Електрична потужність: формула, одиниці виміру

Кожен сучасний прилад має електричну потужність. Її цифрове значення вказується виробником корпусі фена чи електричного чайника, на кришці кухонного комбайна.

Одиниці виміру

Розрахунок електричної потужності дозволяє визначати вартість електричної енергії, яка споживається різними приладами за певний проміжок часу. Вати та кіловати у надмірній кількості призводять до виходу з ладу проводів, деформації контактів.

Залежність між електричним струмом та потужністю, що споживається приладами

Електрична потужність є роботу, яка здійснюється за проміжок часу. Включений у розетку прилад виконує роботу, що вимірюється у ватах (Вт). На корпусі вказується кількість енергії, яка буде спожита приладом за певний проміжок часу, тобто споживана електрична потужність.

споживана потужність

Вона витрачається те що, щоб у провіднику відбувалося переміщення електронів. У разі одного електрона, що має одиничний заряд, вона можна порівняти з величиною напруги мережі. Повна енергія, яка необхідна для переміщення всіх електронів, визначатиметься як добуток напруги на число електронів, що знаходяться в ланцюзі під час роботи електричного приладу. Нижче наведена формула електричної потужності:

Враховуючи, що число електронів, що протікають за проміжок часу через поперечний переріз провідника, є електричним струмом, можна уявити його у вираз для шуканої величини. Формула електричної потужності виглядатиме:

Насправді доводиться обчислювати не саму потужність, а величину струму, знаючи напругу мережі та номінальну потужність. Визначивши струм, який споживається певним приладом, можна співвіднести номінал розетки та автоматичного вимикача.

Приклади розрахунків

Для чайника, електрична потужність якого розрахована на два кіловати, споживаний струм визначається за формулою:

I = P / U = (2 * 1000) / 220 = 9А

Щоб підключати такий прилад до звичайної електричної мережі, роз'єм, розрахований на 6 ампер, явно не підійде.

Наведені вище залежності між потужністю та електричним струмом доречні лише при повному збігу по фазі значень напруги та струму. Практично всім побутових електричних приладів підходить формула електричної потужності.

Виняткові ситуації

У тому випадку, якщо в ланцюзі є велика ємність або індуктивність, використовувані формули будуть недостовірними, ними не можна скористатися для проведення математичних розрахунків. Наприклад, електрична потужність для двигуна змінного струму визначатиметься таким чином:

cos - це коефіцієнт потужності, який для електричних двигунів становить 0,6-0,8 одиниць.

Визначаючи параметри приладу в трифазній мережі з напругою 380, необхідно підсумовувати потужність з окремих величин для кожної фази.

Приклад розрахунку

Наприклад, у разі трифазного котла, розрахованого на потужність 3 кВт, у кожній фазі споживається по 1 кВт. Розрахуємо величину фазного струму за формулою:

I = P / U_ф = (1 * 1000) / 220 = 4,5А.

Для сучасної людини характерне постійне застосування на виробництві та у побуті електрики. Він використовує прилади, які споживають електричний струм, застосовує такі пристрої, що його виробляють. Працюючи з такими джерелами, важливо враховувати максимальні можливості, які передбачаються в технічних характеристиках.

Така фізична величина як електрична потужність є одним з основних показників будь-якого приладу, що функціонує при протіканні через нього потоку електронів. Для транспортування чи передачі електричних потужностей великому обсязі, яка у виробничих умовах, застосовуються високовольтні лінії електричних передач.

Перетворення енергії виконується на потужних трансформаторних підстанціях. Трифазне перетворення характерне для промислових та побутових приладів різної сфери застосування. Наприклад, завдяки такому перетворенню, функціонують лампи розжарювання різного номіналу.

У теоретичній електротехніці існує таке поняття, як миттєва електрична потужність. Пов'язана така величина з протіканням через певну поверхню за незначний часовий проміжок одиничного елементарного заряду. Відбувається здійснення роботи цим зарядом, який пов'язаний з поняттям миттєвої потужності.

Виконуючи нескладні математичні обчислення можна визначити величину потужності. Знаючи цю величину, можна підбирати напругу для повноцінного функціонування різноманітних побутових та промислових приладів. У такому випадку можна уникнути ризиків, пов'язаних з перегоранням дорогих електричних приладів, а також з необхідністю періодично змінювати електричну проводку в квартирі або офісі.