Электрическая мощность в чем измеряется: Единица измерения электрической мощности

Содержание

Киловатт и киловатт-час | Какая разница?

«киловатт» и «киловатт-час» – схожие в названии две большие разницы: «киловатт» – единица измерения мощности чего либо, «киловатт-час» – единица учёта электроэнергии.

  1. «ватт»
  2. «киловатт»
  3. «киловатт-час»
  4. Кому нужен «киловатт-час»
  5. Как правильно писать «киловатт-час»
  6. Обозначение мощности электроприборов
  7. Единицы измерения мощности электроприборов
  8. Разница между киловатт и киловатт-час
  9. Разница в обозначении мощности
    механических и тепловых электроприборов
  10. Перевести киловатт-часы =>
    в Джоули, калории и кратные им единицы
Киловатт

Киловатт – кратная единица, образованная от «Ватт»

Ватт

Ватт (Вт, W) – системная единица измерения мощности.
Ватт – универсальная производная единица в системе СИ, имеющая специальное наименование и обозначение. Как единица измерения мощности, «Ватт» был признан в 1889г. Тогда же эта единица и была названа в честь Джеймса Уатта (Ватта).

Джеймс Ватт – человек, который придумал и сделал универсальную паровую машину 

Как производная единица системы СИ, «Ватт» был включён в неё в 1960г.
С тех пор, в Ваттах измеряется мощность всего подряд.

В системе СИ, в Ваттах, допускается измерять любую мощность – механическую, тепловую, электрическую и т.д. Также допускается образование кратных и дольных единиц от исходной единицы (Ватт). Для этого рекомендовано использовать набор стандартных префиксов системы СИ, вида – кило, мега, гига и т.д.

Единицы измерения мощности, кратные ватт:

  • 1 ватт
  • 1000 ватт = 1 киловатт
  • 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
  • 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
Киловатт-час

В системе СИ нет такой единицы измерения.
Киловатт-час (кВт⋅ч, kW⋅h) – это внесистемная единица, которая выведена исключительно для учёта использованной или произведённой электроэнергии.

В киловатт-часах учитывается количество потреблённой или произведённой электроэнергии.

Использование «киловатт-час», как единицы измерения, на территории России регламентирует ГОСТ 8.417-2002, в котором однозначно указано наименование, обозначение и область применения для «киловатт-час».

Скачать ГОСТ 8.417-2002 GOST-8.417-2002.pdf [510,78 Kb] (cкачиваний: 3335)

Выдержка из ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин», п.6 Единицы, не входящие в СИ (фрагмент таблицы 5).

Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ

Наименование
величины
Единица
Наименование Обозначение Соотношение
с единицей СИ
Область применения
Между
народное
Русское
Энергия киловатт-час kW⋅h кВт⋅ч 3,6 x 106 Дж Для счётчиков электрической энергии
Для чего нужен киловатт-час

ГОСТ 8. 417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому что «киловатт-час» – это наиболее удобная и практичная форма, позволяющая получать наиболее приемлемые результаты.

При этом, ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования кратных единиц, образованных от «киловатт-час» в тех случаях, когда это уместно и необходимо. Например, при лабораторных работах или при учёте выработанной электроэнергии на электростанциях.

Образованные кратные единицы от «киловатт-час» выглядят, соответственно:

  • 1 киловатт-час = 1000 ватт-час,
  • 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час.
Как правильно писать киловатт-час

Правописание термина «киловатт-час» по ГОСТ 8.417-2002:

  • полное наименование нужно писать через дефис:
    ватт-час, киловатт-час
  • краткое обозначение нужно писать через точку:
    Вт⋅ч, кВт⋅ч, kW⋅h
  • допускается упрощенное интернет-написание:
    (точку заменяет звездочка)
    Вт*ч, кВт*ч, kW*h
Аналоги ГОСТ 8.
417-2002

Большинство национальных технических стандартов постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Союза. В метрологии постсоветского пространства существуют аналоги российского ГОСТ 8.417-2002, ссылки на него и переработанные варианты.

Обозначение мощности электроприборов

Общепринятая практика – обозначать мощность электроприборов на их корпусе.
Возможно следующее обозначение мощности электрооборудования:

  • в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW)
    (обозначение механической или тепловой мощности электроприбора)
  • в ватт-часах и киловатт-часах (Вт⋅ч, кВт⋅ч, W⋅h, kW⋅h)
    (обозначение потребляемой электрической мощности электроприбора)
  • в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA )
    (обозначение полной электрической мощности электроприбора)
Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов
ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW)
— единицы измерения мощности в системе СИ
Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах – это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии. В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом – электрические расчёты.
ватт-час и киловатт-час (Вт⋅ч, кВт⋅ч, W⋅h, kW⋅h)
— внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии (потребляемой мощности). Потребляемая мощность – это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.
вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA )
— Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой – все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей.
Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

Выбор единиц измерения происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Встречаются бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA ). И первое, и второе, и третье – не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором – потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем – полную электрическую мощность (как электроприбора).

Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры – практически совпадают

Разница «киловатт и киловатт-час»
  • Киловатт – единица ИЗМЕРЕНИЯ мощности, киловатт-час – единица УЧЕТА потребления электроэнергии. На бытовом уровне понятия киловатт и киловатт-час отождествляются с измерением производимой и потребляемой мощности электроприборов.
  • На уровне бытового прибора-электропреобразователя:
    – в киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата.
    – в киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата.
    Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают.
  • Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т.д.
  • Недопустимо применять единицу измерения «киловатт-час» при отсутствии процесса преобразования электроэнергии.
  • Не правильно измерять «киловатт-час» производимую тепловую мощность дровяного отопительного котла, но, допустимо – потребляемую мощность электрического отопительного котла.
  • Принципиально, в «киловатт-час» не измеряют мощность электромотора.
  • В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта tehnopost.kiev.ua:
    Перевести киловатт-часы =>
    в Джоули, калории и кратные им единицы
Разница в обозначении мощности механических и тепловых электроприборов

Для механических электроприборов (электродвигателей) указывают номинальную (рабочую) механическую мощность в ваттах или киловаттах, которую максимально может выдавать электромотор при своей нормальной работе. Реальная потребляемая электрическая мощность электромотора будет отличаться от указанной, в зависимости от его механической нагрузки. Например, при холстом ходе электродвигатель потребляет электричества, примерно 30% от номинальной мощности, а при максимальной нагрузке 101%…103% от номинала.

Для тепловых электроприборов (плиты, печки, обогреватели) указывают максимальную тепловую мощность, которую может выдать тепловой (нагревающий) элемент. Реальная потребляемая электрическая мощность электронагревателя будет отличаться от указанной, в зависимости от положения регулятора мощности.

Разница в терминах киловатт и киловатт-час на tehnopost.kiev.ua

  1. «ватт»
  2. «киловатт»
  3. «киловатт-час»
  4. Кому нужен «киловатт-час»
  5. Как правильно писать «киловатт-час»
  6. Обозначение мощности электроприборов
  7. Единицы измерения мощности электроприборов
  8. Разница между киловатт и киловатт-час
  9. Разница в обозначении мощности
    механических и тепловых электроприборов
  10. Перевести киловатт-часы =>
    в Джоули, калории и кратные им единицы

Альтернативное Отопление: отопление, топливо, теплота

Мощность электричества в чем измеряется. Что такое Ватт? Разница между понятием киловатт и киловатт-час. Единицы измерения тепловой энергии

Вольт (часто обозначается просто V) — это величина напряжения, которое толкает ток по цепи. В Европе ток, снабжающий домашние строения, обычно имеет напряжение в 240 вольт, хотя напряжение может варьировать до 14 вольт выше или ниже этой величины.

Ампер (амп. или А, для сокращения) — это величина, которая используется для измерения силы тока, т.е. количества электрических заряженных частиц, называемых электронами, которые проходят через данную точку цепи каждую секунду. Биллионы электронов необходимы, чтобы получить один ампер. Величина, выраженная в амперах, определяется частично напряжением и частично сопротивлением.

Существует три типа счетчика

Это приводит к тому, что «непиковая скорость» ниже. ночной измеритель скорости: это устройство, предназначенное для электроустановок.

Пример с односкоростным счетчиком
Заявление для частных генераторов.
  • Единый измеритель скорости: скорость равна тем же пиковым и непиковым часам.
  • У этого счетчика обычно есть только один счетчик.
Этот счетчик может использоваться для отображения следующей информации, среди прочего.

Количество электричества из сети, в котором вы использовали количество избыточного электричества, которое вы создали и повторно ввели в сеть. Эта энергия вычитается из вашего счета, и вам платят ту же сумму за это, что и цена, которую вы платите, когда покупаете электроэнергию. Благодаря этой системе кредитования и дебетования ваш поставщик оплачивает вас напрямую и только за разницу между киловатт-часами, которые вы получили, и теми, которые вы создали. Он выполняет двоякую цель: он используется не только для определения результатов вашей установки, но и для определения того, на что вы имеете право.

Ом — величина, служащая для измерения сопротивления. Она названа в честь немецкого физика 19 века Георга Симона Ома, который установил закон, гласящий, что сила тока, проходящего через проводник, обратно пропорциональна сопротивлению. Этот закон можно выразить уравнением: Вольты/Омы = Амперы. Следовательно, если вам известны две из названных величин, вы можете вычислить и третью.

Как работает счетчик электроэнергии?

Большинство домов в Брюсселе оснащены «электромеханической» моделью. Если работает как маленький двигатель: проходя через две катушки, ток превращает постоянный магнит, прикрепленный к колесу. Это приводит к созданию механизма зубчатого счетчика. Чем больше ток проходит через катушки, тем быстрее поворачивается механизм и больше потребляется метр.

Хотя он прочный и долговечный, этот тип счетчика в один прекрасный день будет заменен электронной моделью, которая не включает никаких движущихся частей. Измерьте потребляемую мощность и эксплуатационные расходы любого подключаемого устройства с помощью измерителя мощности редукции.

Ватт (W) — это величина энергии, показывающая, какое количество тока в приборе потребляется в любой момент. Соотношение между вольтами, амперами и ваттами выражено другим уравнением, которое поможет вам сделать любые расчеты. Они вам могут понадобиться для вычислений в данной книге:

Вольты х Амперы = Ватты

Принято пользоваться киловаттом (kW) как единицей энергии для крупных вычислений. Один киловатт равен одной тысяче ваттов.

  • Стоимость — кВтч, умноженная на ваш тариф на электроэнергию.
  • Другое — вольт, ампер, коэффициент мощности и время работы устройства.
Измеритель мощности поможет вам раскрыть ваши самые энергоемкие устройства. Тогда вы можете приступить к сокращению ваших счетов за электроэнергию!

Как использовать измеритель мощности

Вот некоторые энергозависимые и связанные с этим сбережения, идентифицированные с помощью этого измерителя мощности. Этот измеритель мощности измеряет энергопотребление любого устройства, подключенного к стандартной розетке. Он также может измерять группу приборов, подключенных к одной плате питания.

Киловатт-час — это величина для измерения полного количества потребляемой энергии. Например, если вы из расходуете 1 kW энергии за 1 час, это будет отражено на счетчике, и это значение израсходованной электроэнергии будет включено в вашу книгу расчета за электричество.

5 Единицы измерения тепловой энергии

Значение потребленной тепловой энергии (количества теплоты ) может выводиться измерения – Гкал, ГДж, МВтч, кВтч. тепловая энергия может передаваться потребителю с помощью двух видов теплоносителей: горячая вода или водяной пар.

Измеритель потребляемой мощности — Технические характеристики

Чтение времени выполнения только накапливается, когда потребляемая мощность больше 2 Вт. Эти показания могут быть легко сброшены до перехода к следующему устройству.

Это точный измеритель мощности
Индикатор мощности, изображенный слева, был замечен в крупных магазинах, супермаркетах и ​​онлайн-магазинах. Но это ненадежно точно. Он может пропустить значительные электрические нагрузки, в то время как другие завышены.

Альтернативы для регистрации данных или субзаметки

Хотя этот элемент представляет отличную ценность, это не лучший выбор для каждого приложения мониторинга мощности. Если вы пользуетесь профессиональным инструментом для очень частого использования, мы рекомендуем использовать его. Если вам действительно требуется решение для выставления счетов суб-арендатору, мы рекомендуем один из наших. Если вы хотите захватить потребление энергии всего вашего имущества, вне нашего диапазона.

К этому прилагается инструкция
Насколько точны показания. Какая минимальная потребляемая мощность может измеряться. Самые низкие показания, которые мы видели, предназначены для небольших источников питания.

Тепловая энергия может быть измерена в виде:

теплоты (количество теплоты), которая является характеристикой процесса теплообмена и определяется количеством энергии, получаемым (отдаваемым) телом в процессе теплообмена; в международной системе единиц (СИ) измеряется в джоулях (Дж), устаревшая единица — калория (1 кал = 4,18 Дж)).

Сколько тарифов можно ввести?

Измеряет ли измеритель мощности реальную мощность
Да — измеритель мощности измеряет «реальную мощность» — для чего вам выставлен счет. Мощность измеряется мгновенно в Ваттах и ​​с течением времени в киловатт-часах. Другие недорогие измерители мощности не выполняют измерения точно и не всегда отображают реальную мощность.

Вот как вы вычисляете реальную мощность в ваттах. Вы можете видеть из приведенного выше примера, почему важно правильно это вычисление. Другие измерители мощности иногда не могут сделать это правильно. Есть несколько ключевых терминов, которые каждый менеджер объектов должен понимать.

энтальпии теплоносителя , которая является термодинамическим потенциалом (или функцией состояния) и определяется массой, температурой и давлением теплоносителя, в международной системе единиц (СИ) измеряется в калориях

Энтальпию теплоносителя, используют в качестве меры (количественной характеристики) тепловой энергии. Технологические особенности тепловой энергии предопределяют своеобразие его отпуска и приемки и, как следствие, порядок учета тепловой энергии, который зависит, во-первых, от вида теплоносителя, с помощью которого передается тепловая энергия; во-вторых, от системы теплоснабжения, подразделяющейся на открытые водяные (или паровые) и закрытые.

Вот почему разница между кВт и кВтч необходима для управления вашей энергией. Мы склонны думать, что мы рассчитываем исключительно за то, сколько кВт-часов мы используем, но более 30% счета за электроэнергию для коммерческих и промышленных потребителей энергии определяется потреблением вашего кВт. Знание разницы между вашим кВт и кВтч может помочь вам значительно сэкономить на следующем счете.

Таким образом, это мертвое простое объяснение разницы между кВт и кВтч в том, что касается использования электроэнергии. В мире управления энергией кВт часто называют «спрос» и кВтч как «использование» или «потребление». Обе машины проходят 7-часовой поезд. Как только он попадает на шоссе, скорость Энцо колеблется от 80 до 140 миль в час. Это «требование» водителя надеть ее машину. Если бы это было здание, мы бы сказали, что он использовал в период от 80 до 140 кВт в любой момент.

Измерение тепловой энергии и ее учет не являются тождественными понятиями, поскольку измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем при помощи средств измерения, а учет тепловой энергии — использование результатов измерения.

Киловатт — кратная единица, образованная от «Ватт»

Обозначение мощности электроприборов

Как только Гольф попадает на шоссе, он заканчивается со скоростью 60 миль в час и идет так же медленно, как 45 миль в час. Если бы это было здание, мы бы сказали, что он имеет максимальный спрос, или «максимальный спрос», 60 кВт, а минимальный спрос или «базовый уровень» — 45 кВт.

Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов

Таким образом, киловатт является мерой использования энергии в данный момент, а не с течением времени. Когда мы говорим о количестве энергии, которую требует здание, — это электрическая «нагрузка» — мы говорим в киловаттах. Несмотря на то, что обе машины ехали в течение того же количества часов, количество пройденного расстояния было существенно иным.

Ватт

Ватт (Вт, W) — системная единица измерения мощности.
Ватт — универсальная производная единица в системе СИ, имеющая специальное наименование и обозначение. Как единица измерения мощности, «Ватт» был признан в 1889г. Тогда же эта единица и была названа в честь Джеймса Уатта (Ватта).

Джеймс Ватт — человек, который придумал и сделал универсальную паровую машину

Если вы думаете о расстоянии, охватываемом как использование, вы можете увидеть, как два здания могут работать в течение того же количества времени, но использовать резко разные кВт-ч. В этом примере здание «Энцо» использовало 980 кВт-ч за тот же период времени, когда «здание» гольфа использовало 420 кВт-ч.

