როგორ იზომება ძალა და სამუშაო? როგორ იზომება სიმძლავრე

ჯერ კიდევ მე-18 საუკუნეში ძალაუფლების გაზომვა დაიწყო ცხენის ძალით. აქამდე ეს ფიზიკური რაოდენობა გამოიყენება ძრავების სიმძლავრის აღსანიშნავად. შიგაწვის ძრავის სიმძლავრის ინდიკატორის გვერდით ვატებში, ისინი აგრძელებენ მნიშვნელობის დაწერას ცხ.ძ.

ძალა, როგორც ფიზიკური რაოდენობა, სიმძლავრის ფორმულა

მნიშვნელობა, რომელიც მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენად სწრაფად ხდება ტრანსფორმაცია, ტრანსლაცია ან ენერგიის მოხმარება სისტემაში - სიმძლავრე. ენერგეტიკული პირობების მახასიათებლებისთვის მნიშვნელოვანია, რამდენად სწრაფად მიმდინარეობს პროცესი. დროის ერთეულზე შესრულებულ სამუშაოს სიმძლავრე ეწოდება:

რაც შეეხება სამუშაოს;
დროა.

თქვენ შეგიძლიათ ცალკე გაითვალისწინოთ სიმძლავრე მექანიკაში და ელექტროენერგიაში.

პასუხის მისაღებად კითხვაზე: როგორ იზომება მექანიკური ძალა, განიხილეთ ძალის გავლენა მოძრავ სხეულზე. ძალა მუშაობს, სიმძლავრე ამ შემთხვევაში განისაზღვრება ფორმულით:

F - ძალა;
v არის სიჩქარე.

ბრუნვითი მოძრაობით, ეს მნიშვნელობა განისაზღვრება ძალის მომენტისა და ბრუნვის სიჩქარის, „rpm“-ის გათვალისწინებით.

კავშირი ელექტრო დენსა და ძალას შორის

ელექტროტექნიკაში სამუშაო იქნება U - ძაბვა, რომელიც მოძრაობს 1 კულონზე, დროის ერთეულზე გადაადგილებული კულონების რაოდენობა არის დენი (I). ელექტრული დენის სიმძლავრე ან ელექტრული სიმძლავრე P მიიღება დენის ძაბვაზე გამრავლებით:

ეს არის სრული სამუშაო შესრულებული 1 წამში. აქ ურთიერთობა პირდაპირია. დენის ან ძაბვის შეცვლით იცვლება მოწყობილობის მიერ მოხმარებული სიმძლავრე.

P-ის იგივე მნიშვნელობა მიიღწევა ორი მნიშვნელობიდან ერთის შეცვლით.

მიმდინარე სიმძლავრის საზომი ერთეულის განსაზღვრა

მიმდინარე სიმძლავრის ერთეულს შოტლანდიელი მექანიკოსის ჯეიმს ვატის სახელი ეწოდა. 1 W არის სიმძლავრე, რომელსაც წარმოქმნის 1 A დენი პოტენციური სხვაობით 1 ვ.

მაგალითად, 3.5 ვ ძაბვის წყარო ქმნის წრეში 0.2 ა დენს, მაშინ დენის სიმძლავრე იქნება:

P \u003d U * I \u003d 3.5 * 0.2 \u003d 0.7 W.

ყურადღება!მექანიკაში სიმძლავრე ჩვეულებრივ წარმოდგენილია ასო N-ით, ელექტროტექნიკაში - ასო P. როგორ იზომება n და P? მიუხედავად აღნიშვნისა, ეს არის ერთი მნიშვნელობა და ის იზომება ვატებში "W".

ვატი და სიმძლავრის სხვა ერთეული

საუბრისას რა ძალა იზომება, თქვენ უნდა იცოდეთ რაზეა საუბარი. ვატი არის მნიშვნელობა, რომელიც შეესაბამება 1 ჯ/წმ-ს. იგი მიიღეს საერთაშორისო სისტემაერთეულები რა ერთეულები გამოიყენება სიმძლავრის გასაზომად? ასტროფიზიკის მეცნიერების ფილიალი მუშაობს ერთეულთან, რომელსაც ეწოდება ერგ/ს. Erg არის ძალიან მცირე მნიშვნელობა, უდრის 10-7 ვატს.

კიდევ ერთი, ჯერ კიდევ გავრცელებული, ერთეული ამ სერიიდან არის "ცხენის ძალა". 1789 წელს ჯეიმს უოტმა გამოთვალა, რომ 75 კგ ტვირთის ამოღება შახტიდან ერთი ცხენის მიერ და ამის გაკეთება 1 მ/წმ სიჩქარით შეიძლება. ასეთი შრომის ინტენსივობის გაანგარიშების საფუძველზე, ძრავების სიმძლავრე შეიძლება გაიზომოს ამ მნიშვნელობით თანაფარდობით:

1 HP = 0,74 კვტ.

საინტერესოა.ამერიკელები და ბრიტანელები თვლიან, რომ 1 ც.ძ. = 745,7 W, და რუსები - 735,5 W. აზრი არ აქვს იმის კამათს, ვინ არის მართალი და ვინ არა, რადგან ეს ღონისძიება სისტემურია და არ უნდა იქნას გამოყენებული. იურიდიული მეტროლოგიის საერთაშორისო ორგანიზაცია რეკომენდაციას უწევს მისი მიმოქცევიდან ამოღებას.

რუსეთში, CASCO ან OSAGO პოლიტიკის გაანგარიშებისას, გამოიყენება მანქანის ელექტროსადგურის ეს მონაცემები.

კავშირის ფორმულა ძალას, ძაბვასა და დენს შორის

ელექტროტექნიკაში სამუშაო განიხილება, როგორც ენერგიის გარკვეული რაოდენობა, რომელიც ეძლევა ენერგიის წყაროს ელექტრომოწყობილობის მუშაობას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. ამრიგად, ელექტროენერგია არის სიდიდე, რომელიც აღწერს ელექტროენერგიის ტრანსფორმაციის ან გადაცემის სიჩქარეს. მისი ფორმულა პირდაპირი დენიასე გამოიყურება:

U – ძაბვა, V;
I - მიმდინარე ძალა, ა.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ოჰმის კანონის ფორმულის გამოყენებით, სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს წინააღმდეგობის მნიშვნელობის ჩანაცვლებით:

P = I * 2 * R, სადაც:

I - მიმდინარე ძალა, A;
R - წინააღმდეგობა, Ohm.

წრედის სიმძლავრის გამოთვლების შემთხვევაში ალტერნატიული დენითქვენ მოგიწევთ გაუმკლავდეთ სამ ტიპს:

მისი აქტიური ფორმულა: P = U*I*cos ϕ, სადაც არის ფაზის ცვლის კუთხის კოეფიციენტი;
რეაქტიული გამოითვლება: Q = U*I*sin ϕ ;
ჯამი წარმოდგენილია როგორც: S = √P2 + Q2, სადაც P აქტიურია და Q2 რეაქტიული.

ერთფაზიანი და სამფაზიანი AC სქემების გამოთვლები ხორციელდება სხვადასხვა ფორმულების გამოყენებით.

Მნიშვნელოვანი!ელექტროენერგიის მომხმარებლები უმეტესად საწარმოებში ასინქრონული ძრავები, ტრანსფორმატორები და სხვა ინდუქციური მიმღებები. ექსპლუატაციის დროს ისინი იყენებენ რეაქტიულ სიმძლავრეს და ეს, ელექტროგადამცემი ხაზების გავლით, ელექტროგადამცემ ხაზებს დამატებით დატვირთვამდე მიჰყავს. ენერგიის ხარისხის გასაუმჯობესებლად რეაქტიული ენერგიის კომპენსაცია გამოიყენება კონდენსატორის ბანკების სახით.

ელექტრული სიმძლავრის საზომი ინსტრუმენტები

ვატმეტრი საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ სიმძლავრე. მას აქვს ორი გრაგნილი. ერთი უკავშირდება წრედს სერიულად, ამპერმეტრივით, მეორე პარალელურად, ვოლტმეტრივით. ელექტროენერგიის დანადგარებში ვატმეტრი განსაზღვრავს მნიშვნელობებს კილოვატ-საათებში "კვტ.სთ". გაზომვები მოითხოვს არა მხოლოდ ელექტრო, არამედ ლაზერულ ენერგიას. მოწყობილობები, რომლებსაც შეუძლიათ ამ ინდიკატორის გაზომვა, მზადდება როგორც სტაციონარული, ასევე პორტატული. მათი დახმარებით ფასდება ამ ტიპის ენერგიის გამოყენებით აღჭურვილობის ლაზერული გამოსხივების დონე. ერთ-ერთი პორტატული მრიცხველია LP1, იაპონური მწარმოებელი. LP1 საშუალებას გაძლევთ პირდაპირ განსაზღვროთ სინათლის გამოსხივების ინტენსივობა, მაგალითად, DVD ფლეერების ოპტიკური მოწყობილობების ვიზუალურ ადგილზე.

სიმძლავრე საყოფაცხოვრებო ელექტრო მოწყობილობებში

ნათურის ძაფის ლითონის გასათბობად, რკინის ან სხვა საყოფაცხოვრებო ტექნიკის სამუშაო ზედაპირის ტემპერატურის გასაზრდელად იხარჯება გარკვეული რაოდენობის ელექტროენერგია. მისი ღირებულება, რომელიც აღებულია დატვირთვით საათში, ითვლება ამ მოწყობილობის ენერგიის მოხმარებად.

ყურადღება!თუ ნათურა ამბობს "40 W, 230 V", ეს ნიშნავს, რომ 1 საათში ის მოიხმარს 40 ვატს AC ქსელიდან. ნათურების რაოდენობისა და პარამეტრების ცოდნით, ისინი გამოთვლიან რამდენი ენერგია იხარჯება ოთახების განათებაზე თვეში.

როგორ გადავიტანოთ ვატი

მას შემდეგ, რაც ვატი– ღირებულება მცირეა, ყოველდღიურ ცხოვრებაში ისინი მუშაობენ კილოვატით, იყენებენ კონვერტაციის სისტემას:

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

ზოგიერთი ელექტრო ტექნიკის სიმძლავრე, ვ

საყოფაცხოვრებო მოწყობილობების ელექტროენერგიის მოხმარების საშუალო მნიშვნელობები:

ფირფიტები - 110006000 W;
მაცივრები - 150-600 W;
სარეცხი მანქანები - 1000-3000 W;
მტვერსასრუტები - 1300-4000 W;
ელექტრო ქვაბები - 2000-3000 ვატი.

თითოეული საყოფაცხოვრებო ტექნიკის პარამეტრები მითითებულია პასპორტში, ასევე მითითებულია სხეულზე. იქ არის განსაზღვრული მომხმარებლის ინფორმაციის ზუსტი მნიშვნელობები.

ვიდეო

Ელექტროენერგიის- ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს ელექტროენერგიის გადაცემის ან გარდაქმნის სიჩქარეს.

ენციკლოპედიური YouTube

1 / 5

✪ გაკვეთილი 363

✪ აქტიური, რეაქტიული და აშკარა სიმძლავრე. რა არის ეს, ვიზუალური ანალოგიის მაგალითზე.

✪ ელექტრული დენის მუშაობა და სიმძლავრე. მიმდინარე სამუშაო | ფიზიკა 8 კლასი #19 | საინფორმაციო გაკვეთილი

✪ რა განსხვავებაა ძაბვასა და დენს შორის

✪ ვატი ჯოული და ცხენის ძალა

სუბტიტრები

მყისიერი ელექტროენერგია

მყისიერი სიმძლავრე არის ძაბვისა და დენის მყისიერი მნიშვნელობების პროდუქტი ელექტრული წრედის ნებისმიერ მონაკვეთში.

DC სიმძლავრე

ვინაიდან დენის და ძაბვის მნიშვნელობები მუდმივია და ტოლია მყისიერი მნიშვნელობების ნებისმიერ დროს, სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით:

P = I ⋅ U (\displaystyle P=I\cdot U) .

პასიური წრფივი წრედისთვის, რომელშიც ოჰმის კანონია დაცული, შეგვიძლია დავწეროთ:

P = I 2 ⋅ R = U 2 R (\displaystyle P=I^(2)\cdot R=(\frac (U^(2))(R))), სად R (\displaystyle R)- ელექტრული წინააღმდეგობა.

თუ წრე შეიცავს ემფ წყაროს, მაშინ მასზე გამოყოფილი ან შთანთქმული ელექტრული სიმძლავრე უდრის:

P = I ⋅ E (\displaystyle P=I\cdot (\mathcal (E))), სად E (\displaystyle (\mathcal (E)))- EMF.

თუ EMF-ის შიგნით დენი ეწინააღმდეგება პოტენციურ გრადიენტს (ის მიედინება EMF-ის შიგნით პლუსიდან მინუსამდე), მაშინ ენერგია შეიწოვება ქსელის EMF წყაროს მიერ (მაგალითად, როდესაც ელექტროძრავა მუშაობს ან ბატარეა მუშაობს. დატენვა), თუ ის თანამიმართულია (იგი მიედინება EMF-ის შიგნით მინუს პლიუსზე), მაშინ იგი წყაროდან გადადის ქსელში (ვთქვათ, როდესაც გალვანური ბატარეა ან გენერატორი მუშაობს). EMF წყაროს შიდა წინააღმდეგობის გათვალისწინებისას, მასზე გამოთავისუფლებული სიმძლავრე p = I 2 ⋅ r (\displaystyle p=I^(2)\cdot r)ემატება იმას, რაც შეიწოვება ან აკლდება მოცემულს.

AC სიმძლავრე

AC სქემებში, DC სიმძლავრის ფორმულა შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ მყისიერი სიმძლავრის გამოსათვლელად, რომელიც დროთა განმავლობაში მნიშვნელოვნად განსხვავდება და არ არის ძალიან სასარგებლო უშუალოდ ყველაზე მარტივი პრაქტიკული გამოთვლებისთვის. საშუალო სიმძლავრის მნიშვნელობის პირდაპირი გაანგარიშება მოითხოვს ინტეგრაციას დროთა განმავლობაში. სიმძლავრის გამოსათვლელად სქემებში, სადაც ძაბვა და დენი პერიოდულად იცვლება, საშუალო სიმძლავრე შეიძლება გამოითვალოს მყისიერი სიმძლავრის ინტეგრირებით გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. პრაქტიკაზე უმაღლესი ღირებულებააქვს სიმძლავრის გამოთვლა ცვლადი სინუსოიდური ძაბვისა და დენის სქემებში.

ჯამური, აქტიური, რეაქტიული სიმძლავრის და სიმძლავრის ფაქტორის ცნებების დასაკავშირებლად მოსახერხებელია მივმართოთ რთული რიცხვების თეორიას. შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ AC წრეში სიმძლავრე გამოიხატება რთული რიცხვით, რომ აქტიური სიმძლავრე არის მისი რეალური ნაწილი, რეაქტიული სიმძლავრე არის მისი წარმოსახვითი ნაწილი, აშკარა სიმძლავრე არის მოდული, ხოლო კუთხე (ფაზის ცვლა) არის არგუმენტი. ასეთი მოდელისთვის, ქვემოთ დაწერილი ყველა მიმართება სწორი აღმოჩნდება.

აქტიური ძალა

რეაქტიული სიმძლავრე არის მნიშვნელობა, რომელიც ახასიათებს ელექტრო მოწყობილობებში შექმნილ დატვირთვებს ელექტრული ენერგიის რყევებით. მაგნიტური ველისინუსოიდური ალტერნატიული დენის წრედში, უდრის რმს ძაბვის მნიშვნელობების ნამრავლს U (\displaystyle U)და მიმდინარე მე (\displaystyle I)გამრავლებული ფაზის კუთხის სინუსზე φ (\displaystyle \varphi)მათ შორის: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (\displaystyle Q=U\cdot I\cdot \sin \varphi)(თუ დენი ჩამორჩება ძაბვას, ფაზური ცვლა დადებითად ითვლება, თუ წინ არის უარყოფითი). რეაქტიული სიმძლავრე დაკავშირებულია მოჩვენებით სიმძლავრესთან S (\displaystyle S)და აქტიური ძალა P (\displaystyle P)თანაფარდობა: | Q | = S 2 − P 2 (\displaystyle |Q|=(\sqrt (S^(2)-P^(2)))).

რეაქტიული სიმძლავრის ფიზიკური მნიშვნელობა არის ენერგია, რომელიც გადატუმბულია წყაროდან მიმღების რეაქტიულ ელემენტებზე (ინდუქციები, კონდენსატორები, ძრავის გრაგნილები) და შემდეგ ამ ელემენტებით უბრუნდება წყაროს ერთი რხევის პერიოდის განმავლობაში, რომელიც დაკავშირებულია ამ პერიოდთან.

უნდა აღინიშნოს, რომ მნიშვნელობა მნიშვნელობებისთვის φ (\displaystyle \varphi) 0-დან პლუს 90°-მდე არის დადებითი მნიშვნელობა. ღირებულება sin ⁡ φ (\displaystyle \sin \varphi)ღირებულებებისთვის φ (\displaystyle \varphi) 0-დან -90°-მდე უარყოფითია. ფორმულის მიხედვით Q = U I sin ⁡ φ (\displaystyle Q=UI\sin \varphi), რეაქტიული სიმძლავრე შეიძლება იყოს დადებითი (თუ დატვირთვა აქტიურ-ინდუქციურია) ან უარყოფითი (თუ დატვირთვა აქტიურ-კონდენსტაციურია). ეს გარემოება ხაზს უსვამს იმ ფაქტს, რომ რეაქტიული სიმძლავრე არ არის ჩართული ელექტრო დენის მუშაობაში. როდესაც მოწყობილობას აქვს დადებითი რეაქტიული სიმძლავრე, ჩვეულებრივ უნდა ითქვას, რომ ის მოიხმარს მას, ხოლო როდესაც მას აქვს უარყოფითი რეაქტიული სიმძლავრე, ის აწარმოებს მას, მაგრამ ეს სუფთა კონვენციაა იმის გამო, რომ ენერგომოხმარებადი მოწყობილობების უმეტესობა (მაგ. ასინქრონული ძრავები), ისევე როგორც წმინდა აქტიური დატვირთვა, რომელიც დაკავშირებულია ტრანსფორმატორის საშუალებით, არის აქტიური-ინდუქციური.

ელექტროსადგურებში დაყენებულ სინქრონულ გენერატორებს შეუძლიათ რეაქტიული სიმძლავრის წარმოებაც და მოხმარებაც, გენერატორის როტორის გრაგნილში გადინებული აგზნების დენის ოდენობიდან გამომდინარე. სინქრონული ელექტრო მანქანების ამ მახასიათებლის გამო რეგულირდება ქსელის ძაბვის განსაზღვრული დონე. გადატვირთვების აღმოსაფხვრელად და ელექტრული დანადგარების სიმძლავრის კოეფიციენტის გაზრდის მიზნით, რეაქტიული სიმძლავრე ანაზღაურდება.

თანამედროვე ელექტრული საზომი გადამყვანების გამოყენება მიკროპროცესორულ ტექნოლოგიაზე საშუალებას იძლევა უფრო ზუსტად შეაფასოს ინდუქციური და ტევადობითი დატვირთვებიდან ცვლადი ძაბვის წყაროზე დაბრუნებული ენერგიის რაოდენობა.

სრული სიმძლავრე

მთლიანი ელექტროენერგიის ერთეული არის ვოლტ-ამპერი (რუსული აღნიშვნა: V A; საერთაშორისო: VA) .

სრული სიმძლავრე - პროდუქტის ტოლი ღირებულება ეფექტური ღირებულებებიპერიოდული ელექტრული დენი მე (\displaystyle I)წრედში და ძაბვაში U (\displaystyle U)მის დამჭერებზე: S = U ⋅ I (\displaystyle S=U\cdot I); დაკავშირებულია აქტიურ და რეაქტიულ სიმძლავრესთან თანაფარდობით: S = P 2 + Q 2 , (\displaystyle S=(\sqrt (P^(2)+Q^(2))),)სადაც P (\displaystyle P)- აქტიური ძალა, Q (\displaystyle Q)- რეაქტიული სიმძლავრე (ინდუქციური დატვირთვით Q > 0 (\displaystyle Q>0), და ტევადობით ქ< 0 {\displaystyle Q<0} ).

მოჩვენებითი, აქტიური და რეაქტიული სიმძლავრის ვექტორული დამოკიდებულება გამოიხატება ფორმულით: S ⟶ = P ⟶ + Q ⟶. (\displaystyle (\stackrel (\longrightarrow)(S))=(\stackrel (\longrightarrow)(P))+(\stackrel (\longrightarrow )(Q)).)ინტეგრირებული სიმძლავრე

სიმძლავრე, წინაღობის მსგავსი, შეიძლება ჩაიწეროს რთული ფორმით:

S ˙ = U ˙ I ˙ ∗ = I 2 Z = U 2 Z ∗ , (\ ჩვენების სტილი (\ წერტილი (S)) = (\ წერტილი (U)) (\ წერტილი (I)) ^ (*) = I^ (2)\mathbb (Z) =(\frac (U^(2))(\mathbb (Z) ^(*))))სადაც U ˙ (\displaystyle (\dot (U)))- კომპლექსური სტრესი, I ˙ (\displaystyle (\dot (I)))- რთული დენი, Z (\displaystyle \mathbb (Z))- წინაღობა, * - რთული კონიუგაციის ოპერატორი.

ინტეგრირებული დენის მოდული | S ˙ | (\displaystyle \მარცხნივ|(\dot (S))\მარჯვნივ|)სრული სიმძლავრის ტოლი S (\displaystyle S). რეალური ნაწილი R e (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Re) ((\dot (S))))აქტიური სიმძლავრის ტოლი P (\displaystyle P)და წარმოსახვითი I m (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Im) ((\dot (S))))- რეაქტიული სიმძლავრე Q (\displaystyle Q)დატვირთვის ხასიათიდან გამომდინარე სწორი ნიშნით. ზოგიერთის ძალა ელექტრო ტექნიკა

ცხრილი გვიჩვენებს ელექტრული დენის ზოგიერთი მომხმარებლის სიმძლავრის მნიშვნელობებს:

ელექტრომოწყობილობა	პაუერი, ვ
ფანარი ნათურა	1
ქსელის როუტერი, ჰაბი	10…20
კომპიუტერის სისტემის ერთეული	100…1700
სერვერის სისტემის ბლოკი	200…1500
მონიტორი PC CRT-სთვის	15…200
მონიტორი კომპიუტერისთვის LCD	2…40
საყოფაცხოვრებო ფლუორესცენტური ნათურა	5…30
საყოფაცხოვრებო ინკანდესენტური ნათურა	25…150
მაცივარი საყოფაცხოვრებო	15…700
ელექტრო მტვერსასრუტი	100… 3000
ელექტროუთო	300…2 000
გამრეცხი	350…2 000
ელექტრო კერა	1 000…2 000
საყოფაცხოვრებო შედუღების მანქანა	1 000…5 500
ტრამვაის ძრავა	45 000…50 000
ლოკომოტივის ძრავა	650 000
მაღაროს ამწე ძრავა	1 000 000...5 000 000
მოძრავი წისქვილის ძრავები	6 000 000…9 000 000

სიმძლავრე არის ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რამდენი ენერგია მოძრაობს კონკრეტული აღჭურვილობის ელექტრული წრეში. რა არის, რა ერთეულებით არის გამოხატული, რა სიმძლავრე იზომება, რა მოწყობილობები არსებობს ამისათვის? მეტი ამის შესახებ და მეტი ქვემოთ.

სიმძლავრე არის ფიზიკური სიდიდის სკალარული ფორმა, რომელიც უდრის სისტემის ენერგიის ტრანსფორმაციის, გადაცემის ან მოხმარების ცვლილების სიჩქარეს. უფრო ვიწრო კონცეფციის თანახმად, ეს არის მაჩვენებელი, რომელიც უდრის სამუშაოზე დახარჯული დროის თანაფარდობას თავად იმ პერიოდთან, რომელიც იხარჯება სამუშაოზე. იგი მექანიკაში აღინიშნება სიმბოლოთი N. ელექტრო მეცნიერებაში გამოიყენება ასო P. ხშირად შეგიძლიათ ნახოთ სიმბოლო W, სიტყვიდან watt.

Ძალა

ძრავის ძრავში სასარგებლო, სრული და ნომინალური განსხვავდება. სასარგებლოა ძრავის სიმძლავრე, გარდა იმ ხარჯებისა, რომლებიც იხარჯება ყველა სხვა სისტემის მუშაობაზე. მთლიანი არის მითითებული ძალა გამოქვითვის გარეშე, ხოლო ნომინალური მითითებულია და გარანტირებულია ქარხნის მიერ.

Დამატებითი ინფორმაცია!აღსანიშნავია, რომ ასევე არის ხმის ძალა და ფეთქებადი ხმა. პირველ შემთხვევაში, ეს არის სკალარული მნიშვნელობა, რომელიც დაკავშირებულია ხმის ტალღებთან და ხმის ენერგიასთან, რომელიც ასევე იზომება ვატებში, ხოლო მეორე ასოცირდება ტროტილის დაშლის ენერგიის გამოყოფასთან.

ძირითადი კონცეფცია სახელმძღვანელოში

რაც იზომება

მოძველებული საზომი ერთეულია ცხენის ძალა. მკაფიოდ პასუხის გაცემისას, თუ რა მექანიკური სიმძლავრე იზომება, აღსანიშნავია, რომ თანამედროვე საერთაშორისო მაჩვენებლების მიხედვით, სიმძლავრის ერთეული არის ვატი. აღსანიშნავია, რომ ვატი არის მიღებული ერთეული, რომელიც დაკავშირებულია სხვებთან. ის უდრის ჯოულს წამში, ანუ კილოგრამზე გამრავლებული მეტრის კვადრატზე გაყოფილი წამზე. ვატი ასევე არის ვოლტი გამრავლებული ამპერზე.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ვატი იყოფა მეგა, კილო და ვოლტ ამპერებად.

გაზომვის ფორმულები

სიმძლავრე არის მნიშვნელობა, რომელიც პირდაპირ კავშირშია სხვა ინდიკატორებთან. ასე რომ, ის პირდაპირ კავშირშია დროს, ძალასთან, სიჩქარესთან, ძალის ვექტორთან და სიჩქარესთან, ძალასა და სიჩქარის მოდულთან, ძალის მომენტთან და ბრუნვის სიხშირესთან. ხშირად, ელექტროენერგიის მრავალფეროვნების გაანგარიშებისას, ფორმულები ასევე იყენებენ Pi რიცხვს, წინააღმდეგობის ინდექსს, მყისიერ დენს ძაბვით ელექტრული ქსელის კონკრეტულ მონაკვეთში, აქტიურ, მთლიან და რეაქტიულ სიმძლავრეს. გაანგარიშების უშუალო მონაწილეა ამპლიტუდა კუთხური სიჩქარით და საწყისი დენის სიძლიერე ძაბვით.

ელექტრო

ელექტრული სიმძლავრე არის სიდიდე, რომელიც აჩვენებს სიჩქარეს ან ტრანსფორმაციას, რომლითაც მოძრაობს ელექტრო ენერგია. მიკროსქემის გარკვეულ მონაკვეთში მყისიერი ელექტრული სიმძლავრის მახასიათებლის შესასწავლად აუცილებელია ვიცოდეთ მყისიერი დენის დენისა და ძაბვის მნიშვნელობა და გავამრავლოთ ეს მნიშვნელობები.

იმის გასაგებად, თუ რამდენია აქტიური, სრული, რეაქტიული ან მყისიერი რეაქტიული სიმძლავრის მაჩვენებელი, თქვენ უნდა იცოდეთ დენის ამპლიტუდის ზუსტი რიცხვები, ძაბვის ამპლიტუდა, დენის კუთხე ძაბვით, ასევე კუთხური სიჩქარე და დრო, რადგან ყველა არსებული ფიზიკური ფორმულა მცირდება ამ პარამეტრებზე. ფორმულები ასევე იყენებენ კუთხის სინუსს, კოსინუსს და მნიშვნელობას 1/2.

ელექტროენერგიის კონცეფცია

ჰიდრავლიკური

ჰიდრავლიკური ენერგიის ინდიკატორი ჰიდრავლიკურ მანქანაში ან ჰიდრავლიკურ ცილინდრში არის მანქანაში წნევის ვარდნის და სითხის ნაკადის სიჩქარის პროდუქტი. როგორც წესი, ეს არის მთავარი განცხადება, რომელიც აღებულია გაანგარიშების ერთადერთი არსებული ფორმულიდან.

Შენიშვნა!მეტი ალგებრული და საინჟინრო წესები შეგიძლიათ იხილოთ სითხისა და აირის მოძრაობის გამოყენებით მეცნიერებაში, კერძოდ ჰიდრავლიკაში.

DC და AC

რაც შეეხება პირდაპირი დენის სიმძლავრეს ალტერნატიული დენით, მათ ყველაზე ხშირად უწოდებენ ელექტრო ჯიშს. არ არსებობს კონკრეტული კონცეფცია ორი ჯიშისთვის, მაგრამ მათი გამოთვლა შესაძლებელია ხელმისაწვდომი ალგებრული პარამეტრების საფუძველზე. ასე რომ, პირდაპირი დენის სიმძლავრე არის დენის სიძლიერისა და მუდმივი ძაბვის პროდუქტი, ანუ ორჯერ აღემატება დენის სიძლიერეს და ელექტრული წინააღმდეგობის მნიშვნელობას, რაც, თავის მხრივ, გამოითვლება ორმაგი ძაბვის ჩვეულებრივ წინააღმდეგობაზე გაყოფით.

რაც შეეხება ალტერნატიულ დენს, ეს არის დენის სიძლიერის პროდუქტი ფაზური ცვლის ძაბვით და კოსინუსით. ამ შემთხვევაში, მხოლოდ აქტიური და რეაქტიული ჯიშების ადვილად დათვლა შეიძლება. თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ მთლიანი სიმძლავრის მნიშვნელობა ამ ინდიკატორებისა და ფართობის ვექტორული დამოკიდებულების მეშვეობით.

ამ ინდიკატორების გასაზომად შეგიძლიათ გამოიყენოთ როგორც ზემოთ მოყვანილი მოწყობილობები, ასევე ფაზის მრიცხველი. ეს მოწყობილობა ემსახურება რეაქტიული სახეობების გამოთვლას სახელმწიფო სტანდარტის მიხედვით.

ცვლადი სიმძლავრის დენის კონცეფცია

ზოგადად, სიმძლავრე არის მნიშვნელობა, რომლის მთავარი მიზანია აჩვენოს კონკრეტული მოწყობილობის სიძლიერე და, ხშირ შემთხვევაში, აქტივობის სიჩქარე, მასთან ურთიერთქმედება. არის მექანიკური, ელექტრო, ჰიდრავლიკური და პირდაპირი ალტერნატიული დენით. იგი იზომება საერთაშორისო სისტემის მიხედვით ვატებში და კილოვატებში. მისი გაანგარიშების ინსტრუმენტებია ვოლტმეტრი, ვატმეტრი. თვითგამოანგარიშების ძირითადი ფორმულები ჩამოთვლილია ზემოთ.

კლიენტის წერილიდან:
მითხარით, ღვთის გულისთვის, რატომ არის UPS-ის სიმძლავრე მითითებული ვოლტ-ამპერებში და არა ყველასთვის ჩვეულებრივ კილოვატებში. ძალიან სტრესულია. ყოველივე ამის შემდეგ, ყველა უკვე დიდი ხანია მიჩვეულია კილოვატებს. დიახ, და ყველა მოწყობილობის სიმძლავრე ძირითადად მითითებულია კვტ-ში.
ალექსეი. 2007 წლის 21 ივნისი

ნებისმიერი UPS-ის ტექნიკური მახასიათებლები მიუთითებს აშკარა სიმძლავრეზე [kVA] და აქტიურ სიმძლავრეზე [kW] - ისინი ახასიათებენ UPS-ის დატვირთვის სიმძლავრეს. მაგალითად, იხილეთ სურათები ქვემოთ:

ყველა მოწყობილობის სიმძლავრე არ არის მითითებული W-ში, მაგალითად:

ტრანსფორმატორების სიმძლავრე მითითებულია VA-ში:
http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (TP ტრანსფორმატორები: იხილეთ დანართი)
http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (TSGL ტრანსფორმატორები: იხილეთ დანართი)
კონდენსატორების სიმძლავრე მითითებულია ვარსებში:
http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (კონდენსატორები K78-39: იხილეთ დანართი)
http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (დიდი ბრიტანეთის კონდენსატორები: იხილეთ დანართი)
სხვა დატვირთვების მაგალითებისთვის იხილეთ დანართები ქვემოთ.

დატვირთვის სიმძლავრის მახასიათებლები შეიძლება ზუსტად იყოს დაყენებული ერთი პარამეტრით (აქტიური სიმძლავრე W-ში) მხოლოდ პირდაპირი დენის შემთხვევაში, რადგან პირდაპირი დენის წრეში არის მხოლოდ ერთი ტიპის წინააღმდეგობა - აქტიური წინააღმდეგობა.

ალტერნატიული დენის შემთხვევაში დატვირთვის სიმძლავრის მახასიათებლები არ შეიძლება ზუსტად განისაზღვროს ერთი პარამეტრით, რადგან ალტერნატიული დენის წრეში არსებობს ორი განსხვავებული ტიპის წინააღმდეგობა - აქტიური და რეაქტიული. აქედან გამომდინარე, მხოლოდ ორი პარამეტრი: აქტიური სიმძლავრე და რეაქტიული სიმძლავრე ზუსტად ახასიათებს დატვირთვას.

აქტიური და რეაქტიული წინააღმდეგობების მოქმედების პრინციპი სრულიად განსხვავებულია. აქტიური წინააღმდეგობა - შეუქცევად გარდაქმნის ელექტრულ ენერგიას სხვა სახის ენერგიად (თერმული, მსუბუქი და ა.

რეაქტიულობა - მონაცვლეობით აგროვებს ენერგიას და შემდეგ უბრუნებს მას ქსელს - მაგალითები: კონდენსატორი, ინდუქტორი (პუნქტი 40.41, ფიზიკის კლასი 11 V.A. Kasyanov M .: Bustard, 2007).

ნებისმიერ ელექტროინჟინერიის სახელმძღვანელოში შეგიძლიათ წაიკითხოთ, რომ აქტიური სიმძლავრე (რომელიც იშლება ომურ წინააღმდეგობაში) იზომება ვატებში, ხოლო რეაქტიული სიმძლავრე (ცირკულირებადი რეაქტიულობით) იზომება ვარსებში; დატვირთვის სიმძლავრის დასახასიათებლად ასევე გამოიყენება კიდევ ორი პარამეტრი: ჯამური სიმძლავრე და სიმძლავრის კოეფიციენტი. ყველა ეს 4 ვარიანტი:

აქტიური ძალა: აღნიშვნა პ, ერთეული: ვატ
რეაქტიული სიმძლავრე: აღნიშვნა ქ, ერთეული: VAR(ვოლტ ამპერი რეაქტიული)
მთლიანი სიმძლავრე: აღნიშვნა ს, ერთეული: VA(ვოლტი გამაძლიერებელი)
სიმძლავრის ფაქტორი: აღნიშვნა კან cosФ, საზომი ერთეული: განზომილებიანი რაოდენობა

ეს პარამეტრები დაკავშირებულია მიმართებით: S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S

იგივე cosФსიმძლავრის კოეფიციენტს უწოდებენ ( ძალაუფლების ფაქტორი – PF)

მაშასადამე, ელექტროტექნიკაში, ამ პარამეტრიდან ნებისმიერი ორი მოცემულია სიმძლავრის მახასიათებლებისთვის, რადგან დანარჩენი შეგიძლიათ იპოვოთ ამ ორიდან.

მაგალითად, ელექტროძრავები, ნათურები (გამონადენი) - მათში. მონაცემები არის P[kW] და cosФ:
http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (AIR ძრავები: იხილეთ დანართი)
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (DRL ნათურები: იხილეთ დანართი)
(იხილეთ ქვემოთ დანართი ტექნიკური მონაცემების მაგალითებისთვის სხვადასხვა დატვირთვისთვის)

იგივეა დენის წყაროებთან დაკავშირებით. მათი სიმძლავრე (ჩატვირთვის მოცულობა) ხასიათდება ერთი პარამეტრით მუდმივი დენის წყაროებისთვის - აქტიური სიმძლავრე (W) და ორი პარამეტრით წყაროსთვის. AC სიმძლავრე. როგორც წესი, ეს ორი პარამეტრი არის აშკარა სიმძლავრე (VA) და აქტიური სიმძლავრე (W). იხილეთ მაგალითად გენერატორის და UPS პარამეტრები.

საოფისე და საყოფაცხოვრებო ტექნიკის უმეტესობა აქტიურია (არ არის ან მცირეა რეაქტიულობა), ამიტომ მათი სიმძლავრე მითითებულია ვატებში. ამ შემთხვევაში, დატვირთვის გაანგარიშებისას გამოიყენება UPS სიმძლავრის მნიშვნელობა ვატებში. თუ დატვირთვა არის კომპიუტერები კვების წყაროებით (PSUs) შეყვანის სიმძლავრის კოეფიციენტის კორექტირების გარეშე (APFC), ლაზერული პრინტერი, მაცივარი, კონდიციონერი, ელექტროძრავა (მაგალითად, წყალქვეშა ტუმბო ან ძრავა, როგორც მანქანის ნაწილი) , ფლუორესცენტური ბალასტური ნათურები და ა.შ. - ყველა გამოსავალი გამოიყენება გაანგარიშებაში. UPS მონაცემები: kVA, kW, გადატვირთვის მახასიათებლები და ა.შ.

იხილეთ ელექტროტექნიკის სახელმძღვანელოები, მაგალითად:

1. ევდოკიმოვი F. E. ელექტროტექნიკის თეორიული საფუძვლები. - მ.: საგამომცემლო ცენტრი "აკადემია", 2004 წ.

2. ნემცოვი M.V. ელექტროტექნიკა და ელექტრონიკა. - მ.: გამომცემლობა "აკადემია", 2007 წ.

3. ჩასტოედოვი L.A. ელექტროტექნიკა. - მ.: უმაღლესი სკოლა, 1989 წ.

აგრეთვე AC სიმძლავრე, სიმძლავრის კოეფიციენტი, ელექტრული წინააღმდეგობა, რეაქტიულობა http://en.wikipedia.org
(თარგმანი: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

დანართი

მაგალითი 1: ტრანსფორმატორებისა და ავტოტრანსფორმატორების სიმძლავრე მითითებულია VA-ში (ვოლტ ამპერები)

http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (TSGL ტრანსფორმატორები)

ერთფაზიანი ავტოტრანსფორმატორები
TDGC2-0.5kVa, 2A		AOSN-2-220-82
TDGC2-1.0kVa, 4A	ბოლო 1.25	AOSN-4-220-82
TDGC2-2.0kVa, 8A	ბოლო 2.5	AOSN-8-220-82
TDGC2-3.0kVa, 12A
TDGC2-4.0kVa, 16A
TDGC2-5.0kVa, 20A		AOSN-20-220
TDGC2-7.0kVa, 28A
TDGC2-10kVa, 40A		AOMN-40-220
TDGC2-15kVa, 60A
TDGC2-20kVa, 80A

http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (LATR / ლაბორატორიული ავტოტრანსფორმატორები TDGC2)

მაგალითი 2: კონდენსატორების სიმძლავრე მითითებულია ვარებში (ვოლტ ამპერი რეაქტიული)

http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (კონდენსატორები K78-39)

http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (დიდი ბრიტანეთის კონდენსატორები)

მაგალითი 3: ელექტროძრავების ტექნიკური მონაცემები შეიცავს აქტიურ სიმძლავრეს (კვტ) და cosФ

ისეთი დატვირთვებისთვის, როგორიცაა ელექტროძრავები, ნათურები (გამონადენი), კომპიუტერის კვების წყაროები, კომბინირებული დატვირთვები და ა.შ. - ტექნიკური მონაცემები მიუთითებს P [kW] და cosФ (აქტიური სიმძლავრე და სიმძლავრის კოეფიციენტი) ან S [kVA] და cosФ (მოჩვენებითი სიმძლავრე და სიმძლავრის ფაქტორის სიმძლავრე).

http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
(კომბინირებული დატვირთვა - ფოლადის პლაზმური საჭრელი მანქანა / ინვერტორული პლაზმური საჭრელი LGK160 (IGBT)

http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (კომპიუტერის კვების წყარო)

დამატება 1

თუ დატვირთვას აქვს მაღალი სიმძლავრის კოეფიციენტი (0.8 ... 1.0), მაშინ მისი თვისებები უახლოვდება აქტიურ დატვირთვას. ასეთი დატვირთვა იდეალურია როგორც ქსელის ხაზისთვის, ასევე დენის წყაროებისთვის, რადგან. სისტემაში არ წარმოქმნის რეაქტიულ დენებს და სიმძლავრეებს.

აქედან გამომდინარე, ბევრ ქვეყანაში მიღებულია სტანდარტები, რომლებიც ნორმალიზებენ აღჭურვილობის სიმძლავრის ფაქტორს.

დანამატი 2

ერთჯერადი დატვირთვის მოწყობილობას (მაგალითად, კომპიუტერის ელექტრომომარაგება) და მრავალკომპონენტიან კომბინირებულ აღჭურვილობას (მაგალითად, სამრეწველო საღარავი მანქანა, რომელიც მოიცავს რამდენიმე ძრავას, კომპიუტერს, განათებას და ა.შ.) აქვს დაბალი სიმძლავრის ფაქტორები (0,8-ზე ნაკლები). შიდა ერთეულებს (მაგალითად, კომპიუტერის კვების წყაროს ან ელექტროძრავას აქვს სიმძლავრის კოეფიციენტი 0.6 .. 0.8). ამიტომ, ამჟამად აღჭურვილობის უმეტესობას აქვს შეყვანის სიმძლავრის კოეფიციენტის კორექტორი. ამ შემთხვევაში, შეყვანის სიმძლავრის კოეფიციენტი არის 0.9 ... 1.0, რაც შეესაბამება მარეგულირებელ სტანდარტებს.

დანართი 3. მნიშვნელოვანი შენიშვნა UPS-ისა და ძაბვის სტაბილიზატორების სიმძლავრის კოეფიციენტთან დაკავშირებით

UPS-ისა და DGU-ის დატვირთვის სიმძლავრე ნორმალიზებულია სტანდარტულ სამრეწველო დატვირთვაზე (ძალის კოეფიციენტი 0.8 ინდუქციური ხასიათით). მაგალითად, UPS 100 kVA / 80 kW. ეს ნიშნავს, რომ მოწყობილობას შეუძლია წინააღმდეგობის დატვირთვა მაქსიმალური სიმძლავრე 80 კვტ, ან შერეული (აქტიურ-რეაქტიული) დატვირთვა მაქსიმალური სიმძლავრით 100 კვა, ინდუქციური სიმძლავრის კოეფიციენტით 0,8.

ძაბვის სტაბილიზატორებში სიტუაცია განსხვავებულია. სტაბილიზატორისთვის, დატვირთვის სიმძლავრის კოეფიციენტი გულგრილია. მაგალითად, ძაბვის რეგულატორი 100 კვა. ეს ნიშნავს, რომ მოწყობილობას შეუძლია მიაწოდოს აქტიური დატვირთვა მაქსიმალური სიმძლავრით 100 კვტ, ან ნებისმიერი სხვა (მხოლოდ აქტიური, წმინდა რეაქტიული, შერეული) სიმძლავრე 100 kVA ან 100 kVAr ნებისმიერი ტევადობის ან ინდუქციური სიმძლავრის კოეფიციენტით. გაითვალისწინეთ, რომ ეს მართალია წრფივი დატვირთვისთვის (არ არის უმაღლესი დენის ჰარმონიკა). დატვირთვის დენის დიდი ჰარმონიული დამახინჯებით (მაღალი THD), სტაბილიზატორის გამომავალი სიმძლავრე მცირდება.

დანამატი 4

სუფთა რეზისტენტული და სუფთა რეაქტიული დატვირთვების საილუსტრაციო მაგალითები:

100 ვტ ინკანდესენტური ნათურა უკავშირდება AC ქსელს 220 VAC - წრეში ყველგან არის გამტარობის დენი (მავთულის გამტარებლებისა და ნათურის ვოლფრამის თმის მეშვეობით). დატვირთვის მახასიათებლები (ნათურები): სიმძლავრე S=P~=100 VA=100 W, PF=1 => მთელი ელექტრული სიმძლავრე აქტიურია, რაც ნიშნავს, რომ იგი მთლიანად შეიწოვება ნათურაში და გადაიქცევა სითბურ და სინათლის ენერგიად.
არაპოლარული 7 uF კონდენსატორი დაკავშირებულია 220 VAC AC ქსელთან - მავთულის წრეში არის გამტარობის დენი, მიკერძოებული დენი მიედინება კონდენსატორის შიგნით (დიელექტრიკის მეშვეობით). დატვირთვის (კონდენსატორის) მახასიათებლები: სიმძლავრე S=Q~=100 VA=100 VAR, PF=0 => მთელი ელექტრული სიმძლავრე რეაქტიულია, რაც ნიშნავს, რომ იგი მუდმივად ბრუნავს წყაროდან დატვირთვამდე და უკან, ისევ დატვირთვამდე. და ა.შ.

დანამატი 5

გაბატონებული რეაქტიულობის (ინდუქციური ან ტევადობის) მითითებისთვის, ნიშანი ენიჭება სიმძლავრის ფაქტორს:

+ (პლუს)– თუ მთლიანი რეაქტიულობა ინდუქციურია (მაგალითი: PF=+0.5). მიმდინარე ფაზა ჩამორჩება ძაბვის ფაზას F კუთხით.

- (მინუს)– თუ მთლიანი რეაქტიულობა ტევადულია (მაგალითად: PF=-0.5). დენის ფაზას მივყავართ ძაბვის ფაზას F კუთხით.

დანართი 6

დამატებითი კითხვები

Კითხვა 1:
რატომ გამოიყენება ელექტროტექნიკის ყველა სახელმძღვანელოში წარმოსახვითი რიცხვები/რაოდენობები (მაგალითად, რეაქტიული სიმძლავრე, რეაქტიულობა და ა.შ.), რომლებიც სინამდვილეში არ არსებობს AC სქემების გამოთვლისას?

პასუხი:
დიახ, გარემომცველ სამყაროში ყველა ინდივიდუალური რაოდენობა რეალურია. მათ შორის ტემპერატურა, რეაქტიულობა და ა.შ. წარმოსახვითი (რთული) რიცხვების გამოყენება მხოლოდ მათემატიკური ხრიკია, რომელიც აადვილებს გამოთვლებს. გაანგარიშების შედეგი აუცილებლად რეალური რიცხვია. მაგალითი: 20 კვარი დატვირთვის (კონდენსატორის) რეაქტიული სიმძლავრე არის ენერგიის რეალური ნაკადი, ანუ წყარო-დატვირთვის წრეში მოცირკულირე რეალური ვატი. მაგრამ იმისათვის, რომ განვასხვავოთ ეს ვატები დატვირთვით შეუქცევადად შთანთქმული ვატებისგან, ამ „მოცირკულირე ვატებმა“ გადაწყვიტეს უწოდონ ვოლტ-ამპერები რეაქტიული.

კომენტარი:
ადრე ფიზიკაში გამოიყენებოდა მხოლოდ ცალკეული სიდიდეები და გამოთვლებისას ყველა მათემატიკური სიდიდე შეესაბამებოდა მიმდებარე სამყაროს რეალურ რაოდენობას. მაგალითად, მანძილი უდრის სიჩქარეს დროზე (S=v*t). შემდეგ, ფიზიკის განვითარებით, ანუ რაც უფრო მეტს სწავლობ რთული ობიექტები(სინათლე, ტალღები, ცვლადი ელექტროობა, ატომი, სივრცე და ა.შ.) ფიზიკური სიდიდეების ისეთი დიდი რაოდენობა გაჩნდა, რომ თითოეულის ცალ-ცალკე გამოთვლა შეუძლებელი გახდა. ეს არის არა მხოლოდ ხელით გაანგარიშების პრობლემა, არამედ კომპიუტერული პროგრამების შედგენის პრობლემაც. ამ პრობლემის გადასაჭრელად, ახლო ერთი სიდიდეები დაიწყეს უფრო რთულში (მათ შორის 2 ან მეტი სიდიდის ჩათვლით), მათემატიკაში ცნობილი ტრანსფორმაციის კანონების დაცვით. ასე გაჩნდა სკალარული (ცალკეული) სიდიდეები (ტემპერატურა და ა.შ.), ვექტორული და რთული ორმაგი (წინაღობა და ა.შ.), ვექტორული სამმაგი (მაგნიტური ველის ვექტორი და ა.შ.) და უფრო რთული სიდიდეები - მატრიცები და ტენსორები (დიელექტრიკი). ნებართვის ტენსორი, ტენზორი რიჩი და სხვები). ელექტროტექნიკაში გამოთვლების გასამარტივებლად გამოიყენება შემდეგი წარმოსახვითი (კომპლექსური) ორმაგი რაოდენობა:

წინაღობა (წინააღდეგობა) Z=R+iX
მოჩვენებითი სიმძლავრე S=P+iQ
დიელექტრიკული მუდმივი e=e"+ie"
მაგნიტური გამტარიანობა m=m"+im"
და ა.შ.

კითხვა 2:

გვერდი http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power აჩვენებს S P Q Ф კომპლექსზე, ანუ წარმოსახვით / არარსებულ სიბრტყეზე. რა კავშირშია ეს ყველაფერი რეალობასთან?

პასუხი:
ძნელია გამოთვლების განხორციელება რეალური სინუსოიდებით, ამიტომ, გამოთვლების გასამარტივებლად, გამოიყენება ვექტორული (კომპლექსური) გამოსახულება, როგორც ნახ. უფრო მაღალი. მაგრამ ეს არ ნიშნავს, რომ ფიგურაში ნაჩვენები S P Q არ არის დაკავშირებული რეალობასთან. S P Q-ის რეალური მნიშვნელობები შეიძლება იყოს წარმოდგენილი ჩვეულებრივი ფორმასინუსოიდური სიგნალების ოსილოსკოპის გაზომვების საფუძველზე. S P Q Ф I U-ის მნიშვნელობები წყარო-დატვირთვის AC წრეში დამოკიდებულია დატვირთვაზე. ქვემოთ მოცემულია რეალური სინუსოიდური სიგნალების მაგალითი S P Q და F დატვირთვის შემთხვევისთვის, რომელიც შედგება რიგით დაკავშირებული აქტიური და რეაქტიული (ინდუქციური) წინააღმდეგობებისგან.

კითხვა 3:
ჩვეულებრივი დენის დამჭერებით და მულტიმეტრით იზომებოდა დატვირთვის დენი 10 ა, ხოლო დატვირთვაზე ძაბვა იყო 225 ვ. ვამრავლებთ და ვიღებთ დატვირთვის სიმძლავრეს ვტ-ში: 10 A 225V \u003d 2250 W.

პასუხი:
თქვენ მიიღეთ (გამოითვალეთ) მთლიანი დატვირთვის სიმძლავრე 2250 VA. აქედან გამომდინარე, თქვენი პასუხი მართებული იქნება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თქვენი დატვირთვა არის წმინდა რეზისტენტული, მაშინ მართლაც ვოლტ ამპერი უდრის ვატს. ყველა სხვა ტიპის დატვირთვისთვის (მაგალითად, ელექტროძრავისთვის) - არა. ნებისმიერი თვითნებური დატვირთვის ყველა მახასიათებლის გასაზომად, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ქსელის ანალიზატორი, როგორიცაა APPA137:

იხილეთ დამატებითი ლიტერატურა, მაგალითად:

ევდოკიმოვი F.E. ელექტროტექნიკის თეორიული საფუძვლები. - მ.: საგამომცემლო ცენტრი "აკადემია", 2004 წ.

ნემცოვი M.V. ელექტროტექნიკა და ელექტრონიკა. - მ.: გამომცემლობა "აკადემია", 2007 წ.

ჩასტოედოვი L.A. ელექტრო ინჟინერია. - მ.: უმაღლესი სკოლა, 1989 წ.

AC სიმძლავრე, სიმძლავრის ფაქტორი, ელექტრული წინააღმდეგობა, რეაქტიულობა
http://en.wikipedia.org (თარგმანი: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

დაბალი სიმძლავრის ტრანსფორმატორების თეორია და გაანგარიშება Yu.N. Starodubtsev / RadioSoft Moscow 2005 / rev d25d5r4feb2013

გამარჯობა! ფიზიკური სიდიდის გამოსათვლელად, რომელსაც ეწოდება სიმძლავრე, გამოიყენეთ ფორმულა, სადაც ფიზიკური რაოდენობა - სამუშაო იყოფა იმ დროზე, რომლისთვისაც ეს სამუშაო შესრულდა.

ეს ასე გამოიყურება:

P, W, N=A/t, (W=J/s).

ფიზიკის სახელმძღვანელოებიდან და სექციებიდან გამომდინარე, ფორმულაში სიმძლავრე შეიძლება აღინიშნოს ასოებით P, W ან N.

ყველაზე ხშირად, ძალა გამოიყენება ფიზიკისა და მეცნიერების ისეთ სექციებში, როგორიცაა მექანიკა, ელექტროდინამიკა და ელექტროინჟინერია. თითოეულ შემთხვევაში, ძალას აქვს გამოთვლის საკუთარი ფორმულა. ალტერნატიული და პირდაპირი დენისთვის ის ასევე განსხვავებულია. ვატმეტრები გამოიყენება სიმძლავრის გასაზომად.

ახლა თქვენ იცით, რომ სიმძლავრე იზომება ვატებში. ინგლისურად, ვატი არის ვატი, საერთაშორისო აღნიშვნა არის W, რუსული აბრევიატურა არის W. ეს მნიშვნელოვანია გახსოვდეთ, რადგან ყველა საყოფაცხოვრებო ტექნიკას აქვს ასეთი პარამეტრი.

ძალა არის სკალარული სიდიდე, ის არ არის ვექტორი, განსხვავებით ძალისგან, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს მიმართულება. მექანიკაში, სიმძლავრის ფორმულის ზოგადი ფორმა შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

P=F*s/t, სადაც F=A*s,

ფორმულებიდან ჩანს, A-ს ნაცვლად როგორ ვცვლით s-ზე გამრავლებულ F ძალას. შედეგად, ძალა მექანიკაში შეიძლება ჩაიწეროს, როგორც ძალა გამრავლებული სიჩქარეზე. მაგალითად, ავტომობილი, რომელსაც აქვს გარკვეული სიმძლავრე, იძულებულია შეანელოს სვლა აღმართზე მოძრაობისას, რადგან ამას მეტი სიმძლავრე სჭირდება.

ადამიანის საშუალო სიმძლავრე აღებულია 70-80 ვატი. მანქანების, თვითმფრინავების, გემების, რაკეტების და სამრეწველო ქარხნების სიმძლავრე ხშირად იზომება ცხენის ძალებში. ცხენის ძალა გამოიყენებოდა დიდი ხნით ადრე ვატების დანერგვამდე. ერთი ცხენის ძალა უდრის 745,7 ვატს. უფრო მეტიც, რუსეთში მიღებულია, რომ ლ. თან. უდრის 735,5 ვატს.

თუ მოულოდნელად 20 წლის შემდეგ გამვლელებს შორის ინტერვიუში გეკითხებიან სიმძლავრის შესახებ და გახსოვთ, რომ სიმძლავრე არის A შესრულებული სამუშაოს თანაფარდობა ერთეულ დროში t. თუ ამის თქმა შეგიძლიათ, სასიამოვნოდ გააკვირვეთ ხალხი. მართლაც, ამ განსაზღვრებაში მთავარია გვახსოვდეს, რომ აქ გამყოფი არის სამუშაო A, ხოლო გამყოფი დრო არის t. შედეგად, მუშაობისა და დროის გატარებით და პირველის მეორეზე გაყოფით, მივიღებთ დიდი ხნის ნანატრ ძალას.

მაღაზიებში არჩევისას მნიშვნელოვანია ყურადღება მიაქციოთ მოწყობილობის სიმძლავრეს. რაც უფრო ძლიერია ქვაბი, მით უფრო სწრაფად გააცხელებს წყალს. კონდიციონერის სიმძლავრე განსაზღვრავს რა სივრცის გაგრილებას შეუძლია ძრავის უკიდურესი დატვირთვის გარეშე. რაც უფრო დიდია მოწყობილობის სიმძლავრე, მით უფრო აქტუალურიის მოიხმარს, რაც უფრო მეტ ელექტროენერგიას დახარჯავს, მით მეტი ელექტროენერგია დაერიცხება.

ზოგადად, ელექტრული სიმძლავრე განისაზღვრება ფორმულით:

სადაც I არის დენი, U არის ძაბვა

ზოგჯერ კი ის იზომება ვოლტ-ამპერებში, დაწერილი როგორც V * A. ჯამური სიმძლავრე იზომება ვოლტ-ამპერებში, ხოლო აქტიური სიმძლავრის გამოსათვლელად მთლიანი სიმძლავრე უნდა გავამრავლოთ მოწყობილობის ეფექტურობაზე, შემდეგ მივიღებთ აქტიურ სიმძლავრეს ვატებში.

ხშირად, მოწყობილობები, როგორიცაა კონდიციონერი, მაცივარი, რკინა, მუშაობს ციკლურად, ირთვება და გამორთულია თერმოსტატიდან და მათი საშუალო სიმძლავრე შეიძლება იყოს მცირე.

AC სქემებში, გარდა მყისიერი სიმძლავრის კონცეფციისა, რომელიც ემთხვევა ზოგად ფიზიკურ სიმძლავრეს, არსებობს აქტიური, რეაქტიული და აშკარა სიმძლავრე. მოჩვენებითი სიმძლავრე უდრის აქტიური და რეაქტიული სიმძლავრის ჯამს.

სიმძლავრის გასაზომად გამოიყენება ელექტრონული მოწყობილობები - ვატმეტრები. საზომი ერთეულმა Watt-მა მიიღო სახელი გაუმჯობესებული ორთქლის ძრავის გამომგონებლის პატივსაცემად, რომელმაც რევოლუცია მოახდინა იმდროინდელ ელექტროსადგურებში. ამ გამოგონების წყალობით, დაჩქარდა ინდუსტრიული საზოგადოების განვითარება, გამოჩნდა მატარებლები, ორთქლის გემები, ქარხნები, რომლებიც იყენებდნენ ორთქლის ძრავის ძალას პროდუქტების გადასაადგილებლად და წარმოებისთვის.

ჩვენ ყველას არაერთხელ შეგვხვედრია ძალაუფლების ცნება. Მაგალითად, სხვადასხვა მანქანებიახასიათებდა განსხვავებული ძალაძრავა. ასევე, ელექტრო მოწყობილობებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული სიმძლავრე, მაშინაც კი, თუ მათ აქვთ იგივე დანიშნულება.

სიმძლავრე არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს მუშაობის სიჩქარეს.

შესაბამისად, მექანიკური ძალა არის ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს მექანიკური მუშაობის სიჩქარეს:

ანუ სიმძლავრე არის სამუშაო დროის ერთეულზე.

სიმძლავრე SI სისტემაში იზომება ვატებში: [ ნ] = [ვ].

1 W არის 1 J სამუშაო 1 წამში.

არსებობს სხვა სიმძლავრის ერთეულები, მაგალითად, როგორიცაა ცხენის ძალა:

სწორედ ცხენის ძალებში იზომება მანქანების ძრავის სიმძლავრე ყველაზე ხშირად.

მოდით დავუბრუნდეთ სიმძლავრის ფორმულას: ჩვენ ვიცით ფორმულა, რომლითაც გამოითვლება სამუშაო: მაშასადამე, ჩვენ შეგვიძლია გარდაქმნათ გამოხატულება ძალაუფლებისთვის:

შემდეგ ფორმულაში გვაქვს გადაადგილების მოდულის შეფარდება დროის ინტერვალთან. ეს არის, როგორც მოგეხსენებათ, სიჩქარე:

უბრალოდ გაითვალისწინეთ, რომ მიღებულ ფორმულაში ჩვენ ვიყენებთ სიჩქარის მოდულს, რადგან ჩვენ გავყავით არა მოძრაობა დროზე, არამედ მის მოდულზე. Ისე, სიმძლავრე უდრის ძალის მოდულის ნამრავლს, სიჩქარის მოდულს და მათ მიმართულებებს შორის კუთხის კოსინუსს.

ეს საკმაოდ ლოგიკურია: ვთქვათ, დგუშის სიმძლავრე შეიძლება გაიზარდოს მისი მოქმედების ძალის გაზრდით. მეტი ძალის გამოყენებით, ის ამავე დროს მეტ სამუშაოს გააკეთებს, ანუ გაზრდის ძალას. მაგრამ იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ძალას მუდმივი დატოვებთ და დგუში უფრო სწრაფად მოძრაობთ, ეს უდავოდ გაზრდის შესრულებულ სამუშაოს დროის ერთეულზე. შესაბამისად, ძალა გაიზრდება.

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები.

დავალება 1.მოტოციკლის სიმძლავრე 80 ცხ.ძ. ჰორიზონტალური მონაკვეთის გასწვრივ მოძრაობს, მოტოციკლისტი ავითარებს 150 კმ/სთ სიჩქარეს. ამავდროულად, ძრავა მუშაობს მისი მაქსიმალური სიმძლავრის 75%. განსაზღვრეთ მოტოციკლზე მოქმედი ხახუნის ძალა.

დავალება 2.მებრძოლი, ჰორიზონტის მიმართ 45 ° კუთხით მიმართული მუდმივი ბიძგის ძალის მოქმედებით, აჩქარებს 150 მ/წმ-დან 570 მ/წმ-მდე. ამავდროულად, მებრძოლის ვერტიკალური და ჰორიზონტალური სიჩქარე დროის ყოველ მომენტში ერთნაირი რაოდენობით იზრდება. გამანადგურებლის მასა არის 20 ტონა, თუ მებრძოლმა აჩქარდა ერთი წუთით, მაშინ როგორია მისი ძრავის სიმძლავრე?

თუ საჭიროა ელექტროსადგურების ერთ სისტემაში მოყვანა, დაგჭირდებათ ჩვენი დენის გადამყვანი - ონლაინ კონვერტორი. და ქვემოთ შეგიძლიათ წაიკითხოთ როგორ იზომება სიმძლავრე.