Содержание

Таблица расчета мощности по напряжению

При проектировании любых электрических цепей выполняется расчет мощности. На его основе производится выбор основных элементов и вычисляется допустимая нагрузка. Если расчет для цепи постоянного тока не представляет сложности (в соответствии с законом Ома, необходимо умножить силу тока на напряжение — Р=U*I), то с вычислением мощности переменного тока — не все так просто. Для объяснения потребуется обратиться к основам электротехники, не вдаваясь в подробности, приведем краткое изложение основных тезисов.

Полная мощность и ее составляющие

В цепях переменного тока расчет мощности ведется с учетом законов синусоидальных изменений напряжения и тока. В связи с этим введено понятие полной мощности (S), которая включает в себя две составляющие: реактивную (Q) и активную (P). Графическое описание этих величин можно сделать через треугольник мощностей (см. рис.1).

Под активной составляющей (Р) подразумевается мощность полезной нагрузки (безвозвратное преобразование электроэнергии в тепло, свет и т.

д.). Измеряется данная величина в ваттах (Вт), на бытовом уровне принято вести расчет в киловаттах (кВт), в производственной сфере – мегаваттах (мВт).

Реактивная составляющая (Q) описывает емкостную и индуктивную электронагрузку в цепи переменного тока, единица измерения этой величины Вар.

Рис. 1. Треугольник мощностей (А) и напряжений (В)

В соответствии с графическим представлением, соотношения в треугольнике мощностей можно описать с применением элементарных тригонометрических тождеств, что дает возможность использовать следующие формулы:

  • S = √ P 2 +Q 2 , — для полной мощности;
  • и Q = U*I*cos⁡ φ , и P = U*I*sin φ — для реактивной и активной составляющих.

Эти расчеты применимы для однофазной сети (например, бытовой 220 В), для вычисления мощности трехфазной сети (380 В) в формулы необходимо добавить множитель – √ 3 (при симметричной нагрузке) или суммировать мощности всех фаз (если нагрузка несимметрична).

Для лучшего понимания процесса воздействия составляющих полной мощности давайте рассмотрим «чистое» проявление нагрузки в активном, индуктивном и емкостном виде.

Активная нагрузка

Возьмем гипотетическую схему, в которой используется «чистое» активное сопротивление и соответствующий источник переменного напряжения. Графическое описание работы такой цепи продемонстрировано на рисунке 2, где отображаются основные параметры для определенного временного диапазона (t).

Емкостная нагрузка

Как видно на рисунке 3, график характеристик емкостной нагрузки несколько отличается от активной.

Индуктивная нагрузка

Представленный ниже график демонстрирует характер «чистой» индуктивной нагрузки. Как видим, изменилось только направление мощности, что касается наращения, оно равно нулю.

Негативное воздействие реактивной нагрузки

В приведенных выше примерах рассматривались варианты, где присутствует «чистая» реактивная нагрузка. Фактор воздействия активного сопротивления в расчет не принимался. В таких условиях реактивное воздействие равно нулю, а значит, можно не принимать его во внимание. Как вы понимаете, в реальных условиях такое невозможно. Даже, если гипотетически такая нагрузка бы существовала, нельзя исключать сопротивление медных или алюминиевых жил кабеля, необходимого для ее подключения к источнику питания.

Реактивная составляющая может проявляться в виде нагрева активных компонентов цепи, например, двигателя, трансформатора, соединительных проводов, питающего кабеля и т.д. На это тратится определенное количество энергии, что приводит к снижению основных характеристик.

Реактивная мощность воздействует на цепь следующим образом:

  • не производит ни какой полезной работы;
  • вызывает серьезные потери и нештатные нагрузки на электроприборы;
  • может спровоцировать возникновение серьезной аварии.

Именно по этому, производя соответствующие вычисления для электроцепи, нельзя исключать фактор влияния индуктивной и емкостной нагрузки и, если необходимо, предусматривать использование технических систем для ее компенсации.

Расчет потребляемой мощности

В быту часто приходится сталкиваться с вычислением потребляемой мощности, например, для проверки допустимой нагрузки на проводку перед подключением ресурсоемкого электропотребителя (кондиционера, бойлера, электрической плиты и т. д.). Также в таком расчете есть необходимость при выборе защитных автоматов для распределительного щита, через который выполняется подключение квартиры к электроснабжению.

В таких случаях расчет мощности по току и напряжению делать не обязательно, достаточно просуммировать потребляемую энергию всех приборов, которые могут быть включены одновременно. Не связываясь с расчетами, узнать эту величину для каждого устройства можно тремя способами:

  1. обратившись к технической документации устройства;
  2. посмотрев это значение на наклейке задней панели; Потребляемая мощность прибора часто указывается на тыльной стороне
  3. воспользовавшись таблицей, где указано среднее значение потребляемой мощности для бытовых приборов.

Таблица значений средней потребляемой мощности

При расчетах следует учитывать, что пусковая мощность некоторых электроприборов может существенно отличаться от номинальной. Для бытовых устройств этот параметр практически никогда не указывается в технической документации, поэтому необходимо обратиться к соответствующей таблице, где содержатся средние значения параметров стартовой мощности для различных приборов (желательно выбирать максимальную величину).

Чтобы электропроводка и все электрическое оборудование, которое имеется в доме, работало исправно и правильно, необходимо правильно сделать вычисление мощности по току и электронапряжению, поскольку при неправильно подобранных показателях может возникнуть короткое замыкание или возгорание. Как сделать расчёт потребляемой мощности по току и напряжению, как вычисляется сила тока, формула через мощность и напряжение и другое, далее.

Как узнать силу тока, зная мощность и напряжения

Чтобы ответить на вопрос, как определить ток, необходимо поделить электронапряжение на общее число ватт. При этом сделать все необходимые вычисления можно самостоятельно, а можно прибегнуть к специальному онлайн-калькулятору.

Узнать потребление электроэнергии по токовой силе резистора можно умножением первой на сопротивление, выражаемое в Омах. В итоге, получится значение, представленное в вольтах, перемноженных на ом. Получится ампер.

Обратите внимание! Если нет сопротивления, нужно поделить ваттный показатель на токовую энергию, то есть следует поделить ватты на амперы и получится значение электроэнергии в вольтах. Понять мощностное показание через величину электричества с электронапряжением, можно умножив соответствующие показания с устройства.

Формулы для расчета тока в трехфазной сети

Подсчитать токовую энергию в трехфазной сети сложно, поскольку вместе одной фазы есть три. К тому же, сложность заключается в использовании нескольких схем соединения. Трудность состоит в симметрии или ее отсутствии во время распределения нагрузки по фазам.

Для определения силы тока в трехфазной сети, нужно общее число ватт поделить на показатель 1,73, перемноженный на напряжение и косинус мощностного коэффициента, который отражает активную и реактивную составляющую сопротивления нагрузки. Что касается однофазной сети, то из выражения для подсчета убирается показатель 1,73. Остается формула I = P/(U*cos φ).

Как рассчитать ампераж

Ампераж является значением электротока, которое выражена в амперах. Рассчитать ампераж можно так: I=P/U.

Расчет потребляемой мощности

Электромощность является величиной, которая отвечает за факт скорости изменения или передачи электрической энергии. Есть полная и активная мощностная нагрузка, а также активная и реактивная. Полная вычисляется так: S = √ (P2 + Q2), где P является активной частью, а Q реактивной. Для нахождения потребляемого мощностного показателя необходимо знать число электротока, которое потребляется нагрузкой, а также питательное напряжение, которое выдается при помощи источника.

Что касается бытового определения потребляемой электрической энергии, необходимо вычислить общее количество ватт питания электрических приборов и паспортные данные номинальной силы электротока котла. Как правило, все электрические приборы работают с переменным током и напряжением в 220 вольт. Для вычисления тока проще всего воспользоваться амперметром. Зная первый и второй параметры, реально узнать величину потребляемой энергии.