Единицы измерения тепловой энергии

Таким образом, киловатт-час является, по сути, мерой общей энергии, которую вы используете в течение определенного периода времени, а не в данный момент. Когда мы говорим о количестве энергии, используемой в течение месяца, мы говорим в киловатт-часах.

Как производная единица системы СИ, «Ватт» был включён в неё в 1960г.
С тех пор, в Ваттах измеряется мощность всего подряд.

В системе СИ, в Ваттах, допускается измерять любую мощность — механическую, тепловую, электрическую и т. д. Также допускается образование кратных и дольных единиц от исходной единицы (Ватт). Для этого рекомендовано использовать набор стандартных префиксов системы СИ, вида — кило, мега, гига и т.д.

Чтобы подвести итог, киловатт является требованием здания или тем, сколько энергии он использует в данный момент. Киловатт-час — это потребление здания, или сколько энергии он использует в течение определенного периода времени. Определение разницы между кВт и кВтч имеет важное значение, но так же понимают, как с ними обращаются по-разному на счет за электроэнергию.

Предположим, вы покупаете лампочку с «100 ваттами», напечатанными на ней. И когда вы платите счет за коммунальные услуги, вы можете видеть, что потребление энергии измеряется в киловатт-часах. Ватт, очевидно, определенная единица измерения, но что такое ватт?

Единицы измерения мощности, кратные ватт:

  • 1 ватт
  • 1000 ватт = 1 киловатт
  • 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
  • 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
  • и т. д.
Киловатт-час

В системе СИ нет такой единицы измерения.
Киловатт-час (кВт⋅ч, kW⋅h) — это внесистемная единица, которая выведена исключительно для учёта использованной или произведённой электроэнергии. В киловатт-часах учитывается количество потреблённой или произведённой электроэнергии.

Ватт — это электрический блок для скорости, с которой генерируется или потребляется энергия. Итак, когда вы включаете лампу с 100-ваттной лампой в ней, она потребляет 100 ватт электроэнергии каждую секунду, когда она горит. Важно отметить, что при покупке лампочек эта мощность не равна яркости. Это означает, что 150-ваттная лампочка не обязательно ярче 50-ваттной лампы. Помните, что ватт — это количество потребляемой энергии, тогда как яркость измеряется в люменах.

Весь кредит на соглашение о присвоении ваттов распространяется на обширные исследования ученого 19-го века Джеймса Уотта. Достаточно большое имя в свое время, Джеймс лучше всего помнят за его большой вклад в изобретение парового двигателя. Благодаря его исследованиям Джеймс работал над разработкой другой единицы измерения для «власти», чтобы описать замечательную мощность парового двигателя: мощность.

Использование «киловатт-час», как единицы измерения, на территории России регламентирует ГОСТ 8.417-2002, в котором однозначно указано наименование, обозначение и область применения для «киловатт-час».

Скачать ГОСТ 8.417-2002 (cкачиваний: 2305)

Выдержка из ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин», п.6 Единицы, не входящие в СИ (фрагмент таблицы 5).

Ватт придумал термин «лошадиная сила» для измерения механической мощности и помочь объяснить влияние его изобретений на более понятные термины. Фактически, даже сегодня мы используем лошадиные силы для оценки всех видов локомотивов, автомобильных двигателей и других машин и даже вашего пылесоса.

Подключение лошадиных сил к ваттам

Есть интересная связь между мощностью и ваттами. Механическая мощность — это в основном энергия от движущихся машин, таких как автомобильный двигатель, который вращает шины. Ну, электричество можно считать энергией от движущихся электронов, что по сути одно и то же: кинетическая энергия. И хотя механическая мощность, измеренная в лошадиных силах, достаточно легка для воссоздания с мельничной лошадью и некоторым весом, электричество немного сложнее измерить с помощью мельницы.

Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ

Для чего нужен киловатт-час

ГОСТ 8.417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому что «киловатт-час» — это наиболее удобная и практичная форма, позволяющая получать наиболее приемлемые результаты.

Вот еще несколько фактов о ватт для вас

С течением времени использование ватт как электрической единицы измерения стало более распространенным явлением. Мы гордимся тем, что являемся вашим экспертом по энергетике, чтобы ответить на все ваши энергетические вопросы — будь то то, что такое ватт.

Вы знаете, с чем нам хотелось бы помочь? Помогая вам контролировать свои расходы на электроэнергию и природный газ. Узнайте больше о своей мощности, чтобы выбрать поставщика и что это может означать для вашего бюджета. Знать, сколько электроэнергии потребляет ваша семья, является важным шагом к экономии электроэнергии. Вы можете найти более подробную информацию о последних расчетах электроэнергии. Если потребление электроэнергии выше, чем в сопоставимых домохозяйствах, самое время заняться оборудованием и его использованием.

При этом, ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования кратных единиц, образованных от «киловатт-час» в тех случаях, когда это уместно и необходимо. Например, при лабораторных работах или при учёте выработанной электроэнергии на электростанциях.

Образованные кратные единицы от «киловатт-час» выглядят, соответственно:

Однако даже при среднем годовом потреблении электроэнергии часто существует несколько способов значительно сократить потребление и тем самым сэкономить затраты на электроэнергию. Прежде чем вы входите в дорогостоящие новые покупки или нарушаете семейный спор с забора, потому что зарядное устройство не используется в текущем состоянии, стоит посмотреть более внимательно: какие устройства вносят свой вклад в расчет электроэнергии? Которые часто используются или даже в непрерывной работе, например, в холодильнике?

Измерение энергопотребления на дому: это то, что делают измерительные приборы энергопотребления

В режиме ожидания также могут влиять затраты на электроэнергию в течение года. Но как вы можете измерить энергопотребление отдельных устройств? Существуют многочисленные измерители тока или энергосберегающие мониторы, которые можно использовать, чтобы узнать, сколько электроэнергии потребляет устройство и что вызывает электричество. Чтобы измерить потребление энергии, измеритель потребляемой мощности вставлен между испытываемыми нагрузками и гнездом. На дисплее отображается текущее потребление текущего пользователя в ваттах.

  • 1 киловатт-час = 1000 ватт-час,
  • 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час,
  • и т. д.
Как правильно писать киловатт-час⋅

Правописание термина «киловатт-час» по ГОСТ 8.417-2002:

  • полное наименование нужно писать через дефис:
    ватт-час, киловатт-час
  • краткое обозначение нужно писать через точку:
    Вт⋅ч, кВт⋅ч, kW⋅h

Прим. Некоторые браузеры неверно интерпретируют HTML-код страницы и вместо точки (⋅) отображают знак вопроса (?) или иной кракозябр.

Аналоги ГОСТ 8.417-2002

Большинство национальных технических стандартов нынешних постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Союза, поэтому в метрологии любой страны постсоветского пространства можно найти аналог российского ГОСТ 8.417-2002, либо ссылку на него, либо его переработанный вариант.

Обозначение мощности электроприборов

Общепринятая практика — обозначать мощность электроприборов на их корпусе.
Возможно следующее обозначение мощности электрооборудования:

  • в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW)
    (обозначение механической или тепловой мощности электроприбора)
  • в ватт-часах и киловатт-часах (Вт⋅ч, кВт⋅ч, W⋅h, kW⋅h)
    (обозначение потребляемой электрической мощности электроприбора)
  • в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA)
    (обозначение полной электрической мощности электроприбора)
Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов
ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW) — единицы измерения мощности в системе СИ Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах — это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии. В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом — электрические расчёты.

ватт-час и киловатт-час (Вт ⋅ч, кВт ⋅ч, W ⋅h, kW ⋅h) — внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии (потребляемой мощности). Потребляемая мощность — это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.

вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA) — Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой — все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей. Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

Выбор единиц измерения в каждом случае происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Поэтому, можно встретить бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA). И первое, и второе, и третье — не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором — потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем — полную электрическую мощность (как электроприбора).

Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры — практически совпадают

Учитывая вышеизложенное можно ответить на главный вопрос статьи

Киловатт и киловатт-час | Какая разница?

  • Самая большая разница заключается в том, что киловатт — это единица измерения мощности, а киловатт-час — это единица измерения электроэнергии. Путаница и неразбериха возникает на бытовом уровне, где понятия киловатт и киловатт-час отождествляются с измерением производимой и потребляемой мощности бытового электроприбора.
  • На уровне бытового прибора-электропреобразователя — разница только в разделении понятий выдаваемой и потребляемой энергии. В киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата. В киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата. Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают. Поэтому, в быту нет никакой разницы, в каких понятиях выражать и в каких единицах измерять мощность электроприборов.
  • Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо только для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т.д.
  • Совершенно недопустимо применять единицу измерения «киловатт-час» в случае отсутствия процесса преобразования электроэнергии. Например, в «киловатт-час» нельзя измерять потребляемую мощность дровяного отопительного котла, но можно измерять потребляемую мощность электрического отопительного котла. Или, например, в «киловатт-час» нельзя измерять потребляемую мощность бензинового двигателя, но можно измерять потребляемую мощность электромотора
  • В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта tehnopost.kiev.ua:

В каких единицах измеряется полная мощность. Электрическая мощность

Мгновенная мощность p произвольного участка цепи, напряжение и ток которого изменяются по законуu =U m sin(t ), i = I m sin(t– ), имеет вид

p = ui= U m sin(t )I m sin(t– ) = U m I m /2 =

= U i cos — UI cos(2t — ) = (UI cos – UI cos cos2t ) – UI sin sin2t . (1)

Активная мощность цепи переменного тока P определяется как среднее значение мгновенной мощностиp (t ) за период:

так как среднее за период значение гармонической функции равно 0.

Из этого следует, что средняя за период мощность зависит от угла сдвига фаз между напряжением и током и не равна нулю, если участок цепи имеет активное сопротивление. Последнее объясняет ее название активная мощность . Подчеркнем еще раз, что в активном сопротивлении происходит необратимое преобразование электрической энергии в другие виды энергии, например в тепловую. Активная мощность может быть определена как средняя за период скорость поступления энергии в участок цепи. Активная мощность измеряется в ваттах (Вт).

Реактивная мощность

При расчетах электрических цепей находит широкое применение так называемая реактивная мощность. Она характеризует процессы обмена энергией между реактивными элементами цепи и источниками энергии и численно равна амплитуде переменной составляющей мгновенной мощности цепи. В соответствии с этим реактивная мощность может быть определена из (1) как

Q = UI sin.

В зависимости от знака угла реактивная мощность может быть положительной или отрицательной. Единицу реактивной мощности, чтобы отличить ее от единицы активной, называют не ватт, а вольт-ампер реактивныйвар. Реактивные мощности индуктивного и емкостного элементов равны амплитудам их мгновенных мощностейp L иp C . С учетом сопротивленийэтих элементов реактивные мощности катушки индуктивности и конденсатора равныQ L =UI =x L I 2 иQ C =UI = x C I 2 , соответственно.

Результирующая реактивная мощность разветвленной электрической цепи находится как алгебраическая сумма реактивных мощностей элементов цепи с учетом их характера (индуктивный или емкостный): Q =Q L –Q С. ЗдесьQ L есть суммарная реактивная мощность всех индуктивных элементов цепи, аQ С представляет собой суммарную реактивную мощность всех емкостных элементов цепи.

Полная мощность

Кроме активной и реактивной мощностей цепь синусоидального тока характеризуется полной мощностью, обозначаемой буквой S . Под полной мощностью участка понимают максимально возможную активную мощность при заданных напряженииU и токеI . Очевидно, что максимальная активная мощность получается при cos= 1, т. е. при отсутствии сдвига фаз между напряжением и током:

S = UI.

Необходимость во введении этой мощности объясняется тем, что при конструировании электрических устройств, аппаратов, сетей и т. п. их рассчитывают на определенное номинальное напряжение U ном и определенный номинальный токI ном и их произведениеU ном I ном = S ном дает максимально возможную мощность данного устройства (полная мощность S ном указывается в паспорте большинства электрических устройств переменного тока.). Для отличия полной мощности от других мощностей ее единицу измерения называют вольт-ампер и сокращенно обозначают ВА. Полная мощность численно равна амплитуде переменной составляющей мгновенной мощности.

Из приведенных соотношений можно найти связь между различными мощностями:

P = S cos, Q = S sin, S = UI =

и выразить угол сдвига фаз через активную и реактивную мощности:


.

Рассмотрим простой прием, который позволяет найти активную и реактивную мощности участка цепи по комплексным напряжению и току. Он заключается в том, что нужно взять произведение комплексного напряжения и тока, комплексно сопряженного току рассматриваемого участка цепи. Операция комплексного сопряжения состоит в смене знака на противоположный перед мнимой частью комплексного числа либо в смене знака фазы комплексного числа, если число представлено в экспоненциальной форме записи. В результате получим величину, которая называетсяполной комплексной мощностью и обозначается. Если

, то для полной комплексной мощности получаем:

Отсюда видно, что активная и реактивная мощности представляют собой вещественную и мнимую части полной комплексной мощности, соответственно. Для облегчения запоминания всех формул, связанных с мощностями, на рис. 7, б (с. 38) построен треугольник мощностей.

Содержание:

В электротехнике среди множества определений довольно часто используются такие понятия, как активная, реактивная и полная мощность. Эти параметры напрямую связаны с током и напряжением , когда включены какие-либо потребители. Для проведения вычислений применяются различные формулы, среди которых основной является произведение напряжения и силы тока. Прежде всего это касается постоянного напряжения. Однако в цепях переменного разделяется на несколько составляющих, отмеченных выше. Вычисление каждой из них также осуществляется с помощью формул, благодаря которым можно получить точные результаты.

Формулы активной, реактивной и полной мощности

Основной составляющей считается активная мощность. Она представляет собой величину, характеризующую процесс преобразования электрической энергии в другие виды энергии. То есть по-другому является скоростью, с какой . Именно это значение отображается на электросчетчике и оплачивается потребителями. Вычисление активной мощности выполняется по формуле : P = U x I x cosф.

В отличие от активной, которая относится к той энергии, которая непосредственно потребляется электроприборами и преобразуется в другие виды энергии — тепловую, световую, механическую и т.д., реактивная мощность является своеобразным невидимым помощником. С ее участием создаются электромагнитные поля, потребляемые электродвигателями. Прежде всего она определяет характер нагрузки, и может не только генерироваться, но и потребляться. Расчеты реактивной мощности производятся по формуле : Q = U x I x sinф.

Полной мощностью является величина, состоящая из активной и реактивной составляющих. Именно она обеспечивает потребителям необходимое количество электроэнергии и поддерживает их в рабочем состоянии. Для ее расчетов применяется формула: S = .

Как найти активную, реактивную и полную мощность

Активная мощность относится к энергии, которая необратимо расходуется источником за единицу времени для выполнения потребителем какой-либо полезной работы. В процессе потребления, как уже было отмечено, она преобразуется в другие виды энергии.

В цепи переменного тока значение активной мощности определяется, как средний показатель мгновенной мощности за установленный период времени. Следовательно, среднее значение за этот период будет зависеть от угла сдвига фаз между током и напряжением и не будет равной нулю, при условии присутствия на данном участке цепи активного сопротивления. Последний фактор и определяет название активной мощности. Именно через активное сопротивление электроэнергия необратимо преобразуется в другие виды энергии.

При выполнении расчетов электрических цепей широко используется понятие реактивной мощности. С ее участием происходят такие процессы, как обмен энергией между источниками и реактивными элементами цепи. Данный параметр численно будет равен амплитуде, которой обладает переменная составляющая мгновенной мощности цепи.

Существует определенная зависимость реактивной мощности от знака угла ф, отображенного на рисунке. В связи с этим, она будет иметь положительное или отрицательное значение. В отличие от активной мощности, измеряемой в , реактивная мощность измеряется в вар — вольт-амперах реактивных. Итоговое значение реактивной мощности в разветвленных электрических цепях представляет собой алгебраическую сумму таких же мощностей у каждого элемента цепи с учетом их индивидуальных характеристик.

Основной составляющей полной мощности является максимально возможная активная мощность при заранее известных токе и напряжении. При этом, cosф равен 1, когда отсутствует сдвиг фаз между током и напряжением. В состав полной мощности входит и реактивная составляющая, что хорошо видно из формулы, представленной выше. Единицей измерения данного параметра служит вольт-ампер (ВА).

Для того, чтобы дать точное определение, для электрической мощности, нам потребуется углубиться в краткий курс электротехники и физики. Не будем терять времени и дадим официальные научные определения:

– это физическая величина, которая характеризирует скорость преобразование или передачи электрической энергии. Мгновенная электрическая мощность – произведение значений силы тока и напряжения на любом участке цепи. Мощность – это такая физическая величина, которая равняется отношению работы, выполняемой за промежуток времени, к промежутку этого же времени. Обычно, электрическая мощность бывает реактивная и активная.

Активная электрическая мощность – это такая мощность, которая безвозвратно преобразовывается в тепловую, световую или механическую энергию. Такая электрическая мощность измеряется в Ваттах (Вт, Ватт). Мощность (активная мощность) равна произведению одного ампера на один вольт. В быту активная электрическая мощность измеряется в киловаттах (один киловатт равен тысяче ватт). Электростанции используют единицы гораздо крупнее – мВт (мегаватты). Один мегаватт равен тысяче киловатт и равен одному миллиону ватт.

Реактивная электрическая мощность – это такая величина, характеризующаяся таким видом электрической нагрузки, которая создается в устройствах или в специальном электрооборудовании колебаниями энергии электромагнитного поля. Такая электрическая мощность обозначается такой единицей измерения, как Вар (вольт-ампер реактивный). Такая единица обозначается буквой «Q».

Естественно, что для лучшего понимания картины, было бы не плохо представить несколько практических примеров. Итак: возьмем электрическое устройство, в котором имеются нагревательные тэны и специальный электродвигатель. Тэны, обычно, делаются из материалов, которые имеют высокое сопротивление. Когда ток проходит по спирали тэна, электроэнергия полностью преобразуется в тепло.

Электродвигатель такого устройства имеет медную обмотку. Эта обмотка представляет собой индуктивность, а индуктивность, в свою очередь, обладает эффектом самоиндукции. Этот эффект способствует частичному возвращению электричества обратно в цепь.

Электрическая мощность с практической точки зрения

Однако, предлагаю отойти от определений и сложных формул, которые не всегда понятны и нужны потребителю электрической мощности. Если конечно же вы не студент, который ищет материал по заданной теме. В таком случае, вам будет любопытно лишь начало статьи “электрическая мощность — определение”.

Давайте рассмотрим электрическую мощность с практической точки зрения. Вы наверняка знаете, что любой крупный город испытывает не малые затруднения с генерацией дополнительной электрической мощности. Ведь количество потребителей растет год от года в то время, как генерирующие компании не всегда расторопны, поэтому рынок мощностей постоянно испытывает дефицит, что является серьезной проблемой, для потребителей. Особенно, для малого и среднего бизнеса, поскольку крупный бизнес может самостоятельно построить собственную электростанцию и обеспечить себя в необходимым количеством киловатт.

Таким образом, вопрос получения электрической мощности, для новых объектов недвижимости, представителей различных отраслей бизнеса, не теряет свою актуальность.

Для начала вспомним школу.

Что такое электрическая мощность ?
Электрическая мощность обозначается при написании формул латинской буквой Р и измеряется в ваттах Вт или на латинице W , киловаттах (кВт или kW) , мегаваттах (МВт или MW) и так далее.
Электрическая мощность равна произведению напряжения и тока:

P (Вт) = U (В) * I (А)

Различают следующие виды электрической мощности, которые, соответственно, по-разному обозначаются:

Активная мощность:
Обозначение: P
Единица измерения: Вт (W)

Это мощность, отдаваемая при подключении к источнику тока (генератору) нагрузки, имеющей активное (омическое) сопротивление. Если нагрузка, имеет только активное сопротивление и не содержит реактивных сопротивлений, то активная мощность будет равна полной мощности.

P = U * I * cos φ

Примеры: лампы накаливания, нагревательные приборы и т. п.

Реактивная мощность:
Обозначение: Q
Единица измерения: вар или VAr (вольт-ампер реактивный)

Это мощность, отдаваемая при подключении к источнику тока компонента сети или нагрузки, имеющей индуктивные (электродвигатель) или ёмкостные (конденсатор) элементы.

Расчёт производится по формуле: Q = U * I * sin φ

Примеры:
Потребители, придающие нагрузке индуктивный характер: электродвигатели, сварочные трансформаторы и т. п.
Потребители, придающие нагрузке ёмкостной характер: конденсаторы в компенсаторных устройствах, конденсаторы, создающие реактивную мощность в цепи возбуждения генераторов и т.п.

Полная мощность:
Обозначение: S
Единица измерения: В·A или VA (вольт-ампер)

Полная электрическая мощность равна произведению сдвинутых по фазе напряжения и тока. Полная мощность непосредственно связана с активной и реактивной мощностями. Её расчёт производится по формуле, выражающей закон Пифагора. Полная электрическая мощность представляет собой максимальную мощность электрического тока, которая может быть выработана генератором или использована.

Расчёт производится по формуле: S = U * I или S = P + Q

Изображенный на рисунке треугольник отображает взаимосвязь между электрическими мощностями или соответствующими им напряжениями.

Теперь о расчёте мощности генератора.

Для точного определения области применения и пригодности любого электроагрегата для выполнения поставленных задач необходимо прежде всего определить суммарную мощность потребителей тока. Только таким образом можно определить, какой электроагрегат может быть использован для данных целей. При выборе необходимой мощности электроагрегата можно использовать приведённые ниже эмпирические формулы.

1. Потребители, являющиеся только активной нагрузкой (например, электронагреватели, лампы накаливания и подобные им приборы с чисто омическим сопротивлением).
Суммарную мощность можно расчитать путём простого сложения мощностей отдельных потребителей, которые могут быть подключены к генератору. В данном случае полная электрическая мощность, измеряемая в ВА или VA (Вольт-ампер) равна активной мощности, измеряемой в Вт или W (Ватт). Необходимая мощность электроагрегата определяется путём увеличения суммарной мощности подключаемых потребителей на 10% (т.е. с учётом определённых технических факторов).

Пример: Суммарная мощность потребителей * 110% = Мощность, требуемая от электроагрегата.

Если суммарная мощность всех потребителей 2000 Вт (в данном случае 2000 Вт = 2000 ВА), то требуемая мощность электроагрегата будет: 2000 ВА * 110% = 2200ВА

2. Потребители, имеющие индуктивную составляющую мощности (компрессоры, насосы и прочие электродвигатели). Эти нагрузки потребляют очень большой ток при пуске и выходе на рабочий режим. В данном случае, сначала необходимо определить точное значение мощности одновременно подключаемых потребителей. Далее следует выбрать мощность электроагрегата.

Полная мощность такого электроагрегата должна быть не менее, чем в 3,5 раза больше суммарной мощности потребителей. В исключительных случаях она должна превышать мощность потребителей в 4-5 раз.

Пример: Суммарная мощность потребителей * 3,5 = Мощность, требуемая от электроагрегата.

Если суммарная мощность всех потребителей 2000 ВА, то требуемая мощность электроагрегата будет: 2000 ВА * 3,5 = 7000 ВА

Тематические материалы:

Обновлено: 10.11.2018

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

В чем измеряется полезная мощность.

В чем измеряется мощность

то есть произведение векторов силы на скорость движения — и есть мощность. В чем измеряется она? По международной системе СИ, единицей измерения данной величины является 1 Ватт.

Ватт и другие единицы измерения мощности

Ватт означает мощность, где за одну секунду производится работа в один джоуль. Последнюю единицу назвали так в честь англичанина Дж.Уатта, который изобрел и соорудил первую паровую машину. Но он при этом использовал другую величину — лошадиную силу, каковая применяется и по сей день. Одна лошадиная сила приблизительно равна 735,5 Ватт.

Таким образом, кроме Ватта, мощность измеряют в метрической лошадиной силе. А при очень малом значении также используют Эрг, равный десяти в минус седьмой степени Ватт. Возможно и измерение в одной единице массы/силы/метров в секунду, что равно 9,81 Ватт.

Мощность в двигателе

Названная величина является одной из самых важных в любом моторе, который бывает самой разной мощности. Например, электрическая бритва имеет сотые доли киловатта, а ракета космического корабля насчитывает миллионы.

Для разной нагрузки необходима различная мощность для сохранения определенной скорости. Например, машина станет тяжелее, если в нее поместить больше груза. Тогда сила трения о дорогу увеличится. Поэтому, чтобы поддерживать ту же скорость, что и в ненагруженном состоянии, потребуется большая мощность. Соответственно, мотор будет съедать больше топлива. Об этом факте известно всем водителям.

Но при большой скорости важна и инерция машины, которая прямо пропорциональна ее массе. Бывалые водители, знающие об этом факте, находят при езде лучшее сочетание топлива и скорости, чтобы бензина уходило меньше.

Мощность тока

В чем измеряется мощность тока? В той же самой единице по системе СИ. Она может быть измерена прямым или косвенным методом.

Первый способ реализуется при помощи ваттметра, потребляющего существенную энергию и сильно нагружающего источник тока. С его помощью измеряется от десяти Ватт и более. Косвенный метод используют при необходимости измерить малые значения. Приборами для этого служат амперметр и вольтметр, подсоединенные к потребителю. Формула в данном случае будет иметь такой вид:

При известном сопротивлении нагрузки, измеряем протекающую через нее величину тока и находим мощность так:

P = I 2 ∙ R н.

По формуле P = I 2 /R н также может быть вычеслена мощность тока.

В чем измеряется она в сети трехфазного тока, тоже не секрет. Для этого применяют уже знакомый прибор — ваттметр. Причем решить задачу, чем измеряется электрическая мощность, можно с помощью одного, двух или даже трех приборов. Например, для четырехпроводной установки потребуется три устройства. А для трехпроводной при несимметричной нагрузке — два.

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Энциклопедичный YouTube

    1 / 5

    ✪ Урок 363. {2}\cdot r} прибавляется к поглощаемой или вычитается из отдаваемой.

    Мощность переменного тока

    В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для большинства простых практических расчётов не слишком полезна непосредственно. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

    Для того, чтобы связать понятия полной, активной, реактивной мощностей и коэффициента мощности , удобно обратиться к теории комплексных чисел . Можно считать, что мощность в цепи переменного тока выражается комплексным числом таким, что активная мощность является его действительной частью, реактивная мощность — мнимой частью, полная мощность — модулем, а угол (сдвиг фаз) — аргументом. {2}}}} .

    Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

    Необходимо отметить, что величина для значений φ {\displaystyle \varphi } от 0 до плюс 90° является положительной величиной. Величина sin ⁡ φ {\displaystyle \sin \varphi } для значений φ {\displaystyle \varphi } от 0 до −90° является отрицательной величиной. В соответствии с формулой Q = U I sin ⁡ φ {\displaystyle Q=UI\sin \varphi } , реактивная мощность может быть как положительной величиной (если нагрузка имеет активно-индуктивный характер), так и отрицательной (если нагрузка имеет активно-ёмкостный характер). Данное обстоятельство подчёркивает тот факт, что реактивная мощность не участвует в работе электрического тока. Когда устройство имеет положительную реактивную мощность, то принято говорить, что оно её потребляет, а когда отрицательную — то производит, но это чистая условность, связанная с тем, что большинство электропотребляющих устройств (например, асинхронные двигатели), а также чисто активная нагрузка, подключаемая через трансформатор , являются активно-индуктивными.

    Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности .

    Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии, возвращаемой от индуктивной и емкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

    Полная мощность

    Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (русское обозначение: В·А ; международное: V·A ) .

    Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока I {\displaystyle I} в цепи и напряжения U {\displaystyle U} на её зажимах: S = U ⋅ I {\displaystyle S=U\cdot I} ; связана с активной и реактивной мощностями соотношением: S = P 2 + Q 2 , {\displaystyle S={\sqrt {P^{2}+Q^{2}}},} где P {\displaystyle P} — активная мощность, Q {\displaystyle Q} — реактивная мощность (при индуктивной нагрузке Q > 0 {\displaystyle Q>0} , а при ёмкостной Q ). {*}}},} где U ˙ {\displaystyle {\dot {U}}} — комплексное напряжение, I ˙ {\displaystyle {\dot {I}}} — комплексный ток, Z {\displaystyle \mathbb {Z} } — импеданс, * — оператор комплексного сопряжения .

    Модуль комплексной мощности | S ˙ | {\displaystyle \left|{\dot {S}}\right|} равен полной мощности S {\displaystyle S} . Действительная часть R e (S ˙) {\displaystyle \mathrm {Re} ({\dot {S}})} равна активной мощности P {\displaystyle P} , а мнимая I m (S ˙) {\displaystyle \mathrm {Im} ({\dot {S}})} — реактивной мощности Q {\displaystyle Q} с корректным знаком в зависимости от характера нагрузки.Мощность некоторых электрических приборов

    В таблице указаны значения мощности некоторых потребителей электрического тока:

    Электрический прибор Мощность,Вт
    лампочка фонарика 1
    сетевой роутер, хаб 10…20
    системный блок ПК 100…1700
    системный блок сервера 200…1500
    монитор для ПК ЭЛТ 15…200
    монитор для ПК ЖК 2…40
    лампа люминесцентная бытовая 5…30
    лампа накаливания бытовая 25…150
    Холодильник бытовой 15…700
    Электропылесос 100… 3000
    Электрический утюг 300…2 000
    Стиральная машина 350…2 000
    Электрическая плитка 1 000…2 000
    Сварочный аппарат бытовой 1 000…5 500
    Двигатель трамвая 45 000…50 000
    Двигатель электровоза 650 000
    Электродвигатель шахтной подъемной машины 1 000 000. ..5 000 000
    Электродвигатели прокатного стана 6 000 000…9 000 000

    Мощность — физическая величина, равная отношению проделанной работы к определенному промежутку времени.

    Существует понятие средней мощности за определенный промежуток времени Δt . Средняя мощность высчитывается по этой формуле: N = ΔA / Δt , мгновенная мощность по следующей формуле: N = dA / dt . Эти формулы имеют довольно обобщенный вид, так как понятие мощности присутствует в нескольких ветках физики — механике и электрофизике. Хотя основные принципы расчета мощности остаются приблизительно такими же, как и в общей формуле.

    Измеряется мощность в ваттах. Ватт — единица измерения мощности, равная джоулю, деленному на секунду. Кроме ватта, существуют и другие единицы измерения мощности: лошадиная сила, эрг в секунду, масса-сила-метр в секунду.

      • Одна метрическая лошадиная сила равна 735 ваттам, английская — 745 ватт.
      • Эрг — очень малая единица измерения, один эрг равен десять в минус седьмой степени ватт.
      • Один масса-сила-метр в секунду равен 9,81 ваттам.

    Измерительные приборы

    В основном измерительные приборы для измерения мощности используются в электрофизике, так как в механике, зная определенный набор параметров (скорость и силу), можно самостоятельно высчитать мощность. Но таким же способом и в электрофизике можно высчитывать мощность по параметрам, а на самом деле, в повседневной жизни мы просто не используем измерительных приборов для фиксации механической мощности. Так как чаще всего эти параметры для определенных механизмов и так обозначают. Что касаемо электроники, основным прибором является ваттметр, используемый в быту в устройстве обычного электросчетчика.

    Ваттметры можно разделить на несколько видов по частотам:

      • Низкочастотные
      • Радиочастотные
      • Оптические

    Ваттметры могут быть как аналоговыми, так и цифровыми. Низкочастотные (НЧ) имеют в своем составе две катушки индуктивности, бывают как цифровыми, так и аналоговыми, применяются в промышленности и быту в составе обычных электросчетчиков. Ваттметры радиочастотные делятся на две группы: поглощаемой мощности и проходящей. Разница состоит в способе подключения ваттметра в сеть, проходящие подключают параллельно сети, поглощаемые в конце сети, как дополнительную нагрузку. Оптические ваттметры служат для определения мощности световых потоков и лазерных лучей. Применяются в основном на каких-либо производствах и в лабораториях.

    Мощность в механике

    Мощность в механике напрямую зависит от силы и работы, которую эта сила выполняет. Работа же является величиной, характеризующей силу, приложенную к какому-либо телу, под действием которой тело проходит определенное расстояние. Мощность высчитывается по скалярному произведению вектора скорости на вектор силы: P = F * v = F * v * cos a (сила, умноженная на вектор скорости и на угол между вектором силы и скорости (косинус альфа)).

