Учет электроэнергии
Единица измерения мощности широко применяется при измерениях и . Основой является ватт х час, показывающий количество работы, произведенной в течение 1 часа при электрической мощности 1Вт.
Однако данная единица имеет небольшое значение и не очень удобна для подсчетов существенных объемов потребленной электроэнергии. Поэтому общепринятым параметром считается киловатт-час (кВт х час), равный 1 тысяче ватт-часов.
Нередко возникает потребность в измерении мощности того или иного устройства. Для этих целей используется — . Он предназначен для замеров активной мощности и включает в себя 4 контакта. Два из них подключаются последовательно с измеряемой нагрузкой, а два других — параллельно.
Международной системой измерения единиц (СИ) для измерения мощности предусмотрена единица, которая называется Ватт. Своим названием эта единица обязана шотландско-ирландскому механику-изобретателю Джеймсу Уатту, создавшему универсальную паровую машину.
В качестве единицы измерения мощности Ватт начал использоваться с 1882 года. До этого для большинства расчетов применялись лошадиные силы, которые были введены Джеймсом Уаттом.
С точки зрения физики мощность представляет собой скорость расхода энергии.
Для измерения мощности очень часто используется единица киловатт
(кВт). Точно также, как и для других физических величин, приставка «кило», кратная тысяче, предусматривает умножение значения физической величина на одну тысячу.
Таким образом, в одном киловатте тысяча ватт
(1 кВт = 1000 Вт) – для переведения киловатт в ватты нужно значение мощности умножить на тысячу – перенести знак запятой вправо на три цифры в значении мощности в киловаттах.
Небольшой пример, сколько ватт в киловатте:
- 1.25 кВт = 1250 Вт;
- 0.1 кВт = 100 Вт;
- 2.097 кВт = 2097 Вт;
- 0.0001кВт = 0.1 Вт;
- 10.5 кВт = 10500 Вт.
Иногда мощность, выраженную в ваттах, необходимо перевести в киловатты. Это делается также очень просто. Нам известно, что ватт – это одна тысячная киловатта, поэтому для перевода в ватты значение мощности в киловаттах следует разделить на тысячу.
Другими словами, знак запятой в значении мощности нужно перенести влево на три цифры.
Например:
- 1599 Вт = 1.599 кВт;
- 4 Вт = 0,004 кВт;
- 10 Вт = 0,01 кВт;
- 67000 Вт = 67 кВт;
- 0.1 Вт = 0,0001 кВт.
Существует такое понятие, как киловатт-час. Эта системная единица применяется для измерения совсем другой физической величины. В киловаттах измеряется мощность – мера количества энергии, потребляемого электроприбором в единицу времени. Другими словами мощность – это энергия, разделенная на время.
В киловатт-часах (ватт-часах) измеряется количество работы, выполняемой прибором за один час. Для того, чтобы понять, как зависят между собой эти две величины, можно рассмотреть на работе любого электроприбора. Возьмем обычный телевизор, потребляемая мощность которого составляет 250 Вт.
Допустим, вы посмотрели телепередачу длительностью ровно один час. В течение этого времени телевизор израсходовал 250 Вт * 1 час = 250 Вт*ч или 0.25 кВт*ч электрической энергии. Если же телевизор проработает четыре часа, то в течение этого времени он потребит 1000 Вт*ч (1 кВт*ч) (250 Ватт х 4 часа).
Нетрудно догадаться, что обычная стоваттная лампочка потребит 1 кВт*ч электрической энергии в течение 10 часов.
Как перевести киловатты в лошадиные силы?
В 1784 году английским изобретателем – механиком Джеймсом Уаттом был построен универсальный паровой двигатель. Чтобы оценить его мощность, автор изобретения воспользовался термином «лошадиная сила».
Согласно одной из легенд, Ватт наблюдал, как лошади работают на угольной копи, вытаскивая корзины с углем через систему блоков. С точки зрения физики, лошади развивали определенную мощность.
Ватт определил, что одна лошадь в течение одной минуты в среднем поднимала 150 килограммов угля с 30-метровой глубины. Изобретатель принял мощность, необходимой для выполнения такой работы, равной одной «лошадиной силе» (hp – horse power).
Позже возникло целое семейство самых различных лошадиных сил. Но с 1960 года на смену «лошадиной силе» пришла другая единица мощности, на сегодняшний день практически ее заменившая.
Ватт, согласно системе СИ – единица измерения мощности. В наши дни используется для измерения мощности всех электрических и не только приборов.