Стоит указать, что измерить мощность через напряжение или сделать расчет мощности по сопротивлению и напряжению возможно не только формулой, но и прибором. Для этого можно воспользоваться мультиметром с токоизмерительными клещами или специализированным измерителем — ваттметром.

Обратите внимание! Оба работают по одному и тому же принципу, указанному в руководстве по их эксплуатации.

Мощность, ток и напряжение — три составляющие расчета проводки в доме. Узнать все необходимые параметры в любой сети просто при помощи формул, представленных выше. От этих значений будет зависеть исправность работы всей домашней электрики и безопасность ее владельца.

Чтобы обезопасить себя при работе с бытовыми электроприборами, необходимо в первую очередь правильно вычислить сечение кабеля и проводки. Потому-что если будет неправильно выбран кабель, это может привести к короткому замыканию, из за чего может произойти возгорание в здание, последствия могут быть катастрофическими.

Это правило относиться и к выбору кабеля для электродвигателей.

Расчёт мощности по току и напряжению

Данный расчет происходит по факту мощности, проделывать его необходимо еще до начала проектирование своего жилища (дома, квартиры).

  • Из этого значение зависят кабеля питающие приборы которые подключены к электросети.
  • По формуле можно вычислить силу тока, для этого понадобиться взять точное напряжение сети и нагрузку питающихся приборов. Ее величина дает нам понять площадь сечение жил.

Если вам известны все электроприборы, которые в будущем должны питаться от сети, тогда можно легко сделать расчеты для схемы электроснабжение. Эти же расчеты можно выполнять и для производственных целей.

Однофазная сеть напряжением 220 вольт

Формула силы тока I (A — амперы):

Где P — это электрическая полная нагрузка (ее обозначение обязательно указывается в техническом паспорте данного устройства), Вт — ватт;

U — напряжение электросети, В (вольт).

В таблице представлены стандартные нагрузки электроприборов и потребляемый ими ток (220 В).

ЭлектроприборПотребляемая мощность, ВтСила тока, А
Стиральная машина2000 – 25009,0 – 11,4
Джакузи2000 – 25009,0 – 11,4
Электроподогрев пола800 – 14003,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита4500 – 850020,5 – 38,6
СВЧ печь900 – 13004,1 – 5,9
Посудомоечная машина2000 — 25009,0 – 11,4
Морозильники, холодильники140 — 3000,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом1100 — 12005,0 — 5,5
Электрочайник1850 – 20008,4 – 9,0
Электрическая кофеварка6з0 — 12003,0 – 5,5
Соковыжималка240 — 3601,1 – 1,6
Тостер640 — 11002,9 — 5,0
Миксер250 — 4001,1 – 1,8
Фен400 — 16001,8 – 7,3
Утюг900 — 17004,1 – 7,7
Пылесос680 — 14003,1 – 6,4
Вентилятор250 — 4001,0 – 1,8
Телевизор125 — 1800,6 – 0,8
Радиоаппаратура70 — 1000,3 – 0,5
Приборы освещения20 — 1000,1 – 0,4

На рисунке вы можете видет схему устройства электроснабжение дома при однофазном подключении к сети 220 вольт.

Схема приборов при однофазном напряжении

Как и показано на рисунке, все потребители должны быть подключены к соответствующим автоматам и счетчику, далее к общему автомату который будет выдерживать общею нагрузку дома. Кабель который будет доводит ток, должен выдерживать нагрузку всех подключенных бытовых приборов.

В таблице ниже показана скрытая проводка при однофазной схеме подключение жилища для подбора кабеля при напряжении 220 вольт.

Сечение жилы провода, мм 2Диаметр жилы проводника, ммМедные жилыАлюминиевые жилы
Ток, АМощность, ВтТок, АМощность, кВт
0,500,8061300
0,750,98102200
1,001,13143100
1,501,38153300102200
2,001,60194200143100
2,501,78214600163500
4,002,26275900214600
6,002,76347500265700
10,003,575011000388400
16,004,5180176005512100
25,005,64100220006514300

Как и показано в таблице, сечение жил зависит и от материала из которого изготовлен.

Трёхфазная сеть напряжением 380 В

В трехфазном электроснабжении сила тока рассчитывается по следующей формуле:

I =”” P /1,73 U

P — потребляемая мощность в ватах;

U — напряжение сети в вольтах.

В техфазной схеме элетропитания 380 В, формула имеет следующий вид:

I =”” P /657, 4

Если к дому будет проводиться трехфазная сеть 380 В, то схема подключения будет иметь следующий вид.

В таблице ниже представлена схема сечения жил в питающем кабеле при различной нагрузке при трехфазном напряжении 380 В для скрытой проводки.

Сечение жилы провода, мм 2Диаметр жилы проводника, ммМедные жилыАлюминиевые жилы
Ток, АМощность, ВтТок, АМощность, кВт
0,500,8062250
0,750,98103800
1,001,13145300
1,501,38155700103800
2,001,60197200145300
2,501,78217900166000
4,002,262710000217900
6,002,763412000269800
10,003,5750190003814000
16,004,5180300005520000
25,005,64100380006524000

Для дальнейшего расчета питания в цепях нагрузки, характеризующейся большой реактивной полной мощностью, что характерно применению электроснабжения в промышленности:

  • электродвигатели;
  • индукционные печи;
  • дроссели приборов освещения;
  • сварочные трансформаторы.

Это явление в обязательном порядке необходимо учитывать при дальнейших расчетах. В более мощных электроприборах нагрузка идет гораздо больше, поэтому в расчетах коэффициент мощности принимают 0,8.

При подсчете нагрузки на бытовые приборы запас мощности нужно брать 5%. Для электросети этот процент становит 20%.

>

Расчет мощности двигателя | Полезные статьи

Как правило, мощность электродвигателя указывается на шильдике, который закреплен на корпусе или в техническом паспорте устройства. Однако в случае, когда данные на шильдике прочитать невозможно, а документация утеряна, определить мощность можно несколькими способами. Сегодня мы расскажем о двух наиболее надежных них.

Мощность электродвигателя по установочным и габаритным размерам

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Для первого способа необходимо знать установочные размеры электродвигателя и синхронную частоту вращения. Последняя измеряется с помощью мультиметра, установленного в режим миллиамперметра. Для этого указатель колеса выбора устанавливаем на значение 100µA. Щуп черного цвета подключаем в общее гнездо «COM», а щуп красного цвета – к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до 10 А.

 

После этого обесточиваем электродвигатель и снимаем крышку с клеммной коробки. Щупы мультиметра подключаем к началу и концу любой из обмоток (например, V1 и V2). После этого рукой медленно проворачиваем вал двигателя так, чтобы он совершил один оборот, и считаем количество отклонений стрелки из состояния покоя, которые она сделает за это время. Число отклонений стрелки за один оборот вала равно количеству полюсов и соответствует такой синхронной частоте вращения: 

 

• 2 полюса – 3000 об/мин;

• 4 полюса – 1500 об/мин;

• 6 полюсов – 1000 об/мин;

• 8 полюсов – 750 об/мин.

 

Теперь необходимо выяснить установочные размеры двигателя. Для замеров используем штангенциркуль, механический или электронный, а также измерительную рулетку. Записываем результаты измерений в миллиметрах: диаметр и длину вылета вала, высоту оси вращения, расстояние между центрами отверстий в «лапах», а если двигатель фланцевый, то диаметр фланца и диаметр крепежных отверстий.

 

Полученные данные сравниваем с параметрами из таблиц 1-3.

Таблица 1. Определение мощности двигателя по диаметру вала и его вылету

Таблица 2. Определение мощности по расстоянию между отверстиями в лапах

Таблица 3. Определение мощности по диаметру фланца и крепежных отверстий

 

 

 

 

 

 

 

Определение мощности по потребляемому току

Мощность двигателя можно определить по потребляемому им току. Для измерения силы тока будем использовать токоизмерительные клещи. 

