Formel und Definition der mechanischen Kraft. Leistung ist eine physikalische Größe, eine Leistungsformel. Was ist Wirk- und Blindleistung des elektrischen Wechselstroms? Körperliche Kraft

Wir alle stoßen jeden Tag auf Elektrogeräte; es scheint, dass unser Leben ohne sie aufhört. Und jeder von ihnen verfügt über die in der technischen Anleitung angegebene Leistung. Heute werden wir herausfinden, was es ist, und die Arten und Methoden der Berechnung herausfinden.

An das Stromnetz angeschlossene Elektrogeräte arbeiten in einem Stromkreis Wechselstrom Daher werden wir die Leistung unter diesen Bedingungen betrachten. Lassen Sie uns jedoch zunächst eine allgemeine Definition des Konzepts geben.

Leistung ist eine physikalische Größe, die die Geschwindigkeit der Umwandlung oder Übertragung elektrischer Energie widerspiegelt.

Im engeren Sinne sagt man, dass elektrische Leistung das Verhältnis der über einen bestimmten Zeitraum geleisteten Arbeit zu diesem Zeitraum ist.

Wenn wir diese Definition weniger wissenschaftlich umformulieren, stellt sich heraus, dass Strom eine bestimmte Energiemenge ist, die der Verbraucher über einen bestimmten Zeitraum verbraucht. Das einfachste Beispiel ist eine gewöhnliche Glühlampe. Die Geschwindigkeit, mit der eine Glühbirne den von ihr verbrauchten Strom in Wärme und Licht umwandelt, ist ihre Leistung. Je höher dieser Indikator also anfänglich für eine Glühbirne ist, desto mehr Energie verbraucht sie und desto mehr Licht gibt sie ab.

Da in diesem Fall nicht nur der Prozess der Umwandlung von Strom in einen anderen ( Licht, Thermik usw.), aber auch der Oszillationsprozess der elektrischen und magnetischen Felder, kommt es zu einer Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung, die bei weiteren Berechnungen berücksichtigt werden sollte.

Bei der Berechnung der Leistung in einem Wechselstromkreis ist es üblich, Wirk-, Blind- und Scheinkomponenten zu unterscheiden.

Konzept der Wirkleistung

Aktive „Nutzleistung“ ist der Teil der Leistung, der den Prozess der Umwandlung elektrischer Energie in eine andere Energie direkt charakterisiert. Bezeichnet mit dem lateinischen Buchstaben P und gemessen in ( W).

Berechnet nach der Formel: P = U⋅I⋅cosφ,

wobei U und I der quadratische Mittelwert der Spannung bzw. des Stroms des Stromkreises sind, cos φ der Kosinus des Phasenverschiebungswinkels zwischen Spannung und Strom ist.

WICHTIG! Die zuvor beschriebene Formel eignet sich zur Berechnung von Stromkreisen mit leistungsstarken Geräten, die jedoch normalerweise ein Netz mit einer Spannung von 380 V verwenden. In diesem Fall sollte der Ausdruck mit der Wurzel aus drei oder 1,73 multipliziert werden

Blindleistungskonzept

Blindleistung ist die Leistung, die beim Betrieb von Elektrogeräten mit induktiver oder kapazitiver Last entsteht und die auftretenden elektromagnetischen Schwingungen widerspiegelt. Vereinfacht gesagt handelt es sich dabei um Energie, die von der Stromquelle zum Verbraucher gelangt und dann wieder ins Netz zurückkehrt.

Natürlich kann diese Komponente nicht im Geschäftsleben eingesetzt werden, außerdem schadet sie dem Stromnetz erheblich, weshalb man in der Regel versucht, dies zu kompensieren.

Dieser Wert wird mit dem lateinischen Buchstaben Q bezeichnet.

ERINNERN! Blindleistung wird nicht in herkömmlichen Watt gemessen ( W) und in reaktiven Voltampere ( Var).

Berechnet nach der Formel:

Q = U⋅I⋅sinφ,

wobei U und I der Effektivwert der Spannung bzw. des Stroms des Stromkreises sind, sinφ der Sinus des Phasenverschiebungswinkels zwischen Spannung und Strom.

WICHTIG! Bei der Berechnung kann dieser Wert je nach Phasenbewegung entweder positiv oder negativ sein.

Kapazitive und induktive Lasten

Der Hauptunterschied zwischen reaktiven ( kapazitiv und induktiv) Last – das Vorhandensein von Kapazität und Induktivität, die dazu neigen, Energie zu speichern und sie später an das Netzwerk abzugeben.

Induktive Last wandelt Energie um elektrischer Strom zuerst in ein Magnetfeld ( während des halben halben Zyklus) und wandelt dann die Energie des Magnetfelds in elektrischen Strom um und überträgt ihn an das Netzwerk. Beispiele hierfür sind Asynchronmotoren, Gleichrichter, Transformatoren und Elektromagnete.

WICHTIG! Beim Betrieb einer induktiven Last eilt die Stromkurve der Spannungskurve immer um eine halbe Halbwelle nach.

Eine kapazitive Last wandelt die Energie eines elektrischen Stroms in ein elektrisches Feld um und wandelt dann die Energie des resultierenden Felds wieder in einen elektrischen Strom um. Beide Vorgänge laufen wiederum jeweils für einen halben Halbzyklus ab. Beispiele sind Kondensatoren, Batterien, Synchronmotoren.

WICHTIG! Beim Betrieb einer kapazitiven Last eilt die Stromkurve der Spannungskurve um eine halbe Halbwelle voraus.

Leistungsfaktor cosφ

Leistungsfaktor cosφ ( Cosinus Phi lesen) ist eine skalare physikalische Größe, die die Effizienz des elektrischen Energieverbrauchs widerspiegelt. Vereinfacht ausgedrückt zeigt der cosφ-Koeffizient das Vorhandensein eines Blindanteils und die Größe des resultierenden Wirkanteils im Verhältnis zur Gesamtleistung an.

Der cosφ-Koeffizient ergibt sich aus dem Verhältnis der elektrischen Wirkleistung zur gesamten elektrischen Leistung.

BEACHTEN SIE! Für eine genauere Berechnung sollte man berücksichtigen nichtlineare Verzerrung Sinuskurven werden jedoch in gewöhnlichen Berechnungen vernachlässigt.

Der Wert dieses Koeffizienten kann zwischen 0 und 1 variieren ( wenn die Berechnung in Prozent erfolgt, dann von 0 % bis 100 %). Aus der Berechnungsformel ist nicht schwer zu verstehen, dass die aktive Komponente umso größer ist, je größer ihr Wert ist, was bedeutet, dass die Leistung des Geräts umso besser ist.

Konzept der Gesamtmacht. Kapazitätsdreieck

Die Scheinleistung ist ein geometrisch berechneter Wert, der der Wurzel der Summe der Quadrate der Wirk- bzw. Blindleistung entspricht. Bezeichnet mit dem lateinischen Buchstaben S.

S = U⋅I

WICHTIG! Die Scheinleistung wird in Voltampere gemessen ( VA).

Das Leistungsdreieck ist eine praktische Darstellung aller zuvor beschriebenen Berechnungen und Zusammenhänge zwischen Wirk-, Blind- und Scheinleistung.

Die Beine spiegeln die reaktive und aktive Komponente wider, die Hypotenuse – die volle Kraft. Nach den Gesetzen der Geometrie ist der Kosinus des Winkels φ gleich dem Verhältnis der Wirk- und Gesamtkomponente, also dem Leistungsfaktor.

So finden Sie Wirk-, Blind- und Scheinleistung. Berechnungsbeispiel

Alle Berechnungen basieren auf den zuvor genannten Formeln und dem Leistungsdreieck. Schauen wir uns ein Problem an, das in der Praxis am häufigsten auftritt.

Typischerweise zeigen Elektrogeräte die Wirkleistung und den Wert des cosφ-Koeffizienten an. Anhand dieser Daten ist es einfach, die Blind- und Gesamtkomponenten zu berechnen.

Teilen Sie dazu die Wirkleistung durch den cosφ-Koeffizienten und erhalten Sie das Produkt aus Strom und Spannung. Dies wird die volle Leistung sein.

Wie cosφ in der Praxis gemessen wird

Der Wert des cosφ-Koeffizienten ist normalerweise auf den Etiketten von Elektrogeräten angegeben. Wenn es jedoch in der Praxis erforderlich ist, ihn zu messen, wird ein spezielles Gerät verwendet – ein Phasenmesser. Auch diese Aufgabe kann ein digitales Wattmeter problemlos bewältigen.

Wenn der resultierende cosφ-Koeffizient niedrig genug ist, kann er praktisch kompensiert werden. Dies wird hauptsächlich durch die Einbeziehung zusätzlicher Geräte in die Schaltung erreicht.

1. Wenn eine Korrektur der reaktiven Komponente erforderlich ist, sollte ein reaktives Element in den Stromkreis einbezogen werden, das dem bereits funktionierenden Gerät entgegengesetzt wirkt. Um beim Betrieb eines Asynchronmotors beispielsweise eine induktive Last zu kompensieren, wird ein Kondensator parallel geschaltet. Zur Kompensation des Synchronmotors ist ein Elektromagnet angeschlossen.
2. Wenn es notwendig ist, Nichtlinearitätsprobleme zu korrigieren, wird ein passiver Cosφ-Koeffizientenkorrektor in die Schaltung eingeführt, beispielsweise eine hochinduktive Induktivität, die in Reihe mit der Last geschaltet ist.

Leistung ist einer der wichtigsten Indikatoren für Elektrogeräte. Daher ist es nicht nur für Schüler und Techniker, sondern auch für jeden von uns nützlich, zu wissen, was sie ist und wie sie berechnet wird.

Leistung- eine physikalische Größe, die dem Verhältnis der geleisteten Arbeit zu einem bestimmten Zeitraum entspricht.

Es gibt ein Konzept der durchschnittlichen Leistung über einen bestimmten Zeitraum Δt. Die durchschnittliche Leistung wird nach dieser Formel berechnet: N = ΔA / Δt, Momentanleistung nach folgender Formel: N=dA/dt. Diese Formeln haben eine eher verallgemeinerte Form, da der Begriff der Macht in mehreren Zweigen der Physik vorhanden ist – der Mechanik und der Elektrophysik. Obwohl die Grundprinzipien der Leistungsberechnung in etwa dieselben bleiben wie in der allgemeinen Formel.

Die Leistung wird in Watt gemessen. Watt ist eine Leistungseinheit, die Joule dividiert durch eine Sekunde entspricht. Neben dem Watt gibt es noch weitere Einheiten zur Leistungsmessung: Pferdestärke, Erg pro Sekunde, Masse-Kraft-Meter pro Sekunde.

• • Eins metrische PS entspricht 735 Watt, Englisch - 745 Watt.
  • Erg- eine sehr kleine Maßeinheit, ein Erg entspricht zehn minus siebten Potenzen Watt.
  • Eins Masse-Kraft-Meter pro Sekunde entspricht 9,81 Watt.

Messgeräte

Messgeräte zur Leistungsmessung werden hauptsächlich in der Elektrophysik eingesetzt, da man in der Mechanik bei Kenntnis eines bestimmten Parametersatzes (Geschwindigkeit und Kraft) die Leistung selbstständig berechnen kann. Aber genauso kann man in der Elektrophysik die Leistung anhand von Parametern berechnen, aber tatsächlich verwenden wir im Alltag einfach keine Messgeräte, um mechanische Leistung zu erfassen. Da diese Parameter für bestimmte Mechanismen am häufigsten als solche bezeichnet werden. Was die Elektronik betrifft, ist das Hauptgerät ein Wattmeter, der im Alltag in einem herkömmlichen Stromzähler verwendet wird.

Wattmeter können je nach Frequenz in verschiedene Typen unterteilt werden:

• • Niederfrequenz
  • Radiofrequenz
  • Optisch

Wattmeter können entweder analog oder digital sein. Niederfrequenzzähler (NF) enthalten zwei Induktionsspulen, sind sowohl digital als auch analog und werden in Industrie und Alltag als Teil herkömmlicher Stromzähler eingesetzt. Hochfrequenz-Wattmeter werden in zwei Gruppen unterteilt: absorbierte Leistung und übertragene Leistung. Der Unterschied liegt in der Art und Weise, wie das Wattmeter an das Netz angeschlossen wird; die Durchgehenden werden parallel an das Netz angeschlossen, was am Ende des Netzes als zusätzliche Last aufgenommen wird. Optische Wattmeter dienen zur Bestimmung der Leistung von Lichtströmen und Laserstrahlen. Sie werden hauptsächlich in verschiedenen Branchen und Laboren eingesetzt.

Mechanische Kraft

Die Kraft in der Mechanik hängt direkt von der Kraft und der Arbeit ab, die diese Kraft verrichtet. Arbeit ist eine Größe, die die auf einen Körper ausgeübte Kraft charakterisiert, unter deren Einfluss der Körper eine bestimmte Strecke zurücklegt. Die Leistung wird durch das Skalarprodukt des Geschwindigkeitsvektors und des Kraftvektors berechnet: P = F * v = F * v * weil a (Kraft multipliziert mit dem Geschwindigkeitsvektor und dem Winkel zwischen Kraft- und Geschwindigkeitsvektor (Cosinus Alpha)).

Sie können auch die Kraft der Rotationsbewegung des Körpers berechnen. P=M* w= π * M * n / 30. Die Leistung ist gleich (M) Drehmoment multipliziert mit (w) Winkelgeschwindigkeit oder pi (n) multipliziert mit Drehmoment (M) und (n) Drehzahl geteilt durch 30.

Macht in der Elektrophysik

In der Elektrophysik charakterisiert Leistung die Geschwindigkeit der Übertragung oder Umwandlung von Elektrizität. Es gibt folgende Leistungsarten:

• • Momentane elektrische Leistung. Da Leistung die in einer bestimmten Zeit verrichtete Arbeit ist und sich die Ladung entlang eines bestimmten Abschnitts des Leiters bewegt, haben wir die Formel: P(a-b) = A / Δt. A-B charakterisiert den Bereich, durch den die Ladung verläuft. A ist die Arbeit der Ladung oder Ladungen, Δt ist die Zeit, die die Ladung oder Ladungen benötigt, um durch den Abschnitt (A-B) zu wandern. Mit der gleichen Formel werden andere Leistungswerte für verschiedene Situationen berechnet, in denen Sie die Momentanleistung an einem Leiterabschnitt messen müssen.

• • Sie können die Leistung eines konstanten Flusses auch berechnen: P = I * U = I^2 * R = U^2 / R.

• • Die Wechselstromleistung kann mit der Formel nicht berechnet werden Gleichstrom. Es gibt drei Arten von Wechselstrom:
    • Wirkleistung (P), die gleich ist P = U * I * cos f . Dabei sind U und I die aktuellen Stromparameter und f (phi) der Verschiebungswinkel zwischen den Phasen. Diese Formel wird als Beispiel für einen einphasigen Sinusstrom angegeben.
    • Die Blindleistung (Q) charakterisiert die Belastungen, die in Geräten durch Schwingungen des elektrischen einphasigen sinusförmigen Wechselstroms entstehen. Q = U * I * Sünde f . Die Maßeinheit ist Blindvoltampere (var).
    • Die Scheinleistung (S) ist gleich der Wurzel der Quadrate der Wirk- und Blindleistung. Sie wird in Voltampere gemessen.
    • Inaktive Leistung ist ein Merkmal der passiven Leistung, die in Stromkreisen mit sinusförmigem Wechselstrom vorhanden ist. Entspricht der Quadratwurzel der Summe der Quadrate der Blindleistung und der harmonischen Leistung. In Abwesenheit einer höheren harmonischen Leistung entspricht sie dem Blindleistungsmodul.

Die wichtigste Aufgabe der Gerätestatistik ist die Messung der Leistung von Anlagenmotoren. Motorleistung nennt man seine Fähigkeit, pro Zeiteinheit (Sekunde) eine bestimmte Arbeit zu verrichten. Die Grundeinheit der Leistung ist Kilowatt (kW). Da die Energieausrüstung einer Anlage Motoren umfassen kann, deren Leistung in unterschiedlichen Einheiten ausgedrückt wird, wird die Gesamtleistung aller Motoren in Kilowatt ausgedrückt. Verwenden Sie dazu die folgenden konstanten Beziehungen:

Die Motorleistung kann aus verschiedenen Blickwinkeln charakterisiert werden.

Je nach Motorkonstruktion wird zwischen theoretischer, indikatorischer und effektiver (realer) Leistung unterschieden.

Theoretische Kraft(#) wird durch Berechnungen ermittelt, die auf der Annahme basieren, dass es im Motor keine mechanischen Verluste (durch Reibung) und thermische Verluste (durch Strahlung) gibt. Die theoretische Leistung kann für jeden Motor berechnet werden.

Kraftmesser(#/s) – Motorleistung unter Berücksichtigung thermischer, aber ohne mechanische Verluste. Gemessen M.nd auf dem Teil des Motors, wo die Strahlungsverluste enden.

Die dritte Art der Designkapazität ist Wirkleistung (G Dies ist die tatsächliche Leistung unter Berücksichtigung thermischer und mechanischer Verluste. Gemessen an der Arbeitswelle des Motors.

Abhängig von der Intensität des Motorbetriebs kann sich seine Leistung ändern, daher gibt es solche Leistungen unter Last: normal (sparsam), maximal lang und maximal kurz.

Die Leistung ist normal(L/^g) ist die Leistung, bei der der Motor pro Krafteinheit am wirtschaftlichsten Kraftstoff und Energie verbraucht, d. h. er hat den höchsten Koeffizienten nützliche Aktion(Effizienz). Wenn die Last vom normalen Wirkungsgrad nach oben oder unten abweicht. nimmt ab.

Um beim Betrieb von Leistungsgeräten die maximale Energiemenge zu erhalten, wird grundsätzlich der Modus für diese eingestellt Maximale Last, bei dem der Motor unbegrenzt lange laufen kann, ohne dass sein Zustand beeinträchtigt wird. Als Leistungskennlinie wird die Höchstlast der meisten Leistungsmotoren bezeichnet maximale Dauer (Mmt()-

Maximale Kurzzeitleistung (Anzahl) ist die maximale Belastung des Motors, bei der er kurzzeitig unfallfrei arbeiten kann, in der Regel nicht länger als 30 Minuten.

Alle drei Lastleistungsarten sind potentiell, da sie nicht die tatsächliche, sondern die mögliche Belastung bestimmen. Um die Leistung eines Motors vollständig zu charakterisieren, sollten seine Leistung, sowohl konstruktionsbedingt als auch lastabhängig, gleichzeitig berücksichtigt werden. In der Regel wird dies die maximale Dauerwirkleistung sein.

Zur Charakterisierung der Motorleistung nach betrieblichem Zweck Sie unterscheiden zwischen Anschlussleistung, installierter Leistung, verfügbarer Leistung, Spitzenleistung, Reserveleistung, durchschnittlicher tatsächlicher Leistung und durchschnittlicher Jahresleistung.

Angeschlossene Kapazität (Mprisd) ist die Leistung aller an das Kraftwerk angeschlossenen Empfänger, einschließlich der Leistung der Elektromotoren eines fremden Stroms für Abonnenten und der Elektromotoren ihres eigenen Stroms.

Große Kraftwerke versorgen Teilnehmer mit unterschiedlichen Lastplänen mit Strom. Beispielsweise steigt morgens der Energiebedarf für die Produktion und den städtischen Verkehr (Straßenbahnen, Oberleitungsbusse) stark an, während der Energiebedarf für die Beleuchtung sinkt; In den Abendstunden wird die Arbeit einiger Unternehmen eingestellt, aber der Bedarf an Unterhaltungsstätten an elektrischer Energie steigt stark an. Aufgrund des häufigen Anschlusses von Teilnehmern an die Station ist die Anschlussleistung in der Regel 2-2,5-mal größer als die Stationskapazität. Eine Station mit einer Leistung von 30.000 kW kann also Teilnehmer bedienen, deren aktuelle Empfangsleistung 60.000 kW oder mehr beträgt.

Strom installiert(l/) ist die gesamte maximale Dauerwirkleistung der installierten Motoren (für ein Kraftwerk die Leistung elektrischer Generatoren).

Da einige der Motoren, die sich in der Reparatur befinden und auf eine Reparatur warten, nicht verwendet werden können, ist dies von großer Bedeutung verfügbare Leistung (Мяві)- die Gesamtleistung aller Geräte, abzüglich derjenigen, die repariert werden oder auf eine Reparatur warten.

Für einen bestimmten Zeitraum, zum Beispiel pro Tag, Monat oder Quartal, ist es wichtig, die maximale Belastung zu ermitteln, die man nennt Spitzenleistung des ShA.

Die Differenz zwischen verfügbarer und Spitzenleistung nennt man Reserveleistung. Es besteht aus zwei Teilen mit unterschiedlicher wirtschaftlicher Bedeutung: der Leistung von Ersatzmotoren, die im Falle eines Unfalls die laufenden Motoren ersetzen sollen, und der Unterlast von Motoren, die während der Hauptverkehrszeit betrieben werden.

Für viele praktische Berechnungen wird es bestimmt durchschnittliche tatsächliche Leistung L. Sie wird für einen einzelnen Motor berechnet, indem die während des Zeitraums erzeugte Energie in Kilowattstunden durch die tatsächliche Betriebszeit in Stunden dividiert wird

Um die durchschnittliche tatsächliche Leistung mehrerer zusammenarbeitender Motoren zu berechnen, muss die von ihnen erzeugte Energie durch die Betriebszeit aller Motoren geteilt werden, reduziert um die Zeit, die sie zusammenarbeiten. Somit hat die Formel für die durchschnittliche tatsächliche Leistung von zwei Motoren, die in der einen oder anderen Kombination zusammenwirken, die Form

Beispiel 7.1

Berechnen Sie die durchschnittliche tatsächliche Leistung von zwei Motoren, von denen der erste 6 bis 16 Stunden lang lief und 630 kW x Stunde Energie produzierte und der zweite 8 bis 23 Stunden lang arbeitete und 715 kW x Stunde Energie produzierte.

Gesamtmenge der erzeugten Energie: 630 + 715 = 1345 kW x h.

Gesamtbetriebszeit des Motors: (16-6) + (23-8) = 25 Stunden.

Zeit für die Zusammenarbeit der Motoren: (16-8) = 8 Stunden.

Berechnen Sie zusätzlich zur durchschnittlichen tatsächlichen Leistung durchschnittliche Jahresleistung (M), Dieser gibt an, wie viele Kilowattstunden Energie durchschnittlich pro Jahr pro Stunde produziert werden.

Dazu wird die erzeugte Energie durch die Anzahl der Unterrichtsstunden dividiert – 8760. ist immer kleiner als und ihr Verhältnis A^UL^ charakterisiert den zeitlichen Grad der Motorauslastung über einen Jahreszeitraum.

Die Unternehmen haben Motoren installiert, die Leistung erbringen verschiedene Funktionen: Primärmotoren erzeugen mechanische Energie und Sekundärmotoren wandeln mechanische Energie um Energie in elektrische Energie(elektrische Generatoren) oder elektrisch in mechanisch und thermisch (Elektromotoren und elektrische Geräte).

Wenn zur Ermittlung der Gesamtleistung eines Unternehmens die Leistung der Primär- und Sekundärmotoren addiert wird, ist eine wiederholte Zählung zulässig; Darüber hinaus sollte in die Gesamtleistungsberechnung nur die Leistung einbezogen werden, die im Produktionsprozess verbraucht wird. Folglich sollte die Leistung der im Kraftwerk des Unternehmens installierten Motoren, deren Energie nebenbei geliefert wird, bei der Ermittlung der Energiekapazität eines bestimmten Unternehmens nicht berücksichtigt werden, da sie bei berücksichtigt wird die Unternehmen, die Energie verbrauchen.

Reis. 7.1. V

Aus Abb. 7.1 zeigt, dass Antriebsmaschinen Arbeitsmaschinen direkt antreiben oder mechanische Energie an elektrische Generatoren übertragen können, um diese in elektrische Energie umzuwandeln; Der Strom aus Ihren eigenen Elektrogeneratoren kann sowohl zum Antrieb von Elektromotoren und Elektrogeräten aus Eigen- und Mischstrom als auch zur Deckung des wirtschaftlichen Bedarfs des Unternehmens genutzt werden. Ein Teil des Stroms kann seitlich abgegeben werden. Gleichzeitig sorgt die von außen zugeführte Energie für den Betrieb von Elektromotoren und Elektrogeräten mit Fremd- und Mischstrom. Die Leistung direkter Primärmotoren und die Leistung von Transportmotoren werden unabhängig voneinander berücksichtigt. Durch die Summierung der Leistungen der Primär- und Sekundärmotoren ermöglichen wir eine Doppelzählung. Daher wird die Berechnungsformel angewendet Energiekapazität des Unternehmens, wodurch Doppelzählungen vollständig vermieden werden:

Die Gesamtleistung der Antriebsmaschinen (Nr.) berücksichtigt auch die Leistung von direkt wirkenden Motoren und solchen, die in Werksfahrzeugen verwendet werden.

Formel 7.3 macht nicht nur die wiederholte Leistungsberechnung überflüssig, sondern unterscheidet auch zwischen der Leistung eines mechanischen und eines elektrischen Antriebs.

Die Leistung des mechanischen Antriebs entspricht der Differenz zwischen der Leistung aller Primärmotoren des Unternehmens und der Leistung des Teils von ihnen, der elektrische Generatoren versorgt (Mpd-M^^^^). Das Der Unterschied liegt in der Leistung der Antriebsmaschinen, die direkt mit den Arbeitsmaschinen verbunden sind (über ein Getriebe oder Getriebesystem).

Die Leistung eines Elektroantriebs ist definiert als die Summe der Leistungen von Elektromotoren und Elektrogeräten, also Sekundärmotoren, die direkt dem Produktionsprozess dienen.

Bei der Berechnung der Energieleistung eines Unternehmens wird manchmal die Leistung der Primärmotoren berücksichtigt, die elektrische Generatoren versorgen Gp.d.obs.el.gen)> Unbekannt. Um dies zu ermitteln, müssen Sie die Leistung elektrischer Generatoren mit dem Faktor 1,04 multiplizieren. Der Ursprung dieses Koeffizienten ist wie folgt: Der durchschnittliche Wirkungsgrad elektrischer Generatoren wird mit 0,96 angenommen, was bedeutet, dass die Leistung der sie versorgenden Antriebsmaschinen durch Teilen der Leistung der Antriebsmaschinen durch 0,96 oder Multiplizieren mit = erhalten werden kann 1.04. 0,96

Zur Bestimmung die vom Unternehmen verbrauchte Energiemenge, Verwenden Sie eine ähnliche Formel wie zur Berechnung der Gesamtleistung:

Beispiel 7.2

Berechnen Sie die potenzielle und durchschnittliche tatsächliche Kapazität des Unternehmens und wissen Sie, dass das Unternehmen 200 Stunden und wenig gearbeitet hat sein Folgende Kraftgeräte stehen uns zur Verfügung:

^^=400+50+350 0,736+100 0,736 - 250-1,04 + 220 + 600 = І34І.2l5zh.

Berechnen Wenn Es ist notwendig, den vom Unternehmen verbrauchten Energieverbrauch zu ermitteln:

Yeschipr = 80000 + 42000 o 0,736+10000 - 0,736 - 48000 o 1,04 + 42000 + 90000 = 200352 kW.

Leistung- eine physikalische Größe, die im Allgemeinen der Änderungs-, Umwandlungs-, Übertragungs- oder Verbrauchsrate der Systemenergie entspricht. Im engeren Sinne ist Leistung das Verhältnis der in einem bestimmten Zeitraum geleisteten Arbeit zu diesem Zeitraum.

Unterscheiden Sie zwischen der durchschnittlichen Leistung über einen bestimmten Zeitraum

und Momentanleistung in dieser Moment Zeit:

Das Integral der Momentanleistung über einen Zeitraum ist gleich der gesamten während dieser Zeit übertragenen Energie:

Einheiten. Die Leistungseinheit des Internationalen Einheitensystems (SI) ist das Watt, gleich einem Joule geteilt durch eine Sekunde. mechanische Arbeit, Leistung, elektrisch

Eine weitere gebräuchliche, aber mittlerweile veraltete Maßeinheit für die Leistung ist die Pferdestärke. In ihren Empfehlungen führt die Internationale Organisation für gesetzliches Messwesen (OIML) die Pferdestärke als Maßeinheit auf, „die dort, wo sie derzeit verwendet wird, so bald wie möglich aus dem Verkehr gezogen werden sollte und die nicht eingeführt werden sollte, wenn sie nicht verwendet wird“.

Beziehungen zwischen Leistungseinheiten (siehe Anhang 9).

Mechanische Kraft. Wenn auf einen bewegten Körper eine Kraft einwirkt, dann wirkt diese Kraft. Die Leistung ist in diesem Fall gleich dem Skalarprodukt des Kraftvektors und des Geschwindigkeitsvektors, mit dem sich der Körper bewegt:

Wo F- Gewalt, v- Geschwindigkeit, - Winkel zwischen dem Geschwindigkeits- und Kraftvektor.

Ein Sonderfall der Kraft bei Drehbewegungen:

M- Drehmoment, - Winkelgeschwindigkeit, - pi, N- Rotationsgeschwindigkeit (Umdrehungen pro Minute, U/min).

Elektrische Energie

Mechanische Kraft. Leistung charakterisiert die Geschwindigkeit, mit der Arbeit verrichtet wird.

Leistung (N) ist eine physikalische Größe, die dem Verhältnis der Arbeit A zur Zeitspanne t entspricht, in der diese Arbeit verrichtet wurde.

Die Leistung gibt an, wie viel Arbeit pro Zeiteinheit geleistet wird.

Im Internationalen System (SI) wird die Leistungseinheit Watt (W) genannt, zu Ehren des englischen Erfinders James Watt (Watt), der die erste Dampfmaschine baute.

[N]= W = J/s

• 1 W = 1 J / 1s
• 1 Watt entspricht der Leistung einer Kraft, die in 1 Sekunde 1 J Arbeit verrichtet oder wenn eine Last mit einem Gewicht von 100 g in 1 Sekunde auf eine Höhe von 1 m gehoben wird.

James Watt selbst (1736-1819) verwendete eine andere Leistungseinheit – Pferdestärke (1 PS), die er einführte, um die Leistung einer Dampfmaschine und eines Pferdes zu vergleichen.

1 PS = 735 W.

Allerdings beträgt die Leistung eines durchschnittlichen Pferdes etwa 1/2 PS, obwohl Pferde unterschiedlich sind.

„Lebende Motoren“ können ihre Leistung kurzzeitig um ein Vielfaches steigern.

Ein Pferd kann seine Kraft beim Laufen und Springen um das Zehnfache oder mehr steigern.

Bei einem Sprung auf eine Höhe von 1 m entwickelt ein 500 kg schweres Pferd eine Leistung von 5.000 W = 6,8 PS.

Es wird angenommen, dass die durchschnittliche Leistung eines Menschen beim ruhigen Gehen etwa 0,1 PS beträgt. d.h. 70-90W.

Beim Laufen und Springen kann ein Mensch eine um ein Vielfaches höhere Kraft entwickeln.

Es stellt sich heraus, dass die stärkste Quelle mechanischer Energie eine Schusswaffe ist!

Mit einer Kanone kann man eine Kanonenkugel mit einem Gewicht von 900 kg mit einer Geschwindigkeit von 500 m/s werfen und dabei in 0,01 Sekunden etwa 110.000.000 J Arbeit leisten. Diese Arbeit entspricht dem Heben von 75 Tonnen Fracht auf die Spitze der Cheops-Pyramide (Höhe 150 m).

Die Leistung des Kanonenschusses beträgt 11.000.000.000 W = 15.000.000 PS.

Die Spannungskraft in den Muskeln eines Menschen entspricht ungefähr der auf ihn wirkenden Schwerkraft.

Diese Formel gilt für gleichförmige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit und bei variabler Bewegung für mittlere Geschwindigkeit.

Aus diesen Formeln geht hervor, dass bei konstanter Motorleistung die Bewegungsgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Zugkraft ist und umgekehrt.

Dies ist die Grundlage für das Funktionsprinzip des Getriebes (Getriebe) verschiedener Fahrzeuge.

Elektrische Energie. Elektrische Leistung ist eine physikalische Größe, die die Geschwindigkeit der Übertragung oder Umwandlung elektrischer Energie charakterisiert. Bei der Untersuchung von Wechselstromnetzen werden neben der Momentanleistung, die der allgemeinen physikalischen Definition entspricht, auch die Konzepte der Wirkleistung eingeführt, die dem Durchschnittswert der Momentanleistung über einen bestimmten Zeitraum entspricht, der Blindleistung, die der Energie entspricht, die ohne Verlust aus dem Netz zirkuliert Quelle zum Verbraucher und zurück und Gesamtleistung, berechnet als Produkt der Effektivwerte von Strom und Spannung ohne Berücksichtigung der Phasenverschiebung.

U ist die Arbeit, die bei der Bewegung eines Coulombs verrichtet wird, und der Strom I ist die Anzahl der Coulombs, die in einer Sekunde passieren. Daher zeigt das Produkt aus Strom und Spannung die gesamte in 1 Sekunde geleistete Arbeit, also die elektrische Leistung bzw. elektrische Stromleistung.

Wenn wir die obige Formel analysieren, können wir eine sehr einfache Schlussfolgerung ziehen: Da die elektrische Leistung „P“ gleichermaßen vom Strom „I“ und von der Spannung „U“ abhängt, kann daher mit a die gleiche elektrische Leistung erhalten werden hoher Strom und eine niedrige aktuelle Spannung, oder umgekehrt bei hoher Spannung und niedrigem Strom (Dies wird verwendet, wenn Strom über große Entfernungen von Kraftwerken zu Verbrauchsorten durch Transformatorumwandlung in Auf- und Abspannwerken übertragen wird) .

Die elektrische Wirkleistung (das ist Leistung, die unwiderruflich in andere Energiearten umgewandelt wird – thermische Energie, Lichtenergie, mechanische Energie usw.) hat eine eigene Maßeinheit – W (Watt). Es entspricht 1 Volt mal 1 Ampere. Im Alltag und in der Produktion ist es bequemer, die Leistung in kW (Kilowatt, 1 kW = 1000 W) zu messen. Kraftwerke nutzen bereits größere Einheiten – mW (Megawatt, 1 mW = 1000 kW = 1.000.000 W).

Die elektrische Blindleistung ist eine Größe, die diesen Typ charakterisiert elektrische Ladung, die in Geräten (elektrischen Geräten) durch Energieschwankungen (induktiv und kapazitiv) des elektromagnetischen Feldes entstehen. Bei herkömmlichem Wechselstrom ist sie gleich dem Produkt aus Betriebsstrom I und Spannungsabfall U durch den Sinus des Phasenwinkels dazwischen:

Q = U*I*sin(Winkel).

Blindleistung hat eine eigene Maßeinheit namens VAR (Voltampere Blindleistung). Bezeichnet mit dem Buchstaben „Q“.

Leistungsdichte. Die spezifische Leistung ist das Verhältnis der Motorleistung zu ihrer Masse oder einem anderen Parameter.

Leistungsdichte des Fahrzeugs. Bei Autos spricht man von spezifischer Leistung maximale Leistung Motor, bezogen auf die Gesamtmasse des Autos. Die Leistung eines Kolbenmotors geteilt durch den Hubraum des Motors nennt man Literleistung. Beispielsweise beträgt die Literleistung bei Benzinmotoren 30...45 kW/l und bei Dieselmotoren ohne Turboaufladung 10...15 kW/l.

Eine Erhöhung der spezifischen Leistung des Motors führt letztendlich zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, da der Transport eines schweren Motors entfällt. Dies wird durch Leichtmetalllegierungen, verbesserte Konstruktion und Aufladung (Erhöhung von Geschwindigkeit und Verdichtungsverhältnis, Einsatz von Turboaufladung usw.) erreicht. Diese Abhängigkeit wird jedoch nicht immer beobachtet. Insbesondere schwerere Dieselmotoren können sparsamer sein, da der Wirkungsgrad eines modernen Turbodiesels bis zu 50 % beträgt.

In der Literatur wird unter Verwendung dieses Begriffs häufig der Kehrwert kg/PS angegeben. oder kg/kW.

Spezifische Leistung von Panzern. Leistung, Zuverlässigkeit und andere Parameter von Panzermotoren wuchsen und verbesserten sich ständig. Wenn man sich in den frühen Modellen im Wesentlichen mit Automobilmotoren begnügte, dann mit der Zunahme der Panzermasse in den 1920er und 1940er Jahren. Angepasste Flugzeugmotoren und später speziell entwickelte Tankdieselmotoren (Mehrstoffmotoren) verbreiteten sich. Um eine akzeptable Fahrleistung eines Panzers zu gewährleisten, muss seine spezifische Leistung (das Verhältnis der Motorleistung zum Kampfgewicht des Panzers) mindestens 18-20 PS betragen. Mit. /T. Spezifische Leistung einiger moderner Panzer (siehe Anhang 10).

Wirkleistung. Wirkleistung ist der Durchschnittswert der momentanen Wechselstromleistung über einen Zeitraum:

Wirkleistung ist eine Größe, die den Prozess der Umwandlung von Elektrizität in eine andere Energieart charakterisiert. Mit anderen Worten: Die elektrische Leistung gibt sozusagen den Stromverbrauch an. Das ist die Leistung, für die wir Geld bezahlen, die am Zähler gezählt wird.

Die Wirkleistung lässt sich nach folgender Formel ermitteln:

Die Leistungseigenschaften der Last können nur für den Fall von Gleichstrom durch einen einzigen Parameter (Wirkleistung in W) genau angegeben werden, da es in einem Gleichstromkreis nur eine Art von Widerstand gibt – den Wirkwiderstand.

Die Leistungseigenschaften der Last für den Fall von Wechselstrom können nicht durch einen einzigen Parameter genau angegeben werden, da es zwei gibt verschiedene Typen Widerstand – aktiv und reaktiv. Daher nur zwei Parameter: Wirkleistung und Blindleistung die Belastung genau charakterisieren.

Die Wirkprinzipien von aktivem und reaktivem Widerstand sind völlig unterschiedlich. Aktiver Widerstand – wandelt elektrische Energie irreversibel in andere Energiearten (Wärme, Licht usw.) um – Beispiele: Glühlampe, elektrische Heizung.

Reaktanz – speichert abwechselnd Energie und gibt sie dann wieder an das Netzwerk ab – Beispiele: Kondensator, Induktivität.

Die Wirkleistung (die durch den aktiven Widerstand abgeführt wird) wird in Watt gemessen, und die Blindleistung (die durch die Reaktanz zirkuliert) wird in Vars gemessen; Zur Charakterisierung der Lastleistung werden außerdem zwei weitere Parameter verwendet: Scheinleistung und Leistungsfaktor. Alle diese 4 Parameter:

Wirkleistung: Bezeichnung P, Einheit: Watt.

Blindleistung: Bezeichnung Q, Maßeinheit: VAR (Volt Ampere Blindleistung).

Scheinleistung: Bezeichnung S, Einheit: VA (Volt Ampere).

Leistungsfaktor: Bezeichnung k oder cosФ, Maßeinheit: dimensionslose Größe.

Diese Parameter hängen durch die folgenden Beziehungen zusammen:

S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S.

CosФ wird auch Leistungsfaktor genannt.

Daher werden in der Elektrotechnik zwei beliebige dieser Parameter zur Charakterisierung der Leistung angegeben, da der Rest aus diesen beiden ermittelt werden kann.

Dasselbe gilt auch für Netzteile. Ihre Leistung (Belastbarkeit) wird bei Gleichstromnetzteilen durch einen Parameter – Wirkleistung (W) – und bei Quellen durch zwei Parameter charakterisiert. Wechselstromversorgung. Typischerweise sind diese beiden Parameter Scheinleistung (VA) und Wirkleistung (W).

Die meisten Büro- und Haushaltsgeräte, aktiv (keine oder geringe Reaktanz), daher wird ihre Leistung in Watt angegeben. In diesem Fall wird bei der Berechnung der Last der USV-Leistungswert in Watt verwendet. Wenn es sich bei der Last um Computer mit Netzteilen (PSUs) ohne Eingangsleistungsfaktorkorrektur (APFC) handelt, Laserdrucker B. Kühlschrank, Klimaanlage, Elektromotor (z. B. eine Tauchpumpe oder ein Motor als Teil einer Maschine), Leuchtstofflampen usw. – alle Ausgänge werden in die Berechnung einbezogen. USV-Daten: kVA, kW, Überlasteigenschaften usw.

Blindleistung. Blindleistung, Methoden und Arten (Mittel) der Blindleistungskompensation.

Blindleistung ist der Teil der Gesamtleistung, der für elektromagnetische Prozesse in einer Last aufgewendet wird, die kapazitive und induktive Komponenten aufweist. Funktioniert nicht nützliche Arbeit, verursacht eine zusätzliche Erwärmung der Leiter und erfordert den Einsatz einer Energiequelle mit erhöhter Leistung.

Unter Blindleistung versteht man technische Verluste in Stromnetzen gemäß der Verordnung des Ministeriums für Industrie und Energie der Russischen Föderation Nr. 267 vom 4. Oktober 2005.

Unter normalen Betriebsbedingungen sind alle Verbraucher elektrischer Energie, deren Betrieb mit dem ständigen Auftreten elektromagnetischer Felder einhergeht (Elektromotoren, Schweißgeräte, Leuchtstofflampen und vieles mehr) belasten das Netz sowohl mit Wirk- als auch Blindanteilen des Gesamtstromverbrauchs. Dieser Blindleistungsanteil (im Folgenden Blindleistung genannt) ist für den Betrieb von Geräten mit erheblichen Induktivitäten erforderlich und kann gleichzeitig als unerwünschte zusätzliche Belastung des Netzes angesehen werden.

Bei erheblichem Blindleistungsverbrauch sinkt die Spannung im Netz. In Netzen mit Wirkleistungsdefiziten liegt die Spannung in der Regel unter der Nennspannung. Unzureichende Wirkleistung, um den Ausgleich zu vervollständigen, wird von benachbarten Stromnetzen, die überschüssige erzeugte Leistung haben, auf solche Systeme übertragen. Typischerweise weisen Stromversorgungssysteme einen Mangel an Wirkleistung und einen Mangel an Blindleistung auf. Effizienter ist es jedoch, die fehlende Blindleistung nicht aus benachbarten Stromnetzen zu übertragen, sondern sie in im jeweiligen Stromnetz installierten Kompensationsgeräten zu erzeugen. Im Gegensatz zur Wirkleistung kann Blindleistung nicht nur durch Generatoren, sondern auch durch Kompensationsgeräte – Kondensatoren, Synchronkompensatoren oder statische Blindleistungsquellen – erzeugt werden, die in Umspannwerken des Stromnetzes installiert werden können.

Blindleistungskompensation ist derzeit ein wichtiger Faktor bei der Lösung des Problems der Energieeinsparung und der Reduzierung der Belastung des Stromnetzes. Nach Schätzungen inländischer und führender ausländischer Experten nimmt der Anteil der Energieressourcen und insbesondere der Elektrizität einen erheblichen Teil der Produktionskosten ein. Dies ist ein starkes Argument, um sich ernsthaft mit der Analyse und Prüfung des Energieverbrauchs eines Unternehmens, der Entwicklung einer Methodik und der Suche nach Mitteln zur Blindleistungskompensation zu befassen.

Blindleistungskompensation. Mittel zur Blindleistungskompensation. Der induktiven Blindlast elektrischer Verbraucher kann durch den Anschluss eines genau dimensionierten Kondensators eine kapazitive Last entgegengewirkt werden. Dies reduziert die vom Netz aufgenommene Blindleistung und wird als Leistungsfaktorkorrektur oder Blindleistungskompensation bezeichnet.

Vorteile des Einsatzes von Kondensatoreinheiten zur Blindleistungskompensation:

• · geringe spezifische Wirkleistungsverluste (die Eigenverluste moderner Niederspannungs-Kosinuskondensatoren überschreiten nicht 0,5 W pro 1000 VAr);
• · keine rotierenden Teile;
• · einfache Installation und Bedienung (kein Fundament erforderlich);
• · relativ geringe Kapitalinvestitionen;
• · die Möglichkeit, jede erforderliche Kompensationsleistung auszuwählen;
• · Möglichkeit der Installation und des Anschlusses an jedem Punkt des Stromnetzes;
• · kein Lärm während des Betriebs;
• · niedrige Betriebskosten.

Abhängig vom Anschluss der Kondensatoreinheit sind folgende Kompensationsarten möglich:

• 1. Einzel- oder Konstantkompensation, bei der induktive Blindleistung direkt am Ort ihres Auftretens kompensiert wird, was zur Entlastung der Versorgungsleitungen führt (für einzelne Verbraucher, die im Dauerbetrieb mit konstanter oder relativ hoher Leistung arbeiten - Asynchronmotoren, Transformatoren, Schweißgeräte, Entladungslampen usw.).
• 2. Gruppenkompensation, bei der ähnlich wie bei der Einzelkompensation für mehrere gleichzeitig arbeitende induktive Verbraucher ein gemeinsamer Konstantkondensator angeschlossen wird (bei nahe beieinander liegenden Elektromotoren Gruppen von Entladungslampen). Auch hier wird die Versorgungsleitung entladen, jedoch erst vor der Verteilung an einzelne Verbraucher.
• 3. Zentrale Kompensation, bei der eine bestimmte Anzahl von Kondensatoren an den Haupt- oder Gruppenverteilerschrank angeschlossen wird. Eine solche Kompensation wird üblicherweise in großen elektrischen Systemen mit wechselnden Lasten eingesetzt. Eine solche Kondensatoranlage wird von einem elektronischen Regler gesteuert – einem Regler, der ständig den Blindleistungsverbrauch aus dem Netz analysiert. Solche Regler schalten Kondensatoren ein oder aus, mit deren Hilfe die momentane Blindleistung der Gesamtlast kompensiert und somit die Gesamtleistung, die dem Netz entnommen wird, reduziert wird.

Bereits im 18. Jahrhundert begann man, Leistung in Pferdestärken zu messen. Bisher wird diese physikalische Größe zur Angabe der Leistung von Motoren verwendet. Neben der Leistungsanzeige des Verbrennungsmotors in Watt schreiben sie weiterhin den Wert in PS.

Leistung als physikalische Größe, Leistungsformel

Ein Wert, der angibt, wie schnell Energie in einem System umgewandelt, übertragen oder verbraucht wird – Leistung. Es ist wichtig, die Energiebedingungen zu charakterisieren, wie schnell der Prozess durchgeführt wird. Die pro Zeiteinheit geleistete Arbeit wird als Leistung bezeichnet:

• Was ist mit der Arbeit;
• t – Zeit.

Mechanische Leistung und elektrische Leistung können getrennt berücksichtigt werden.

Um eine Antwort auf die Frage zu erhalten: Wie wird mechanische Leistung gemessen, betrachten Sie die Wirkung von Kraft auf einen sich bewegenden Körper. Kraft wirkt, die Kraft wird in diesem Fall durch die Formel bestimmt:

• F – Kraft;
• v – Geschwindigkeit.

Bei einer Drehbewegung wird dieser Wert unter Berücksichtigung des Kraftmoments und der Drehzahl „U/min“ ermittelt.

Zusammenhang zwischen elektrischem Strom und Leistung

In der Elektrotechnik ist die Arbeit U – die Spannung, die sich um 1 Coulomb bewegt, die Anzahl der pro Zeiteinheit bewegten Coulomb ist der Strom (I). Die elektrische Stromstärke oder elektrische Leistung P erhält man durch Multiplikation des Stroms mit der Spannung:

Dies ist eine komplette Arbeit, die in 1 Sekunde erledigt ist. Die Abhängigkeit ist hier direkt. Durch die Änderung des Stroms oder der Spannung ändert sich die vom Gerät aufgenommene Leistung.

Der gleiche P-Wert wird durch Variation eines von zwei Werten erreicht.

Definition der aktuellen Leistungseinheit

Die Einheit zur Messung der aktuellen Leistung ist nach James Watt, einem schottischen Maschinenbauingenieur, benannt. 1 W ist die Leistung, die ein Strom von 1 A bei einer Potentialdifferenz von 1 V erzeugt.

Beispielsweise erzeugt eine Quelle mit einer Spannung von 3,5 V einen Strom von 0,2 A im Stromkreis, dann beträgt die aktuelle Leistung:

P = U*I = 3,5*0,2 = 0,7 W.

Aufmerksamkeit! In der Mechanik wird Leistung üblicherweise durch den Buchstaben N dargestellt, in der Elektrotechnik durch den Buchstaben P. Wie werden n und P gemessen? Unabhängig von der Bezeichnung handelt es sich um eine Einheitsgröße und wird in Watt „W“ gemessen.

Watt und andere Leistungseinheiten

Wenn Sie darüber sprechen, wie Leistung gemessen wird, müssen Sie wissen, wovon wir sprechen. Watt ist ein Wert, der 1 J/s entspricht. Es wird in das Internationale Einheitensystem übernommen. In welchen anderen Einheiten wird Leistung gemessen? Der Wissenschaftszweig Astrophysik arbeitet mit einer Einheit namens Erg/s. Erg ist ein sehr kleiner Wert, nämlich 10-7 W.

Eine weitere, immer noch gebräuchliche Einheit aus dieser Serie ist „Pferdestärke“. Im Jahr 1789 berechnete James Watt, dass ein Pferd eine 75 kg schwere Last mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s aus einem Schacht ziehen könnte. Basierend auf der Berechnung dieser Arbeitsintensität kann die Motorleistung anhand dieses Werts im Verhältnis gemessen werden:

1 PS = 0,74 kW.

Interessant. Amerikaner und Briten glauben, dass 1 PS. = 745,7 W und Russen – 735,5 W. Es hat keinen Sinn, darüber zu streiten, wer Recht und wer Unrecht hat, da es sich dabei um eine außersystemische Maßnahme handelt, die nicht angewendet werden sollte. Die Internationale Organisation für gesetzliches Messwesen empfiehlt, es aus dem Verkehr zu ziehen.

In Russland werden bei der Berechnung einer CASCO- oder OSAGO-Police diese Daten des Antriebsaggregats des Autos verwendet.

Formel für den Zusammenhang zwischen Leistung, Spannung und Strom

Unter Arbeit versteht man in der Elektrotechnik eine bestimmte Energiemenge, die von einer Stromquelle über einen bestimmten Zeitraum zum Betrieb eines elektrischen Geräts zugeführt wird. Daher ist elektrische Leistung eine Größe, die die Geschwindigkeit der Umwandlung oder Übertragung von Elektrizität beschreibt. Seine Formel für Gleichstrom sieht so aus:

• U – Spannung, V;
• I – aktuelle Stärke, A.

In einigen Fällen kann die Leistung mithilfe der Formel des Ohmschen Gesetzes durch Ersetzen des Widerstandswerts berechnet werden:

P = I*2*R, Wo:

• I – aktuelle Stärke, A;
• R – Widerstand, Ohm.

Bei der Berechnung der Leistung von Wechselstromkreisen müssen Sie sich mit drei Typen auseinandersetzen:

• seine aktive Formel: P = U*I*cos ϕ, wobei der Phasist;
• reaktiv wird berechnet: Q = U*I*sin ϕ ;
• das vollständige wird in der Form dargestellt: S = √P2 + Q2, wobei P aktiv und Q2 reaktiv ist.

Berechnungen für einphasige und dreiphasige Wechselstromkreise werden mit unterschiedlichen Formeln durchgeführt.

Wichtig! Stromverbraucher in Unternehmen sind meist Asynchronmotoren, Transformatoren und andere induktive Empfänger. Im Betrieb verbrauchen sie Blindleistung, die durch die Stromleitungen fließt und zu einer zusätzlichen Belastung der Stromleitungen führt. Zur Verbesserung der Energiequalität wird die Blindenergiekompensation in Form von Kondensatoreinheiten eingesetzt.

Instrumente zur Messung elektrischer Leistung

Mit einem Wattmeter können Sie die Leistung messen. Es hat zwei Wicklungen. Einer ist wie ein Amperemeter in Reihe an den Stromkreis angeschlossen, der zweite parallel wie ein Voltmeter. In elektrischen Energieanlagen messen Wattmeter Werte in Kilowattstunden „kW*h“. Messungen erfordern nicht nur elektrische Energie, sondern auch Laserenergie. Geräte zur Messung dieses Indikators werden sowohl in stationärer als auch in tragbarer Ausführung hergestellt. Mit ihrer Hilfe wird die Höhe der Laserstrahlung von Geräten beurteilt, die diese Energieart verwenden. Eines der tragbaren Messgeräte ist LP1 eines japanischen Herstellers. Mit LP1 können Sie die Intensität der Lichtstrahlung beispielsweise an einem visuellen Punkt direkt bestimmen optische Geräte DVD Spieler.

Strom in elektrischen Haushaltsgeräten

Um den Metallfaden einer Glühbirne zu erhitzen, die Temperatur der Arbeitsfläche eines Bügeleisens oder eines anderen Haushaltsgeräts zu erhöhen, wird eine bestimmte Menge Strom verbraucht. Sein Wert, gemessen an der Last pro Stunde, gilt als Stromverbrauch dieses Geräts.

Aufmerksamkeit! Wenn auf der Glühbirne „40 W, 230 V“ steht, bedeutet dies, dass sie in 1 Stunde 40 W aus dem Wechselstromnetz verbraucht. Sie kennen die Anzahl der Glühbirnen und die Parameter und berechnen, wie viel Energie pro Monat für die Beleuchtung von Räumen aufgewendet wird.

So konvertieren Sie Watt

Da watt– Der Wert ist gering, im Alltag wird in Kilowatt gerechnet, sie nutzen ein System zur Mengenumrechnung:

• 1 W = 0,001 kW;
• 10 W = 0,01 kW;
• 100 W = 0,1 kW;
• 1000 W = 1 kW.

Leistung einiger Elektrogeräte, W

Durchschnittliche Stromverbrauchswerte für Haushaltsgeräte:

• Öfen – 110006000 W;
• Kühlschränke – 150–600 W;
• Waschmaschinen – 1000–3000 W;
• Staubsauger – 1300-4000 W;
• elektrische Wasserkocher - 2000-3000 W.

Die Parameter jedes Haushaltsgeräts sind im Pass angegeben und auch auf dem Gehäuse angegeben. Dort sind die genauen Werte zur Verbraucherinformation definiert.

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