§102. Měření výkonu a elektrické energie

Elektrický výrobek v souladu se svým účelem spotřebovává (vytváří) činnou energii spotřebovanou k výkonu užitečné práce. Při konstantním napětí, proudu a účiníku je množství spotřebované (vygenerované) energie určeno poměrem Wp = UItcosφ = Pt

kde P = UIcos φ je činný výkon výrobku; t - délka prac.

Jednotkou energie v SI je joule (J). V praxi se stále používá nesystémová jednotka měření Watt x hodina (Š x v). Vztah mezi těmito jednotkami je následující: 1 Wh = 3,6 kJ nebo 1 W s = 1 J.

V obvodech s periodickým proudem se množství spotřebované nebo generované energie měří indukcí nebo elektronické e elektroměry.

Konstrukčně je indukční měřič mikroelektrický motor, jehož každá otáčka rotoru odpovídá určitému množství elektrické energie. Poměr mezi stavy elektroměru a počtem otáček provedených motorem se nazývá převodový poměr a je indikován na přístrojové desce: 1 kW x h = N otáček kotouče. Převodový poměr určuje konstantu počítadla C = 1 / N, kW x h / ot; C = 1000-3600 / N W x s / ot.

V SI je čítačová konstanta vyjádřena v joulech, protože počet otáček je bezrozměrná veličina. Elektroměry činné energie se vyrábějí jak pro jednofázové, tak pro tří a čtyřvodičové třífázové sítě.

Rýže. jeden . Schéma připojení elektroměrů k jednofázové síti: a - přímé, b - řada měřicích transformátorů

Jednofázový elektroměr (obr. 1, a) elektrické energie má dvě vinutí: proud a napětí a může být připojen k síti podle schémat podobných schématům pro zapínání jednofázových wattmetrů. Pro eliminaci chyb při zapínání elektroměru a následně i chyb měření energií se doporučuje ve všech případech použít spínací obvod elektroměru uvedený na krytu kryjícím jeho výstupy.

Je třeba poznamenat, že když se změní směr proudu v jednom z vinutí měřiče, disk se začne otáčet v druhém směru. Proto by mělo být aktuální vinutí zařízení a napěťové vinutí zapnuto tak, aby se při spotřebě energie přijímačem kotouč počítadla otáčel ve směru označeném šipkou.

Proudový výstup označený písmenem G je vždy připojen ze strany napájení a druhý výstup proudového obvodu označený písmenem I. Kromě toho je výstup napěťového vinutí unipolární s výstupem Г vinutí. proudové vinutí, je připojeno i ze strany napájení.

Při zapínání měřičů přes měřicí transformátory proudu je nutné současně vzít v úvahu polaritu vinutí transformátorů proudu a transformátorů napětí (obr. 1, b).

Elektroměry se vyrábí jak pro použití s libovolnými transformátory proudu, tak transformátory napětí - univerzální, in symbol ke kterému je přidáno písmeno U, a pro použití s transformátory, jejichž jmenovité transformační poměry jsou uvedeny na jejich štítku.

Příklad 1 . Univerzální měřič s parametry Uп = 100 V a I = 5 A se používá s proudovým transformátorem s primárním proudem 400 A a sekundárním proudem 5 A a napěťovým transformátorem s primárním napětím 3000 V a sekundárním napětím. 100 V.

Určete konstantu obvodu, kterou je třeba vynásobit odečty elektroměru, abyste zjistili množství spotřebované energie.

Obvodová konstanta se zjistí jako součin transformačního poměru proudového transformátoru transformačního poměru napěťového transformátoru: D = kti x ktu = (400 x 3000) / (5 x 100) = 2400.

Stejně jako wattmetry mohou být měřiče použity s různými měřicí převodníky, ale v tomto případě je nutné hodnoty přepočítat.

Příklad 2 . Elektroměr určený pro použití s proudovým transformátorem s transformačním poměrem kti1 = 400/5 a napěťovým transformátorem s transformačním poměrem ktu1 = 6000/100 se používá v obvodu pro měření energie s jinými transformátory s těmito transformačními poměry: kti2 = 100/ 5 a ktu2 = 35000/100. Určete konstantu obvodu, kterou se musí vynásobit odečty měřiče.

Obvodová konstanta D = (kti2 x ktu2) / (kti1 x ktu1) = (100 x 35 000) / (400 x 6000) = 35/24 = 1,4583.

Třífázové elektroměry, určené k měření energie v třívodičových sítích, jsou konstrukčně dva kombinované jednofázové elektroměry (obrázek 2, a, b). Mají dvě proudová vinutí a dvě napěťová vinutí. Obvykle se takové čítače nazývají dvouprvkové čítače.

Vše, co bylo výše řečeno o nutnosti dodržet polaritu vinutí přístroje a vinutí s ním použitých měřicích transformátorů ve spínacích obvodech jednofázových elektroměrů, plně platí pro spínací obvody, třífázové elektroměry.

Pro vzájemné odlišení prvků u třífázových elektroměrů jsou svorky navíc označeny čísly, která současně udávají pořadí fází napájecí sítě připojené ke svorkám. Na svorky označené čísly 1, 2, 3 je tedy připojena fáze L1 (A), na svorky 4, 5 fáze L2 (B) a na svorky 7, 8, 9 fáze L3 (C).