 

Перед началом измерений предварительно отключаем подачу напряжения на электродвигатель. После этого снимаем крышку с клеммной коробки и расправляем токопроводящие жилы, чтобы обеспечить удобный доступ к ним. 

 

Затем подаем напряжение на двигатель и даем поработать в режиме номинальной нагрузки в течение нескольких минут. Устанавливаем предел измерений на значение «200 А» и токовыми клещами выполняем измерение потребляемого тока на одной из фаз. Далее замеряем напряжение на обмотках с помощью щупов, входящих в комплект токоизмерительных клещей.

 

Колесо выбора режимов и пределов измерений устанавливаем в позицию для измерения переменного напряжения с пределом в 750 В. Щуп красного цвета присоединяем к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до десяти Ампер, а черного – к гнезду «COM». Замеры выполняем между клеммами «U1-V1» или «V1-W1» или «U1-W1». 

 

Расчет мощности электродвигателя выполняем по формуле:

 

S=1.73×I×U,

 

где S – полная мощность (кВА), I – сила тока (А), U – значение линейного напряжения (кВ).

 

Замеряем ток на одной из фаз, а также напряжение и подставляем полученные значения в формулу (например, при замере мы получили ток равный 15,2А, а напряжение – 220В):

 

S=1.73×15.2×0.22=5.78 кВА

 

Важно отметить, что мощность эл. двигателя не зависит от схемы соединения обмоток статора. В этом можно убедиться, выполнив измерения на этом же двигателе, но с обмотками статора, соединенными по схеме «звезда»: измеренный ток будет равен 8,8А, напряжение – 380В. Также подставляем значения в формулу:

 

S=1.73×8,8×0.38=5.78 кВА

 

По этой формуле мы определили мощность электродвигателя, потребляемую из электрической сети. 

 

Чтобы узнать мощность двигателя на валу, нужно полученное значение умножить на коэффициент мощности двигателя и на коэффициент его полезного действия. Таким образом, формула мощности двигателя выглядит так:

 

P=S×сosφ×(η÷100),

 

где P – мощность двигателя на валу; S – полная мощность двигателя; сosφ – коэффициент мощности асинхронного электродвигателя; η – КПД двигателя.

 

Поскольку мы не располагаем точными данными, подставим в формулу средние значения cosφ и КПД двигателя:

 

P=5,78×0,8×0,85=3,93≈4кВт

 

Таким образом, мы определили мощность электродвигателя, которая равна 4 кВт.

 

Мы рассказали о самых надежных методах определения мощности электродвигателя. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором подробно показано, как определить мощность электродвигателя.

Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту [email protected] с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.  

Тест Мощность электрического тока 8 класс

Тест Мощность электрического тока 8 класс с ответами. Тест включает 14 заданий.

1. По какой формуле рассчитывают мощность электрического тока?

1) U = IR
2) А = Uq
3) q = It
4) Р = UI

2. Как, зная мощность электрического тока, найти напряжение и силу тока?

1) U = P/I и I = P/U
2) U = P/I и I = P/t
3) U = P/t и I = P/U

3. Чему равна единица электрической мощности ватт?

1) 1 Вт = 1 В · 1 Кл
2) 1 Вт = 1 В · 1 с
3) 1 Вт = 1 В · 1 А
4) 1 Вт = 1 В · 1 Дж

4. С помощью каких уже известных вам измерительных приборов можно определить мощность электрического тока?

1) вольтметра и часов
2) амперметра и часов
3) вольтметра и амперметра
4) вольтметра и гальванометра

5. Выразите мощности тока, равные 3 МВт и 30 000 Вт в киловаттах.

1) 3000 кВт и 30 кВт
2) 300 кВт и 3 кВт
3) 30 000 кВт и 300 кВт

6. Определите мощность тока в электролампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если сила тока в ней равна 0,8 А.

1) 275 Вт
2) 176 В
3) 240 Вт
4) 186 Вт

7. Напряжение на участке цепи 100 В, его сопротивление 200 Ом. Какова мощность тока на этом участке?

1) 20 кВт
2) 2 кВт
3) 50 Вт
4) 5 Вт

8. Распиливая бревна электропилой, выполнили работу, равную 90 кДж, за 1,5 мин. Какая была затрачена на это энергия? Не учитывая ее потерь, найдите мощность тока в двигателе электропилы.

1) 90 кДж; 1 кВт
2) 90 кДж; 60 кВт
3) 90 кДж; 60 Вт
4) 90 кДж; 100 Вт

9. Найдите силу тока на участке цепи, где его мощность равна 0,7 кВт при напряжении 140 В.

1) 5 А
2) 5 мА
3) 50 А
4) 50 мА

10. При каком соединении одинаковых ламп мощность тока в них меньше?

1) № 1
2) № 2
3) мощности одинаковы

11. Мощности утюга, лампы и стиральной машины соответственно таковы: 500 Вт, 100 Вт и 600 Вт. Какой из этих приборов расходует большую энергию электрического тока за одно и то же время?

1) утюг
2) лампа
3) стиральная машина

12. В комнате две лампы мощностью по 60 Вт и одна мощностью 100 Вт горят обычно 3 ч в сутки. Рассчитайте, сколько приходится платить за них в месяц по условному тарифу стоимости 1 кВт · ч электроэнергии, равной 2 рублям.

1) 28,8 р.
2) 13,2 р.
3) 31,7 р.
4) 39,6 р.

13. Какие единицы используются на практике для определения работы электрического тока?

1) ватт · час (Вт·ч)
2) гектоватт · час (гВт·ч)
3) киловатт · час (кВт·ч)
4) все эти единицы

14. Сколько содержится килоджоулей в 10 Вт,ч и в 0,02 кВт·ч?

1) 3,6 кДж; 20 кДж
2) 36 кДж; 72 кДж
3) 360 кДж; 72 кДж
4) 3,6 кДж; 7,2 кДж

Ответы на тест Мощность электрического тока 8 класс
1-4
2-1
3-3
4-3
5-1
6-2
7-3
8-1
9-1
10-2
11-3
12-4
13-4
14-2

Electric Power – learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 50

Расчетная мощность

Электроэнергия – это скорость передачи энергии. Он измеряется в джоулях в секунду (Дж / с) – ватт (Вт). Учитывая несколько известных нам основных терминов, связанных с электричеством, как мы можем рассчитать мощность в цепи? Что ж, у нас есть очень стандартное измерение, включающее потенциальную энергию – вольты (В), которые определяются в джоулях на единицу заряда (кулон) (Дж / Кл).Ток, еще один из наших любимых терминов, связанных с электричеством, измеряет поток заряда во времени в амперах (А) – кулонах в секунду (Кл / с). Соедините их вместе и что мы получим ?! Власть!

Чтобы рассчитать мощность любого конкретного компонента в цепи, умножьте падение напряжения на нем на ток, протекающий через него.

Например,

Ниже представлена ​​простая (хотя и не полностью функциональная) схема: батарея 9 В, подключенная через 10 Ом; резистор.

Как рассчитать мощность на резисторе? Сначала мы должны найти ток, проходящий через него. Достаточно просто … Закон Ома!

Хорошо, 900 мА (0,9 А) проходит через резистор и 9 В. Какая же тогда мощность подается на резистор?

Резистор преобразует электрическую энергию в тепло. Таким образом, эта схема каждую секунду преобразует 8,1 джоулей электрической энергии в тепло.

Расчет мощности в резистивных цепях

Когда дело доходит до расчета мощности в чисто резистивной цепи, знать два из трех значений (напряжение, ток и / или сопротивление) – это все, что вам действительно нужно.

Подставляя закон Ома (V = IR или I = V / R) в наше традиционное уравнение мощности, мы можем создать два новых уравнения. Первый, чисто по напряжению и сопротивлению:

Итак, в нашем предыдущем примере 9V 2 /10 & ohm; (V 2 / R) составляет 8,1 Вт, и нам никогда не нужно рассчитывать ток, протекающий через резистор.

Второе уравнение мощности можно составить исключительно с точки зрения тока и сопротивления:


Почему мы заботимся о падении мощности на резисторе? Или любой другой компонент в этом отношении. Помните, что мощность – это передача энергии от одного типа к другому. Когда эта электрическая энергия, идущая от источника питания, попадает на резистор, энергия превращается в тепло. Возможно, больше тепла, чем может выдержать резистор. Это приводит нас к … номинальной мощности.


Ом, Ампер, Вольт и что вам нужно знать | Компоненты квеста

Ом, Ампер, Вольт и что вам нужно знать

При работе с электроникой чрезвычайно важно понимать основы электричества.Только в этом случае вы сможете правильно подобрать размер компонентов и убедиться, что ваши продукты безопасны. Вот что вам нужно знать о том, как измеряется электрический ток.

Измерение электроэнергии

Электричество состоит из четырех компонентов. Каждый состоит из разных единиц. Знание того, что представляет собой каждый компонент и как он измеряется, позволяет вам производить все необходимые вычисления для обеспечения безопасности и совместимости между электрическими частями.

  • Напряжение (В) измеряется в вольтах (В).
  • Ток (I) измеряется в амперах (A).
  • Сопротивление (R) измеряется в Ом (O).
  • Мощность (P) измеряется в ваттах (Вт)

Вот основные правила, которые определяют, как эти измерения работают вместе:

Мощность = Напряжение * Ток или P = В * I

Следовательно, вы всегда можете рассчитать напряжение, ток или мощность, если знаете два из трех значений:

I = P / V и V = P / I

Закон

Ома объясняет взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением:

В = I * R

Другими словами, напряжение равно току, умноженному на сопротивление.Затем вы можете рассчитать напряжение, ток или сопротивление, если знаете значения двух из трех:

R = V / I или I = V / R

Определения

Имея в виду эти уравнения, давайте посмотрим, что на самом деле представляет собой каждый компонент.

Вольт: Если рассматривать электричество как эквивалент воды, протекающей по трубе, напряжение – это давление воды. Когда применяется «водяной насос» в виде батареи или источника питания, давление повышается, вызывая протекание «воды» или электрического тока.С увеличением напряжения увеличивается и сила тока.

Бытовые розетки в США имеют стандартное выходное напряжение 120 В. Одноэлементный аккумулятор имеет напряжение от 1,2 до 1,6 В, в то время как линии электропередач высокого напряжения выдают невероятные 110 000 вольт.

Ампер: Сокращенно от Ампер, ампер измеряет электрический ток. В примере с водопроводной трубой ток – это скорость потока воды. Больший ток или больше ампер указывает на то, что протекает большее количество электричества.

Ом: Ом для измерения сопротивления в электрической системе. В водопроводной трубе труба добавляет сопротивление, контролируя количество и направление потока воды. В электрической цепи сопротивление эффективно сужает трубу, уменьшая ток.

Вт: Вт измеряют общую мощность системы или количество энергии, выделяемой в секунду. На него влияет как напряжение, так и сила тока.

Различные электронные компоненты играют разные роли в управлении напряжением, сопротивлением, током и общей мощностью системы.Чем больше вы знаете об этих отдельных частях уравнения, тем лучше вы сможете определить, что именно нужно вашему проекту.

Готовы начать работу?

Здесь, в Quest Components, мы стремимся предоставить вам информацию, необходимую для того, чтобы ваш бизнес продолжал работать бесперебойно. Компания Quest Components, имеющая сертификат ISO 9001: 2015 со штаб-квартирой в промышленности, Калифорния, специализируется на пассивных и активных компонентах уровня платы. Мы также предоставляем различные услуги OEM-производителям (производителям оригинального оборудования) и CEM (контрактным производителям электроники) по всему миру.Свяжитесь с Quest Components сегодня по телефону 626-333-5858, чтобы получить все необходимые электронные компоненты!

Большой приклад. Быстрый ответ. Умные люди.

Краткое руководство по пониманию принципов закона Ома

Одним из самых фундаментальных законов теории электричества является закон Ома, поскольку он связывает напряжение и ток со свойствами проводника или его сопротивлением. Эти три элемента считаются основными величинами схемы, поэтому понимание закона Ома очень важно, если вы хотите ознакомиться с электрическими концепциями.Эта статья представляет собой краткое руководство по пониманию принципов закона Ома.

Коротко о законе Ома
Закон

Ома был разработан немецким ученым Джорджем Омом после проведения нескольких экспериментов. В этом законе он описывает, как ток течет по проводнику при приложении различных уровней напряжения. По сути, он предположил, что ток, протекающий в цепи, прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.

Формула закона Ома

Формула закона Ома довольно проста.Математически это выражается так: напряжение является произведением силы тока и сопротивления. В идеале напряжение выражается в вольтах, ток – в амперах, а сопротивление – в омах. Это совершенно очевидно в треугольнике закона Ома, который помещает напряжение наверху. Отсюда вы получите, что для вычисления тока вам нужно всего лишь разделить напряжение на сопротивление. Таким же образом, чтобы рассчитать сопротивление, просто разделите напряжение на ток.

Электроэнергия в цепях

Мощность в цепи определяется как скорость, с которой цепь потребляет или производит энергию. Чаще всего вы заметите, что чем выше значение или рейтинг лампочек и обогревателей в ваттах, тем больше электроэнергии они, скорее всего, потребят. Отсюда следует, что чем выше будет ваш счет за коммунальные услуги в конце месяца.

Треугольник власти

Треугольник мощности состоит из трех элементов: мощности, тока и напряжения.Сила находится на вершине треугольника или пирамиды. Оттуда все, что вам нужно помнить, это то, что для вычисления мощности вы можете просто умножить напряжение и ток. С другой стороны, если вы хотите побороться за ток, вам нужно всего лишь разделить мощность на напряжение. Точно так же, чтобы рассчитать напряжение, вам просто нужно разделить мощность на ток.

Круговая диаграмма закона Ома

Круговая диаграмма закона Ома также иногда называется колесом закона Ома. Когда вы научитесь использовать колесо закона Ома , , вам будет проще понять взаимосвязь между напряжением, током, мощностью и сопротивлением.Как правило, диаграмма или колесо делятся на четыре части, каждая из которых представляет напряжение, ток, мощность и сопротивление соответственно, а также то, как можно рассчитать каждый из этих элементов.

С колесом вы обнаружите, что напряжение можно рассчитать, умножив ток и сопротивление или разделив мощность на ток. Вы также можете извлечь квадратный корень из произведения мощности и сопротивления, чтобы найти напряжение. С другой стороны, ток также можно рассчитать тремя способами, а именно делением напряжения на сопротивление, делением мощности на напряжение или извлечением квадратного корня из частного отношения мощности к сопротивлению.

На колесе вы сможете вычислить мощность, умножив напряжение и сопротивление или умножив квадрат тока на сопротивление. Вы также можете разделить квадрат напряжения на сопротивление, чтобы вычислить мощность. Что касается сопротивления, вы можете вычислить его, разделив напряжение на ток, разделив квадрат напряжения на мощность или разделив мощность на квадрат тока.

Таблица матрицы закона Ома

Круговая диаграмма закона Ома также может быть преобразована в матричную таблицу, которая также может помочь вам понять взаимосвязь между различными электрическими переменными.С помощью матрицы вы сразу узнаете, что если у вас есть значения тока и сопротивления, то вы уже сможете вычислить напряжение и мощность, а если у вас есть значения напряжения и тока, тогда вы сможете рассчитать сопротивление и мощь. С другой стороны, если вы знаете мощность и ток, вы сможете вычислить сопротивление и напряжение, а если вы знаете напряжение и сопротивление, вы сможете вычислить ток и мощность. Знание значений мощности и сопротивления позволит вам рассчитать ток и напряжение, а знание напряжения и мощности позволит вам соответственно вычислить сопротивление и ток.

Электрическая энергия в цепях

Когда вы можете вычислить мощность и иметь представление о времени, в течение которого она была потреблена, вы также сможете рассчитать электрическую энергию. Электрическая энергия часто измеряется в Джоулях, которые являются произведением мощности в ваттах и ​​времени в секундах. Обладая этими знаниями, вы также можете вычислить мощность, разделив электрическую энергию на время, в течение которого она была потреблена, что означает, что один ватт равен одному джоулю в секунду.

Электроэнергетический и энергетический треугольник

Треугольник электроэнергии и энергии включает три основных элемента: энергию, мощность и время.Чтобы вычислить энергию, которая находится на вершине треугольника, необходимо умножить мощность и время. С другой стороны, чтобы вычислить мощность, энергию нужно разделить по времени, и таким же образом, чтобы вычислить время, энергию нужно разделить только на мощность.

Если вы хотите глубже изучить электрические концепции, вы должны хорошо понимать один из самых фундаментальных законов, связанных с этим, – закон Ома. Помимо формул, вы также должны ознакомиться с тем, как каждый из составляющих его элементов связан, например, напряжение, ток и сопротивление.Будьте уверены, что есть инструменты, которые вы можете использовать, например колесо закона Ома, чтобы облегчить вам преодоление этого сложного подвига.

3 способа, которыми технологии будут формировать нефтегазовую отрасль. Скачать бесплатно сегодня

Нефтегазовые предприятия обычно находятся в удаленных местах, далеко от штаб-квартиры компании. Теперь можно контролировать работу насосов, сопоставлять и анализировать сейсмические данные, а также отслеживать сотрудников по всему миру практически из любого места.Независимо от того, находятся ли сотрудники в офисе или в поле, Интернет и связанные с ним приложения обеспечивают больший разнонаправленный поток информации и контроль, чем когда-либо прежде.

Подписка на информационный бюллетень

Подпишитесь на OILMAN Сегодня наш отраслевой информационный бюллетень, охватывающий новости нефтегазового бизнеса, события, информацию и тенденции, формирующие рынок, доставляется на ваш почтовый ящик.

Общие сведения о ваттах, амперах, вольтах и ​​омах

Очень простое введение в некоторые простые математические вычисления, которые позволяют вычислить мощность, ток и сопротивление.

В некоторые руководства я включил расчеты для определения силы тока, сопротивления и т. Д. Базовое понимание того, как это сделать, поможет при поиске неисправностей или выборе правильного сечения кабеля при добавлении аксессуаров. Если у вас мало или совсем нет электрического фона, это может сбить с толку, поэтому, надеюсь, это руководство сделает его более понятным.

Давайте посмотрим на четыре ключевых термина:

Напряжение – измеряется в вольтах, символ «V»

Ток – измеряется в амперах, символ «I»

Мощность – измеряется в ваттах, символ «W»

Сопротивление – измеряется в Ом, символ Ом (Омега)

Итак, как эти четыре вещи связаны?

Вам не нужно знать теорию формул, просто запомните эти два треугольника: –

В каждом треугольнике показаны три наиболее часто используемые формулы, которые вам понадобятся.Есть еще несколько, и я включил копию «Электрического колеса» в конце. (Мой старый учитель физики сказал нам простой способ запомнить их: «Атикан V – атикан R oman C » и «Опе P живет в атикане V , а он C атолик. ”- I означает C текущее значение)

Поскольку мы обычно знаем две части уравнения, вычислить третью несложно.

Практические примеры

Рассчитаем ток для телевизора на 12 вольт.Номинальная мощность телевизора, полученная по данным производителя, составляет 65 Вт. Мы знаем, что напряжение составляет 12 вольт, поэтому, используя P / V = ​​I, теперь мы можем рассчитать ток:

P 65 Вт / В 12 Вольт = I 5,41 Ампер

Если бы мы измерили ток с помощью нашего мультиметра, мы бы, вероятно, не получили бы значение 5,41 А. Причина в том, что маловероятно, чтобы напряжение было ровно 12 вольт. Если мы начинаем с полностью заряженной батареи, напряжение может быть 13.5 Вольт, так что вычисляя еще раз для исправленного напряжения, получаем:

P 65 Вт / В 13,5 Вольт = I 4,81 Ампер

Мы видим, что ток нарисован меньше. В чем дело? Производители колодцев обычно указывают «номинальное» напряжение, в данном случае 12 вольт. Вот на чем они основали свои расчеты. Вот что мы будем использовать. Когда инженер-электрик спроектирует электропроводку для вашего дома на колесах, он будет использовать «номинальное» напряжение, чтобы выбрать кабель правильного размера и предохранители для различных цепей, с небольшим встроенным запасом прочности, конечно.

Давайте посмотрим на другой пример. Розетка для аксессуаров на 12 В (прикуриватель) оснащена предохранителем, рассчитанным на 10 А. – Какой прибор мощности я могу подключить?

На этот раз мы будем использовать V x I = P так:

В 12 В x I 10 А = P 120 Вт

Можно использовать устройство с максимальной мощностью 120 Вт. Мы снова использовали «номинальное» напряжение для этого расчета. Если бы мы использовали фактическое напряжение полностью заряженной батареи, мы получили бы 13.5 x 10 = 135 Вт, которые, если бы мы использовали их при падении напряжения батареи, перегрузили бы цепь – P / V = ​​I или 135/12 = 11,25 А, то есть больше, чем предохранитель на 10 А.

Проработать что-нибудь для сетевых приборов то же самое. Сколько тока потребляет чайник мощностью 1,2 кВт? (1,2 кВт = 1200 Вт)

P 1200 Ватт / В 240 Вольт = I 5 Ампер

Вы используете EHU на 10 ампер – сколько это ватт?

В 240 В x I 10 А = P 2400 Вт

Сопротивление

Ваш холодильник перестал работать при напряжении 12 В, и вы хотите проверить, исправен ли нагревательный элемент на 12 В, измерив сопротивление.Информация об элементе говорит, что это 12 вольт, 170 ватт, поэтому нам нужно рассчитать сопротивление, чтобы проверить его. Для начала нам нужно вычислить ток:

P 170 Вт / В 12 Вольт = I 14,1 Ампер

Теперь мы можем вычислить сопротивление, используя:

В 12 Вольт / I 14,1 Ампер = R 0,85 Ом Ом

Это было длинно и потребовало двух вычислений. Если вы посмотрите на электрическое колесо ниже, вы увидите, что мы могли использовать V² / P = R

.

В² ( 12 x 12 ) / P 170 Вт = рэнд.85 Ом

Итак, теперь вы можете измерить сопротивление нагревательного элемента, и у вас есть расчетное значение, которого можно ожидать.

Это так просто. Однако одно предостережение. При расчете мощности, сопротивления или силы тока они должны служить ориентирами. В реальном мире все не всегда терпимо, и возможны небольшие отклонения, поэтому относитесь к рассчитанному результату как к ориентиру, а не абсолютному.

Электроколесо

В Интернете доступны различные его адаптации, но здесь четко показаны все основные формулы…

Простой способ получить все электрические формулы под рукой (c) Неизвестно

Авторские права © 2011-2021 Саймон П. Барлоу – Все права защищены

Нравится:

Нравится Загрузка…

А, Вт и Вольт: Руководство по измерению мощности

Опубликовано 17 мая 2019 г. автором Oozle Media


В октябре 2018 года мы написали статью на тему Хэллоуина о предотвращении перебоев в подаче электроэнергии. Мы обсудили несколько общих вещей, в том числе то, как узнать измерения мощности. В этой статье мы повторим сказанное, а также расширим его.

Во-первых, давайте определим наши термины

Согласно Google, вот технические определения для ампер, вольт и ватт:

Ампер: единица электрического тока, равная одному кулону в секунду.

Вольт: единица электродвижущей силы в системе СИ, разность потенциалов, которая будет управлять током в один ампер против сопротивления в один ом.

Вт: единица измерения мощности в системе СИ, эквивалентная одному джоулю в секунду, соответствующая мощности в электрической цепи, в которой разность потенциалов составляет один вольт, а сила тока – один ампер.

Чтобы определить их проще и аналогично, пользователь Reddit Gsnow творчески объясняет разницу между этими измерениями мощности следующим образом:

«Думайте об этом как о потоке воды.

Вольт = давление воды

А = движущегося объема воды

Если у вас высокое давление, но низкая громкость (высокое напряжение, низкая сила тока), это как ирригатор у дантиста.

Если у вас большой объем, но низкое давление (высокая сила тока, но низкое напряжение), это как если бы ваш подвал затопил стены или стоки.

Если у вас большая громкость и высокое давление (большая сила тока и высокое напряжение), это похоже на то, как пожарный шланг попадает вам в грудь с расстояния 3 фута и отбрасывает вас обратно через комнату.

Ватт – это мера того, сколько силы создается, другими словами, насколько велик эффект, который производит поток воды (электрический поток) ».

Расчет измерений мощности

Рейтинг усилителя

Ваш автоматический выключатель может выдерживать только определенную силу тока. Он имеет определенную номинальную силу тока, которая позволяет вашему автоматическому выключателю работать и обеспечивает ваш дом электричеством. Если этот предел будет превышен, ваш выключатель отключится, чтобы предотвратить повреждение проводки и бытовой техники в вашем доме.

Как узнать силу тока в доме

Это довольно просто. Все, что вам нужно сделать, это подойти к выключателю и проверить рукоятку. Большинство бытовых цепей имеют ток 15-20 ампер, и чем новее ваш дом, тем выше будет сила тока. Зная свою силу тока, вы можете узнать, сколько устройств вы можете поддерживать с ее помощью.

Какую силу тока используют ваши устройства?

Во-первых, убедитесь, что вы знаете, сколько ампер выдерживает ваша схема. Затем проверьте этикетку вашего устройства или руководство пользователя, чтобы узнать, сколько ватт и вольт будет использовать устройство.Разделите количество ватт на количество вольт, и вы получите максимальное количество ампер, которое потребуется от вашей схемы. Возможно, вам стоит отслеживать, сколько ампер потребляет каждое устройство. Таким образом, вы можете отслеживать, сколько энергии вы потребляете. Если вы в конечном итоге превысите свой лимит, вы отключите цепь.

Напряжение на выходе

Напряжение означает количество энергии, поступающей из ваших розеток, и его измерение называется вольтами.Одна розетка обычно может выдавать до 120 вольт.

Какие бывают типы токов напряжения?

Постоянный ток (DC): Электричество течет в одном направлении. Это тип тока, который будет использовать большая часть вашей цифровой электроники.

Переменный ток (AC): Электричество периодически меняет направление своего потока. Большинство домов подключено к сети переменного тока, и поэтому ваш дом, скорее всего, тоже построен для этого.

Сколько вольт выходит из моей розетки?

Опять же, убедитесь, что вы знаете номер силы тока вашей цепи.Затем проверьте устройство, которое вы подключаете к розетке, чтобы узнать, сколько ватт оно потребляет. Все, что вам нужно сделать после этого, – это разделить полученное количество ватт на значение силы тока вашей цепи. Полученное число – это количество вольт, выходящих из вашей розетки для поддержки вашего устройства.

Измерения ватт

Мы обсуждали выше амперы и вольт, но есть еще один вопрос, который следует учитывать – ватты. Ватт – это единица измерения электроэнергии или единицы мощности.

Как можно рассчитать количество ватт, которое может выдержать ваша схема?

Все, что вам нужно знать, это две вещи.Как обсуждалось в предыдущих расчетах, вам нужно знать силу тока вашей цепи. Вам также необходимо знать, сколько вольт может выдавать ваша розетка. Затем умножьте силу тока на количество вольт. Это максимальное количество ватт, которое ваша схема может поддерживать одновременно. Если вы превысите это количество, вполне возможно, что произойдет электрический взрыв.

Обратитесь в службу поддержки JP Electrical

Если ваш автоматический выключатель когда-либо сработает или у вас возникнут другие проблемы с электричеством в вашем доме, позвоните нам.Мы предоставляем различные бытовые и коммерческие услуги и особенно хорошо разбираемся в электромонтажных работах, освещении и панелях. Также можем предоставить генераторы!

Позвоните в JP Electrical сегодня!

Категории: Электротехническое обслуживание

Понимание мощности усилителя – Серый Компьютерщик Джефф

Мощность усилителя, вероятно, является наиболее неправильно понимаемым параметром усилителей и динамиков, которым злоупотребляют.Тем не менее, часто это первый (и, возможно, единственный) параметр, на который обращают внимание при покупке усилителя или колонок.

Менеджеры по маркетингу добавляют путаницу, используя такие термины, как RMS-мощность, непрерывная средняя мощность, музыкальная мощность, пиковая мощность, динамическая мощность, максимальная мощность и т. Д.

Понимание мощности усилителя поможет понять термины, которые часто используются (и злоупотребляют) для описания мощности усилителя. Эта статья объяснит, что такое мощность усилителя, а что нет. В следующих статьях будет рассказано, как производители усилителей измеряют мощность, что такое мощность динамиков и как согласовывать их с вашими усилителями и динамиками.Прежде всего, нам нужно понять мощность усилителя.

Мощность усилителя рассчитывается, а не измеряется

Вольтметр измеряет напряжение в вольтах. Амперметр измеряет ток в амперах (амперах). Омметр измеряет сопротивление в омах. Любые два из этих измерений позволят рассчитать мощность усилителя (в ваттах). К сожалению, это означает использование математики и формул. Я постараюсь сделать это простым и использовать только одну формулу. Если вам нравятся формулы и вы хотите понять, как взаимосвязаны мощность, напряжение, ток и сопротивление, вы можете прочитать мои статьи о законе об электроэнергии и сопротивлении.В противном случае примите следующую формулу:

Мощность = квадрат напряжения, деленный на сопротивление.

Давайте воспользуемся этой формулой на простом примере. Допустим, у вас есть усилитель, подключенный к нагрузке 5 Ом (я использовал 5 Ом, чтобы упростить вычисления – обычно это 4 Ом или 8 Ом для динамика). При постоянном входном синусоиде вы измеряете 10 вольт переменного тока на выходе динамика усилителя. Поскольку вы знаете сопротивление (5 Ом) и напряжение (10 вольт), вы можете рассчитать мощность:

Мощность = (10 умножить на 10) разделить на 5 = 100/5 = 20 Вт.

Простой, а?

Общие сведения об измерениях переменного тока

Ну, это был простой пример. На самом деле все не так просто по ряду причин. Основная сложность заключается в том, что выходной сигнал не является постоянным уровнем, поскольку входной сигнал не является постоянным уровнем. Начнем с простого ввода синусоиды. Выходной сигнал также будет синусоидальным, например:

.

Как видите, вход и выход не постоянны. Он постоянно поднимается и опускается, положительный и отрицательный.Это относится к любому сигналу переменного тока (переменного тока). Но когда вы измеряете его измерителем, вы получаете постоянное напряжение. Это потому, что измеритель показывает вам среднеквадратичное значение напряжения.

RMS означает среднеквадратическое значение (о котором вы теперь можете забыть). Это математический термин, обозначающий рабочее напряжение. Это расчет для определения эквивалентного теплового эффекта постоянного напряжения. Не нужно слишком увлекаться тем, как определяется среднеквадратичное значение, просто помните, что это эффективное рабочее напряжение.Это также напряжение, которое измеряет ваш счетчик. Это 70,7% от пикового напряжения.

Это относится ко всем измерениям переменного тока. Например, в некоторых странах розетка на 120 вольт переменного тока – это среднеквадратичное напряжение. Синусоидальная волна переменного тока 120 вольт изменяется от +169,5 вольт до -169,5 вольт или от пика до пика (p-p) напряжения 339 вольт. 70,7% от 169,5 вольт дает среднеквадратичное напряжение 120 вольт. В странах, где используется 230 вольт, пиковое напряжение составляет +/- 325,3 вольт.

Измерительный усилитель напряжения и тока

Хорошо, теперь мы знаем, что RMS – это эффективное рабочее напряжение (и ток) переменного тока.Как это помогает нам понять мощность усилителя? Рад, что ты спросил.

В нашем простом примере выше мы измерили среднеквадратичное значение 10 В на выходе усилителя. Это означает, что выходное напряжение фактически упало с +14,14 вольт до -14,14 вольт. 70,7% от 14,14 вольт – это 10 вольт.

Расчет мощности усилителя

А теперь самое интересное. Ранее мы говорили, что мощность равна квадрату напряжения, деленному на сопротивление. Это верно в любой точке синусоидальной волны. Итак, если мы возьмем значение напряжения (показано синим) и возведем его в квадрат (умножим на само), а затем разделим его на постоянное сопротивление (5 Ом), мы получим выходную мощность, показанную оранжевым:

Пара замечаний по этому графику:

  • Во-первых, мощность переменного тока не бывает положительной и отрицательной.Это всегда положительно. Поэтому расчет RMS не применяется.
  • Во-вторых, мощность 40 Вт от пика до пика. Однако нельзя сказать, что мощность усилителя составляет 40 Вт, потому что это только на пиках каждой синусоидальной волны, а не в любое другое время.

Вы можете использовать мой калькулятор мощности, напряжения и тока усилителя, чтобы легко увидеть среднеквадратичные и пиковые значения для вашего усилителя на основе его технических характеристик.

Теперь посмотрим на среднеквадратичные значения. В нашем примере мы знаем, что среднеквадратичное напряжение составляет 10 вольт.Ранее мы видели, что 10 в квадрате равно 100, а 100, разделенное на 5, дает расчетную мощность 20 Вт. Посмотрим, что произойдет, если мы добавим это к нашему графику:

Средняя длительная мощность

Правильно, эффективная рабочая мощность составляет половину пиковой мощности. Фактически это среднее значение синусоидальной волны мощности. Средняя мощность – это уровень мощности, который усилитель должен обеспечивать непрерывно. Следовательно, она известна как средняя продолжительная мощность. В технических характеристиках следует использовать среднюю непрерывную мощность для определения мощности усилителя.«Непрерывная мощность» – это сокращенный термин «средняя продолжительная мощность». Оба термина относятся к (средней) непрерывной мощности или устойчивой мощности, которую усилитель может производить с указанной нагрузкой.

Во многих спецификациях мощности усилителя вы увидите, что это называется мощностью RMS . Это неправильный термин (потому что технически такого понятия не существует). Хотя при расчете мощности используется среднеквадратичное значение напряжения (и / или среднеквадратичный ток, если вы используете другие формулы), результатом является просто «мощность», а не среднеквадратичная мощность.Как показано на графике выше, это средняя продолжительная мощность. Однако для большинства спецификаций усилителей вы можете рассматривать среднеквадратичную мощность (хотя и неправильный термин) для обозначения средней продолжительной мощности.

Пиковая мощность

К сожалению, маркетологи не любят говорить, что их усилитель имеет мощность всего 20 Вт, когда они считают, что могут честно сказать, что максимальная мощность составляет 40 Вт. Что бы вы купили: усилитель на 20 Вт или усилитель на 40 Вт? При рассмотрении мощности усилителя сравнивайте яблоки с яблоками – всегда используйте среднюю непрерывную мощность или неверно названную среднеквадратичную мощность (неправильный термин, но правильное значение мощности).

Однако можно сказать, какова пиковая мощность усилителя. В нашем примере это пиковая мощность 40 Вт. Но пиковая мощность всегда должна сопровождаться фразой «пиковая мощность» или чем-то подобным. Пиковая мощность часто обозначается как мгновенная мощность . Иногда динамическая мощность также используется для описания пиковой мощности.

Важно помнить, что эти описания относятся к максимальной мощности, которую усилитель может выдать всего за долю секунды.Они не указывают на реальную долгосрочную мощность, которую усилитель способен производить. Это все равно, что сказать, что вы можете лететь на метр в воздухе, потому что вы можете прыгнуть на метр в воздухе – на короткое время. Вы не можете постоянно «летать» на метр в воздухе, точно так же, как усилитель может постоянно производить свою пиковую мощность.

ПМПО

Пиковая выходная мощность музыки или Пиковая мощность музыки (PMP) – это маркетинговый термин, который редко имеет какое-либо сходство с реальностью. Я предпочитаю говорить, что PMPO означает пиковую выходную мощность маркетинга.Это термин, который используют маркетологи, чтобы представить свои усилители очень мощными. Нижний сегмент рынка (например, более дешевые компьютерные колонки и портативные музыкальные шкатулки), как правило, использует PMPO. Если бы я проявил щедрость, я бы сказал, что они приходят к значению PMPO, беря пиковую мощность, умножая ее на количество каналов, а затем умножая на какой-то неизвестный маркетинговый коэффициент от 10 до 1000. Например, маркировка на коробка на этом изображении (название бренда удалено) утверждает, что у этого устройства PMPO составляет 15 000 Вт!

Примечания о мощности усилителя

Мощность усилителя

– не единственная спецификация, на которую следует обратить внимание при выборе системы.Возможно, это даже не такой важный фактор, как вы думаете. Например, разница уровней между 60 и 80 Вт составляет чуть более 1 дБ, что не очень много. Для увеличения уровня на 3 дБ вам необходимо удвоить мощность усилителя. Но это не означает, что громкость будет увеличена вдвое, для этого вам нужно иметь в 10 раз больше мощности! Подробнее об этом читайте в статье «Двойная мощность усилителя не увеличивает громкость вдвое».

Если ваша цель – добиться максимальной громкости системы, вам также необходимо обратить внимание на чувствительность динамиков.Использование динамика с чувствительностью 91 дБ по сравнению с динамиком с чувствительностью 85 дБ дает усиление на выходе динамика 6 дБ для того же сигнала. Эта статья о чувствительности динамика содержит более подробную информацию.

Проверка мощности усилителя синусоидой – это суровое испытание для усилителя. По сути, усилитель постоянно работает на 100% мощности. Синусоидальная волна не является обычным повседневным сигналом. Музыка и речь имеют много периодов ниже максимального уровня и даже пауз. Следовательно, при нормальном использовании усилитель не будет подвергаться таким сильным нагрузкам, как при нагрузочных испытаниях.Поэтому некоторые производители увеличивают номинальную мощность и используют такие фразы, как program power или music power для оценки усилителей. Однако эти рейтинги не определены и не должны использоваться для сравнения.

Переменные с мощностью усилителя

В этой статье описаны мощность усилителя, некоторые используемые термины и основной способ расчета мощности усилителя. Однако есть ряд других переменных, которые следует знать, если вы собираетесь сравнивать усилители на основе их указанной мощности:

  • Хотя простая синусоида является удобным и относительно простым способом измерения и расчета мощности усилителя, она измеряет мощность только на одной частоте.Он также должен поддерживать эту мощность на других частотах. Следовательно, средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться испытательной частотой или частотным диапазоном.
  • Измеренное напряжение, используемое в расчетах, соответствует максимальному выходному сигналу, при отсутствии или небольшом искажении сигнала, вызванном усилителем. Некоторые производители измеряют выходную мощность усилителя при работе с высокими искажениями, давая завышенное значение мощности (опять же, это чаще всего происходит с продуктами низкого уровня). Следовательно, средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться показателями искажения тестируемого сигнала (THD или THD + n, выраженные в процентах).Это должно быть 1% или меньше – чем меньше, тем лучше. Остерегайтесь значений выходной мощности с 10% THD.
  • Ток и, следовательно, мощность изменяются при изменении нагрузки. Динамик на 4 Ом пропускает больше тока, чем динамик на 8 Ом, поэтому мощность, производимая усилителем, изменится. Следовательно, указанные уровни мощности должны соответствовать указанным испытательным нагрузкам.
  • Убедитесь, что указанная мощность усилителя соответствует мощности всех (или как минимум 2) каналов усилителя. Некоторые производители выдают выходную мощность только при одном работающем усилителе, что не является верным показателем того, какую мощность может обеспечить источник питания усилителя, когда работают все каналы.

Все это говорит о том, что при сравнении усилителей по мощности нужно внимательно присматриваться к характеристикам. В идеале мощность усилителя должна быть указана следующим образом:

Мощность усилителя: 80 Вт, непрерывная средняя мощность при 8 Ом (нагружены 2 канала, THD 0,08%, 20 Гц – 20 кГц)

Сводка

Мы убедились на простом примере, что лучшим значением для определения и сравнения мощности усилителя является средняя непрерывная мощность или другие синонимичные термины.Большинство терминов, использующих «пиковую» мощность, относятся к возможной мощности в течение очень коротких периодов времени и обычно используются для завышения реальных устойчивых уровней мощности.

В следующей статье рассматриваются реальные способы расчета мощности усилителя, включая некоторые стандарты, которых производители усилителей должны придерживаться при проведении этих тестов. Это поможет понять некоторые используемые сокращения, такие как IEC, AES, DIN и FTC.

Прежде чем двигаться дальше, ниже приведены еще два термина, которые полезно понимать при разговоре и / или чтении об усилителе и мощности динамика.

вырезка

Если входной сигнал усиливается так, что выходное напряжение превышает пределы напряжения усилителя, синусоидальная волна будет обрезана вверху и внизу.

На этом графике показана синусоида, усиленная до максимального уровня без ограничения. Это уровень, который следует измерить для расчета максимальной мощности.

На этом графике показано усиление синусоидальной волны усилителем, так что она ограничивается сверху и снизу.Это искажение не только раздражает ухо, но и вызывает нагрузку на усилители и динамики, и его следует избегать.

Крест-фактор

Пик-фактор – это отношение пиковой мощности к средней продолжительной мощности, выраженное в дБ. В нашем примере пиковая мощность составляет 40 Вт, средняя непрерывная мощность – 20 Вт. Это соотношение 2: 1 или 3 дБ. Усилитель, протестированный с использованием простой синусоиды (как в нашем примере), всегда будет иметь пик-фактор 3 дБ. То есть для простой синусоиды пиковая мощность всегда будет вдвое больше средней продолжительной мощности.

Для живой музыки с барабанами и другими перкуссионными инструментами грохоты / удары (пики) могут быть в 10-15 раз выше среднего уровня – это пик-фактор 9-12 дБ. В таблице ниже показано соотношение между децибелами и отношением пиковой мощности к средней мощности.

1
Коэффициент амплитуды Коэффициент мощности
3dB 2: 1
6dB 4: 1
9dB 905 905 1 905 1 905 1 905
15 дБ 32: 1

Эти цифры будут полезны, когда мы рассмотрим, как согласовать динамики с усилителем.

Как определить требования к питанию

Одна из самых сложных концепций при рассмотрении размещения центров обработки данных – это определение необходимого количества энергооборудования. Есть много способов узнать, каковы ваши требования к питанию, но независимо от того, какой метод вы используете, все вычисления включают три электрические концепции:

  • Ток (амперы)
  • Напряжение (вольт)
  • Электрическая мощность (ватты)

Расчет потребляемой мощности

Для расчета потребляемой мощности эти электрические концепции применяются к простой формуле:

  ампер * вольт = ватт  

Эта формула определяет, сколько энергии потребляет оборудование в данный момент.

Метод № 1. Использование счетчиков и лицевых панелей для определения требований к электропитанию вашего оборудования

Большинство современного оборудования для распределения электроэнергии имеет встроенный счетчик, который отображает использование мощности. На ЖК-дисплее PDU ниже вы видите, что как основной, так и резервный PDU потребляют 9 ампер:

Индикация на ЖК-дисплее PDU

Производители также обязаны отображать допустимые диапазоны напряжения и силы тока, потребляемые на нагрузку, на лицевой панели оборудования:

Лицевая панель оборудования с указанием допустимого диапазона напряжения и потребляемого тока на нагрузку Подобное ИТ-оборудование

обычно работает в диапазоне напряжений от 100 до 240 В и совместимо с питанием как 120 В, так и 208 В.К этим конкретным блокам распределения питания относятся APC AP7941, которые рассчитаны на ток до 30 ампер в цепях на 208 В (80% от 30 ампер в соответствии с Национальным электротехническим кодексом по соображениям безопасности). Поскольку мы знаем, что оборудование, подключенное к PDU, потребляет 9 ампер, мы можем подставить значения в формулу:

  9 ампер * 208 вольт = 1872 ватта  

Причина, по которой мы используем только одно из значений на 9 ампер, связана с тем, как сконфигурированы первичная и резервная мощность. Первичное и резервное питание означает два или более блока питания от разных источников питания.Поскольку к каждому PDU подключено одно и то же устройство, они должны потреблять одинаковое количество энергии.

При планировании резервирования мощности каждая цепь (первичная и резервная) должна быть рассчитана таким образом, чтобы выдерживать общую нагрузку обеих в случае отказа одной из них.

Мы обнаружили, что оборудование шкафа потребляет 1872 Вт (почти 1,9 кВт).

Не забудьте оставить место для маневра для «снижения мощности», поскольку все ИТ-оборудование со временем потребляет больше энергии.

Метод № 2: Использование списков оборудования для определения требований к питанию вашего оборудования

Если у вас нет PDU со считыванием показаний усилителя, вы можете определить требования к питанию, используя полный список оборудования.Вам нужно будет изучить спецификации производителя по мощности для каждой единицы оборудования, чтобы определить:

  • Конфигурация оборудования CPU / RAM / HDD / SSD
  • Назначение оборудования (DNS, база данных, сервер приложений, веб-сервер)
  • Возраст оборудования (более новое оборудование будет иметь более эффективные источники питания)
  • Особые требования, такие как «Power-over-Ethernet» (общие для сетевых коммутаторов)

Например, один из наших клиентов может перечислить следующие единицы оборудования:

  • 4 сервера Dell PowerEdge R420
  • 1 коммутатор Juniper EX4200-48T
  • 1 межсетевой экран FortiGate Fortinet 310B

Давайте определим максимальное энергопотребление для всех шести единиц оборудования.Во-первых, мы ищем в Интернете спецификации производителя по питанию и находим:

  • Dell PowerEdge R420 имеет блок питания мощностью 550 Вт.
  • Juniper EX4200-48T имеет блок питания мощностью 320 Вт.
  • FortiGate Fortinet 310B может потреблять максимум 5–3 А в сетях 100–240 В. Мы знаем, что нам нужна максимальная потребляемая мощность в ваттах. (И мы знаем, что для расчета ватт нам нужно умножить ампер на вольт.) В таблице данных 310B указано, что наш максимальный диапазон составляет от 5 до 3 ампер.Поскольку устройство фактически потребляет на ампер меньше, чем на ампер, чем выше напряжение, наш максимум на самом деле меньше: 3 ампера. Для вольт в таблице данных указан диапазон: 100-240 вольт. Мы можем предположить, что это цепь на 120 В, потому что это стандарт для центров обработки данных в Соединенных Штатах.

Итак, чтобы определить максимальное энергопотребление в любой момент времени, мы сначала должны преобразовать все в ватты:

  • 4 сервера Dell: 4 сервера * 550 Вт каждый = 2200 Вт
  • 1 коммутатор Juniper: 320 Вт (оставьте как есть)
  • 1 межсетевой экран FortiGate: 3 ампера * 120 вольт = 360 Вт

Затем сложите их вместе :

  2200 Вт + 320 Вт + 360 Вт = 2880 Вт  

Максимальное энергопотребление этих шести единиц оборудования составляет 2880 Вт.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *