхронного типа. Следует отметить, что официальная производительность, указываемая в паспортных данных электродвигателя – это полезная мощность, которую двигатель может выдать при совершении оборотов вала. Однако полезная кардинально отличается от полной, которую можно вычислить за счет коэффициента мощности.

Рис. 2. Шильд электродвигателя

Как видите, для вычислений с шильда мы возьмем следующую информацию об электродвигателе:

  • полезная производительность – 3 кВт, а в переводе на систему измерения – 3000 Вт;
  • коэффициент полезного действия – 80%, а в пересчете для вычислений будем пользоваться показателем 0,8;
  • тригонометрическая функция соотношения активных и реактивных составляющих – 0,74%;
  • напряжение, при соединении обмоток треугольником составит 220 В;
  • сила тока при том же способе соединения – 13,3 А.

С таким перечнем характеристик можно воспользоваться несколькими способами:

S = 1,732*220*13,3 = 5067 Вт

Чтобы найти искомую величину, сначала определяем активную составляющую:

P = Pполезная / КПД = 3000/0.8 = 3750 Вт

Далее полную по способу деления активной  на коэффициент cos φ:

S = P/cos φ = 3750/0. 74 = 5067 Вт

Как видите, и в первом, и во втором случае искомая величина получилась одинакового значения.

Примеры задач

Для примера рассмотрим вычисление на участках электрической цепи с последовательным и параллельным соединением элементов. Первый вариант предусматривает ситуацию, когда все детали соединяются друг за другом от одного полюса источника питания до другого.

Рис. 3. Последовательная расчетная цепь

Как видите на рисунке, в качестве источника мы используем батарейку с номинальным напряжением 9 В и три резистора по 10, 20 и 30 Ом соответственно. Так как номинальный ток нам не известен, расчет произведем через напряжение и сопротивление:

P = U2/R = 81 / (10+20+30) = 1.35 Вт

Для параллельной схемы подключения возьмем в качестве примера участок цепи с двумя резисторами и одним источником тока:

Рис. 4. Параллельная схема подключения

Как видите, для удобства расчетов нам нужно привести параллельно подключенные резисторы к схеме замещения, из чего получится:

Rобщ = (R1*R2) / (R1+R2) = (10*15) / (10+15) = 6 Ом

Тогда искомый номинал нагрузки мы можем узнать через значение тока и сопротивления:

P = I2*R = 25*6 = 150 Вт

Видео по теме

Сопротивление току напряжения и электрическая мощность общие основные электрические формулы математические расчеты формула калькулятора для расчета мощности уравнение работы энергии закон мощности ватты понимание общая электрическая круговая диаграмма расчет электроэнергии электрическая ЭДС напряжение формула мощности уравнение два разных уравнения для расчета мощности общий закон ома аудио физика электричество электроника формула колесо формулы амперы ватты вольты омы уравнение косинуса аудиотехника круговая диаграмма заряд физика мощность звукозапись расчет электротехника формула мощность математика пи физика отношение отношение

Напряжение, ток, сопротивление и электрическая мощность, общие основные электрические формулы, математические расчеты, формула калькулятора для расчета мощности, энергия, работа, уравнение, мощность, закон, ватты, понимание, общая электрическая круговая диаграмма, расчет электричества, электрическая ЭДС, напряжение, формула мощности, уравнение, два разных уравнения для расчета мощности, общий закон Ома, аудиофизика, электричество, электроника. формула колесо формулы амперы ватты вольты омы уравнение косинуса аудиотехника круговая диаграмма заряд физика мощность звукозапись расчет электротехника формула мощность математика пи физика отношения отношения — sengpielaudio Sengpiel Berlin


Немецкая версия

 

Electric Current , Electric Power , Electrical Voltage
 
Electricity and Electric Charge
 
The most common general formulas used in electrical engineering
 
Основные формулы and Calculations  
 
Relationship of the physical and electrical quantities (parameters)  
Electric voltage V , amperage I , resistivity
R , импеданс Z ,
мощность и мощность P
Вольт В , Ампер А,

8 сопротивление

Импеданс Ом ω и WATT W

. Номинальный импеданс Z = 4, 8, и 16 Ом (Loudspeakers) часто используются в Aspakers). Р .
Уравнение закона Ома (формула): В = I × R и уравнение степенного закона (формула): P = I × В .
P = мощность, I или J = латиница: influare, международный ампер или интенсивность и R = сопротивление.
В = напряжение, разность электрических потенциалов Δ В или E = электродвижущая сила (ЭДС = напряжение).

 

Введите два любых известных значения и нажмите «Рассчитать», чтобы
решить для двух других. Пожалуйста, введите только два значения.
Используемый браузер, к сожалению, не поддерживает Javascript.
Программа указана, но собственно функция отсутствует.