Definice odečtů elektroměrů obsažených v transformátorech je diskutována v příkladech 1 a 2 a je plně použitelná pro třífázové elektroměry. Všimněte si, že číslo 3, stojící na elektroměrovém panelu před transformačním poměrem jako násobič, hovoří pouze o nutnosti použití tří transformátorů a proto při určování trvalé schéma nebere se v úvahu.

Příklad 3 Určete obvodovou konstantu pro univerzální třífázový elektroměr používá se s proudovými a napěťovými transformátory, 3 x 800 A / 5 a 3 x 15000 V / 100 (formát záznamu konkrétně opakuje záznam na palubní desce).

Určete konstantu obvodu: D = kti x ktu = (800 x 1500) / (5-100) = 24000

Rýže. 2. Schémata připojení třífázových elektroměrů do třívodičové sítě: a - přímé pro měření činné (zařízení P11) a jalové (zařízení P1 2) energie, b - průchozí proudové transformátory pro měření činné energie

Je známo, že při změně při různých proudech I lze získat stejnou hodnotu činného výkonu UIcosφ, a tedy i činnou složku proudu Ia = Icosφ.

Zvýšení účiníku vede ke snížení proudu I pro daný činný výkon, a proto zlepšuje využití přenosových vedení a dalších zařízení. S poklesem účiníku při konstantním činném výkonu je nutné zvýšit proud I spotřebovaný výrobkem, což vede ke zvýšení ztrát v přenosových vedeních a dalších zařízeních.

Výrobky s nízkým účiníkem tedy spotřebovávají ze zdroje další energii Δ Wp, která je nezbytná pro pokrytí ztrát odpovídajících zvýšené hodnotě proudu. Tato dodatečná energie je úměrná jalovému výkonu výrobku a za předpokladu, že hodnoty proudu, napětí a účiníku jsou v čase konstantní, lze ji zjistit ze vztahu Δ Wp = kWq = kUIsinφ, kde Wq = UIsinφ je reaktivní energie (konvenční pojetí).

Proporcionalita mezi jalovou energií elektrického produktu a energií generovanou dodatečně ve stanici je zachována i při změně napětí, proudu a účiníku v čase. V praxi je jalová energie měřena mimosystémovou jednotkou (var xh a jeho deriváty - kvar xh, Mvar xh atd.) pomocí speciálních měřičů, které jsou konstrukčně zcela podobné měřičům činné energie a liší se pouze spínacími obvody vinutí. (viz obr. 2, a, zařízení P12).

Všechny výpočty související se stanovením jalové energie naměřené elektroměry jsou obdobné jako výše uvedené výpočty pro elektroměry činné energie.

Je třeba poznamenat, že energii spotřebovanou v napěťovém vinutí (viz obr. 1, 2) elektroměr nezohledňuje a veškeré náklady nese výrobce elektřiny a energie spotřebovaná proudovým obvodem zařízení je zohledněna měřidlem, tj. v tomto případě je účtována spotřebiteli.

Kromě energie lze pomocí elektroměrů určit i některé další charakteristiky zátěže. Například podle odečtů jalových a činných elektroměrů je možné určit hodnotu váženého průměrného zatížení tgφ: tgφ = Wq / Wp, kde e Wz je množství energie zohledněné elektroměrem činné energie. za dané časové období je Wq stejné, ale zohledněné měřičem jalové energie za stejnou dobu. Při znalosti tgφ se cosφ zjistí z goniometrických tabulek.

Pokud mají oba měřiče stejný převodový poměr a obvodovou konstantu D, lze zjistit zatížení tgφ pro daný okamžik. K tomu se za stejný časový interval t = (30 - 60) s počítá současně počet otáček nq měřiče jalového energie a počet otáček np měřiče činné energie. Potom tgφ = nq / np.

Při dostatečně konstantní zátěži je možné z odečtů měřiče činné energie určit její činný výkon.

Příklad 4 V sekundárním vinutí transformátoru je zařazen měřič činné energie s převodovým poměrem 1 kW x h = 2500 ot./min. Vinutí elektroměru jsou připojena přes proudové transformátory s kti = 100/5 a napěťové transformátory s ktu = 400/100. Po dobu 50 sekund udělal kotouč 15 otáček. Určete činný výkon.

Konstantní schéma D = (400 x 100) / (5 x 100) = 80. S ohledem na převodový poměr je konstanta počítadla C = 3600 / N = 3600/2500 = 1,44 kW x s / ot. Při zohlednění konstantního schématu C "= CD = 1,44 x 80 = 11 5,2 kW x s / ot.

Tak a m tedy, n otáček d nároku odpovídá spotřebě energie Wp = C"n = 115,2 [15 = 1728 kW x s. Výkon zátěže P = Wp/t = 17,28 / 50 = 34,56 kW.

Jeden z principů Event Shaping Method doporučuje, abychom byli silní na cestě k vytouženým cílům. Navíc být silný ne fyzicky (což je také dobré, ale není nutné), ale silný vnitřně, energeticky.

Pod pojmem „síla“ nebo „vnitřní energie“ v v tomto případě rozumíme nějaké velmi jemné substanci, kterou přijímáme z jídla, vzduchu, od jiných lidí, z přírody, od egregorů různých úrovní, z Kosmu a jakýchkoli jiných zdrojů, o kterých něco víte nebo jste o nich slyšeli. V různých systémech víry se tomu říká termíny „bioenergie“, „prána“, energie „qi“ atd. Žádný z těchto termínů nepoužijeme, ale zkuste si vystačit se slovem „energie“.

Jen málo lidí se věnuje nějakému cvičení nebo zdravotním systémům. Proto energetické příležitosti moderní muž kteří nepraktikují speciální techniky, jako je jóga nebo qigong, jsou často velmi omezeni.

Mezitím úroveň naší energetiky určuje vykonavatele „zakázek“ a rychlost jejich realizace.

Konzultace duševního léčitele. Pomoc obdrží každý, kdo o ni požádá!

OK pomáhá- platforma č. 1 pro bezplatné online semináře.

Učte se snadno, trávte čas užitečně → https://okhelps.com/

Získejte odpovědi na své otázky od odborníků!

Kilowatt je násobek wattů

Watt

Watt(W, W) je systémová jednotka pro měření výkonu.
Watt- univerzální odvozená jednotka v soustavě SI se zvláštním názvem a označením. Jako měrná jednotka pro výkon byl „Watt“ uznán v roce 1889. Zároveň byla tato jednotka pojmenována po Jamesi Wattovi (Watt).

James Watt - muž, který vynalezl a vyrobil univerzální parní stroj

Jako odvozená jednotka systému SI byl „Watt“ začleněn v roce 1960.
Od té doby se k měření výkonu všeho v řadě používají watty.

V soustavě SI je ve wattech povoleno měřit jakýkoli výkon - mechanický, tepelný, elektrický atd. Je také povoleno vytváření násobků a podnásobků původní jednotky (Watt). K tomu se doporučuje použít sadu standardních předpon systému SI, jako je kilo, mega, giga atd.

Pohonné jednotky, násobky wattů:

1 watt
1000 wattů = 1 kilowatt
1 000 000 wattů = 1 000 kilowattů = 1 megawatt
1 000 000 000 wattů = 1 000 megawattů = 1 000 000 kilowattů = 1 gigawatt
atd.

Kilowatthodina

V soustavě SI žádná taková jednotka měření neexistuje.
Kilowatthodina(kWh, kWh) je jednotka mimo systém, která je odvozena výhradně pro účtování spotřebované nebo vyrobené elektřiny. V kilowatthodinách se zohledňuje množství spotřebované nebo vyrobené elektřiny.

Použití „kilowatthodiny“ jako měrné jednotky na území Ruska upravuje GOST 8.417-2002, který jednoznačně uvádí název, označení a rozsah „kilowatthodiny“.

Stáhnout GOST 8.417-2002 (Stažení: 2305)

Výňatek z GOST 8.417-2002 " Státní systém zajištění jednotnosti měření. Jednotky množství “, str. 6 Jednotky nezahrnuté do SI (fragment tabulky 5).

Nesystémové jednotky, přípustné pro použití na stejné úrovni jako jednotky SI

K čemu je kilowatthodina?

GOST 8.417-2002 doporučuje používat „kilowatthodinu“ jako hlavní měrnou jednotku pro účtování množství spotřebované elektřiny. Protože "kilowatthodina" je nejpohodlnější a nejpraktičtější forma, která vám umožní získat nejpřijatelnější výsledky.

Zároveň GOST 8.417-2002 absolutně nenamítá proti použití více jednotek vytvořených z "kilowatthodiny" v případech, kdy je to vhodné a nutné. Například při laboratorních pracích nebo při účtování elektřiny vyrobené v elektrárnách.

Tvořené násobky jednotek vzhledu "kilowatthodiny", v tomto pořadí:

1 kilowatthodina = 1000 watthodin,
1 megawatthodina = 1000 kilowatthodin,
atd.

Jak správně napsat kilowatthodinu⋅

Pravopis termínu "kilowatthodina" v souladu s GOST 8.417-2002:

celé jméno musí být napsáno s pomlčkou:
watthodina, kilowatthodina
krátké označení musí být napsáno přes tečku:
Wh, kWh, kWh

Cca. Některé prohlížeče špatně interpretují HTML kód stránky a místo tečky (⋅) zobrazují otazník (?) nebo nějaký jiný krakozyabr.

Analogy GOST 8.417-2002

Nejvíce národní technické normy ze současných postsovětských zemí jsou navázány na standardy bývalé Unie, proto v metrologii kterékoli země v postsovětském prostoru lze najít analog ruského GOST 8.417-2002, buď odkaz na něj nebo jeho revidovanou verzi.

Výkonové označení elektrických spotřebičů

Běžnou praxí je označení výkonu elektrických spotřebičů na jejich pouzdru.
Je možné následující označení výkonu elektrického zařízení:

ve wattech a kilowattech (W, kW, W, kW)
(označení mechanického nebo tepelného výkonu elektrického spotřebiče)
ve watthodinách a kilowatthodinách (Wh, kWh, W⋅h, kW⋅h)
(označení spotřebovaného elektrického výkonu elektrospotřebiče)
ve voltampérech a kilovoltampérech (VA, kVA)
(označení celkového elektrického výkonu elektrospotřebiče)

Měrné jednotky pro indikaci výkonu elektrických spotřebičů

watt a kilowatt (W, kW, W, kW)- jednotky měření výkonu v soustavě SI Používá se k označení celkového fyzického výkonu čehokoli, včetně elektrických spotřebičů. Pokud je na plášti elektrické jednotky označení ve wattech nebo kilowattech, znamená to, že tato elektrická jednotka během svého provozu vyvíjí indikovaný výkon. Zpravidla se ve "wattech" a "kilowattech" uvádí výkon elektrocentrály, která je zdrojem nebo spotřebitelem mechanické, tepelné nebo jiného druhu energie. Ve "wattech" a "kilowattech" je vhodné označit mechanický výkon elektrických generátorů a elektromotorů, elektrických topných zařízení a jednotek atd. K označení ve "wattech" a "kilowattech" vyrobeného nebo spotřebovaného fyzického výkonu generátoru dochází za podmínky, že použití pojmu elektrický výkon dezorientuje koncového uživatele. Například pro majitele elektrického ohřívače je důležité množství přijatého tepla a teprve potom - elektrické výpočty.

watthodina a kilowatthodina (W⋅h, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)- mimosystémové jednotky měření spotřebované elektrické energie (spotřebovaný výkon). Příkon je množství elektřiny spotřebované elektrickým zařízením na jednotku jeho provozu. Nejčastěji se pro označení příkonu domácích elektrospotřebičů používají „watthodiny“ a „kilowatthodiny“, podle kterých se vlastně volí.

voltampér a kilovoltampér (VA, kVA, VA, kVA)- Jednotky SI elektrického výkonu, ekvivalentní wattům (W) a kilowattům (kW). Používají se jako měrné jednotky pro velikost zdánlivého výkonu střídavého proudu. Voltampéry a kilovoltampéry se používají v elektrických výpočtech v případech, kdy je důležité znát a přesně fungovat elektrické koncepty... V těchto jednotkách měření můžete určit elektrický výkon jakéhokoli elektrického spotřebiče střídavý proud... Takové označení bude nejvíce odpovídat požadavkům elektrotechniky, z toho hlediska - všechny elektrické spotřebiče na střídavý proud mají aktivní a jalové složky, proto by celkový elektrický výkon takového zařízení měl být určen součtem jeho částí . Zpravidla se ve "voltampérech" a jejich násobcích měří a označují výkony transformátorů, tlumivek a jiných čistě elektrických měničů.

Volba jednotek měření se v každém případě provádí individuálně, podle uvážení výrobce. Od různých výrobců tedy najdete, jejichž výkon se udává v kilowattech (kW, kW), v kilowatthodinách (kWh, kWh) nebo ve voltampérech (VA, VA). A první, druhý a třetí - nebude chyba. V prvním případě výrobce udával tepelný výkon (jako topnou jednotku), ve druhém spotřebovaný elektrický výkon (jako elektrický spotřebič), ve třetím celkový elektrický výkon (jako elektrický spotřebič).

Vzhledem k tomu, že elektrické zařízení pro domácnost je dostatečně nízkoenergetické, aby vzalo v úvahu zákony vědecké elektrotechniky, pak na úrovni domácností se všechna tři čísla prakticky shodují

Vzhledem k výše uvedenému můžete odpovědět na hlavní otázku článku

Kilowatt a kilowatthodina | Jaký je v tom rozdíl?

Největší rozdíl je v tom, že kilowatt je měrnou jednotkou pro výkon a kilowatthodina je měrnou jednotkou pro elektřinu. Zmatek a zmatek vzniká na úrovni domácností, kde se pojmy kilowatty a kilowatthodiny ztotožňují s měřením vyrobeného a spotřebovaného výkonu domácího elektrospotřebiče.
Na úrovni domácího spotřebiče-elektrického měniče je rozdíl pouze v oddělení konceptů dodávané a spotřebované energie. Tepelný nebo mechanický výkon elektrocentrály se měří v kilowattech. Spotřebovaný elektrický výkon elektrocentrály se měří v kilowatthodinách. U elektrického spotřebiče pro domácnost se údaje o vyrobené (mechanické nebo tepelné) a spotřebované (elektrické) energii prakticky shodují. V každodenním životě proto není rozdíl v tom, jaké pojmy vyjadřovat a v jakých jednotkách měřit výkon elektrických spotřebičů.
Propojení měrných jednotek kilowatt a kilowatthodina je použitelné pouze pro případy přímé a zpětné přeměny elektrické energie na mechanickou, tepelnou atd.
Je zcela nepřijatelné používat jednotku měření "kilowatthodinu" při absenci procesu přeměny elektřiny. Například v „kilowatthodině“ nemůžete měřit spotřebu topného kotle na dřevo, ale můžete měřit spotřebu elektrického topného kotle. Nebo například v „kilowatthodině“ nemůžete změřit příkon benzínového motoru, ale můžete změřit příkon elektromotoru
V případě přímé nebo zpětné přeměny elektrické energie na mechanickou nebo tepelnou energii můžete propojit kilowatthodinu s jinými energetickými jednotkami pomocí online kalkulátoru na webu tehnopost.kiev.ua:

- Volt(často jednoduše označované V) je množství napětí, které tlačí proud obvodem. V Evropě je proud zásobující domácnosti obvykle 240 voltů, i když se napětí může lišit až o 14 voltů nad nebo pod tuto hodnotu.

- Ampér(amp. nebo A, pro zkratku) je hodnota, která se používá k měření síly proudu, tj. počet elektricky nabitých částic nazývaných elektrony, které projdou daným bodem v obvodu každou sekundu. K výrobě jednoho ampéru jsou potřeba miliardy elektronů. Hodnota, vyjádřená v ampérech, je určena částečně napětím a částečně odporem.

- Ohm- hodnota používaná k měření odporu. Je pojmenován po německém fyzikovi z 19. století Georgu Simonu Ohmovi, který stanovil zákon, že síla proudu procházejícího vodičem je nepřímo úměrná odporu. Tento zákon lze vyjádřit rovnicí: Volty / Ohmy = Ampery. Pokud tedy znáte dvě z jmenovaných veličin, můžete vypočítat třetí.

- Watt(W) je množství energie, které ukazuje, kolik proudu je v daném okamžiku spotřebováno v zařízení. Vztah mezi volty, ampéry a watty je vyjádřen jinou rovnicí, která vám pomůže provést jakékoli výpočty. Možná je budete potřebovat pro výpočty v této knize:

Volty x ampéry = watty

Je přijímáno k použití kilowatt (kW) jako jednotka energie pro velké výpočty. Jeden kilowatt se rovná tisíci wattů.

- Kilowatthodina je hodnota pro měření celkového množství spotřebované energie. Pokud například spotřebujete 1 kW energie za 1 hodinu, projeví se to na elektroměru a tato hodnota spotřebované elektřiny bude zahrnuta do vaší knihy výpočtu elektřiny.

5 Jednotky měření tepelné energie

Hodnota spotřebované tepelné energie ( množství tepla) měření lze vytisknout - Gcal, GJ, MWh, kWh. tepelnou energii lze přenést ke spotřebiteli pomocí dvou typů nosičů tepla: horké vody nebo páry.

Tepelnou energii lze měřit jako:

teplo(množství tepla), které je charakteristické pro proces výměny tepla a je určeno množstvím energie přijaté (vydané) tělem v procesu výměny tepla; v mezinárodní soustavě jednotek (SI) se měří v joulech (J), zastaralou jednotkou je kalorie (1 kal = 4,18 J)).

entalpie chladicí kapaliny, což je termodynamický potenciál (nebo funkce stavu) a je určen hmotností, teplotou a tlakem chladiva, v mezinárodní soustavě jednotek (SI) se měří v kaloriích

Entalpie chladiva se používá jako míra (kvantitativní charakteristika) tepelné energie. Technologické vlastnosti tepelné energie předurčují originalitu jejího dodávání a přijímání a v důsledku toho i postup účtování tepelné energie, který závisí především na typu tepelného nosiče, kterým je přenášena. Termální energie; za druhé ze systému zásobování teplem, který se dělí na otevřenou vodní (nebo páru) a uzavřenou.

Měření tepelné energie a její účtování nejsou totožné pojmy, protože dimenze je zjištění hodnoty fyzikální veličiny empiricky pomocí měřicích přístrojů a účetnictví tepelná energie - využití výsledků měření.

Mezinárodní soustava jednotek každému řekne, jak se měří elektřina. Tyto informace jsou potřebné pro správné a bezpečné používání domácích elektrických spotřebičů.

Jednotky napětí

Napětí se měří ve voltech. Pro dodávku elektřiny do soukromých domů se používá jednofázová síť s napětím 220 voltů.

Existuje však také třífázová síť, pro kterou je napětí 380 voltů. 1000 voltů obsahuje 1 kilovolt. Podle tohoto indikátoru se napětí 220 a 380 voltů rovná 0,22 a 0,4 kilovoltům.

Měření proudu

Proud je spotřebovaná zátěž, ke které dochází, když jsou domácí spotřebiče nebo zařízení v provozu. Měří se v ampérech.

Měření odporu

Odpor je důležitým ukazatelem, který ukazuje, s jakým odporem prochází materiálem elektrický proud. Při měření odporu bude odborník schopen zjistit, zda elektrický spotřebič funguje nebo je mimo provoz. Odpor se měří v ohmech.

Lidské tělo má odpor od dvou do deseti kilohmů.

Pro posouzení odolnosti materiálů, za účelem jejich dalšího využití pro výrobu elektrotechnických výrobků, se používá indikátor měrného odporu vodiče. Tato hodnota závisí na ploše průřezu a délce vodiče.

Měření výkonu

Množství elektřiny spotřebované zařízeními za určitou jednotku času se nazývá výkon. Měří se ve wattech, kilowattech, megawattech, gigawattech.

Měření elektřiny elektroměrem

Pro zjištění spotřeby elektřiny v bytě nebo domě se používá měření např. 1 kilowatt za 60 minut. Při zaznamenávání spotřeby elektřiny je pro správné měření elektřiny důležité výkon vynásobit časem.

Nyní víte, jak se měří elektřina. Nyní můžete snadno určit výkon zařízení a jaké napětí je v zásuvce, abyste jej nepoškodili. Díky popsaným charakteristikám lze předejít vážným a nebezpečným chybám při používání elektrických zařízení.

Pojem elektřina (elektrická energie, elektřina) je fyzikální a rozšířený pojem. V každodenním životě a průmyslu to znamená proces výroby (výroby), přenosu a distribuce elektřiny, kterou lze získat 2 způsoby:

od společnosti dodávající energii;
s pomocí tzv. generátorů.

Měrnou jednotkou pro spotřebu elektřiny je kWh. Elektřina má řadu pozitivních vlastností a díky nim je hojně využívána ve všech odvětvích našeho hospodářství a samozřejmě i v běžném životě. Tyto zahrnují:

snadnost vývoje;
schopnost přenášet na velké vzdálenosti;
schopnost transformace na jiné druhy energie;
snadná a jednoduchá distribuce mezi různé spotřebitele.

V dnešní době je těžké si představit výrobu, zemědělství a každodenní život lidí bez použití elektřiny. S jeho pomocí se osvětlují budovy, prostory a území, pracují různé stroje, zařízení a zařízení, pohybuje se elektrická doprava, vytápí domy a výrobní prostory, provádí se komunikace a mnoho dalšího.

K výrobě (přeměně různých druhů energie na elektrickou energii) elektřiny dochází pomocí tepla, vodní, jaderné a alternativní energie. Elektřina se vyrábí ve speciálních elektrárnách, jejichž fungování a princip činnosti je dán jejich názvem.

Aktivní a jalová elektřina

Přenos elektřiny se provádí vzduchem nebo kabelovým vedením. Taková vedení se nazývají elektrické sítě. Výpočet spotřebované elektřiny s účastníky se provádí s ohledem na celkový výkon proudu procházejícího elektrickým obvodem. Celková spotřeba energie je rozdělena do 2 energetických ukazatelů:

aktivní;
reaktivní.

Činná energie, která je součástí vyrobeného celkového výkonu (měřeno v kVA), vykonává užitečnou práci a u většiny elektrických spotřebičů se s ní ve výpočtech shoduje. Pokud je například u některého zařízení (žehlička, elektrická trouba, topidlo atd.) v pasu uveden činný výkon v kW, bude celkový výkon stejný, pouze v kVA.

V elektrických obvodech s reaktivními prvky (kapacitní nebo indukční zátěž) je část celkového výkonu vynaložena nikoli na užitečné roboty. To bude reaktivní elektřina. Tento koncept je typický pro AC obvody. Zde existuje takový jev, jako je nesoulad fáze napětí s fází proudu. Dochází buď k předstihu (při kapacitní zátěži) nebo ke zpoždění (při indukční zátěži). Ztráty jsou způsobeny zahříváním. Mnoho domácích a průmyslových spotřebičů a zařízení má reaktivní složku (elektromotory, přenosné elektrické nářadí, domácí spotřebiče atd.). Poté se při výpočtu spotřebované elektřiny zavádí korekční faktor výkonu. Označuje se jako cos fi a jeho hodnota se obvykle pohybuje v rozmezí od 0,6 do 0,9 (uvádí se v pasových údajích pro konkrétní elektrické zařízení). Pokud je například v pasu přenosného nástroje uveden výkon 0,8 kW a hodnota cos = 0,8, bude v tomto případě celková spotřeba energie - 1 kW (0,8 / 0,8). Je považován za negativní jev a s poklesem ukazatele cos klesá užitečný výkon.

Poznámka! Při absenci nebo ztrátě pasu pro konkrétní elektrické zařízení se pro výpočet celkového výkonu použije koeficient cos = 0,7.

Čím vyšší hodnota cos, tím menší ztráta činné elektřiny a samozřejmě taková elektřina bude levnější. Pro zvýšení tohoto koeficientu se používají různá kompenzační zařízení. Mohou to být pokročilé generátory proudu, kondenzátorové baterie a další zařízení.

Kromě přenosu přes vodiče existuje také bezdrátový přenos elektřina. PROTI tento moment existuje technologie Bezdrátové nabíjení mobilní telefony a některé, elektrická vozidla atd. Mají omezení v dosahu a nízkou účinnost přenosu energie, takže o jejich širokém využití není třeba mluvit.

Watt(označení: W, W) - v systémuSI jednotka Napájení.

Pro výpočty související s výkonem není vždy vhodné používat watty samotné. Někdy, když jsou měřené veličiny velmi velké nebo velmi malé, je mnohem pohodlnější použít měrnou jednotku se standardními předponami, čímž se vyhneme konstantním řádovým výpočtům. Tedy při navrhování a výpočtech radarů a rádia nejčastěji používají pW nebo nW, pro lékařské přístroje jako EEG a EKG , použijte μW. Při výrobě elektřiny, stejně jako při projektování železnice lokomotivy užijte si megawatty (MW) a gigawatty (GW).

Kvůli podobným jménům kilowatt a kilowatthodinačasto zmatený při každodenním používání, zejména pokud jde o elektrické spotřebiče. Tyto dvě jednotky měření však odkazují na různé fyzikální veličiny. Watty a tedy kilowatty měří výkon, tedy množství energie spotřebované zařízením za jednotku času. Watthodina a kilowatthodina jsou jednotky měření energie, to znamená, že neurčují vlastnosti zařízení, ale množství práce, kterou toto zařízení vykoná.

Tyto dvě veličiny spolu souvisí následujícím způsobem. Pokud žárovka s výkonem 100 W pracoval 1 hodinu, jeho práce vyžadovala 100 Wh energie, neboli 0,1 kWh. 40wattová žárovka spotřebuje stejné množství energie za 2,5 hodiny. Kapacita elektrárny se měří v megawattech, ale množství prodané elektřiny se bude měřit v kilowatthodinách (megawatthodinách).

Proto kilowatthodina (kWh) - off-system jednotka práce nebo vyrobené množství energie ... Slouží především k měření spotřeby elektřina v každodenním životě, národní hospodářství a pro měření výroby energie v elektroenergetika.

Zajímavosti

S 1 kWh, 75 kg uhlí , 35 kg oleje , upéct 88 chlebů chleba, utkat 10 metrů bavlny, zorat 2,5 akru půdy

Energie látky je její schopnost konat práci. Existuje mnoho druhů energie. Chemici se nejvíce „zajímají“ o kinetickou a potenciální energii.

1. Kinetická energie

Kinetická energie je energie pohybu.

Každé pohybující se těleso má kinetickou energii. Čím větší je hmotnost tělesa a jeho rychlost, tím více kinetické energie má. Při kontaktu s jiným tělesem se část kinetické energie přenáší na toto těleso. Například úderem koule kulečníkovým tágem na ni (kouli) přeneseme část kinetické energie – koule se začne pohybovat. Při srážce s jinou kuličkou se část energie opět předá (přerozdělí) a v pohybu již budou dvě kuličky. Kinetická energie může být přeměněna na jiné druhy energie. Takže ve vodní elektrárně se kinetická energie padající vody přeměňuje na elektrickou energii generovanou turbínou generátoru.

Pamatujete na zákon zachování energie? - "Energie nikde beze stopy nezmizí a z ničeho se neobjeví - pouze přechází z jednoho typu do druhého" (zde je nutné mít výhradu, že se to netýká jaderných reakcí).

2. Potenciální energie

Potenciální energie je „latentní“ energie, která závisí na poloze těles a je schopna se za určitých podmínek projevit.

Rampouch visící na střeše domu tedy nemá kinetickou energii (protože se nehýbe), ale má „dobrou“ potenciální energii (která je tím větší, čím je rampouch masivnější a čím je střecha vyšší). domu). Za určitých podmínek (když slunce dobře hřeje) se námraza může odtrhnout a spadnout na zem. V tomto případě se potenciální energie v něm uložená přemění na kinetickou energii.

Chemici se však o takové potenciální energetické aspekty nezajímají. Zajímají se o potenciální energii obsaženou v chemických vazbách:
- Jak se v těle ukládá energie potravy, kterou jíme?
- proč auto nejde bez benzínu? ...

3. Jak měřit energii

Fyzici mohou snadno měřit potenciální a kinetickou energii tělesa. K tomu potřebujete znát hmotnost tělesa, jeho rychlost (kinetická energie) nebo vzdálenost od země (potenciální energie).

Pro chemiky se tato výzva stává obtížnější.

Potenciální energie uložená v chemických vazbách závisí na typu a počtu vazeb, které lze přerušit.

K měření kinetické energie látky stačí změřit její teplotu. V tomto případě se měří průměrná kinetická energie částic, které se v látce pohybují.

Mírou celkového množství energie látky je její teplo. Například teplota vody ve vaší sklenici a v Černém moři může být stejná. Ale abyste ji zvýšili řekněme o 1 °C, potřebujete úplně jiné množství energie na sklenici a na moře. Můžeme tedy říci, že teplo bere v úvahu takovou složku hmoty, jako je objem.

Jednotkou SI pro teplo je Joule. Je však „používán“ jiný metrický systém – kalorie (cal):

1 kal = 4,184 J

Kalorie je docela malá jednotka měření:

Proto se častěji používají kilokalorie (kcal): 1 kcal = 1000 kalorií.

Všichni uživatelé elektrospotřebičů chtějí před nákupem nového zařízení vědět, jak vypočítat spotřebu elektrické energie. To je nezbytné pro plánování zatížení domácí elektrické sítě nebo konkrétního zdroje energie. Také síla - nejdůležitějším ukazatelem pro hrubý výpočet nákladů na energie.

Výkonový vzorec

První věc, kterou musíte věnovat pozornost, jsou pasová data zařízení. Spotřeba energie ve wattech může být také uvedena na různých štítcích připevněných k zařízením.

Indikátor napájení je často indikován ve voltampérech (V * A). To se obvykle stává, když energie spotřebovaná zařízením má reaktivní složku. Poté je indikován celkový výkon elektrického zařízení a je měřen ve voltampérech.

Tyto informace ale nejsou vždy dostupné. Pak přichází na pomoc jednoduchý vzorec a měřicí přístroje.

Hlavní vzorec používaný pro výpočet spotřeby energie:

P = I * U, to znamená, že musíte vynásobit napětí a proud.

Pokud v pasových datech elektrického spotřebiče není napájení, ale je indikován proud, lze jej rozpoznat podle tohoto vzorce. Předpokládejme, že zařízení odebírá proud 1 A a pracuje ze sítě 220 V. Pak P = U * I = 1 * 220 = 220 W.

Měření výkonu pomocí přístrojů

Pokud se jedná o běžný domácí spotřebič zapojený do zásuvky, pak napájecí napětí elektrické sítě známé - 220 V. Při připojení k jiným zdrojům energie se odebírá jejich napětí.

Intenzitu proudu lze měřit:

klešťový měřič;
pomocí testeru.

S pomocí klešťového měřiče jsou měření snadnější, protože se provádějí bezkontaktním způsobem na jednom vodiči vhodném pro zátěž.

Existují dva způsoby, jak měřit výkon pomocí multimetru:

Zapněte jej v aktuálním režimu měření v sérii s elektrickým spotřebičem a poté vypočítejte výkon pomocí vzorce. Tato metoda není vždy vhodná, protože nemusí být možné přerušit napájecí obvod zařízení pro připojení multimetru;
Připojte multimetr k zařízení v režimu měření odporu a poté určete proud pomocí vzorce I = U / R se znalostí napětí. Poté spočítejte výkon.

Důležité! Pokud se měří proudová síla domácích elektrických spotřebičů, pak je tester nastaven na měření střídavého proudu.

Měřič výkonu

Problém přesného výpočtu spotřeby energie televizoru nebo počítačového displeje spočívá v kvalitě sestavení obrazovky, funkcích pro úsporu energie a vzorech používání zařízení konkrétním uživatelem. Dobrá cesta zjistěte přesně spotřebu konkrétního elektrospotřebiče – použijte speciální wattmetr pro měření výkonu domácích zařízení.

Tento měřič je levný, ale bezpečný a účinný prostředek pro stanovení spotřeby energie. Wattmetr se zapojí přímo do zásuvky a následně se do její zásuvky připojí elektrický spotřebič.

Měření výkonu elektroměrem

Chcete-li zjistit výkon elektrického spotřebiče pomocí měřiče, musíte odpojit všechna ostatní zařízení od sítě a podívat se na měřič:

Tady je elektronická zařízení měření, které okamžitě ukazují, jaká je spotřeba energie. K tomu stačí použít příslušná tlačítka po nalezení aktivního výkonu;
U jiných elektroměrů umožňuje blikající indikátor počítat počet impulsů. Například, když je spočítáte za 1 minutu, musíte výsledné číslo vynásobit 60 (získáte počet pulzů za hodinu). Na zařízení musí být uvedena hodnota imp / kW * h (3200 nebo jiný údaj). Nyní se počet impulsů za hodinu vydělí imp / kW * h a získá se výkon elektrického spotřebiče;
Pokud je instalován indukční měřič, výkon se vypočítá v několika krocích.

Výpočet spotřeby energie pomocí indukčního měřiče:

na displeji počítadla musíte najít číslo udávající počet otáček disku na 1 kWh;
pomocí stopek spočítejte, kolik otáček disk dokončí za 15 sekund (můžete použít jiný časový interval);
vypočítejte výkon podle vzorce P = (3600 x N x 1000) / (15 xn), kde n je koeficient nalezený na počítadle, N je počet započítaných otáček disku, 15 je časový interval v sekundách, který může být reprezentován jinou číslicí.

Příklad. Za 15 sekund udělal kotouč 5 otáček. Převodový poměr elektroměru je 1200. Pak se výkon bude rovnat:
P = (3600 x 5 x 1000) / (15 x 1200) = 1000 W.

Je zřejmé, že měřit výkon zařízení určených pro nízkou spotřebu pomocí indukčního měřiče je téměř nemožné. Chyba měření je příliš velká. Pokud se kotouč otáčí velmi pomalu, není možné správně započítat zlomek otáčky. Na elektronickém měřiči bude výsledek o něco přesnější.

V síti jsou kalkulačky pro výpočet výkonu, kde musíte zadat hodnoty proudů a napětí do příslušných oken a získat vypočítanou hodnotu výkonu. Někdy v poli kalkulačky stačí uvést název elektrického spotřebiče. Další možností je použít tabulky, které ukazují průměrné hodnoty příkonu pro různé elektrické spotřebiče.

Spotřebovaná energie

Spotřeba energie úzce souvisí s výkonem. Vypočítává se na základě výkonu zařízení vynásobeného dobou provozu. To je přesně metrika, podle které se posuzují spotřebitelské náklady na energii. Přesnou hodnotu spotřebovaného příkonu v celém bytě nebo domě za určité časové období ukáže údaj elektroměru. K promyšlení způsobů, jak tuto spotřebu snížit, se využívá měření výkonu konkrétních elektrických spotřebičů.

Způsoby úspory energie:

Pokud je to možné, snažte se nepoužívat staré modely ledniček, televizorů a dalších domácích elektrospotřebičů, které jsou určeny pro výrazně vyšší spotřebu;
Vyměňte žárovky za zářivkové, nebo ještě lépe - za LED. Pro srovnání: průměrná žárovka spotřebuje 60 W, zářivka - 15 W a LED žárovka - pouze 8 W. Při použití 5 žárovek odlišné typy do 3 hodin denně se získá denní spotřeba: žárovky - 0,900 kWh, zářivky - 0,225 kWh, LED žárovky - 0,120 kWh Výrazné úspory;

Důležité! Nízký výkon úsporné žárovky neznamená špatné osvětlení. Jejich svítivost prakticky odpovídá výkonnějším obdobám žárovek.

Většina televizních a počítačových obrazovek spotřebovává 0,1 až 3 watty elektřiny, a to i v režimu spánku. Proto je důležité je odpojit od sítě, když se zařízení delší dobu nepoužívají.

Metody pro výpočet výkonu pomocí měření pomocí testeru poskytnou přibližné hodnoty kvůli nedostatečnému zohlednění indikátoru jalového výkonu ve střídavých energetických sítích. Nejpřesnější je měření příkonu wattmetrem pro domácí použití.