    Так же можно посчитать мощность вращательного движения тела. P = M * w = π * M * n / 30 . Мощность равна (М) моменту силы, умноженному на (w) угловую скорость или пи (п), умноженному на момент силы (М) и (n) частоту вращения, деленных на 30.

    Мощность в электрофизике

    В электрофизике мощность характеризует скорость передачи или превращения электроэнергии. Различают такие виды мощности:

      • Мгновенная электрическая мощность. Так как мощность — это работа, проделанная за определенное время, а заряд движется по определенному участку проводника, имеем формулу: P(a-b) = A / Δt . А-В характеризует участок, через который проходит заряд. А — работа заряда или зарядов, Δt — время прохождения зарядом или зарядами участка (А-В). По этой же формуле высчитываются и другие значения мощности для разных ситуаций, когда нужно измерить мгновенную мощность на отрезке проводника.

      • Так же можно посчитать мощность постоянного потока: P = I * U = I^2 * R = U^2 / R .

      • Мощность переменного тока не поддается исчислению по формуле постоянного тока. В переменном токе выделяют три вида мощности:
        • Активная мощность (Р), которая равна P = U * I * cos f . Где U и I действующие параметры тока, а f (фи) угол сдвига между фазами. Данная формула приведена как пример для однофазного синусоидального тока.
        • Реактивная мощность (Q) характеризует нагрузки, создаваемые в устройствах колебаниями электрического однофазного синусоидального переменного тока. Q = U * I * sin f . Единица измерения — вольт-ампер реактивный (вар).
        • Полная мощность (S) равна корню квадратов активной и реактивной мощности. Измеряется в вольт-амперах.
        • Неактивная мощность — характеристика пассивной мощности присутствующей в цепях с переменным синусоидальным током. Равна квадратному корню суммы квадратов реактивной мощности и мощности гармоник. При отсутствии мощности высших гармоник равна модулю реактивной мощности.

    Мощность является физическим показателем. Она определяет работу, производимую во временном отрезке и помогающую измерять энергетическое изменение. Благодаря единице измерения мощности тока легко определяется скоростное энергетическое течение энергии в любом пространственном промежутке.

    Расчет и виды

    Из-за прямой зависимости мощности от напряжения в сети и токовой нагрузки следует, что эта величина может появляться как от взаимодействия большого тока с малым напряжением, так и в результате возникновения значительного напряжения с малым током. Такой принцип применим для превращения в трансформаторах и при передаче электроэнергии на огромные расстояния.

    Существует формула для расчета этого показателя. Она имеет вид P = A / t = I * U, где:

    • Р является показателем токовой мощности, измеряется в ваттах;
    • А — токовая работа на цепном участке, исчисляется джоулями;
    • t выступает временным промежутком, на протяжении которого совершалась токовая работа, определяется в секундах;
    • U является электронапряжением участка цепи, исчисляется Вольтами;
    • I — токовая сила, исчисляется в амперах.

    Электрическая мощность может иметь активные и реактивные показатели. В первом случае происходит преобразование мощностной силы в иную энергию. Ее измеряют в ваттах, так как она способствует преобразованию вольта и ампера.

    Реактивный показатель мощности способствует возникновению самоиндукционного явления. Такое преобразование частично возвращает энергетические потоки обратно в сеть, из-за чего происходит смещение токовых значений и напряжения с отрицательным воздействием на электросеть.

    Определение активного и реактивного показателя

    Активная мощностная сила вычисляется путем определения общего значения однофазной цепи в синусоидальном токе за нужный временной промежуток. Формула расчета представлена в виде выражения Р = U * I * cos φ, где:

    • U и I выступают в качестве среднеквадратичного токового значения и напряжения;
    • cos φ является углом межфазного сдвига между этими двумя величинами.

    Благодаря мощностной активности электроэнергия превращается в другие энергетические виды: тепловую и электромагнитную энергии. Любая электросеть с током синусоидального или несинусоидального направления определяет активность цепного участка суммированием мощностей каждого отдельного цепного промежутка. Электромощность трехфазного цепного участка определяется суммой каждой фазной мощности.

    Аналогичным показателем активной мощностной силы считается величина мощности прохождения, которая рассчитывается путем разницы между ее падением и отражением.

    Реактивный показатель измеряется в вольт-амперах. Он является величиной, применяемой для определения электротехнических нагрузок, создаваемых электромагнитными полями внутри цепи переменного тока. Единица измерения мощности электрического тока вычисляется умножением среднеквадратичного значения напряжения в сети U на переменный ток I и угол фазного синуса между этими величинами. Формула расчета выглядит следующим образом: Q = U * I * sin.

    Если токовая нагрузка меньше напряжения, тогда фазное смещение носит положительное значение, если наоборот — отрицательное.

    Величина измерения

    Основной электротехнической единицей является мощность. Для того чтобы определить, в чем измеряется мощность электрического тока, нужно изучить основные характеристики этой величины. По законам физики ее измеряют в ваттах. В условиях производства и в быту величина переводится в киловатты. Вычисления крупных мощностных масштабов требуют перевода в мегаватты. Такой подход практикуется на электростанциях для получения электрической энергии. Работа исчисляется в джоулях. Величина определяется следующими соотношениями:

    Потребительская мощностная сила обозначается на самом электроприборе или в паспорте к нему. Определив этот параметр, можно получить значения таких показателей, как напряжение и электрический ток. Используемые показатели указывают, в чем измеряется электрическая мощность, они могут выступать в виде ваттметров и варметров. Реактивная сила показателя мощности определяется фазометром, вольтметром и амперметром. Государственным эталоном того, в чем измеряется мощность тока, считается частотный диапазон от 40 до 2500 Гц.

    Примеры вычислений

    Для расчета тока чайника при электромощности 2 КВт используется формула I = P / U = (2 * 1000) / 220 = 9 А. Для запитывания прибора в электросеть не используется длина разъема в 6 А. Приведенный пример применим только тогда, когда полностью совпадает фазное и токовое напряжение. По такой формуле рассчитывается показатель всех бытовых приборов.

    Если цепь является индуктивной или имеет большую емкость, то рассчитывать мощностную единицу тока необходимо, используя другие подходы. К примеру, мощность в двигателе с переменным током определяется с помощью формулы Р = I * U * cos.

    При подключении прибора к трехфазной сети, где напряжение будет составлять 380 В, для определения показателя суммируются мощности каждой фазы в отдельности.

    В качестве примера можно рассмотреть котел из трех фаз мощностной вместимостью 3 кВт, каждая из которых потребляет 1 кВт. Ток на фазе рассчитывается по формуле I = P / U * cos φ = (1 * 1000) / 220 = 4,5 А.

    На любом приборе обозначается показатель электромощности. Передача большого мощностного объема, применяемая в производстве, осуществляется по линиям с высоким напряжением. Энергия преобразовывается с помощью подстанций в электроток и подается для использования в электросети.

    Благодаря несложным расчетам определяется мощностная величина. Зная ее значение, можно сделать правильный подбор напряжения для полноценной работы приборов бытового и промышленного предназначения. Такой подход поможет избежать перегорания электроприборов и обезопасить электросети от перепадов напряжения.

    Из письма клиента:
    Подскажите, ради Бога, почему мощность ИБП указывается в Вольт-Амперах, а не в привычных для всех киловаттах. Это сильно напрягает. Ведь все уже давно привыкли к киловаттам. Да и мощность всех приборов в основном указана в кВт.
    Алексей. 21 июнь 2007

    В технических характеристиках любого ИБП указаны полная мощность [кВА] и активная мощность [кВт] – они характеризуют нагрузочную способность ИБП. Пример, см. фотографии ниже:

    Мощность не всех приборов указана в Вт, например:

    • Мощность трансформаторов указывается в ВА:
      http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (трансформаторы ТП: см приложение)
      http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ: см приложение)
    • Мощность конденсаторов указывается в Варах:
      http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39: см приложение)
      http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК: см приложение)
    • Примеры других нагрузок — см. приложения ниже.

    Мощностные характеристики нагрузки можно точно задать одним единственным параметром (активная мощность в Вт) только для случая постоянного тока, так как в цепи постоянного тока существует единственный тип сопротивления – активное сопротивление.

    Мощностные характеристики нагрузки для случая переменного тока невозможно точно задать одним единственным параметром, так как в цепи переменного тока существует два разных типа сопротивления – активное и реактивное. Поэтому только два параметра: активная мощность и реактивная мощность точно характеризуют нагрузку.

    Принцип действия активного и реактивного сопротивлений совершенно различный. Активное сопротивление – необратимо преобразует электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, световую и т.д.) – примеры: лампа накаливания, электронагреватель (параграф 39, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

    Реактивное сопротивление – попеременно накапливает энергию затем выдаёт её обратно в сеть – примеры: конденсатор, катушка индуктивности (параграф 40,41, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

    Дальше в любом учебнике по электротехнике Вы можете прочитать, что активная мощность (рассеиваемая на активном сопротивлении) измеряется в ваттах, а реактивная мощность (циркулирующая через реактивное сопротивление) измеряется в варах; так же для характеристики мощности нагрузки используют ещё два параметра: полную мощность и коэффициент мощности. Все эти 4 параметра:

    1. Активная мощность: обозначение P , единица измерения: Ватт
    2. Реактивная мощность: обозначение Q , единица измерения: ВАр (Вольт Ампер реактивный)
    3. Полная мощность: обозначение S , единица измерения: ВА (Вольт Ампер)
    4. Коэффициент мощности: обозначение k или cosФ , единица измерения: безразмерная величина

    Эти параметры связаны соотношениями: S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S

    Также cosФ называется коэффициентом мощности (Power Factor PF )

    Поэтому в электротехнике для характеристики мощности задаются любые два из этих параметров так как остальные могут быть найдены из этих двух.

    Например, электромоторы, лампы (разрядные) — в тех. данных указаны P[кВт] и cosФ:
    http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (двигатели АИР: см. приложение)
    http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (лампы ДРЛ: см. приложение)
    (примеры технических данных разных нагрузок см. приложение ниже)

    То же самое и с источниками питания. Их мощность (нагрузочная способность) характеризуется одним параметром для источников питания постоянного тока – активная мощность (Вт), и двумя параметрами для ист. питания переменного тока. Обычно этими двумя параметрами являются полная мощность (ВА) и активная (Вт). См. например параметры ДГУ и ИБП.

    Большинство офисной и бытовой техники, активные (реактивное сопротивление отсутствует или мало), поэтому их мощность указывается в Ваттах. В этом случае при расчёте нагрузки используется значение мощности ИБП в Ваттах. Если нагрузкой являются компьютеры с блоками питания (БП) без коррекции входного коэффициента мощности (APFC), лазерный принтер, холодильник, кондиционер, электромотор (например погружной насос или мотор в составе станка), люминисцентные балластные лампы и др. – при расчёте используются все вых. данные ибп: кВА, кВт, перегрузочные характеристики и др.

    См. учебники по электротехнике, например:

    1. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

    2. Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

    3. Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

    Так же см. AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance http://en.wikipedia.org
    (перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

    Приложение

    Пример 1: мощность трансформаторов и автотрансформаторов указывается в ВА (Вольт·Амперах)

    http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ)


    АОСН-2-220-82
    Латр 1.25 АОСН-4-220-82
    Латр 2. 5 АОСН-8-220-82





    АОСН-20-220



    АОМН-40-220




    http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (ЛАТР / лабораторные автотрансформаторы TDGC2)

    Пример 2: мощность конденсаторов указывается в Варах (Вольт·Амперах реактивных)

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


    http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК)

    Пример 3: технические данные электромоторов содержат активную мощность (кВт) и cosФ

    Для таких нагрузок как электромоторы, лампы (разрядные), компьютерные блоки питания, комбинированные нагрузки и др. — в технических данных указаны P [кВт] и cosФ (активная мощность и коэффициент мощности) или S [кВА] и cosФ (полная мощность и коэффициент мощности) .

    http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
    (комбинированная нагрузка – станок плазменной резки стали / Inverter Plasma cutter LGK160 (IGBT)

    http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (блок питания ПК)

    Дополнение 1

    Если нагрузка имеет высокий коэффициент мощности (0.8 … 1.0), то её свойства приближаются к активной нагрузке. Такая нагрузка является идеальной как для сетевой линии, так и для источников электроэнергии, т.к. не порождает реактивных токов и мощностей в системе.

    Поэтому во многих странах приняты стандарты нормирующие коэффициент мощности оборудования.

    Дополнение 2

    Оборудование однонагрузочное (например, БП ПК) и многосоставное комбинированное (например, фрезерный промышленный станок, имеющий в составе несколько моторов, ПК, освещение и др. ) имеют низкие коэффициенты мощности (менее 0.8) внутренних агрегатов (например, выпрямитель БП ПК или электромотор имеют коэффициент мощности 0.6 .. 0.8). Поэтому в настоящее время большинство оборудования имеет входной блок корректора коэффициента мощности. В этом случае входной коэффициент мощности равен 0.9 … 1.0, что соответствует нормативным стандартам.

    Дополнение 3. Важное замечание относительно коэффициента мощности ИБП и стабилизаторов напряжения

    Нагрузочная способность ИБП и ДГУ нормирована на стандартную промышленную нагрузку (коэффициент мощности 0.8 с индуктивным характером). Например, ИБП 100 кВА / 80 кВт. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 80 кВт, или смешанную (активно-реактивную) нагрузку максимальной мощности 100 кВА с индуктивным коэффициентом мощности 0.8.

    В стабилизаторах напряжения дело обстоит иначе. Для стабилизатора коэффициент мощности нагрузки безразличен. Например, стабилизатор напряжения 100 кВА. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 100 кВт, или любую другую (чисто активную, чисто реактивную, смешанную) мощностью 100 кВА или 100 кВАр с любым коэффициентом мощности емкостного или индуктивного характера. Обратите внимание, что это справедливо для линейной нагрузки (без высших гармоник тока). При больших гармонических искажениях тока нагрузки (высокий КНИ) выходная мощность стабилизатора снижается.

    Дополнение 4

    Наглядные примеры чистой активной и чистой реактивных нагрузок:

    • К сети переменного тока 220 VAC подключена лампа накаливания 100 Вт – везде в цепи есть ток проводимости (через проводники проводов и вольфрамовый волосок лампы). Характеристики нагрузки (лампы): мощность S=P~=100 ВА=100 Вт, PF=1 => вся электрическая мощность активная, а значит она целиком поглащается в лампе и превращается в мощность тепла и света.
    • К сети переменного тока 220 VAC подключен неполярный конденсатор 7 мкФ – в цепи проводов есть ток проводимости, внутри конденсатора идёт ток смещения (через диэлектрик). Характеристики нагрузки (конденсатора): мощность S=Q~=100 ВА=100 ВАр, PF=0 => вся электрическая мощность реактивная, а значит она постоянно циркулирует от источника к нагрузке и обратно, опять к нагрузке и т.д.
    Дополнение 5

    Для обозначения преобладающего реактивного сопротивления (индуктивного либо ёмкостного) коэффициенту мощности приписывается знак:

    + (плюс) – если суммарное реактивное сопротивление является индуктивным (пример: PF=+0.5). Фаза тока отстаёт от фазы напряжения на угол Ф.

    — (минус) – если суммарное реактивное сопротивление является ёмкостным (пример: PF=-0,5). Фаза тока опережает фазу напряжения на угол Ф.

    Дополнение 6

    Дополнительные вопросы

    Вопрос 1:
    Почему во всех учебниках электротехники при расчете цепей переменного тока используют мнимые числа / величины (например, реактивная мощность, реактивное сопротивление и др.), которые не существуют в реальности?

    Ответ:
    Да, все отдельные величины в окружающем мире – действительные. В том числе температура, реактивное сопротивление, и т.д. Использование мнимых (комплексных) чисел – это только математический приём, облегчающий вычисления. В результате вычисления получается обязательно действительное число. Пример: реактивная мощность нагрузки (конденсатора) 20кВАр – это реальный поток энергии, то есть реальные Ватты, циркулирующие в цепи источник–нагрузка. Но что бы отличить эти Ватты от Ваттов, безвозвратно поглащаемых нагрузкой, эти «циркулирующие Ватты» решили называть Вольт·Амперами реактивными .