Джеймс Уатт и его универсальная паровая машина.
Что такое ваттметр
Для того чтобы оборудование не испортилось при работе, а в сети не возникло короткого замыкания, нужно обязательно проверять, чтобы мощность приборов не превышала общее значение по сети.
Для цепи постоянного тока её можно определить, зная значения тока и напряжения. Для измерения этих параметров электрической сети используют амперметр и вольтметр. Амперметром измеряют силу тока (в амперах), а вольтметром – напряжение (в вольтах), приложенное к сети. Далее эти два параметра перемножают и получают искомую величину в watt.
Для измерения в сетях переменного тока используются специальные приборы, которые называются ваттметрами.
В зависимости от назначения, различают несколько типов ваттметров:
- Измеритель мощности – применяется для нахождения количества ватт в оптическом или радиодиапазоне;
- Киловаттметр – используется при выполнении замера больших значений (порядка сотен киловатт);
- Милливаттметр – для измерения малых значений (меньше единицы);
- Варметр – служит для измерения показаний реактивной мощности цепи;
- Ваттварметр – позволяет получать показатели активной и реактивной мощности в цепи переменного тока.
Значение мощности – важный показатель для любого электрического устройства или механического приспособления, поскольку это показатель работы, которую может выполнить оборудование.
Суммарное значение электрической мощности
Иногда требуется подсчитать общую мощность бытовых потребителей, установленных в доме. Это необходимо для:
- правильного выбора сечения кабеля при устройстве электропроводки;
- подбора контролирующих устройств, включая автоматические выключатели, электросчётчик и пр.;
- компоновки системы проводки в доме.
В конечном итоге правильный учёт суммарной энергоёмкости бытовых приборов обеспечивает эксплуатационную надёжность электропроводки и безопасность эксплуатации домашнего электрохозяйства.
Чтобы подсчитать наибольшую возможную мощность бытовых электроприборов, следует сложить количество ваттов, указанных в технической документации оборудования или непосредственно на самой технике. При проведении расчёта все значения должны быть соответственно преобразованы в одинаковую единицу измерения, учитывая описанный выше порядок.
Кратные единицы Вт
Сама по себе рассматриваемая единица относительно невелика. К примеру, чтобы постирать один килограмм белья за один час в автоматической стиральной машинке класса А++, понадобится электроэнергии. Однако, если учесть, что в среднем одновременно стирается около 3,5 килограмм вещей, значит, расходуется 525 Вт. И это лишь одна стирка, а сколько их происходит за месяц или год? Немало, как и количества расходуемых ватт. Чтобы облегчить их запись, на основе Вт выделяются десять кратных единиц, записываемых в виде степеней.
Как и в случае с дольными величинами, первые две из них (декаватт — 10 1 и гектоватт — 10 2) не принято использоваться, так что они существует лишь «де-юре».
Стоит отметить, что при записи сокращений кратных единиц часто первые буквы — заглавные. Это делается для того, чтобы не путать мегаватты (МВт — 10 6) с микроваттами (мВт) и другие похожие величины.
Наиболее употребляемым является хорошо известный всем — киловатт (кВт). Он равен тысяче ватт (10 3). Второй по популярности — вышеупомянутый мегаватт. Данная единица чаще всего используется в сфере электроэнергетики. Реже в ней применяются такие величины, как гигаватты (ГВт — 10 9) и тераватты (ТВт — 10 12). К примеру, за один год в среднем человечество потребляет около 1,9 ТВт электроэнергии.
Оставшиеся четыре величины — петаватты (ПВт — 10 15), эксаватты (ЭВт — 10 18), зеттаватты (ЗВт — 10 21) и иоттаватты (ИВт 10 24) — очень редко используются, в основном при проведении теоретических расчетов. К примеру, согласно одному из них, предполагается, что полная мощность излучаемой Солнцем энергии равна 382,8 ИВт.
Несмотря на множество кратных и дольных единиц ватта, осуществлять с ними математические действия несложно. Проще всего переводить все в ватты и далее совершать действия со степенями.
Еще один простой способ, как узнать ватты (количество при использовании больших или малых, связанных с ними величин) — найти в интернете онлайн-калькулятор. Кстати, с его помощью можно переводить Вт даже в лошадиные силы.
Взаимосвязь величин
Чтобы лучше понять предназначение этой единицы, следует иметь представление о том, что такое мощность. Многие думают, что это просто сила. Однако в физике это совершенно разные величины, которые друг к другу почти не имеют никакого отношения. Если говорить максимально кратко, закрывая глаза на некоторые незначительные нюансы, то мощность — это скорость, с которой тот или иной объект потребляет энергию.
Вам это будет интересно Как пользоваться цифровым мультиметром: рекомендации по настройке
Например, лампочка осветительного прибора может светиться ярко или тускло. Всё зависит от того, с какой скоростью ею потребляется электрическая энергия. Если горит ярко, значит, энергия расходуется быстро. Когда свет, исходящий от лампы, тусклый, она потребляет энергию с небольшой скоростью. Еще проще можно сказать так:
- если лампа светится ярко, значит, ее мощность высока;
- если же свет ее тусклый, значит, она обладает небольшой силой.
Например, если взять движущийся автомобиль, то он обладает определенной силой. Чем быстрее потребляется вырабатываемая топливом в бензобаке энергия, тем мощнее автомобиль. Правда, автомобилисты измеряют мощность своих «железных коней» в других единицах, называемых лошадиными силами. Однако это вовсе не означает, что традиционные ватты для этого случая неприменимы. Одну единицу легко можно перевести в другую, зная, что одна лошадиная сила — это примерно 735 Вт. Всего существует три вида мощности:
- Электрическая. Именно ее имеют в виду, когда говорят о лампочках или других электроприборах.
- Механическая. «Лошадиные силы» автомобиля как раз относятся к этой категории.
- Тепловая. О том, насколько большой тепловой мощностью обладает тот или иной объект, можно судить по его температуре.
Мощность — это скорость, с которой потребляется энергия. Пытаясь понять, чему равен 1 ватт, какая энергия и за какое время должна использоваться объектом, чтобы о нем можно было сказать, что его мощность равна одному ватту, физики выводили такую величину, как мощность, исходя из других простых величин — времени и энергии. Они взяли их основные единицы измерения и условились считать, что если физическое тело получает или вырабатывает 1 джоуль энергии за 1 секунду, значит, оно обладает мощностью 1ватт.
Вам это будет интересно Что называется фазой и нулем в домашней электросети
В основе этого простого определения лежит формула: N=A/t. Обозначение знаков здесь следующее:
- N — это обозначение мощности;
- A в физике традиционно обозначает работу, которая измеряется в тех же единицах, что и энергия;
- t — это обозначение времени.
Определения электрических единиц
Вольт (В)
Вольт — электрическая единица измерения напряжения .
Один вольт — это энергия в 1 джоуль, которая расходуется, когда электрический заряд в 1 кулон протекает в цепи.
1В = 1Дж / 1С
Ампер (А)
Ампер — электрическая единица электрического тока . Он измеряет количество электрического заряда, протекающего в электрической цепи за 1 секунду.
1А = 1С / 1с
Ом — электрическая единица сопротивления.
1 Ом = 1 В / 1 А
Ватт — это электрическая единица электроэнергии . Он измеряет уровень потребляемой энергии.
1 Вт = 1 Дж / 1 с
1Вт = 1В 1А
Децибел-милливатт (дБм)
Децибел-милливатт или дБм — это единица измерения электрической мощности , измеряемая по логарифмической шкале относительно 1 мВт.
10 дБм = 10 log 10 (10 мВт / 1 мВт)
Децибел-ватт (дБВт)
Децибел-ватт или дБВт — это единица измерения электрической мощности , измеряемая по логарифмической шкале относительно 1 Вт.
10 дБВт = 10 log 10 ( 10 Вт / 1 Вт)
Фарад (н)
Фарад — это единица измерения емкости. Он представляет собой количество электрического заряда в кулонах, которое сохраняется на 1 вольт.
1F = 1C / 1V
Генри — это единица индуктивности.
1Н = 1Вт / 1А
Сименс — это единица измерения проводимости, которая противоположна сопротивлению.
1S = 1/1 Ом
Кулон — это единица электрического заряда .
1C = 6,238792 × 10 18 зарядов электрона
Ампер-час (Ач)
Ампер-час — это единица электрического заряда .
Один ампер-час — это электрический заряд, протекающий в электрической цепи, когда ток в 1 ампер применяется в течение 1 часа.
1Ah = 1A ⋅ 1 час
Один ампер-час равен 3600 кулонам.
1Ач = 3600С
Тесла — единица магнитного поля.
1Т = 1 Вт / 1м 2
Вебер — единица магнитного потока.
1 Вт = 1 В 1 с
Джоуль — это единица энергии.
1J = 1 кг м 2 / с 2
Киловатт-час — это единица энергии.
1кВтч = 1кВт 1ч = 1000Вт ⋅ 1ч
Киловольт-амперы — это единица измерения мощности.
1кВА = 1кВ ⋅ 1А = 1000 ⋅ 1В ⋅ 1А
Мы переводим Volt-Amperes (VA) в Watts (Watts)
Для ярлыков на различных электрических устройствах или в технической документации снова требуется указать, какая мощность находится под вопросом, и не смешивать эти физические величины как общие блоки привода от токовых усилителей вместо ватт.
Если мы считаем, что практическое значение полной мощности, то есть значение, описывающее нагрузку, которую потребитель фактически вводит на элементы, подключается к электрической сети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередач, агрегаты …) нагрузка зависит от текущего потребления, а не от фактической энергии, потребляемой потребителем.
Поэтому номинальная мощность трансформаторов и коммутаторов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.
Связь между активной мощностью и общей мощностью схемы называется коэффициентом мощности.
Коэффициент мощности (cosfi) является безграничной физической величиной, которая изменяет электрический ток потребителю в зависимости от наличия реактивной составляющей в нагрузке.
Коэффициент мощности показывает, сколько переменного тока протекает через фазовый сдвиг относительно приложенного к нему напряжения.
Коэффициент мощности — это численный косинус этого смещения фазы.
Значения коэффициента мощности:
идеальный индекс | |
0,95 | хорошая ценность |
0,90 | удовлетворительное значение |
0,80 | плохое значение |
Большинство производителей определяют потребление электроэнергии их оборудованием в Ваттах.
Если потребитель не имеет реактивной мощности (установка для сжигания — например, вода, вода, лампочка, нагреватель), информационный фактор не имеет значения, учитывая тот факт, что он один.
Это означает, что в этом случае общая мощность, потребляемая устройством и необходимая для ее работы, равна активной мощности в ваттах.
P = I * U * COS (fi) →
P = I * U * 1 →
P = I * U
Пример. В пассажирском электронагревателе потребляемая мощность составляет 2 кВт. Это означает, что общая мощность, необходимая для успешной работы устройства, составляет 2 кВА.
Если потребитель является инструментом с его реакционной способностью (емкостью, индуктивностью), технические данные всегда показывают мощность в ваттах и коэффициент мощности для этого устройства.
Это значение определяется параметрами самого устройства, в частности, отношением его активных и реактивных резисторов.
Пример: Технический паспорт перфоратора указывает на потребляемую мощность — 5 кВт и коэффициент мощности (Sos (fi)) — 0,85.
Это означает, что общая мощность, необходимая для его работы, будет
Полный = Cos./f.
Full = 5 / 0,85 = 5,89 кВА
При выборе генераторной единицы часто возникает понятный вопрос: «Сколько энергии он может произвести?» Это связано с тем, что характеристики генераторных установок показывают полную мощность в кВА. Ответ на этот вопрос — это статья.
Пример: генератор мощностью 100 кВА. Если потребители имеют только активное сопротивление, то кВА = кВт.
Если имеется реактивный компонент, необходимо учитывать коэффициент нагрузки.
Поэтому характеристики агрегатов показывают полную мощность в кВА. И как вы будете использовать, это зависит от вас.
Формулы расчета, как связаны между собой
Также нужно отметить, что путаница между двумя рассматриваемыми понятиями происходит и по той причине, что обе эти единицы измерения между собой взаимосвязаны.
Каждую из физических величин можно встретить в одних и тех же формулах, на приборах и в качестве характеристик того или иного физического явления.
Теперь подробнее с точки зрения физики:
- Вольт следует понимать, как единицу напряжения, которая в обязательном порядке присутствует в электрической сети. Без нее приборы будут не способны к работе. Объясняется это тем, что он позволяет быстро определить показатели электрического потенциала, в дополнение позволяет понять и узнать силу электрического движения.
- В ваттах же измеряет мощность, присутствующую все в той же электрической сети. Ее наличием и предметом измерения (ток) эти понятия связаны между собой.
Именно рассматриваемые понятия позволяют использовать электричество
Чтобы понять, чем отличается единица вольт от вата, нужно не только знать основную суть явления из области физики, но и по возможности провести сравнение по главным параметрам между ними. Все они рассматривают те особенности, которые присутствуют в электрических потоках.
Основная формула для рассматриваемых единиц — Вт=В х А. Здесь Вт это ватты, В — вольты, А — амперы. Мощность будет тем сильнее, чем больше напряжение и сила тока (скорость передвижения).
По формулам нужно указать такую информацию и запомнить ее для последующих расчетов, если это будет необходимо:
- Для того чтобы определить Вт потребуется 1 кг х 1 м³ / 1 с³. Еще одна формула: 1 Вт = Дж/с = Н х М/с = В х А.
- Определение самого по себе напряжения, как становится понятно из приведенных формул, заключается в том, что это потенциал электричества. Возникает он между разными точками в электрической цепи, а не в одной из них.
- Вольтом обозначается разница потенциальной энергии. Этим символом указывается этот физический параметр, чтобы он стал понятен для людей всех уровней подготовки.
Точкой появления Вольта может быть, например, провод, отходящий от прибора, подключающийся к нему, а также деталь или же элемент питания, которым является, например, батарейка или аккумулятор в крупных приборах.
Правильные расчеты гарантируют высокое качество работы всех приборов, подключенных к электрической сети
Мощность в цепи переменного электрического тока
Многих пугает все разнообразие мощностей, которое описывается в задачниках по физике. Но все не так сложно, если ознакомиться с теорией, написанной простыми словами. Что такое активная и реактивная мощность, как они соотносятся между собой и что на самом деле означает выражение на полную мощность.
Для начала стоит вспомнить, что же собственно подразумевается под мощностью в физике. Это соотношение передаваемой энергии от одной системы к другой в течение определенного времени передачи. Мощность обычно измеряют в Ваттах (сокращенно Вт/W), которые представляют собой 1 джоуль энергии, который передается другой системе за 1 секунду.
И лишь в астрофизике или теоретической физике могут применяться другие величины для мощности, но они уже не являются системными по умолчанию. В электричестве под этим понятием подразумевается именно передача электроэнергии. Далее речь пойдет о сетях переменного тока, которые используются в быту и производстве.
Если говорить о практическом значении физики, то, в первую очередь, интерес будет представлять активная мощность. Реактивная мощность интересует тех, кто собирается заниматься процессами ее компенсации.
Мощность переменного тока может быть разделена на:
- P — активную;
- Q — реактивную;
- S — полную.
Что такое активная мощность
Активная мощность — это некая часть мощности, связанная непосредственно с трансформацией в какой-либо другой вид энергии. Она измеряется в таких единицах измерения, как ватты, сокращенно Вт. Когда речь заходит о формулах, в них активная мощность обозначается буквой Р. Она также связана с неким периодом частоты переменного типа тока. Логично, что этот тип мощности может описывать процессы лишь с участием переменного тока.
Бытовые электроприборы обладают различной мощностью. В чем измеряется их активная мощность, уже шла речь выше: в ваттах. Другая проблема, что производители бытовых приборов часто указывают лишь пиковую мощность, которую устройство готово демонстрировать лишь на протяжении ограниченного временного промежутка.
Одна из наименьших активных мощностей у зарядных устройств – всего около 2 Вт в час. Одна из наибольших у бытовых моек высокого давления – мощность доходит до 3500 Вт. Где-то посередине окажутся стиральные машины, водонагреватели и блендеры.
Среди наименее известных изобретений механика значится машина для копирования скульптур и барельефов. А наиболее известна первая придуманная им единица для измерения мощности – это была лошадиная сила. Здесь речь шла не о движении, производимом в горизонтальной плоскости, а о способности лошадей поднимать людей или грузы в шахтах.
Что такое реактивная мощность
Реактивная мощность – это та часть мощности, которая вернется в сеть обратно. Более детально этот процесс можно описать так: это «вредоносный» процесс, который не полезен для всей системы, он характерен для устройств с нагрузкой индуктивного или емкостного типа.
Логично, что эта часть мощности никак не помогает полезным процессам, не является активной. Задача состоит в том, чтобы компенсировать реактивную мощность. Ее обозначают заглавной буквой Q, а единица измерения реактивной мощности: вольт-амперы, которые обозначаются как Вар.
Что такое полная мощность
Если кратко, то в бытовом аспекте многие путают активную и полную мощность, называя «полной» активную. На самом деле полная мощность – это сочетание активной и неполезной реактивной.
Так что в сети переменного тока считают вместе рассеиваемую и поглощаемую мощность, и получают общее значение. Мощность в этом случае обозначается буквой S. Для ее измерения также используются единицы Вар.
Ватт и другие единицы измерения
Если с помощью ватта измеряется мощность, то обязательно должна быть и формула, применяемая для таких вычислений. Поскольку мощность считается определенной работой, совершаемой в единицу времени, то в виде формулы она будет выглядеть, как P=A/t. В свою очередь, работа определяется в виде A=F x S, где F является силой, а S — расстоянием.
Следовательно, формула мощности может быть представлена и в другом виде: Р = F х S /t. Все известно, что S /t является скоростью V. Поэтому следующий вариант будет выглядеть, как Р = F х V.
Существует взаимосвязь ватта с и вольтом, с помощью которых измеряется сила тока и напряжение. В этом случае мощность постоянного тока представляется как 1Вт = 1А х 1В или P = I x U
При выполнении расчетов нередко применяются более удобные единицы — , мегаватты или микроватты. Они являются производной от основной единицы, изменяясь в большую или меньшую сторону. Таким образом, мощность измеряется в ваттах и составляет: 1 киловатт (кВт) = 1000Вт, а 1 мегаватт (мВт) = 1000000Вт. Для измерения малых мощностей используется микроватт (мкВт), равный 1Вт х 10-6, то есть, по факту, это одна миллионная часть ватта. Существуют и другие единицы ватта, не используемые на практике, а лишь при выполнении всевозможных расчетов.
Формула закона Ома
Свои опыты Ом направлял на изучение такой физической величины, как сопротивление, в результате чего в 1826 году он стал автором закона, который не потерял совей актуальность вплоть до сегодняшнего дня. Из своих опытов Ом вывел, что в различных цепях сила тока может возрастать с различной скоростью, и происходит это по мере увеличения напряжения.
Также, Ом сделал вывод, что каждый проводник обладает индивидуальными свойствами проводимости.
Сопротивление обозначается заглавной латинской и измеряется в Омах. Сопротивление – физическая величина, характеризующая свойства проводника оказывать влияние на идущий по нему ток. Оно прямо пропорционально напряжению в сети и обратно пропорционально силе тока. В виде формулы данный закон можно записать как R = U/I, где U – напряжение, а I – сила тока. 1 Ом равняется 1 Вольту, деленному на 1 Ампер.
Запомните! Реостат – прибор, обеспечивающий возможность изменять сопротивление. Прежде всего, он влияет на показатель R в цепи, а, следовательно, на 2 другие величины, описанные в законе Ома. Силу тока может помочь определить амперметр.
Ползунковый реостат
Из формулы закона Ома можно вывести практически любую зависимость, связанную с электричеством. Также, существует понятие удельного сопротивления проводника – физической величины, которая демонстрирует, каким сопротивлением будет обладать проводник из определенного вещества. Обозначается эта величина буквой ρ и через неё можно также найти сопротивление в цепи как произведению удельного сопротивления и длины проводника, деленного на площадь его поперечного сечения.
Важно! В виде формулы нахождение сопротивления через удельное сопротивление выглядит так: R = ρ*(l/S), где l – длина проводника, а S – площадь поперечного сечения. Вам это будет интересно Особенности использования канифоли. Вам это будет интересно Особенности использования канифоли
Вам это будет интересно Особенности использования канифоли
Физический смысл удельного сопротивления показывает, какое влияние будет оказывать проводник длиной в 1 м с площадью поперечного сечения в 1 квадратный мм, изготовленный из определенного вещества. Измеряется в Омах, умноженных на метр: = .
Ом и формула
Ватты, киловатты, киловатты в час – разбираемся в понятиях
По образованию инженер-электрик, работал электронщиком, основным инженером на пищевом предприятии, генеральным директором строительной организации.
Знать установленную мощность электроприборов принципиально для правильного выбора проводки, устройств защиты. Это нужно, дабы обеспечить неопасную работу устройств в доме.
Мощность бытовых электроприборов измеряется в ваттах, а в расчетах массивных электросетей применяется понятие киловатт. Потому собственнику, до того как создавать расчеты, следует знать, какая установлена аппаратура в доме, какой мощности. А для проектирования необходимо разобраться, сколько ватт в киловатте.
Что такое ватт
Величина единицы электроэнергии совершаемой работы за промежуток времени именуется ваттом.
Названа в честь механика — изобретателя Джеймса Уатта. Обозначается Вт либо W. Он в первый раз предложил использовать лошадиную силу как универсальную единицу измерения черт машин.
Можно представить формулой:
Вт= джоуль/секунду, либо 1Вт=1 дж/сек.
Для определения мощности электрических машин применяется такая формула:
P=U*I. Напряжение умноженное на ток.
Электроэнергия измеряется «U» в вольтах, а «I» в амперах получаемая мощность в ваттах.
Как перевести ватты в киловатты
Бытовые электроприборы имеют разную мощность. Она колеблется от нескольких Вт до нескольких тыщ ватт. Для удобства расчета приводят к одному значению. Как правило это киловатт, обозначается кВт.
Для перевода ваттов в киловатты следует знать, сколько ватт содержится в 1 кВт. Само слово «кило» обозначает тыщу. Другими словами один киловатт электроэнергии содержит 1000 ватт.
Для удобства перевода одной единицы в другую есть разные программы. Но перевод из одной величины в другую нетрудно выполнить без помощи других.
К примеру, в доме есть некоторое количество потребителей электроэнергии, люстра с 3-мя лампами по 60 Вт, телек 150 Вт и музыкальный центр 100 Вт. Получаем 3*60+150+100, итог равен 430 Вт. Мы знаем, что 1КВт содержит 1000 Вт. Делим это значение на 1000, получаем 0,43 Квт.
Для наглядности произведем несколько расчетов. Приобретенный перевод из Вт в кВт сведем в таблицу.
Вт | 5 | 90 | 100 | 250 | 500 | 750 | 1000 | 2500 | 10500 |
кВт | 0,005 | 0,09 | 0,1 | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1 | 2,5 | 10,5 |
Часто нужна произвести оборотную функцию. Перевод из Квт в Вт. Для этого мощность в киловаттах нужно помножить на 1 000. Произведем вычисления и для наглядности сведем в таблицу.
кВт | 5 | 2,5 | 1 | 0,85 | 0,4 | 0,25 | 0,08 | 0,007 |
Вт | 5 000 | 2500 | 1000 | 850 | 400 | 250 | 80 | 7 |
На промышленных предприятиях применяются потребители электроэнергии мощностью в несколько тыщ киловатт. Для удобства введено понятие мегаватт, обозначается как мВт. Приставка «мега» обозначает 1 000 000. Другими словами в 1 мВт содержится 1 000 000 Вт, либо 1 000 кВт.
Киловатт и киловатт-час — в чем разница
Вместе с обозначением киловатт можно повстречать единицу киловатт в час. К примеру, в величинах КВт ч показываются показания электросчетчиков. Неспециалисты эти понятия не различают, считают, что это одно и то же. Но это совсем различные величины.
Ватт в час — это количество электроэнергии, произведенное либо потребленное за единицу времени, обозначается Вт/ч.
К примеру, 1 кВт час гласит о том, что энергоприемник за 1 час потребляет 1 КВт электроэнергии.
Киловатт в отличие от кВтч представляет величину, обозначающую потребленную либо сгенерированную секундную мощность.
Как посчитать общую мощность бытовых устройств
Установленная мощность дома либо коттеджа принципиальна при выполнении расчета и подбора проводки и автоматов. Без этого параметра нереально спроектировать электроснабжение дома.
Дабы выяснить установленную мощность, нужно из паспортов на оборудование избрать данные о потребляемой мощности. К примеру, как обозначено в табличке.
Наименование | Мощность, Вт |
Телек | 150 |
Бойлер | 1 500 |
Электропечь | 2 000 |
Стиральная машина | |
Осветительные приборы (полное количество лампочек во всем доме) | 1 000 |
Компьютер | 100 |
В С Е Г О: | 3 750 Вт либо 3,75 КВт |
Для правильного расчета электроснабжения дома учитывают коэффициент совмещения. Он обозначает, сколько потребителей работает сразу.
Для установленной мощности в доме, особняке, квартире до 14 кВт, в расчетах применяется коэффициент, равный 0,8. Другими словами берется общая величина нагрузок и множится на 0,8. Для нашего примера в расчетах берут мощность равную 3,75*0,8=3 кВт.
Формула мощности
Разобравшись с определением и историей появления ватта, стоит узнать его формулу. Выглядит она таким образом: N = А/t. И расшифровывается это как работа, разделенная на время.
Иногда для того, чтобы узнать количество ватт, формулу мощности используют несколько другую: N = F х V. В данном примере искомая величина вычисляется не при помощи работы и времени, а с использованием данных силы и скорости.
Фактически вторая формула — это своеобразная адаптация классической
Просто взято во внимание, что работа равна производной силы на расстояние (А = F х S), а скорость — частное от деления расстояния на время (V = S/t). Если поставить все эти данные: получается такой пример: N = F х S/t = F х V
Что измеряется в ваттах?
Для четкого понимания, что измеряется в ваттах, стоит вспомнить понятие энергии. Эта физическая величина, единицей которой в системе СИ является джоуль, используется в качестве обобщенной меры эффективности тепловых процессов, движения, взаимодействия тел и других явлений в живой природе и технике. Ватт представляет собой единицу измерения мощности – величины, определяющей скорость потребления или выделения энергии различными объектами, а также ее передачи, преобразования из одной формы в другую. Иными словами, мощность в ваттах равна энергии в джоулях, деленной на промежуток времени в секундах (1 Вт=1 Дж/с).
В зависимости от физической природы процессов, применительно к которым рассматривается понятие мощности, выделяют следующие ее основные виды:
- тепловая – количество теплоты, выделяемой (поглощаемой) в единицу времени;
- механическая – величина работы силы при перемещении тела, отнесенная к временному промежутку, в течение которого она совершалась;
- электрическая, характеризующая скорость совершения работы одноименным полем по перемещению заряженных частиц.
Внесистемной единицей мощности является лошадиная сила. Она хоть и относится к устаревшим и постепенно выводится из обращения, но ввиду сложившейся традиции употребляется применительно к двигателям внутреннего сгорания транспортных средств и хозяйственной техники. 1 метрическая лошадиная сила эквивалентна приблизительно 735 ваттам.
Употребление еще одной внесистемной единицы – киловатт-час – зачастую приводит к путанице и некорректному сравнению различных физических величин
Важно запомнить, что в киловатт-часах (кВт∙ч) измеряется не мощность, а потребляемая или вырабатываемая электрическая энергия
При рассмотрении электрической мощности в цепях переменного тока выделяют следующие ее разновидности:
- Активная – физически определяет скорость выделения энергии в виде теплоты на участке цепи, обладающем сопротивлением. Обозначается эта величина P и измеряется в ваттах.
- Реактивная – представляет собой энергию, обусловленную переменной составляющей электрического и магнитного поля, которой обмениваются генератор и приемник. Ее обозначают Q и выражают не в ваттах, а в вольт-амперах реактивных (ВАр).
- Полная (кажущаяся), измеряемая в вольт-амперах (ВА). Связь между полной, активной и реактивной мощностью в графическом виде представляется треугольником мощностей с катетами P и Q (на картинке).
В заключение приведем несколько фактов о величине мощности, характеризующей некоторые устройства или процессы.
- При ударе молнии максимальное значение скорости выделения энергии составляет приблизительно 1 ТВт = 1∙1012 Вт.
- Мощность печально известного четвертого энергоблока Чернобыльской АЭС составляла 1000 МВт.
- Приблизительные значения рассматриваемого параметра для передатчика обычного мобильного телефона составляют 1 Вт, конфорок газовой плиты – 1-4 кВт, электрочайника – 1-3 кВт, энергия в секунду, отдаваемая блоком питания компьютера в нагрузку, – 50-1800 Вт.
- Мощность простых лазерных указок с лучом красного цвета – 1-20 мВт.
Сколько Ватт в 1 Ампере?
Теперь давайте попробуем перевести Ватты в Амперы. И для этого нам понадобится еще одна формула:
В ней I – это А, P – Ватт, а U – Вольт.
Произведя несложный расчет по данной формуле, мы сможем узнать, сколько Вт в одном А.
Как мы уже говорили ранее, существует еще один способ для того, чтобы рассчитать, сколько Ватт в 1 А. Для того чтобы воспользоваться им вам нужно будет открыть онлайн-калькулятор
и ввести в него потребляемую мощность, а также напряжение.
Далее, вам всего лишь нужно будет нажать на кнопку с надписью «рассчитать» и в течение пары секунд специальная программа выдаст вам верное значение. Воспользовавшись таким способом вы, несомненно, сможете сэкономить свое время и силы, так как вам не придется самостоятельно рассчитывать все показатели с помощью формул.
Выбирая в магазине фен, блендер или пылесос, можно заметить, что на его лицевой панели всегда указаны цифры с латинской литерой W. Причем, по утверждению продавцов, чем выше ее значение — тем лучше и быстрее будет выполнять свои прямые функции данный электроприбор. Справедливо ли такое утверждение? Возможно, это очередной рекламный трюк? Как расшифровывается W, и что это за величина? Давайте узнаем ответы на все эти вопросы.