Pentru a asigura siguranța la operarea aparatelor electrice industriale și de uz casnic, este necesar să se calculeze corect secțiunea transversală a cablului de alimentare a cablului. Alegerea greșită a secțiunii transversale a miezurilor cablului poate duce la aprinderea cablajului și la un incendiu în clădire din cauza unui scurtcircuit.
Care este puterea (P) a unui curent electric
Puterea electrică este o mărime fizică care caracterizează viteza de conversie sau transmitere a energiei electrice. Unitatea de măsură conform Sistemului Internațional de Unități (SI) este watul, în țara noastră se notează cu W, denumirea internațională este W.
Ce afectează puterea curentului
Puterea (P) este afectată de mărimea curentului și de mărimea tensiunii aplicate. Calculul parametrilor de electricitate se realizează în etapa de proiectare a rețelelor electrice ale obiectului. Datele obținute vă permit să alegeți corect cablul de alimentare la care vor fi conectați consumatorii. Valoarea tensiunii de rețea și sarcina completă a dispozitivelor electrice sunt utilizate pentru a calcula puterea curentului electric. În conformitate cu mărimea curentului electric, se selectează secțiunea transversală a miezurilor cablurilor și firelor.
Diferențele de putere la tensiune constantă și alternativă
Iată desemnările cantităților electrice care sunt acceptate în țara noastră:
- R? puterea activă, măsurată în wați, se notează cu W;
- Î? puterea reactivă, măsurată în volți-amperi reactivi, se notează cu VAr;
- S? puterea totală, care se măsoară în volți-amperi, se notează cu VA;
- tu? tensiunea măsurată în volți se notează cu VA;
- eu? curentul măsurat în amperi este notat cu A;
- R? rezistența măsurată în ohmi este notată cu ohmi.
Să numim principalele diferențe dintre P pe curent continuu și Q pe curent electric alternativ.Calculul lui P pe un curent electric constant este cel mai simplu. Legea lui Ohm este valabilă pentru secțiunile unui circuit electric. În această lege sunt implicate doar valoarea U (tensiunii) aplicată și valoarea rezistenței R.
Calculul lui S (putere maximă) pe curent alternativ este puțin mai complicat. Pe lângă P, există Q și se introduce conceptul de factor de putere. Adunând algebric P activ și Q reactiv, obținem S total.
Prin ce formulă se calculează
Calculul puterii curentului după putere și tensiune într-o rețea de curent continuu
Pentru a calcula forța I (curent), este necesar să împărțiți valoarea U (tensiunea) la valoarea rezistenței.
Calculul intensității curentului după putere și tensiune:
Eu = U? R
Măsurată în amperi.
Pentru un astfel de caz, P electric (puterea activă) poate fi calculată ca produsul forței electrice I cu valoarea U.
Formula pentru calcularea puterii în funcție de curent și tensiune:
P = U? eu
Toate componentele din aceste două formule sunt caracteristice curentului continuu și sunt numite active.
Pe baza acestor două formule, mai pot fi derivate și alte două formule, care pot fi folosite pentru a afla P:
P = I2 ? R
P = U2 ? R
Sarcini monofazate
În rețelele de curent alternativ monofazate, calculele trebuie făcute separat pentru sarcina P și Q, apoi trebuie adăugate folosind calculul vectorial.
S = P + Q
În formă scalară, ar arăta astfel:
S = 5P2 + Q2
Ca urmare, calculul lui P, Q, S are forma unui triunghi dreptunghic. Cele două catete ale acestui triunghi sunt componente P și Q, iar ipotenuza este suma lor algebrică.
S este măsurat în volți-amperi (VA), Q este măsurat în volți-amperi-reactivi (VAr), P este măsurat în wați (W).
Cunoscând valorile catetelor pentru triunghiuri, puteți calcula factorul de putere (cos ?). Cum se face acest lucru este prezentat în imaginea triunghiului.
Calcul într-o rețea trifazată
Variabila I (curent) diferă de constantă în toți parametrii, în special în prezența mai multor faze. Calculul lui P pentru o sarcină trifazată este necesar pentru determinarea corectă a caracteristicilor sarcinii conectate. Rețelele trifazate sunt utilizate pe scară largă datorită ușurinței în exploatare și costurilor reduse ale materialelor.
Circuitele trifazate pot fi conectate în două moduri - stea și triunghi. În toate diagramele, fazele sunt marcate cu simbolurile A, B, C. Firul neutru este marcat cu simbolul N.
Când sunt conectate printr-o stea, se disting două tipuri de U (tensiune) - fază și liniară. Faza U este definită ca U între fază și firul neutru. U liniar este definit ca U între două faze.
Aceste două U sunt legate prin relația:
UL = UV? ?3
Curenții electrici de linie și de fază atunci când sunt conectați de o stea sunt egali unul cu celălalt: IL = IF
Forma de calcul al lui S atunci când este conectat printr-o stea:
S = SA + SB + SC = 3 ? tu? eu
P activ:
P = 3? Uf? Dacă? cos ?
Q reactiv:
Q = ?3 ? Uf? Dacă? păcat ?.
Când sunt conectate printr-un triunghi, faza și liniarul U sunt egale între ele: UL = UF
Liniarul I atunci când este legat printr-un triunghi este determinat de formula:
IL = DACA? ?3
Formule ale puterii curentului electric atunci când sunt conectate printr-un triunghi:
- S = 3? Ѕф = ?3 ? Uf? Dacă;
- Р = ?3 ? Uf? Dacă? cos?;
- Q = ?3 ? Uf? Dacă? fiu?
Sarcina activă medie P
În rețelele electrice, P se măsoară folosind un dispozitiv special - un wattmetru. Schemele de conectare depind de metodăconexiune de sarcină.
Cu o sarcină simetrică, P se măsoară într-o fază, iar rezultatul obținut este înmulțit cu trei. În cazul unei sarcini asimetrice, sunt necesare trei dispozitive pentru măsurare.
Parametrii P ai rețelei sau instalației electrice sunt date importante ale dispozitivului electric. Datele despre consumul de P de tip activ sunt transmise pentru o anumită perioadă de timp, adică se transmite P consumat mediu pentru perioada de timp estimată.
Selectarea valorii nominale a întreruptorului automat
Întrerupătoarele automate protejează dispozitivele electrice de curenții de scurtcircuit și suprasarcini.
În modul de urgență, ele scoate circuitul de protecție folosind un mecanism de eliberare termică sau electromagnetică.
Decuplatorul termic constă dintr-o placă bimetală cu diferiți coeficienți de dilatare termică. Dacă curentul nominal este depășit, placa se îndoaie și activează mecanismul de decuplare.
Declanșatorul electromagnetic are un solenoid cu miez mobil. Când este depășit I specificat, câmpul electromagnetic din bobină crește, miezul este tras în bobina solenoidală, în urma căreia mecanismul de decuplare este activat.
I minim la care trebuie să funcționeze declanșarea termică se stabilește cu ajutorul șurubului de reglare.
Curentul de declanșare al declanșatorului electromagnetic în cazul unui scurtcircuit este egal cu produsul declanșării setate cu curentul electric nominal al declanșatorului.
Video despre legile ingineriei electrice
Din următorul videoclip, puteți afla ce este electricitatea, puterea curentului electric. Sunt prezentate exemple de aplicare practică a legilor ingineriei electrice.