    Замечание:
    Раньше в физике использовались только одиночные величины и при расчете все математические величины соответствовали реальным величинам окружающего мира. Например, расстояние равно скорость умножить на время (S=v*t). Затем с развитием физики, то есть по мере изучения более сложных объектов (свет, волны, переменный электрический ток, атом, космос и др.) появилось такое большое количество физических величин, что рассчитывать каждую в отдельности стало невозможно. Это проблема не только ручного вычисления, но и проблема составления программ для ЭВМ. Для решения данное задачи близкие одиночные величины стали объединять в более сложные (включающие 2 и более одиночных величин), подчиняющиеся известным в математике законам преобразования. Так появились скалярные (одиночные) величины (температура и др.), векторные и комплексные сдвоенные (импеданс и др.), векторные строенные (вектор магнитного поля и др.), и более сложные величины – матрицы и тензоры (тензор диэлектрической проницаемости, тензор Риччи и др.). Для упрощения рассчетов в электротехнике используются следующие мнимые (комплексные) сдвоенные величины:

    1. Полное сопротивление (импеданс) Z=R+iX
    2. Полная мощность S=P+iQ
    3. Диэлектрическая проницаемость e=e»+ie»
    4. Магнитная проницаемость m=m»+im»
    5. и др.

    Вопрос 2:

    На странице http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power показаны S P Q Ф на комплексной, то есть мнимой / несуществующей плоскости. Какое отношение это все имеет к реальности?

    Ответ:
    Проводить расчеты с реальными синусоидами сложно, поэтому для упрощения вычислений используют векторное (комплексное) представление как на рис. выше. Но это не значит, что показанные на рисунке S P Q не имеют отношения к реальности. Реальные величины S P Q могут быть представлены в обычном виде, на основе измерений синусоидальных сигналов осциллографом. Величины S P Q Ф I U в цепи переменного тока «источник-нагрузка» зависят от нагрузки. Ниже показан пример реальных синусоидальных сигналов S P Q и Ф для случая нагрузки состоящей из последовательно соединённых активного и реактивного (индуктивного) сопротивлений.

    Вопрос 3:
    Обычными токовыми клещами и мультиметром измерен ток нагрузки 10 A, и напряжение на нагрузке 225 В. Перемножаем и получаем мощность нагрузки в Вт: 10 A · 225В = 2250 Вт.

    Ответ:
    Вы получили (рассчитали) полную мощность нагрузки 2250 ВА. Поэтому ваш ответ будет справедлив только, если ваша нагрузка чисто активная, тогда действительно Вольт·Ампер равен Ватту. Для всех других типов нагрузок (например электромотор) – нет. Для измерения всех характеристик любой произвольной нагрузки необходимо использовать анализатор сети, например APPA137:

    См. дополнительную литературу, например:

    Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

    Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

    Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

    AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance
    http://en.wikipedia.org (перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

    Теория и расчёт трансформаторов малой мощности Ю.Н.Стародубцев / РадиоСофт Москва 2005 г. / rev d25d5r4feb2013

    §102. Измерение мощности и электрической энергии

    Измерение мощности. В цепях постоянного тока мощность измеряют электро- или ферродинамическим ваттметром. Мощность может быть также подсчитана перемножением значений тока и напряжения, измеренных амперметром и вольтметром.

    В цепях однофазного тока измерение мощности может быть осуществлено электродинамическим, ферродинамическим или индукционным ваттметром. Ваттметр 4 (рис. 336) имеет две катушки: токовую 2, которая включается в цепь последовательно, и напряжения 3, которая включается в цепь параллельно.

    Ваттметр является прибором, требующим при включении соблюдения правильной полярности, поэтому его генераторные зажимы (зажимы, к которым присоединяют проводники, идущие со стороны источника 1) обозначают звездочками.

    Рис. 336. Схема для измерения мощности

    Для расширения пределов измерения ваттметров их токовые катушки включают в цепь при помощи шунтов или измерительных трансформаторов тока, а катушки напряжения — через добавочные резисторы или измерительные трансформаторы напряжения.

    Измерение электрической энергии. Способ измерения. Для учета электрической энергии, получаемой потребителями или отдаваемой источниками тока, применяют счетчики электрической энергии. Счетчик электрической энергии по принципу своего действия аналогичен ваттметру. Однако в отличие от ваттметров вместо спиральной пружины, создающей противодействующий момент, в счетчиках предусматривают устройство, подобное электромагнитному демпферу, создающее тормозящее усилие, пропорциональное частоте вращения подвижной системы. Поэтому при включении прибора в электрическую цепь возникающий вращающий момент будет вызывать не отклонение подвижной системы на некоторый угол, а вращение ее с определенной частотой.

    Число оборотов подвижной части прибора будет пропорционально произведению мощности электрического тока на время, в течение которого он действует, т. е. количеству электрической энергии, проходящей через прибор. Число оборотов счетчика фиксируется счетным механизмом. Передаточное число этого механизма выбирают так, чтобы по показаниям счетчика можно было отсчитывать не обороты, а непосредственно электрическую энергию в киловатт-часах.

    Наибольшее распространение получили ферродинамические и индукционные счетчики; первые применяют в цепях постоянного тока, вторые — в цепях переменного тока. Счетчики электрической энергии включают в электрические цепи постоянного и переменного тока так же, как и ваттметры.

    Ферродинамический счетчик (рис. 337) устанавливают на э. п. с. постоянного тока. Он имеет две катушки: неподвижную 4 и подвижную 6. Неподвижная токовая катушка 4 разделена на две части, которые охватывают ферромагнитный сердечник 5 (обычно из пермаллоя). Последний позволяет создать в приборе сильное магнитное поле и значительный вращающий момент, обеспечивающий нормальную работу счетчика в условиях тряски и вибраций. Применение пермаллоя способствует уменьшению погрешности счетного механизма 2 от гистерезиса магнитной системы (он имеет весьма узкую петлю гистерезиса).

    Чтобы уменьшить влияние внешних магнитных полей на показания счетчика, магнитные потоки отдельных частей токовой катушки имеют взаимно противоположное направление (астатическая система). При этом внешнее поле, ослабляя поток одной части, соответственно усиливает поток другой части и оказывает в целом небольшое влияние на результирующий вращающий момент, создаваемый прибором. Подвижная катушка 6 счетчика (катушка напряжения) расположена на якоре, выполненном в виде диска из изоляционного материала или в виде алюминиевой чаши. Катушка состоит из отдельных секций, соединенных с пластинами коллектора 7 (эти соединения на рис. 337 не показаны), по которому скользят щетки из тонких серебряных пластин.

    Ферродинамический счетчик работает принципиально как двигатель постоянного тока, обмотка якоря которого подключена параллельно, а обмотка возбуждения — последовательно с потребителем электроэнергии. Якорь вращается в воздушном зазоре между полюсами сердечника. Тормозной момент создается в результате взаимодействия потока постоянного магнита 1 с вихревыми токами, возникающими в алюминиевом диске 3 при его вращении.

    Для компенсации влияния момента трения и уменьшения благодаря этому погрешности прибора в ферродинамических счетчиках устанавливают компенсационную катушку или в магнитном поле неподвижной (токовой) катушки помещают лепесток из пермаллоя, который имеет высокую магнитную проницаемость при малой напряженности поля. При небольших нагрузках этот лепесток усиливает магнитный поток токовой катушки, что приводит к увеличению вращающего момента и компенсации трения. При увеличении нагрузки индукция магнитного поля катушки увеличивается, лепесток насыщается и его компенсирующее действие перестает возрастать.

    При работе счетчика на э. п. с. возможны сильные толчки и удары, при которых щетки могут отскакивать от коллекторных пластин. При этом под щетками будет возникать искрение. Для его предотвращения между щетками включают конденсатор С и резистор R1. Компенсация температурной погрешности осуществляется с помощью термистора Rт (полупроводникового прибора, сопротивление которого зависит от температуры). Он включается совместно с добавочным резистором R2 параллельно подвижной катушке. Чтобы уменьшить влияние тряски и вибраций на работу счетчиков, их устанавливают на э. п. с. на резинометаллических амортизаторах.

    Индукционный счетчик имеет два электромагнита (рис. 338,а), между которыми расположен алюминиевый диск 7. Вращающий момент в приборе создается в результате взаимодействия переменных магнитных потоков Ф1 и Ф2, созданных катушками электромагнитов, с вихревыми токами Iв1 и Iв2, индуцируемыми ими в алюминиевом диске (так же, как и в обычном индукционном измерительном механизме, см. § 99).

    В индукционном счетчике вращающий момент М должен быть пропорционален мощности P=UIcos?. Для этого катушку 6 одного из электромагнитов (токовую) включают последовательно с нагрузкой 5, а катушку 2 другого (катушку напряжения) — параллельно нагрузке. В этом случае магнитный поток Ф1 будет пропорционален току I в цепи нагрузки, а поток Ф2 — напряжению U, приложенному к нагрузке. Для обеспечения требуемого угла сдвига фаз ? между потоками Ф1 и Ф2 (чтобы sin? = cos?) в электромагните катушки напряжения предусмотрен магнитный шунт 3, через который часть потока Ф2 замыкается

    Рис. 337. Ферродинамический счетчик электрической энергии

    Рис. 338. Индукционный счетчик электрической энергии

    помимо диска 7. Угол сдвига фаз между потоками Ф1 и Ф2 точно регулируется изменением положения металлического экрана 1, расположенного на пути потока, ответвляющегося через магнитный шунт 3.

    Тормозной момент создается так же, как в ферродинамическом счетчике. Компенсация момента трения осуществляется путем создания небольшой несимметрии в магнитной цепи одного из электромагнитов с помощью стального винта.

    Для предотвращения вращения якоря при отсутствии нагрузки под действием усилия, созданного устройством, компенсирующим трение, на оси счетчика укрепляется стальной тормозной крючок. Этот крючок притягивается к тормозному магниту 4, благодаря чему предотвращается возможность вращения подвижной системы без нагрузки.

    При работе же счетчика под нагрузкой тормозной крючок практически не влияет на его показания.

    Чтобы диск счетчика вращался в требуемом направлении, необходимо соблюдать определенный порядок подключения проводов к его зажимам. Нагрузочные зажимы прибора, к которым подключают провода, идущие от потребителя, обозначают буквами Я (рис. 338,б), генераторные зажимы, к которым подключают провода от источника тока или от сети переменного тока,— буквами Г.

    Единицы измерения мощности кВт и кВА

    В характеристиках часто указываются обе единицы измерения мощности (кВт и кВа), но не каждый знает, что они обозначают:

    • кВа – полная мощность оборудования;
    • кВт – активная мощность оборудования;

    По сути, это одно и то же и говоря языком потребителя: кВт – нетто (полезная мощность), а кВа брутто (полная мощность).

    1 кВт = 1.25 кВА

    1 кВА = 0.8 кВт

    Для того, чтобы перевести кВа в кВт, требуется от кВа отнять 20% и получится кВт с малой погрешностью, которую можно не учитывать.

    К примеру, чтобы мощность 400кВа перевести в кВт, необходимо 400кВа*0,8=320кВт или 400кВа-20%=320кВт.

    Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения мощности является ватт, равный одному джоулю в секунду.

    Мощность бывает полная, реактивная и активная.

    • S – полная мощность измеряется в кВА (килоВольтАмперах)
    • A – активная мощность измеряется в кВт (килоВаттах)
    • P – реактивная мощность измеряется в кВар (килоВарах)

    кВА характеризует полную электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение по системе СИ – S: это геометрическая сумма активной и реактивной мощности, находимая из соотношения: S=P/cos(ф) или S=Q/sin(ф).

    кВт характеризует активную потребляемую электрическую мощность, имеющую принятое буквенное обозначение P: это геометрическая разность полной и реактивной мощности, находимая из соотношения: P=S*cos(ф).

    Активную мощность можно описать как часть полной мощности, затрачиваемую на совершение полезного действия электрическим аппаратом. В отличие от активной мощности, реактивная мощность не выполняет «полезной» работы при работе электрического аппарата (расходование части энергии на переходные процессы, потери на перемагничение).

    Коэффициент мощности, косинус «фи»
    Косинус «фи» — это отношение средней мощности переменного тока к произведению действующих значений напряжения и тока. В случае синусоидального переменного тока, коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига фаз между синусоидами напряжения и тока и определяется параметрами цепи: Сos ф = r/Z, где ф («фи») — угол сдвига фаз, r — активное сопротивление цепи, Z — полное сопротивление цепи. Коэффициент мощности — это соотношение активной и полной энергий:

    Коэффициент мощности (Сos φ = Активная мощность/Полная мощность = P/S (Вт/ВА), потребляемых нагрузкой. 

    Типовые значения коэффициента мощности: 
    1. 00 — идеальное значение; 
    0.95 — хороший показатель; 
    0.80 — средний показатель современных электродвигателей;
    0.70 — низкий показатель;

    Видео

    ее определение и как измеряется. Определение единицы измерения мощности тока

    Если вам нужно единицы измерения мощности привести в одну систему, вам пригодится наш перевод мощности – конвертер онлайн. А ниже вы сможете почитать, в чем измеряется мощность.

    Мощность — физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

    В чем измеряется мощность?

    Единицы измерения мощности, которые известны каждому школьнику и являются принятыми в международном сообществе – ватты. Названы так в честь ученого Дж. Уатта. Обозначаются латинской W или вт.

    1 Ватт – единица измерения мощности, при которой за секунду происходит работа, равная 1 джоулю. Ватт равен мощности тока, сила которого 1 ампер, а напряжение – 1 вольт. В технике, как правило, применяются мегаватты и киловатты. 1 киловатт равен 1000 ватт.
    Измеряется мощность и в эрг в секунду. 1 эрг в сек. Равен 10 в минус седьмой степени ватт. Соответственно, 1 ватт равен 10 в седьмой степени эрг/сек.

    А еще единицей измерения мощности считается внесистемная «лошадиная сила». Она была введена в оборот еще в восемнадцатом веке и продолжает до сих пор применяться в автомобилестроении. Обозначается она так:

    • Л.С. (в русском),
    • HP (в английском).
    • PS (в немецком),
    • CV (во французском).

    При переводе мощности помните, что в рунете существует невообразимая путаница при конверте лошадиных сил в ватты. В России, странах СНГ и некоторых других государствах 1 л.с. равняется 735, 5 ватт. В Англии и Америке 1 hp равняется 745, 7 ватт.

    Здравствуйте! Для вычисления физической величины, называемой мощностью, пользуются формулой, где физическую величину — работу делят на время, за которое эта работа производилась.

    Выглядит она так:

    P, W, N=A/t, (Вт=Дж/с).

    В зависимости от учебников и разделов физики, мощность в формуле может обозначаться буквами P, W или N.

    Чаще всего мощность применяется, в таких разделах физики и науки, как механика, электродинамика и электротехника. В каждом случае, мощность имеет свою формулу для вычисления. Для переменного и постоянного тока она тоже различна. Для измерения мощности используют ваттметры.

    Теперь вы знаете, что мощность измеряется в ваттах. По-английски ватт — watt, международное обозначение — W, русское сокращение — Вт. Это важно запомнить, потому что во всех бытовых приборах есть такой параметр.

    Мощность — скалярная величина, она не вектор, в отличие от силы, которая может иметь направление. В механике, общий вид формулы мощности можно записать так:

    P=F*s/t, где F=А*s,

    Из формул видно, как мы вместо А подставляем силу F умноженную на путь s. В итоге мощность в механике, можно записать, как силу умноженную на скорость. К примеру, автомобиль имея определенную мощность, вынужден снижать скорость при движении в гору, так как это требует большей силы.

    Средняя мощность человека принята за 70-80 Вт. Мощность автомобилей, самолетов, кораблей, ракет и промышленных установок, часто, измеряют в лошадиных силах. Лошадиные силы применяли еще задолго до внедрения ватт. Одна лошадиная сила равна 745,7Вт. Причем в России принято что л. с. равна 735,5 Вт.

    Если вас вдруг случайно спросят через 20 лет в интервью среди прохожих о мощности, а вы запомнили, что мощность — это отношение работы А, совершенной в единицу времени t. Если сможете так сказать, приятно удивите толпу. Ведь в этом определении, главное запомнить, что делитель здесь работа А, а делимое время t. В итоге, имея работу и время, и разделив первое на второе, мы получим долгожданную мощность.

    При выборе в магазинах, важно обращать внимание на мощность прибора. Чем мощнее чайник, тем быстрее он погреет воду. Мощность кондиционера определяет, какой величины пространство он сможет охлаждать без экстремальной нагрузки на двигатель. Чем больше мощность электроприбора, тем больше тока он потребляет, тем больше электроэнергии потратит, тем больше будет плата за электричество.

    В общем случае электрическая мощность определяется формулой:

    где I — сила тока, U-напряжение

    Иногда даже ее так и измеряют в вольт-амперах, записывая, как В*А. В вольт-амперах меряют полную мощность, а чтобы вычислить активную мощность нужно полную мощность умножить на коэффициент полезного действия(КПД) прибора, тогда получим активную мощность в ваттах.

    Часто такие приборы, как кондиционер, холодильник, утюг работают циклически, включаясь и отключаясь от термостата, и их средняя мощность за общее время работы может быть небольшой.

    В цепях переменного тока , помимо понятия мгновенной мощности, совпадающей с общефизической, существуют активная, реактивная и полная мощности. Полная мощность равна сумме активной и реактивной мощностей.

    Для измерения мощности используют электронные приборы — Ваттметры. Единица измерения Ватт, получила свое название в честь изобретателя усовершенствованной паровой машины, которая произвела революцию среди энергетических установок того времени. Благодаря этому изобретению развитие индустриального общества ускорилось, появились поезда, пароходы, заводы, использующие силу паровой машины для передвижения и производства изделий.

    Все мы много раз сталкивались с понятием мощности. Например, разные автомобили характеризуются разной мощностью двигателя. Также, электроприборы могут иметь различную мощность, даже если они имеют одинаковое предназначение.

    Мощность — это физическая величина, характеризующая скорость работы.

    Соответственно, механическая мощность — это физическая величина, характеризующая скорость механической работы:

    Т. е. мощность — это работа в единицу времени.

    Мощность в системе СИ измеряется в ваттах: [N ] = [Вт].

    1 Вт — это работа в 1 Дж, совершенная за 1 с.

    Существуют и другие единицы измерения мощности, например, такие, как лошадиная сила:

    Именно в лошадиных силах чаще всего измеряется мощность двигателя автомобилей.

    Давайте вернемся к формуле для мощности: Формула, по которой вычисляется работа, нам известна: Поэтому мы можем преобразовать выражение для мощности:

    Тогда в формуле у нас образуется отношение модуля перемещения к промежутку времени. Это, как вы знаете, скорость:

    Только обратите внимание, что в получившейся формуле мы используем модуль скорости, поскольку на время мы поделили не само перемещение, а его модуль. Итак, мощность равна произведению модуля силы, модуля скорости и косинуса угла между их направлениями.

    Это вполне логично: скажем, мощность поршня можно повысить за счет увеличения силы его действия. Прикладывая бо́льшую силу, он будет совершать больше работы за то же время, то есть увеличит мощность. Но даже если оставить силу постоянной, и заставить поршень двигаться быстрее, он, несомненно, увеличит работу, совершаемую в единицу времени. Следовательно, увеличится мощность.

    Примеры решения задач.

    Задача 1. Мощность мотоцикла равна 80 л.с. Двигаясь по горизонтальному участку, мотоциклист развивает скорость равную 150 км\ч. При этом, двигатель работает на 75% от своей максимальной мощности. Определите силу трения, действующую на мотоцикл.


    Задача 2. Истребитель, под действием постоянной силы тяги, направленной под углом 45° к горизонту, разгоняется от 150 м/с до 570 м/с. При этом, вертикальная и горизонтальная скорость истребителя увеличиваются на одинаковое значение в каждый момент времени. Масса истребителя равна 20 т. Если истребитель разгонялся в течение одной минуты, то какова мощность его двигателя?



    Киловатт — кратная единица, образованная от «Ватт»

    Ватт

    Ватт (Вт, W) — системная единица измерения мощности.
    Ватт — универсальная производная единица в системе СИ, имеющая специальное наименование и обозначение. Как единица измерения мощности, «Ватт» был признан в 1889г. Тогда же эта единица и была названа в честь Джеймса Уатта (Ватта).

    Джеймс Ватт — человек, который придумал и сделал универсальную паровую машину

    Как производная единица системы СИ, «Ватт» был включён в неё в 1960г.
    С тех пор, в Ваттах измеряется мощность всего подряд.

    В системе СИ, в Ваттах, допускается измерять любую мощность — механическую, тепловую, электрическую и т.д. Также допускается образование кратных и дольных единиц от исходной единицы (Ватт). Для этого рекомендовано использовать набор стандартных префиксов системы СИ, вида — кило, мега, гига и т.д.

    Единицы измерения мощности, кратные ватт:

    • 1 ватт
    • 1000 ватт = 1 киловатт
    • 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
    • 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
    • и т. д.
    Киловатт-час

    В системе СИ нет такой единицы измерения.
    Киловатт-час (кВт⋅ч, kW⋅h) — это внесистемная единица, которая выведена исключительно для учёта использованной или произведённой электроэнергии. В киловатт-часах учитывается количество потреблённой или произведённой электроэнергии.

    Использование «киловатт-час», как единицы измерения, на территории России регламентирует ГОСТ 8.417-2002, в котором однозначно указано наименование, обозначение и область применения для «киловатт-час».

    Скачать ГОСТ 8.417-2002 (cкачиваний: 3014)

    Выдержка из ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин», п.6 Единицы, не входящие в СИ (фрагмент таблицы 5).

    Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ

    Для чего нужен киловатт-час

    ГОСТ 8.417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому что «киловатт-час» — это наиболее удобная и практичная форма, позволяющая получать наиболее приемлемые результаты.

    При этом, ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования кратных единиц, образованных от «киловатт-час» в тех случаях, когда это уместно и необходимо. Например, при лабораторных работах или при учёте выработанной электроэнергии на электростанциях.

    Образованные кратные единицы от «киловатт-час» выглядят, соответственно:

    • 1 киловатт-час = 1000 ватт-час,
    • 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час,
    • и т.д.
    Как правильно писать киловатт-час⋅

    Правописание термина «киловатт-час» по ГОСТ 8.417-2002:

    • полное наименование нужно писать через дефис:
      ватт-час, киловатт-час
    • краткое обозначение нужно писать через точку:
      Вт⋅ч, кВт⋅ч, kW⋅h

    Прим. Некоторые браузеры неверно интерпретируют HTML-код страницы и вместо точки (⋅) отображают знак вопроса (?) или иной кракозябр.

    Аналоги ГОСТ 8.
    417-2002

    Большинство национальных технических стандартов нынешних постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Союза, поэтому в метрологии любой страны постсоветского пространства можно найти аналог российского ГОСТ 8.417-2002, либо ссылку на него, либо его переработанный вариант.

    Обозначение мощности электроприборов

    Общепринятая практика — обозначать мощность электроприборов на их корпусе.
    Возможно следующее обозначение мощности электрооборудования:

    • в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW)
      (обозначение механической или тепловой мощности электроприбора)
    • в ватт-часах и киловатт-часах (Вт⋅ч, кВт⋅ч, W⋅h, kW⋅h)
      (обозначение потребляемой электрической мощности электроприбора)
    • в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA)
      (обозначение полной электрической мощности электроприбора)
    Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов
    ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW) — единицы измерения мощности в системе СИ Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах — это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии. В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом — электрические расчёты.

    ватт-час и киловатт-час (Вт ⋅ч, кВт ⋅ч, W ⋅h, kW ⋅h) — внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии (потребляемой мощности). Потребляемая мощность — это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.

    вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA) — Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой — все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей. Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

    Выбор единиц измерения в каждом случае происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Поэтому, можно встретить бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA). И первое, и второе, и третье — не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором — потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем — полную электрическую мощность (как электроприбора).

    Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры — практически совпадают

    Учитывая вышеизложенное можно ответить на главный вопрос статьи

    Киловатт и киловатт-час | Какая разница?

    • Самая большая разница заключается в том, что киловатт — это единица измерения мощности, а киловатт-час — это единица измерения электроэнергии. Путаница и неразбериха возникает на бытовом уровне, где понятия киловатт и киловатт-час отождествляются с измерением производимой и потребляемой мощности бытового электроприбора.
    • На уровне бытового прибора-электропреобразователя — разница только в разделении понятий выдаваемой и потребляемой энергии. В киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата. В киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата. Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают. Поэтому, в быту нет никакой разницы, в каких понятиях выражать и в каких единицах измерять мощность электроприборов.
    • Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо только для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т.д.
    • Совершенно недопустимо применять единицу измерения «киловатт-час» в случае отсутствия процесса преобразования электроэнергии. Например, в «киловатт-час» нельзя измерять потребляемую мощность дровяного отопительного котла, но можно измерять потребляемую мощность электрического отопительного котла. Или, например, в «киловатт-час» нельзя измерять потребляемую мощность бензинового двигателя, но можно измерять потребляемую мощность электромотора
    • В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта tehnopost.kiev.ua:

    Мощность в физике понимается как отношение совершаемой за определенное время работы к тому промежутку времени, за который она выполняется. Под механической работой подразумевается количественная составляющая воздействия силы на тело, из-за чего последнее перемещается в пространстве.

    Можно выразить мощность и как скорость передачи энергии. То есть она показывает работоспособность автоматического аппарата. Благодаря измерению мощности становится понятным, как быстро делается работа.

    Единицы измерения мощности

    Мощность измеряют в ваттах или джоулях в секунду. Автомобилистам известно в лошадиных силах. Кстати, до появления паровых машин эту величину не измеряли вообще.

    Однажды, используя механизм в шахте, инженер Дж. Уайт взялся за его улучшение. Для доказательства своего усовершенствования двигателя он сравнил его с работоспособностью лошадей. Люди использовали их в течение веков. Поэтому любому было нетрудно представить работу тягловой лошади за какой-то промежуток времени.

    Наблюдая за ними, Уайт сравнивал модели паровых машин в зависимости от количества лошадиных сил. Он экспериментально вычислил, что мощность одной лошади равна 746 ваттам. Сегодня все уверены, что такое число является явно завышенным, но единицы измерения мощности решили не изменять.

    Посредством названной физической величины узнают о производительности, так как при ее увеличении возрастает работа за тот же промежуток времени. Такая стандартизированная единица измерения стала очень распространенной. Ее стали применять в самых разных механизмах. Поэтому, хоть ватты и применяются уже давно, лошадиные силы для многих являются более понятными, чем другие единицы измерения мощности.

    Как понимают мощность в бытовых электрических приборах

    Мощность, конечно, указывают и в бытовых электрических механизмах. В светильниках используют ее определенные значения, например шестьдесят ватт. Лампочки с большим показателем тогда нельзя, так как в противном случае они быстро испортятся. Зато если приобретать не лампы накаливания, а светодиодные или люминесцентные, то они смогут светить с большей яркостью, потребляя при этом маленькую мощность.

    Потребление энергии, естественно, прямо пропорционально величине мощности. Поэтому для производителей лампочек всегда есть поле для совершенствования продукта. В настоящее время потребители все больше предпочитают другие варианты, кроме ламп накаливания.

    Спортивная мощность

    Единицы измерения мощности известны не только в связи с использованием механизмов. Понятие мощности можно отнести и к животным, и к людям. К примеру, можно посчитать эту величину, когда спортсмен кидает мяч или другой инвентарь, получая ее в результате установления прикладываемой силы, расстояния и времени ее применения.

    Можно воспользоваться даже компьютерными программами, с помощью которых показатель вычисляется в результате сделанного определенного количества упражнений и введения параметров.

    Приборы измерения

    Динамометры — это специальные устройства, с помощью которых измеряется мощность. Их используют также для определения силы и вращающего момента. Приборы применяют в самых разных областях промышленности. К примеру, именно они покажут Для этого мотор извлекают из автомобиля и подсоединяют к динамометру. Но есть устройства, которые способны вычислить искомое даже через колесо.

    В спорте и медицине динамометры тоже находят широкое распространение. На тренажерах часто имеются датчики, которые подключены к компьютеру. С помощью них и производятся все измерения.

    Мощность в ваттах

    Джеймс Ватт изобрел паровую машину, и с 1889 года единица измерения стала ваттом, а в международную систему измерений величину включили в 1960 году.

    В ваттах может измеряться не только электрическая, но и тепловая, механическая или любая другая мощность. Также нередко образуются кратные и дольные единицы. Их называют с добавлением к исходному слову различных префиксов: «кило», «мега», «гига» и др.:

    • 1 киловатт равен тысяче ватт;
    • 1 мегаватт равен миллиону ватт и так далее.

    Киловатт-час

    В международной системе СИ нет такой еденицы измерения, как киловатт-час. Этот показатель является внесистемным, введенным для учета израсходованной электрической энергии. В России действует ГОСТ 8.417-2002 с регламентацией, где единица измерения мощности электрического тока непосредственно обозначается и применяется.

    Данную единицу измерения рекомендуется использовать для учета израсходованной электрической энергии. Она является самой удобной формой, с помощью которой получают приемлемые результаты. Кратные единицы здесь также могут применяться при необходимости. Они выглядят аналогично ваттам:

    • 1 киловатт-час равен 1000 ватт-час;
    • 1 мегаватт-час равен 1000 киловатт-час и так далее.

    Полное наименование пишется, как уже видно, через дефис, а краткое — через точку (Вт·ч, кВт·ч).

    Как обозначается мощность в электроприборах

    Общепринято указывать упомянутый показатель прямо на корпусе электрического прибора. Возможными обозначениями являются:

    • ватт и киловатт;
    • ватт-час и киловатт-час;
    • вольт-ампер и киловольт-ампер.

    Наиболее универсальным обозначением является использование таких единиц, как ватт и киловатт. При их наличии на корпусе прибора можно сделать вывод о том, что на данном оборудовании развивается указанная мощность.

    Часто в ваттах и киловаттах измеряют механическую мощность электрических генераторов и моторов, электрических нагревательных приборов и т. д. Так обозначается в основном мощность тока, единица измерения в приборе которого ориентирована в первую очередь на количество полученного тепла, а расчеты принимаются во внимание уже вслед за ним.

    Ватт-час и киловатт-час показывают за данную единицу времени. Часто эти обозначения можно увидеть на бытовых электрических приборах.

    В международной системе СИ есть единицы измерения электрической мощности, являющиеся эквивалентными ватту и киловатту — это вольт-ампер и киловольт-ампер. Такое измерение приводится для показания мощности переменного тока. Их применяют в технических расчетах тогда, когда важны электрические показатели.

    Такое обозначение больше всего соответствует требованиям электротехники, где приборы, работающие с переменным током, имеют как активную, так и реактивную энергию. Поэтому определяется суммой этих составляющих. Часто в вольт-амперах обозначают мощность таких приборов, как трансформаторы, дроссели, и других преобразователей.

    При этом производитель самостоятельно выбирает, какие единицы измерения ему указывать, тем более что в случае маломощного оборудования (коим являются, например, бытовые электрические приборы) все три обозначения, как правило, совпадают.

    Из письма клиента:
    Подскажите, ради Бога, почему мощность ИБП указывается в Вольт-Амперах, а не в привычных для всех киловаттах. Это сильно напрягает. Ведь все уже давно привыкли к киловаттам. Да и мощность всех приборов в основном указана в кВт.
    Алексей. 21 июнь 2007

    В технических характеристиках любого ИБП указаны полная мощность [кВА] и активная мощность [кВт] – они характеризуют нагрузочную способность ИБП. Пример, см. фотографии ниже:

    Мощность не всех приборов указана в Вт, например:

    • Мощность трансформаторов указывается в ВА:
      http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (трансформаторы ТП: см приложение)
      http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ: см приложение)
    • Мощность конденсаторов указывается в Варах:
      http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39: см приложение)
      http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК: см приложение)
    • Примеры других нагрузок — см. приложения ниже.

    Мощностные характеристики нагрузки можно точно задать одним единственным параметром (активная мощность в Вт) только для случая постоянного тока, так как в цепи постоянного тока существует единственный тип сопротивления – активное сопротивление.

    Мощностные характеристики нагрузки для случая переменного тока невозможно точно задать одним единственным параметром, так как в цепи переменного тока существует два разных типа сопротивления – активное и реактивное. Поэтому только два параметра: активная мощность и реактивная мощность точно характеризуют нагрузку.

    Принцип действия активного и реактивного сопротивлений совершенно различный. Активное сопротивление – необратимо преобразует электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, световую и т.д.) – примеры: лампа накаливания, электронагреватель (параграф 39, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

    Реактивное сопротивление – попеременно накапливает энергию затем выдаёт её обратно в сеть – примеры: конденсатор, катушка индуктивности (параграф 40,41, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

    Дальше в любом учебнике по электротехнике Вы можете прочитать, что активная мощность (рассеиваемая на активном сопротивлении) измеряется в ваттах, а реактивная мощность (циркулирующая через реактивное сопротивление) измеряется в варах; так же для характеристики мощности нагрузки используют ещё два параметра: полную мощность и коэффициент мощности. Все эти 4 параметра:

    1. Активная мощность: обозначение P , единица измерения: Ватт
    2. Реактивная мощность: обозначение Q , единица измерения: ВАр (Вольт Ампер реактивный)
    3. Полная мощность: обозначение S , единица измерения: ВА (Вольт Ампер)
    4. Коэффициент мощности: обозначение k или cosФ , единица измерения: безразмерная величина

    Эти параметры связаны соотношениями: S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S

    Также cosФ называется коэффициентом мощности (Power Factor PF )

    Поэтому в электротехнике для характеристики мощности задаются любые два из этих параметров так как остальные могут быть найдены из этих двух.

    Например, электромоторы, лампы (разрядные) — в тех. данных указаны P[кВт] и cosФ:
    http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (двигатели АИР: см. приложение)
    http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (лампы ДРЛ: см. приложение)
    (примеры технических данных разных нагрузок см. приложение ниже)

    То же самое и с источниками питания. Их мощность (нагрузочная способность) характеризуется одним параметром для источников питания постоянного тока – активная мощность (Вт), и двумя параметрами для ист. питания переменного тока. Обычно этими двумя параметрами являются полная мощность (ВА) и активная (Вт). См. например параметры ДГУ и ИБП.

    Большинство офисной и бытовой техники, активные (реактивное сопротивление отсутствует или мало), поэтому их мощность указывается в Ваттах. В этом случае при расчёте нагрузки используется значение мощности ИБП в Ваттах. Если нагрузкой являются компьютеры с блоками питания (БП) без коррекции входного коэффициента мощности (APFC), лазерный принтер, холодильник, кондиционер, электромотор (например погружной насос или мотор в составе станка), люминисцентные балластные лампы и др. – при расчёте используются все вых. данные ибп: кВА, кВт, перегрузочные характеристики и др.

    См. учебники по электротехнике, например:

    1. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

    2. Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

    3. Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

    Так же см. AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance http://en.wikipedia.org
    (перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

    Приложение

    Пример 1: мощность трансформаторов и автотрансформаторов указывается в ВА (Вольт·Амперах)

    http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ)


    АОСН-2-220-82
    Латр 1.25 АОСН-4-220-82
    Латр 2.5 АОСН-8-220-82





    АОСН-20-220



    АОМН-40-220




    http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (ЛАТР / лабораторные автотрансформаторы TDGC2)

    Пример 2: мощность конденсаторов указывается в Варах (Вольт·Амперах реактивных)

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


    http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК)

    Пример 3: технические данные электромоторов содержат активную мощность (кВт) и cosФ

    Для таких нагрузок как электромоторы, лампы (разрядные), компьютерные блоки питания, комбинированные нагрузки и др. — в технических данных указаны P [кВт] и cosФ (активная мощность и коэффициент мощности) или S [кВА] и cosФ (полная мощность и коэффициент мощности) .

    http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
    (комбинированная нагрузка – станок плазменной резки стали / Inverter Plasma cutter LGK160 (IGBT)

    http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (блок питания ПК)

    Дополнение 1

    Если нагрузка имеет высокий коэффициент мощности (0.8 … 1.0), то её свойства приближаются к активной нагрузке. Такая нагрузка является идеальной как для сетевой линии, так и для источников электроэнергии, т.к. не порождает реактивных токов и мощностей в системе.

    Поэтому во многих странах приняты стандарты нормирующие коэффициент мощности оборудования.

    Дополнение 2

    Оборудование однонагрузочное (например, БП ПК) и многосоставное комбинированное (например, фрезерный промышленный станок, имеющий в составе несколько моторов, ПК, освещение и др.) имеют низкие коэффициенты мощности (менее 0.8) внутренних агрегатов (например, выпрямитель БП ПК или электромотор имеют коэффициент мощности 0.6 .. 0.8). Поэтому в настоящее время большинство оборудования имеет входной блок корректора коэффициента мощности. В этом случае входной коэффициент мощности равен 0.9 … 1.0, что соответствует нормативным стандартам.

    Дополнение 3. Важное замечание относительно коэффициента мощности ИБП и стабилизаторов напряжения

    Нагрузочная способность ИБП и ДГУ нормирована на стандартную промышленную нагрузку (коэффициент мощности 0.8 с индуктивным характером). Например, ИБП 100 кВА / 80 кВт. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 80 кВт, или смешанную (активно-реактивную) нагрузку максимальной мощности 100 кВА с индуктивным коэффициентом мощности 0.8.

    В стабилизаторах напряжения дело обстоит иначе. Для стабилизатора коэффициент мощности нагрузки безразличен. Например, стабилизатор напряжения 100 кВА. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 100 кВт, или любую другую (чисто активную, чисто реактивную, смешанную) мощностью 100 кВА или 100 кВАр с любым коэффициентом мощности емкостного или индуктивного характера. Обратите внимание, что это справедливо для линейной нагрузки (без высших гармоник тока). При больших гармонических искажениях тока нагрузки (высокий КНИ) выходная мощность стабилизатора снижается.

    Дополнение 4

    Наглядные примеры чистой активной и чистой реактивных нагрузок:

    • К сети переменного тока 220 VAC подключена лампа накаливания 100 Вт – везде в цепи есть ток проводимости (через проводники проводов и вольфрамовый волосок лампы). Характеристики нагрузки (лампы): мощность S=P~=100 ВА=100 Вт, PF=1 => вся электрическая мощность активная, а значит она целиком поглащается в лампе и превращается в мощность тепла и света.
    • К сети переменного тока 220 VAC подключен неполярный конденсатор 7 мкФ – в цепи проводов есть ток проводимости, внутри конденсатора идёт ток смещения (через диэлектрик). Характеристики нагрузки (конденсатора): мощность S=Q~=100 ВА=100 ВАр, PF=0 => вся электрическая мощность реактивная, а значит она постоянно циркулирует от источника к нагрузке и обратно, опять к нагрузке и т.д.
    Дополнение 5

    Для обозначения преобладающего реактивного сопротивления (индуктивного либо ёмкостного) коэффициенту мощности приписывается знак:

    + (плюс) – если суммарное реактивное сопротивление является индуктивным (пример: PF=+0.5). Фаза тока отстаёт от фазы напряжения на угол Ф.

    — (минус) – если суммарное реактивное сопротивление является ёмкостным (пример: PF=-0,5). Фаза тока опережает фазу напряжения на угол Ф.

    Дополнение 6

    Дополнительные вопросы

    Вопрос 1:
    Почему во всех учебниках электротехники при расчете цепей переменного тока используют мнимые числа / величины (например, реактивная мощность, реактивное сопротивление и др.), которые не существуют в реальности?

    Ответ:
    Да, все отдельные величины в окружающем мире – действительные. В том числе температура, реактивное сопротивление, и т.д. Использование мнимых (комплексных) чисел – это только математический приём, облегчающий вычисления. В результате вычисления получается обязательно действительное число. Пример: реактивная мощность нагрузки (конденсатора) 20кВАр – это реальный поток энергии, то есть реальные Ватты, циркулирующие в цепи источник–нагрузка. Но что бы отличить эти Ватты от Ваттов, безвозвратно поглащаемых нагрузкой, эти «циркулирующие Ватты» решили называть Вольт·Амперами реактивными .

    Замечание:
    Раньше в физике использовались только одиночные величины и при расчете все математические величины соответствовали реальным величинам окружающего мира. Например, расстояние равно скорость умножить на время (S=v*t). Затем с развитием физики, то есть по мере изучения более сложных объектов (свет, волны, переменный электрический ток, атом, космос и др.) появилось такое большое количество физических величин, что рассчитывать каждую в отдельности стало невозможно. Это проблема не только ручного вычисления, но и проблема составления программ для ЭВМ. Для решения данное задачи близкие одиночные величины стали объединять в более сложные (включающие 2 и более одиночных величин), подчиняющиеся известным в математике законам преобразования. Так появились скалярные (одиночные) величины (температура и др.), векторные и комплексные сдвоенные (импеданс и др.), векторные строенные (вектор магнитного поля и др.), и более сложные величины – матрицы и тензоры (тензор диэлектрической проницаемости, тензор Риччи и др.). Для упрощения рассчетов в электротехнике используются следующие мнимые (комплексные) сдвоенные величины:

    1. Полное сопротивление (импеданс) Z=R+iX
    2. Полная мощность S=P+iQ
    3. Диэлектрическая проницаемость e=e»+ie»
    4. Магнитная проницаемость m=m»+im»
    5. и др.

    Вопрос 2:

    На странице http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power показаны S P Q Ф на комплексной, то есть мнимой / несуществующей плоскости. Какое отношение это все имеет к реальности?

    Ответ:
    Проводить расчеты с реальными синусоидами сложно, поэтому для упрощения вычислений используют векторное (комплексное) представление как на рис. выше. Но это не значит, что показанные на рисунке S P Q не имеют отношения к реальности. Реальные величины S P Q могут быть представлены в обычном виде, на основе измерений синусоидальных сигналов осциллографом. Величины S P Q Ф I U в цепи переменного тока «источник-нагрузка» зависят от нагрузки. Ниже показан пример реальных синусоидальных сигналов S P Q и Ф для случая нагрузки состоящей из последовательно соединённых активного и реактивного (индуктивного) сопротивлений.

    Вопрос 3:
    Обычными токовыми клещами и мультиметром измерен ток нагрузки 10 A, и напряжение на нагрузке 225 В. Перемножаем и получаем мощность нагрузки в Вт: 10 A · 225В = 2250 Вт.

    Ответ:
    Вы получили (рассчитали) полную мощность нагрузки 2250 ВА. Поэтому ваш ответ будет справедлив только, если ваша нагрузка чисто активная, тогда действительно Вольт·Ампер равен Ватту. Для всех других типов нагрузок (например электромотор) – нет. Для измерения всех характеристик любой произвольной нагрузки необходимо использовать анализатор сети, например APPA137:

    См. дополнительную литературу, например:

    Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.

    Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.

    Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.

    AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance
    http://en.wikipedia.org (перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

    Теория и расчёт трансформаторов малой мощности Ю.Н.Стародубцев / РадиоСофт Москва 2005 г. / rev d25d5r4feb2013

    Как электрический счетчик определяет потребление энергии

    Коммунальная компания взимает с вас плату за использованную электроэнергию на основе ежемесячных показаний электросчетчика, который измеряет ток, проходящий через служебный вход в вашу электрическую сервисную панель. Счетчик может быть либо механическим аналоговым счетчиком, который ежемесячно снимает обслуживающий персонал, который посещает ваш дом, либо новым цифровым счетчиком, который может отправлять информацию через Интернет или радиосигналы.

    Потребление электроэнергии измеряется в киловатт-часах

    Какой бы вид счетчика вы ни использовали, он измеряет количество потребляемой электроэнергии в ватт, , а точнее, в киловатт-часов. Ватт — это произведение напряжения и силы тока (или тока) в электрической цепи: 1 вольт x 1 ампер = 1 ватт. Но эта формула представляет собой просто меру электрического потенциала. Чтобы измерить фактическое использование энергии , вы должны добавить элемент времени. Следовательно, потребление электроэнергии — это измерение ватт, использованных в течение определенного периода времени. Ваш электросчетчик регистрирует потребление электроэнергии в киловатт-часах. Проще говоря, 1 киловатт-час = 1000 ватт-часов. Например, если вы включите 100-ваттную лампочку на 10 часов, потребление энергии будет рассчитано как 100 ватт x 10 = 1000 ватт (или 1 киловатт-час).

    Как работает механический аналоговый электросчетчик

    Традиционный аналоговый счетчик — это механическое устройство, находящееся рядом с служебным входом, где служебные провода коммунального предприятия входят в здание — либо от воздушных проводов, которые входят в метеорологическую головку и спускаются вниз по каналу к счетчику, либо от подземных служебных проводов. Счетчик обычно заключен в стеклянный корпус и имеет внутри металлический диск, который вращается, когда цепи внутри здания потребляют ток от служебных проводов.Если вы посмотрите на диск, то увидите, что он движется медленнее в периоды низкого потребления электроэнергии, например ночью, и быстрее в периоды пиковой нагрузки.

    В механических счетчиках используются две катушки-проводники, которые создают магнитные поля. На одну катушку воздействует ток, протекающий по проводнику; на другую катушку влияет напряжение, проходящее через проводник. Вместе магнитные поля, создаваемые катушками, вращают тонкий алюминиевый диск с контролируемой скоростью. (Алюминий не магнитен, но перемещается в этом случае по принципу, известному как вихревой ток ).Диск вращает серию шестеренок, которые перемещают пять циферблатов, записывающих электричество в киловатт-часах. Этот механизм называется индикатором .

    Ваше потребление электроэнергии вручную считывает специалист по коммунальным службам, который посещает дом, чтобы прочитать цифры на циферблатах. Механический электрический счетчик не может быть считан удаленно. Потребление электроэнергии в вашем здании рассчитывается путем вычитания цифр за последний месяц из показаний за этот месяц.

    Опытный потребитель может научиться читать эти циферблаты, чтобы измерить собственное потребление электроэнергии и убедиться, что плата за коммунальные услуги является точной.

    Как считывать показания механического электрического счетчика

    Для регистрации потребления электроэнергии у вас должны быть начальная и конечная точки. Если вы хотите узнать, сколько электроэнергии вы потребляете за месяц, сначала снимите показания в первый день месяца, а затем сделайте второе показание в конце последнего дня месяца. Разница между двумя показаниями покажет вам, сколько киловатт-часов вы использовали в этом месяце.

    Чтобы снять показания, начните с числа на крайнем левом циферблате внутри счетчика и считайте его вправо.Запишите каждое число слева направо. Допустим, ваше начальное значение (в начале месяца) показывает 01050. Второе значение (в конце месяца) показывает 02050. Вычтите нижнее значение из более высокого: 02050 — 01050 = 1000. Это означает, что вы использовали 1000 киловатт-часов в течение месяца.

    Следует помнить одну важную вещь: если циферблат находится между цифрами, показание должно быть записано как меньшее число. Например, если циферблат находится между 1 и 2, показание будет записываться как 1, пока не пройдет 2 на циферблате.Также обратите внимание, что когда вы смотрите на пять циферблатов, номера первого, третьего и пятого набора идут по часовой стрелке, а второй и четвертый диски вращаются против часовой стрелки. Это нормально и не вызывает беспокойства.

    Как работает цифровой электросчетчик

    Цифровые электросчетчики бывают нескольких типов. Более старый стиль содержит аналогичную механическую систему, которая измеряет электрический поток от служебных проводов в здание, но также имеет аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует измерение в цифровой сигнал.

    В новом типе цифрового электросчетчика есть датчики переменного тока, которые определяют напряжение и силу тока во входящих проводах. Этот тип цифрового измерителя лучше собирает всю мощность в цепи, что делает его немного более точным, чем механический или АЦП.

    Вместо циферблатов у цифрового счетчика есть электронный дисплей, который вы или обслуживающий персонал можете прочитать вручную на лицевой стороне счетчика, или сигнал может быть отправлен в коммунальную компанию через высокочастотный сигнал, который передается обратно в коммунальное предприятие. компания по электроснабжению проводов.В некоторых стилях цифрового счетчика проезжающий служебный автомобиль с надлежащим оборудованием может «считывать» счетчик с помощью радиочастотного сигнала, излучаемого счетчиком.

    Если дом или бизнес оснащен солнечными батареями или ветрогенераторами, которые отправляют энергию обратно в энергосистему, цифровой счетчик регистрирует чистое использование. Счетчик отслеживает направление потока энергии, которое может быть прочитано на лицевой стороне счетчика как «доставлено» или «получено».

    Метрология электроэнергии и интеллектуальные сети

    Аллен Гольдштейн

    Перебои в подаче электроэнергии доставляют как минимум неудобства, но продолжительные периоды отсутствия электроэнергии могут быть опасными для жизни; е.г., пациентам в больницах и в экстремальную погоду. Дерегулирование электроэнергетической отрасли США осложнило задачу обеспечения надежности сложной энергетической инфраструктуры страны. NIST проводит бесценные исследования, которые поддерживают надежную подачу электроэнергии, общественную безопасность и точное ценообразование на электроэнергию.

    Как ни странно, современные технологические достижения делают эту задачу все более сложной. Например, датчики и исполнительные механизмы, используемые для управления работой электроэнергетических систем, в настоящее время широко подключаются через модемы и Интернет, но поскольку они предназначены для обеспечения скорости и других функциональных соображений, а не безопасности, они могут быть уязвимы для атак.Совместно с коммунальными предприятиями и поставщиками исследователи NIST выявляют эти слабые места и анализируют затронутые ими стандарты.

    Дерегулирование также открыло двери поставщикам, использующим нетрадиционные технологии производства электроэнергии, которые могут внести искажения в поток электроэнергии, поставляемой потребителям. NIST разрабатывает системы для определения характеристик искажений и проверки того, что измерители могут работать точно даже при наличии этих искажений.

    Принятие современным обществом более эффективных электрических устройств также стимулирует исследования новых стандартов.Чтобы стимулировать сокращение потребления электроэнергии, Министерство энергетики США (DOE) устанавливает минимальный КПД для электрического оборудования, такого как силовые трансформаторы и электродвигатели. NIST консультирует DOE, разрабатывая технически обоснованные стратегии отбора проб и инструменты для тестирования этих устройств.

    Чтобы оставаться конкурентоспособными на мировом рынке электроэнергии, промышленности США необходимы стандарты, приемлемые на международном уровне. Международные сравнения необходимы для проверки методов измерения, используемых в национальных метрологических институтах по всему миру, а также для транснациональных продаж электроэнергии.

    Что означают вольт, ампер, ом и ватт?

    Стандартные единицы измерения установлены официальной организацией, которая занимается стандартизацией международных весов и измерений, гарантируя, что во всем мире используются одни и те же стандарты веса и измерения. Французская организация называется Bureau International des Poids et Mesures, или BIPM, что в переводе на английский означает Международное бюро мер и весов.Определения на этой странице взяты из официальных определений, которые можно найти в Международной системе единиц BIPM, или SI. Ссылки и ссылки включены для каждого определенного термина, который относится к информации, предоставленной BIPM.

    Пожалуйста, свяжитесь с администратором веб-сайта, если вы считаете, что информация, которую вы видите на этой странице, неточна, чтобы мы своевременно решали любые проблемы. Спасибо.

    Что такое вольт?

    Вольт — единица электрического потенциала, также известная как электродвижущая сила, и представляет собой «разность потенциалов между двумя точками проводящего провода, по которому проходит постоянный ток в 1 ампер, когда мощность, рассеиваемая между этими точками, равна 1. ватт.» [1] Другими словами, потенциал в один вольт появляется на сопротивлении в один Ом, когда через это сопротивление протекает ток в один ампер. Вольт можно выразить в основных единицах системы СИ следующим образом: 1 В = 1 кг, умноженное на m 2 раз s -3 раз A -1 (килограмм-метр в квадрате в секунду в кубе на ампер), или …

    Что такое напряжение?

    «Напряжение» (В) — это потенциал движения энергии, аналогично давлению воды.Характеристики напряжения подобны характеристикам воды, протекающей по трубам. Это известно как «аналогия с потоком воды», которую иногда используют для объяснения электрических цепей, сравнивая их с замкнутой системой заполненных водой труб или «водяным контуром», который нагнетается насосом. На изображении ниже показано, как работают напряжение и электрический ток …

    Ток (I) — это скорость потока, измеряемая в амперах (A). Ом (R) — это мера сопротивления, аналогичная размеру водопровода.Ток пропорционален диаметру трубы или количеству воды, текущей при этом давлении.

    Напряжение — это выражение доступной энергии на единицу заряда, которая управляет электрическим током по замкнутой цепи в электрической цепи постоянного тока (DC). Увеличение сопротивления, сравнимое с уменьшением размера трубы в водяном контуре, пропорционально уменьшит ток или поток воды в водяном контуре, который приводится в действие через контур под действием напряжения, которое сопоставимо с гидравлическим давлением в водяном контуре. .

    Отношение между напряжением и током определяется (в омических устройствах, например, резисторах) законом Ома. Закон Ома аналогичен уравнению Хагена – Пуазейля, поскольку оба являются линейными моделями, связывающими поток и потенциал в своих соответствующих системах. Электрический ток (I) — это скорость потока, измеряемая в амперах (A). Ом (R) — это мера сопротивления, сравнимая с размером водопровода.

    Что такое усилок?

    «Ампер», сокращенно от «ампер», представляет собой единицу электрического тока, которую СИ определяет в терминах других основных единиц путем измерения электромагнитной силы между электрическими проводниками, несущими электрический ток.Ампер — это тот постоянный ток, который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с пренебрежимо малым круглым поперечным сечением и помещать на расстоянии одного метра в вакууме, создаст между этими проводниками силу, равную 2 × 10 −7 ньютонов на метр длины. [2]

    Что такое сила тока?

    «Сила тока» — это сила электрического тока, выраженная в амперах.

    Что такое ом?

    Ом — единица электрической цепи, которая определяется как электрическое сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в один вольт, приложенная к этим точкам, вызывает в проводнике ток в один ампер, проводник не являясь местом действия какой-либо электродвижущей силы. [3] Ом выражается как …

    Что такое ватт?

    Ватт — это мера мощности. Один ватт (Вт) — это скорость, с которой выполняется работа, когда один ампер (А) тока проходит через разность электрических потенциалов в один вольт (В). Ватт можно выразить как …

    Как все эти термины относятся к солнечной энергии?

    Важно знать термины и формулы на этой странице, потому что они помогают при расчете количества энергии и размера солнечной энергосистемы, вне зависимости от того, является ли она автономной или подключенной к сети.

    Есть еще формула мощности. В этой формуле P — мощность, измеренная в ваттах, I — ток, измеренный в амперах, и В, — разность потенциалов (или падение напряжения) на компоненте, измеренная в вольтах. это также отображается как W = V * A или ватты равны вольтам, умноженным на амперы.

    Давайте переупорядочим эту формулу для примера:

    • Вт = В * А
    • V = W / A
    • A = W / V

    Этот пример покажет, почему более высокое напряжение постоянного тока лучше всего в больших солнечных системах.

    Допустим, у вас есть 1000 Вт нагрузки для работы. Это равно:

    • 83,3 А при 12 В
    • 41,6 А при 24 В
    • 20,8 А при 48 В
    • 8,3 А при 120 В
    • 4,1 ампера при 240 вольт

    Знание того, какой ток течет к вашей нагрузке, очень важно при выборе правильного провода. Мы принимаем во внимание расстояние для расчета потерь напряжения. В идеале мы не хотим превышать 3% потери напряжения.Другая половина этого расчета — текущая. Вам понадобится провод большего диаметра, чтобы пропустить больше тока. Если у вас есть выбор, лучше всего подойдет более высокое напряжение.

    Эти формулы также полезны при расчете мощности переменного тока (переменного тока) для определения размера инвертора, который преобразует электричество постоянного тока от солнечной батареи в переменный ток, который затем может использоваться для питания осветительных приборов и приборов в домах и на предприятиях. Приборы имеют лицевую панель, на которой указаны все электрические данные. Предположим, у вас есть микроволновая печь.Производитель указывает требования к току в электрических характеристиках лицевой панели, которая обычно прикрепляется к задней части духовки. Допустим, на лицевой панели указано 8,3 ампер. Чтобы рассчитать ватт, умножьте 8,3 ампера на домашнее напряжение 120 вольт. Это равно 996 Вт.

    Теперь давайте посчитаем, сколько энергии микроволновая печь будет использовать за один день. Если вы используете микроволновую печь 2 часа в день, умножьте количество часов в день на ватты, чтобы получить ватт-часы в день. Итак, у вас есть 996 ватт, умноженные на 2 часа, что равняется 1992 ватт-часам в день.

    При выборе солнечной энергетической системы эта формула необходима для определения общей мощности, которую вы используете в день.

    Ватт = Ампер x Вольт

    Вольт = Ватт / Ампер

    Ампер = Ватт / Вольт

    Сноски

    Измерение электрической мощности и энергии | Мини-физика

    Скорость нагрева обычно измеряется в единицах мощности, то есть в киловаттах (кВт), в то время как количество преобразованной энергии обычно измеряется в единицах энергии, т.е.{2}} {R} \: \ times \: t \\ & = VI \: \ times \: t \ end {align} $$

    где,
    В = напряжение, приложенное к прибору
    I = ток, протекающий через прибор
    R = общее сопротивление прибора
    t = общее затраченное время

    — Единица СИ для преобразования энергии — киловатт-час (кВтч)
    — 1 кВтч = (1000 Вт) X (60 X 60 с) = 3600 000Дж = 3600 кДж = 3,6 МДж
    — Приборы с высокой номинальной мощностью потребляют больше электрическая энергия в единицу времени.

    Примечания:
    Многие, если не все, электроприборы не на 100% эффективны.Часть электрической энергии преобразуется в другие формы энергии. например свет, звук и др.

    Стоимость использования электроприборов

    • Внутреннее потребление электроэнергии измеряется электрическими счетчиками в киловатт-часах (кВтч).
    • Счет за каждую единицу потребленной энергии (кВтч) выставляется по фиксированной или переменной ставке. Общая стоимость использования энергии за определенный период является произведением количества потребленных единиц энергии в кВтч и платы за единицу энергии.
    • В начале каждого месяца счетчик электроэнергии в домашнем хозяйстве считывается, и записывается общее количество единиц энергии, потребленных на данный момент. Разница между показаниями за прошлый месяц и за текущий месяц — это потребление за текущий месяц.

    Что такое амперы, ватты, вольт и омы?

    В электрической системе увеличение тока или напряжения приведет к увеличению мощности. Допустим, у вас есть система с 6-вольтовой лампочкой, подключенной к 6-вольтовой батарее.Выходная мощность лампочки составляет 100 Вт. Используя уравнение I = P / V , мы можем рассчитать, какой ток в амперах потребуется, чтобы получить 100 Вт от этой 6-вольтовой лампы.

    Вы знаете, что P = 100 Вт, а V = 6 В. Итак, вы можете изменить уравнение, чтобы найти I и подставить числа.

    Объявление

    I = 100 Вт / 6 В = 16,67 А

    Что произойдет, если использовать 12-вольтовую батарею и 12-вольтовую лампочку, чтобы получить мощность 100 Вт?

    I = 100 Вт / 12 В = 8.33 ампера

    Итак, последняя система производит ту же мощность, но с половиной тока. Преимущество заключается в использовании меньшего тока для получения того же количества энергии. Сопротивление в электрических проводах потребляет мощность, а потребляемая мощность увеличивается по мере увеличения тока, проходящего по проводам. Вы можете увидеть, как это происходит, немного изменив два уравнения. Что вам нужно, так это уравнение мощности с точки зрения сопротивления и тока. Переставим первое уравнение:

    I = V / R можно пересчитать как V = I * R

    Теперь вы можете подставить уравнение для V в другое уравнение:

    P = V * I подставляя вместо V получаем P = I * R * I, или P = I 2 * R

    Это уравнение говорит вам, что мощность, потребляемая проводами, увеличивается, если сопротивление проводов увеличивается (например, если провода становятся меньше или сделаны из менее проводящего материала).Но он резко возрастает, если ток, идущий по проводам, увеличивается. Таким образом, использование более высокого напряжения для уменьшения тока может сделать электрические системы более эффективными. КПД электродвигателей также повышается при более высоких напряжениях.

    Это повышение эффективности побудило автомобильную промышленность в 1990-х годах задуматься о переходе с 12-вольтовых электрических систем на 42-вольтовые системы. По мере того, как все больше автомобилей поставлялись с электрическими удобствами — видеодисплеями, обогревателями сидений, «умным» климат-контролем, им требовались толстые пучки проводов для обеспечения достаточного тока.Переключение на систему с более высоким напряжением обеспечит большую мощность при более тонкой проводке.

    Переключения не произошло, потому что автопроизводители смогли повысить эффективность с помощью цифровых технологий и более эффективных электрических насосов на 12 вольт. Но в некоторых новых моделях используются гибридные системы с отдельным 48-вольтовым генератором для обеспечения дополнительных функций, таких как отключение на холостом ходу, при одновременном повышении общей эффективности системы.

    Чтобы узнать больше об электричестве и связанных темах, воспользуйтесь ссылками на следующей странице.

    Электроэнергия — Электроэнергия — Национальная редакция 5 по физике

    Электроэнергия легко переносится с места на место с помощью проводов или кабелей. Однако электрическая энергия должна быть преобразована в другие формы энергии, прежде чем мы сможем ее использовать.

    Скорость, с которой энергия передается (или изменяется), называется мощностью — сколько энергии используется в секунду.

    \ [Power = \ frac {{Energy}} {{time}} \]

    \ [P = \ frac {E} {t} \]

    Обозначение для мощности — \ (P \) , измеряется в Вт (\ (Вт \)).

    Обозначение для энергии — \ (E \), оно измеряется в Джоулях (\ (Дж \)).

    Символ для времени — \ (t \), он измеряется в секундах (\ (s \)).

    Электрическая энергия, передаваемая каждую секунду, определяется путем умножения напряжения на ток.

    \ [Мощность = напряжение \ умножить на ток \]

    \ [P = V \ умножить на I \]

    Обозначение для мощности — \ (P \), оно измеряется в Вт (\ (Вт \)).

    Обозначение мощности — \ (P \), оно измеряется в Вт. (\ (W \)).2} R \]

    Обозначение мощности — \ (P \), оно измеряется в Вт (\ (Вт \)).

    Символ для тока — \ (I \), он измеряется в Амперах (\ (A \)).

    Обозначение сопротивления — \ (R \), оно измеряется в Ом (\ (Ом \)).

    Измерение мощности в режиме ожидания | Министерство энергетики

    Некоторые устройства потребляют электроэнергию, когда кажутся выключенными. Эта потребляемая мощность известна как мощность в режиме ожидания и может вносить значительный вклад в энергопотребление продукта.Процедура испытания 62301 Международной электротехнической комиссии (МЭК) описывает метод измерения энергопотребления бытовой техники в режиме ожидания.

    В этом обзоре представлен общий подход к измерению мощности в режиме ожидания. Перед проведением теста ознакомьтесь с официальным документом.

    Область применения

    Испытание IEC 62301 применяется ко всем устройствам, подключенным к электрической сети конечным пользователем. Он предназначен для измерения энергопотребления устройств в режиме ожидания и других режимах с низким энергопотреблением.

    Терминология

    Энергопотребление в режиме ожидания определяется как наименьшее энергопотребление при подключении к сети. Другие определенные термины включают режим ожидания, номинальную мощность, напряжение и частоту.

    Условия тестирования

    IEC 62301 определяет условия тестирования. Температура окружающей среды при неподвижном воздухе должна составлять 23 ° C (+/- 5). Содержание гармоник в подаваемой мощности не должно превышать 2%, вплоть до 13-й гармоники, а также отношение пикового значения к r.РС. значение испытательного напряжения (иногда называемое пик-фактором) должно быть между 1,34 и 1,49.

    Точность измерительного оборудования также определяется, но зависит от количества измеряемой мощности. Измерения мощностью выше 0,5 Вт должны выполняться с погрешностью менее 2% при уровне достоверности 95%. Прибор для измерения мощности должен определять:

    • 0,01 Вт или меньше для измерений мощности ниже 10 Вт
    • 0,1 Вт или менее для измерений мощности выше 10 Вт (до 100 Вт)

    Портативные устройства

    IEC 62301 определяет портативный прибор как прибор, предназначенный для работы от аккумуляторных батарей, когда он не подключен к источнику питания.Для портативных устройств режим ожидания измеряется на зарядном устройстве или док-станции / базовой станции при отсоединенном устройстве.

    Процедура измерения

    Если потребляемая мощность стабильна (определяется как отклонение менее 5% от среднего значения за интервал 5 минут), потребляемая мощность может быть считана непосредственно с измерителя. Если потребление энергии колеблется, потребление энергии следует измерить за период времени, а затем разделить на период измерения, чтобы определить среднюю мощность.IEC 62301 также перечисляет информацию, которую необходимо сообщить при проведении измерения.

    Фирмы по измерению мощности в режиме ожидания

    Испытательные лаборатории, которые в настоящее время обеспечивают измерение мощности в режиме ожидания, включают:

    Федеральная программа управления энергопотреблением поощряет независимые испытательные лаборатории, предоставляющие услуги по измерению в режиме ожидания, предоставлять свою информацию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *