Cara mencari daya dengan mengetahui ampere, tegangan dan hambatan

Dalam fisika, banyak perhatian diberikan pada energi dan kekuatan perangkat, zat, atau benda. Dalam teknik elektro, konsep-konsep ini memainkan peran yang tidak kalah pentingnya dengan cabang-cabang fisika lainnya, karena dari mereka tergantung pada seberapa cepat instalasi akan melakukan tugasnya dan seberapa banyak beban yang akan ditanggung saluran kekuatan transmisi. Berdasarkan informasi ini, transformator untuk gardu induk, generator untuk pembangkit listrik dan penampang konduktor saluran transmisi dipilih. Pada artikel ini, kami akan memberi tahu Anda cara menemukan kekuatan alat atau instalasi listrik, mengetahui kekuatan arus, tegangan, dan hambatan.

Definisi

Daya adalah besaran skalar. Secara umum, itu sama dengan rasio pekerjaan yang dilakukan terhadap waktu:

P = dA / dt

Secara sederhana, nilai ini menentukan seberapa cepat pekerjaan dilakukan. Ini dapat dilambangkan tidak hanya dengan huruf P, tetapi juga dengan W atau N, diukur dalam watt atau kilowatt, yang masing-masing disingkat sebagai W dan kW.

Daya listrik sama dengan hasil kali arus dan tegangan, atau:

P = UI

Bagaimana ini berhubungan dengan pekerjaan? U adalah rasio kerja transfer satu unit muatan, dan I menentukan berapa banyak muatan yang melewati kawat per satuan waktu. Sebagai hasil dari transformasi, diperoleh formula seperti itu, yang dengannya Anda dapat menemukan daya, mengetahui kekuatan dan tegangan saat ini.

Rumus Sirkuit DC

Cara termudah untuk menghitung daya adalah untuk rangkaian DC. Jika ada arus dan tegangan, maka Anda hanya perlu menggunakan rumus di atas untuk melakukan perhitungan:

P = UI

Tetapi tidak selalu mungkin untuk menemukan daya dengan arus dan tegangan. Jika Anda tidak mengetahuinya, Anda dapat menentukan P dengan mengetahui resistansi dan tegangan:

P = U²/ R

Anda juga dapat melakukan perhitungan dengan mengetahui arus dan hambatan:

P = saya²* R

Dua rumus terakhir mudah digunakan untuk menghitung daya bagian rangkaian jika Anda mengetahui R elemen I atau U yang ada di atasnya.

Untuk arus bolak-balik

Namun untuk rangkaian listrik arus bolak-balik perlu memperhitungkan faktor daya total, aktif dan reaktif, serta faktor daya (cosF). Kami mempertimbangkan semua konsep ini secara lebih rinci dalam artikel ini: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.

Kami hanya mencatat bahwa untuk menemukan daya total dalam jaringan fase tunggal dalam hal arus dan tegangan, Anda perlu mengalikannya:

S = UI

Hasilnya akan dalam volt-ampere, untuk menentukan daya aktif (watt), Anda perlu mengalikan S dengan faktor cosF. Itu dapat ditemukan di dokumentasi teknis untuk perangkat.

P = UIcosФ

Untuk menentukan daya reaktif (volt-ampere reaktif), sinF digunakan sebagai pengganti cosF.

Q = UIsinФ

Atau ungkapkan dari ungkapan ini:

Dan dari sini hitung nilai yang dibutuhkan.

Juga mudah untuk menemukan daya dalam jaringan tiga fase; untuk menentukan S (penuh), gunakan rumus untuk menghitung arus dan tegangan fase:

S = 3U_FSaya_F

Dan mengetahui Ulinear:

S = 1,73 * U_akuSaya_aku

1,73 atau akar dari 3 - nilai ini digunakan untuk menghitung sirkuit tiga fase.

Kemudian, dengan analogi, untuk menemukan P aktif:

P = 3U_FSaya_F* cosФ = 1,73 * U_akuSaya_aku* karena

Anda dapat menentukan daya reaktif:

Q = 3U_FSaya_F* sinФ = 1,73 * U_akuSaya_aku*sin

Di sinilah informasi teoretis berakhir dan kami melanjutkan ke praktik.

Contoh menghitung daya semu untuk motor listrik

Daya untuk motor listrik berguna atau mekanis pada poros dan kelistrikan. Mereka berbeda dengan nilai koefisien kinerja (COP), informasi ini biasanya ditunjukkan pada pelat nama motor listrik.

Dari sini kami mengambil data untuk menghitung sambungan ke segitiga untuk U-linear 380 Volt:

1. P_{pada poros}= 160 kW = 160.000 W
2. n = 0,94
3. cosФ = 0,9
4. U = 380

Kemudian Anda dapat menemukan daya listrik aktif dengan rumus:

P = P_{pada poros}/ n = 160000 / 0,94 = 170213 W

Sekarang Anda dapat menemukan S:

S = P / cosφ = 170213 / 0,9 = 189126 W

Dialah yang perlu ditemukan dan diperhitungkan ketika memilih kabel atau transformator untuk motor listrik. Ini menyelesaikan perhitungan.

Perhitungan untuk koneksi paralel dan serial

Saat menghitung rangkaian perangkat elektronik, Anda sering perlu menemukan daya yang dialokasikan pada elemen terpisah. Maka Anda perlu menentukan tegangan apa yang turun di atasnya, jika kita berbicara tentang koneksi serial, atau arus apa yang mengalir ketika terhubung secara paralel, kami akan mempertimbangkan kasus-kasus tertentu.

Di sini saya total sama dengan:

I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0,6

Kekuatan umum:

P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 Watt

Pada setiap resistor R1 dan R2, karena resistansinya sama, tegangan turun:

U = IR = 0,6 * 10 = 6 Volt

Dan itu menonjol untuk:

P_{pada resistor}= UI = 6 * 0,6 = 3,6 Watt

Kemudian, ketika terhubung secara paralel dalam skema seperti itu:

Pertama, kami mencari I di setiap cabang:

Saya₁= U / R₁= 12/1 = 12 Ampere

Saya₂= U / R₂= 12/2 = 6 Ampere

Dan itu menonjol pada masing-masing dengan:

P_R1= 12 * 6 = 72 watt

P_R2= 12 * 12 = 144 watt

Menonjol secara total:

P = UI = 12 * (6 + 12) = 216 Watt

Atau melalui hambatan umum, maka:

R_umum= (R₁* R₂) / (R₁+ R₂) = (1 * 2) / (1 + 2) = 2/3 = 0,66 Ohm

I = 12 / 0,66 = 18 Ampere

P = 12 * 18 = 216 Watt

Semua perhitungan cocok, yang berarti bahwa nilai yang ditemukan benar.

Kesimpulan

Seperti yang Anda lihat, tidak sulit untuk menemukan kekuatan rantai atau bagiannya, tidak peduli apakah itu konstan atau perubahan. Lebih penting untuk menentukan dengan benar resistansi total, arus dan tegangan. Ngomong-ngomong, pengetahuan ini sudah cukup untuk menentukan dengan benar parameter rangkaian dan pemilihan elemen - berapa watt untuk memilih resistor, penampang kabel dan transformator. Juga, berhati-hatilah saat menghitung S lengkap saat menghitung ekspresi radikal. Perlu ditambahkan hanya bahwa ketika membayar tagihan listrik yang kita bayar per kilowatt-jam atau kWh, itu sama dengan jumlah daya yang dikonsumsi selama periode waktu tertentu. Misalnya, jika Anda menghubungkan pemanas 2 kilowatt selama setengah jam, maka meteran akan memutar 1 kW / jam, dan dalam satu jam - 2 kW / jam, dan seterusnya dengan analogi.

Akhirnya, kami sarankan menonton video yang bermanfaat tentang topik artikel:

Baca juga:

• Cara menentukan konsumsi daya perangkat
• Cara menghitung penampang kabel
• Penandaan resistor dengan daya dan resistansi