Формула колеса электротехники

В происходит от «напряжение», а E от «электродвижущая сила (ЭДС)». E означает также энергия , поэтому мы выбираем V .
Энергия = напряжение × заряд. Е = В × Q . Некоторым лучше придерживаться E вместо V , так что делайте это. Для R взять Z .
12 самых важных формул:
Напряжение V = I × R = P / I = √ ( P × R ) в Volts V Current I 9 = ). = P / В = √( P / R ) в амперах A
Сопротивление R = V / I = P / I 2 = V 2 / P в 2 / P в OHM × I = R × I 2 = В 2 / R в ваттах Вт

 

См. также: Колесо формулы акустики (аудио)

The Big Power Formulas    
        Расчет электрической и механической мощности (сила) 

Формула мощности 1 – Уравнение электрической мощности: Мощность P = I × В = R × I 2 2 2 90 90 6 R
 где мощность P в ваттах, напряжение В в вольтах, а ток I постоянного тока в амперах.
Если есть переменный ток, посмотрите также на коэффициент мощности PF = cos φ и φ = угол коэффициента мощности
(фазовый угол) между напряжением и силой тока.
 Электричество Энергия равно E = P × т − измеряется в ватт-часах или также в кВтч. 1J = 1N × M = 1W × S

Формула мощности 2 — Уравнение механической мощности: Power P = E ó Вт,
Мощность P = работа/время ( Вт t ). Энергия E в джоулях, а время t в секундах. 1 Вт = 1 Дж/с.
 Мощность = сила, умноженная на смещение, деленная на время P = F × с/т или
Мощность = сила, умноженная на скорость (скорость) P = F × v.
 
Неискаженного мощного звука в этих формулах не найти. Пожалуйста, берегите уши!
Барабанная перепонка и диафрагма микрофона действительно двигаются только волнами
.
звуковое давление . Что не делает ни интенсивность, ни мощность, ни энергия.
Если вы занимаетесь аудиозаписью, разумно не заботиться об энергии,
мощность и интенсивность как причина , больше заботьтесь о эффекте звукового давления p
и уровень звукового давления в ушах и в микрофонах и посмотрите на соответствующий
аудио напряжение В ~ р ; см. : Звуковое давление и звуковая мощность − следствие и причина
важно эффективность громкоговорителей. Сюда входит типичный вопрос:
Сколько децибел (дБ) на самом деле в два или три раза больше громкости?
 На самом деле среднеквадратичная мощность отсутствует. Слова «среднеквадратическая мощность» неверны. Есть расчет
мощности, которая является произведением среднеквадратичного напряжения и среднеквадратичного тока.
Вт RMS не имеет смысла. На самом деле, мы используем этот термин как крайнее сокращение мощности в
.
ватты рассчитаны по измерению среднеквадратичного значения напряжения. Пожалуйста, прочитайте здесь:
Почему не существует таких понятий, как «среднеквадратичное значение ватт» или «ватт среднеквадратичное значение» и никогда не было.
 Мощность «среднеквадратичная» — это довольно глупый термин, получивший распространение среди специалистов по аудиотехнике.
Мощность – это количество энергии, которое преобразуется в единицу времени. Ожидайте платить больше, когда
требуя большей мощности.

 

 
Андр-Мари Ампре был французским физиком и математиком.
Его именем названа единица измерения электрического тока в системе СИ ампер .
Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта был итальянским физиком.
В его честь была названа единица измерения электрического напряжения в системе СИ вольт .
Георг Симон Ом — немецкий физик и математик.
Его именем названа единица измерения электрического сопротивления в системе СИ, равная Ом Ом.
Джеймс Уатт был шотландским изобретателем и инженером-механиком.
Его именем названа единица измерения электрической мощности (мощности) в системе СИ ватт .
 

 
 


Мощность, как и все размеры энергии, в первую очередь является расчетным значением.

 

 
Слово «усилитель мощности» используется неправильно, особенно в аудиотехнике.
Напряжение и ток могут быть усилены. Странный термин «усилитель мощности»
стал пониматься как усилитель, предназначенный для управления нагрузкой
например громкоговоритель.
Мы называем произведение усиления по току и усиления по напряжению «усилением мощности».

 

 


Совет: Треугольник электрического напряжения В = I × R (закон Ома VIR)
Пожалуйста, введите два значения , будет рассчитано третье значение.

Треугольник электрической мощности P = I × В (степенной закон PIV)
Пожалуйста, введите два значений, будет рассчитано третье значение.

С помощью магического треугольника можно легко вычислить все формулы. Вы прячетесь с
пальцем вычисляемое значение. Два других значения показывают, как производить вычисления.
 

Расчеты: закон Ома — магический треугольник Ома
Измерение входного и выходного импеданса

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК (AC) ~

В l = линейное напряжение (вольт), В p = фазное напряжение (вольт), I l = линейный ток (ампер), ампер)
Z = импеданс (Ом), P = мощность (ватт), φ = угол коэффициента мощности, VAR = вольт-ампер (реактивный)

Ток (одна фаза): I = P / В p × cos φ      Current (3 phases): I = P / √3 V l ×cos φ or I = P / 3 V p ×cos φ  
Мощность (одна фаза): P = В p × I p ×cos φ      Мощность (3 фазы): P = √3 В л × I l × cos φ или P = √3 V p × I p × φ 1 0 0 60 9060 60

Коэффициент мощности PF = cos φ = R/(R2 + X2) 1/2 , φ = угол коэффициента мощности. Для чисто резистивной цепи PF = 1 (идеально).
Полная мощность S рассчитана по Пифагору, активная мощность P и реактивная мощность Q . S = √( P 2 + Q 2 )

Формулы мощности постоянного тока
Напряжение В дюйм (В) расчет по току I дюйм (А) и сопротивлению R дюйм (Ом):
В (В) = I (А) R (Ом)
Мощность P в (Вт) расчет от напряжения V в (V) и ток I в (A):
P (W) = В (V) × I (A) 666 × I (A) 9066 = 60. .
(a) 66 × . (V) / R (Ω) = I 2 (A) R (Ω)
 
AC power formulas
Напряжение В в вольтах (В) равно силе тока I в амперах (А), умноженной на импеданс Z в омах (Ом):
В (В) = I (А) Z ((Ом) = (| 1 0 Z) | 0 | и ( θ I + θ Z )
Полная мощность S в вольт-амперах (ВА) равна напряжению В в вольтах (В), умноженному на ток I в амперах (А):
S (ВА) = В (В) И (А) = (| В | × | I |) и ( θ В θ I )
Реальная мощность P в ваттах (Вт) равна напряжению В в вольтах (В), умноженному на ток I в амперах (А), умноженному на
коэффициент мощности (cos φ ):
P (Вт) = В (В) × I (A) × 000 1 φ
Реактивная мощность Ом в вольт-амперах реактивной (ВАР) равно напряжению В в вольтах (В) умноженному на ток I
в амперах (А) умноженному на синус комплексного фазового угла мощности ( φ ):
Q (ВАР) = В (В) × I (А) × sin φ
Коэффициент мощности (FP) равен абсолютному значению косинуса комплексного фазового угла мощности ( φ ):
ПФ = | cos φ |

 

Истинный коэффициент мощности, а не обычный коэффициент мощности смещения 50/60 Гц

Дж/с

Определения электрических измерений
Количество Имя Определение
частота f герц (Гц) 1/с
усилие F ньютон (Н) кг · м/с²
давление р паскаль (Па) = Н/м² кг/м · с²
энергия Е рабочий джоуль (Дж) = Н · м кг · м²/с²
мощность Р ватт (Вт) = кг · м²/с³
электрический заряд Q кулон (К) = A · с А · с
напряжение В вольт (В) = Вт/А кг · м²/А · с³
текущий I ампер (А) = Q/s А
емкость Кл фарад (Ф) = C/V = A · с/В = с/Ом · s 4 /кг · м²
индуктивность л Генри (H) = Wb/A = V · с/A кг · м²/А² · с²
сопротивление R Ом (Ом) = В/А кг · м²A² · с³
проводимость Г Сименс (С) = А/В · с³/кг · м²
магнитный поток Φ Вебер (Wb) = V · с кг · м²/А · с²
плотность потока B тесла (T) = Втб/м² = В · с/м² кг/А · с²

 

Поток электрического заряда Q обозначается как электрический ток I. Количество заряда в единицу времени
это изменение электрического тока. Ток течет с постоянной величиной I. за время t , он переносит
заряд Q = I × t . Для постоянной во времени мощности соотношение между зарядом и током:
I = Q/t или Q = I×t. Благодаря этому соотношению основные единицы ампер и секунда кулон в
Установлена ​​международная система единиц. Кулоновскую единицу можно представить как 1 C = 1 A × s.
Зарядка Q , (единица измерения в ампер-часах Ач), ток разряда I , (единица измерения в амперах А), время t , (единица измерения в часах ч).

В акустике у нас есть » Акустический эквивалент закона Ома »

Соотношения акустических величин, связанных с плоскими прогрессивными звуковыми волнами

Преобразование многих единиц, таких как мощность и энергия

префиксы |
длина |
площадь |
объем |
вес |
давление |
температура |
время |
энергия |
сила |
плотность |
скорость |
ускорение |
сила

[начало страницы]

задняя часть Поисковая система дом

Как определить требования к электропитанию

Одной из самых сложных задач при рассмотрении возможности размещения в центре обработки данных является определение необходимой мощности оборудования. Есть много способов узнать, каковы ваши требования к электропитанию, но независимо от того, какой метод вы используете, все вычисления включают три электрических понятия:

  • Ток (ампер)
  • Напряжение (вольт)
  • Электрическая мощность (ватт)

Расчет потребляемой мощности

Для расчета потребляемой мощности эти электрические понятия применяются к простой формуле:

  ампер * вольт = ватт  

Эта формула определяет, сколько энергии единица оборудования использует в данный момент.

Способ № 1. Использование счетчиков и лицевых панелей для определения требований к мощности вашего оборудования

Большинство современного оборудования для распределения электроэнергии имеет встроенный счетчик, который отображает потребление энергии. На ЖК-дисплее PDU ниже видно, что как основной, так и резервный PDU потребляют 9ток:

ЖК-дисплей PDU

Производители также должны отображать допустимые диапазоны напряжения и ток, потребляемый на нагрузку, на лицевой панели оборудования:

Лицевая панель оборудования, показывающая допустимый диапазон напряжения и ток, потребляемый на нагрузку 100-240 вольт и совместим как с 120-вольтовой, так и с 208-вольтовой мощностью. Этими конкретными PDU являются APC AP7941, которые рассчитаны на ток до 30 ампер в цепях 208 вольт (80% от 30 ампер в соответствии с Национальным электротехническим кодексом по соображениям безопасности). Поскольку мы знаем, что оборудование, подключенное к PDU, потребляет 9ампер, мы можем подставить значения в формулу:

  9 ампер * 208 вольт = 1872 ватт  

Причина, по которой мы используем только одно из значений 9 ампер, связана с тем, как настроены первичная и резервная мощность. Основное и резервное питание означает наличие двух или более блоков питания от разных источников питания. Поскольку к каждому PDU подключено одинаковое оборудование, они должны потреблять одинаковое количество энергии.

При планировании резервирования питания каждая цепь (основная и резервная) должна быть рассчитана на общую нагрузку обеих в случае отказа одной из них.

Находим, что оборудование шкафа потребляет 1872 Вт (почти 1,9 кВт).

Не забудьте оставить место для маневра для «расползания» мощности, так как все ИТ-оборудование со временем потребляет больше энергии.

Способ № 2: Использование списков оборудования для определения требований к питанию вашего оборудования

Если у вас нет блока распределения питания с показаниями усилителя, вы можете определить требования к питанию, используя полный список оборудования. Вам нужно будет изучить спецификации мощности производителя для каждой единицы оборудования, чтобы определить:

  • Конфигурация CPU/RAM/HDD/SSD оборудования
  • Назначение оборудования (DNS, база данных, сервер приложений, веб-сервер)
  • Возраст оборудования (более новое оборудование будет иметь более эффективные блоки питания)
  • Особые требования, такие как «Power-over-Ethernet» (общие для сетевых коммутаторов)

Например, один из наших клиентов может перечислить следующее оборудование:

  • 4 сервера Dell PowerEdge R420
  • 1 Коммутатор Juniper EX4200-48T
  • 1 Брандмауэр FortiGate Fortinet 310B

Найдем максимальное энергопотребление для всех шести единиц оборудования. Во-первых, мы ищем в Интернете технические характеристики питания производителя и находим:

  • Dell PowerEdge R420 имеет блок питания с номинальной мощностью 550 Вт.
  • Juniper EX4200-48T оснащен блоком питания мощностью 320 Вт.
  • FortiGate Fortinet 310B может потреблять до 5–3 ампер в системах с напряжением 100–240 вольт. Мы знаем, что ищем максимальную потребляемую мощность в ваттах. (И мы знаем, что для расчета ватт нам нужно умножить ампер на вольт.) В техническом описании 310B указано, что наш максимальный диапазон составляет от 5 до 3 ампер. Поскольку устройство на самом деле рисует меньше ампер, чем выше напряжение, наш максимум на самом деле меньшее число: 3 ампера. Для вольт в даташите указан диапазон: 100-240 вольт. Мы можем предположить, что это 120-вольтовая цепь, потому что это стандарт для центров обработки данных в Соединенных Штатах.

Таким образом, чтобы определить максимальную потребляемую мощность в любой момент времени, мы сначала должны преобразовать все в ватты:

  • 4 сервера Dell: 4 сервера * 550 Вт каждый = 2200 Вт
  • 1 коммутатор Juniper: 320 Вт (оставьте как есть)
  • 1 брандмауэр FortiGate: 3 ампера * 120 вольт = 360 ватт

Затем сложите их вместе:

  2200 ватт + 320 ватт + 360 ватт = 2880 ватт для этих шести штук оборудования составляет 2880 Вт.