Расчеты мощности энергопотрeбления: что такое квт часы и как их перевести

Сколько вольт в 1 киловатте

Вольт является производной единицей. Если сила тока равна 1 амперу, то 1 вольт равен 1 ватту. 1 киловатт равен 1 000 ватт, поэтому если сила тока равна 1 амперу, то 1 000 вольт. То же правило действует при пересчете из вольт в киловатты.

Не менее часто приходится выяснять, сколько киловатт содержится в 220 вольтах (стандартные розетки, например, имеют именно такое напряжение). Здесь измерить немного сложнее: нужно учитывать количество ампер. Те же бытовые розетки имеют емкость 16 ампер. Следовательно, 1 вольт соответствует 16 ваттам. Если умножить количество ватт на количество вольт, то получится 3,5 киловатта. Если количество ампер больше или меньше, это не влияет на алгоритм расчета.

В этом видео показано, как рассчитать автоматические выключатели для цепи:

Что такое усилители?

Ампер, часто сокращаемый до «ампер» или А, является базовой единицей электрического тока в Международной системе единиц. Он назван в честь французского математика и физика Андре-Мари Ампера, которого считают отцом электродинамики.

Электричество состоит из потока электронов через проводник, например, электрический провод или кабель. Мы измеряем скорость потока электричества как электрический ток (точно так же, как мы думаем о скорости потока воды в реке как о речном течении). Буква, обозначающая ток в уравнении, — I.

Электрический ток измеряется в амперах, сокращается до ампера или просто буквы А.

Ток в 2 А можно записать как 2 А. Чем больше ток, тем больше протекает электричество.

Международная система единиц (СИ) определяет усилители следующим образом:

Как рассчитать суммарную мощность в ваттах (киловаттах)

Для того чтобы иметь возможность правильно выбрать провод или кабель (требуемого сечения), нужно посчитать суммарную мощность потребления всеми приборами и устройствами. Также такая информация необходима при выборе коммутационной или защитной аппаратуры.

Для того чтобы провести правильные расчеты, понадобиться знать сколько 1 киловатт вмещает ватт, поскольку на одних потребителях мощность указывается в ваттах, а на других в киловаттах. Для того чтобы выполнить расчет необходимо вначале преобразовать значения мощности в ватты или киловатты, а затем суммировать все мощности потребителей находящихся в доме.

Например, компрессор в холодильнике не работает постоянно, только иногда. Для таких устройств самым верным способом найти среднюю мощность – измерить ее с помощью счетчика ватт-часов.

Как перевести ватты в киловатты

Бытовые электроприборы имеют разную мощность. Она колеблется от нескольких Вт до нескольких тысяч ватт. Для удобства расчета приводят к единому значению. Обычно это киловатт, обозначается кВт.

Для удобства перевода одной единицы в другую существуют различные программы. Но перевод из одной величины в другую несложно выполнить самостоятельно.

Для наглядности произведем несколько расчетов. Полученный 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

Зачастую требуется произвести обратную функцию. Перевод из Квт в Вт. Для этого мощность в киловаттах необходимо умножить 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 используются потребители электроэнергии мощностью в несколько тысяч киловатт. Для удобства введено понятие мегаватт, обозначается как мВт. Приставка «мега» обозначает 1 000 000. То есть в 1 мВт содержится 1 000 000 Вт, или 1 000 кВт.

Перевод ампер в киловатты (однофазная сеть 220В)

Допустим, в наличии имеется однополюсный автоматический выключатель, номинальный ток которого 25А. Т.е. в нормальном рабочем режиме через автомат должен протекать ток не более 25А. Для того чтобы определить максимально возможную мощность, которую выдержит автомат, необходимо воспользоваться формулой:

P = U*I

где: P – мощность, Вт (ватт);

U – напряжение, В (вольт);

I – сила тока, А (ампер).

Подставляем в формулу известные значения и получаем следующее:

P = 220В*25А = 5500Вт

Мощность получилась в ваттах. Для того чтобы полученное значение перевести в киловатты, 5500Вт делим на 1000 и получаем 5,5кВт (киловатт). Т.е. суммарная мощность всех потребителей, которые будут запитаны от автомата с номиналом 25А, не должна превышать 5,5кВт.

Как перевести ватт в ампер?

Не всегда может понадобиться преобразовывать амперы в ватты. Иногда, наоборот, приходится рассчитывать обратное соотношение ватт/ампер. Напряжение в сети определено фиксированной величиной, а вот единицы мощности и силы тока обозначают совсем разные единицы измерения
, хотя и могут взаимозаменять друг друга.

Все эти величины определяются следующими значениями:

Мощностью определяется поток потребляемой энергии. Лампа мощностью 100 Вт потребляет 100 Дж в течение секунды.
Ампером измеряется сила электрических потоков. Эту единицу определяют кулоны. За определенное временное пространство можно вычислить, какое количество электронов проходит через проводник.
Вольтом принято измерять напряжение в сети.

Для превращения ватт в амперы всего лишь нужно использовать такую формулу:

Определение показателей уже указано при расчете перевода ампера в ватт.

Владение такими расчетами позволит правильно подключать электроприборы к сети
во избежание перегрузки электропроводки и выхода со строя электрооборудования. Кроме того, знания в этой области помогут потребителям экономить энергоресурсы, а следовательно, и средства за их рациональное использование.

Занимаясь проектированием электрических систем, необходимо грамотно оперировать такими величинами, как Амперы, Ватты и Вольты. Кроме того, нужно уметь правильно высчитывать их соотношение во время нагрузки на тот или иной механизм. Да, конечно, есть системы, в которых напряжение является фиксированным, например, домашняя сеть. Однако не нужно забывать о том, что сила и мощность тока все же являются разными понятиями, поэтому надо точно знать, сколько Ватт содержит 1 Ампер.

Для начала давайте вспомним, что обозначают эти понятия. А также попробуем узнать, есть ли между ними существенная разница.

Итак, электрическое напряжение, производящее ток, сила которого равно 1 Ампер называется Вольт. При этом стоит отметить, что «работает» оно в проводнике с сопротивлением 1 Ом.

Вольт можно поделить:

1 000 000 микровольт
1 000 милливольт

В то же время можно сказать, что Ватт – это неизменная мощность электрического тока. При напряжении в 1 Вольт ее сила составляет 1 Ампер.

Исходя из вышесказанного, мы можем смело утверждать, что разница между этими понятиями все же есть. Следовательно, при работе с различными электрическими системами ее необходимо обязательно учитывать.

Отличие киловатта от киловатт-часа

После того как определили, сколько ватт в киловатте и наоборот, нужно упомянуть ещё одну единицу измерения, с которой мы встречаемся ежемесячно: кВт*ч.

Киловатт-час (в квитанциях на электроэнергию указывается сокращённое написание кВт*ч) – это потребляемая мощность приборов в определенный отрезок времени. В упомянутых уже квитанциях рассчитывается показатель киловатт-часов за месяц. Откуда он берется и как его проверить? Формула перевода киловатт в киловатт-часы за период следующая:

Мощность прибора (кВт) × количество часов работы в день (ч) × количество дней в периоде

Возьмём, к примеру, стиральную машину мощностью 1,5 кВт, которая работает по 30 минут каждый день. Подставив значения в формулу, получаем:

1,5 кВт × 0,5 часа × 30 дней = 22,5 кВт*ч оплатит в конце месяца потребитель за ежедневную стирку.

Рассчитав среднюю потребляемую мощность бытовых приборов, можно:

Проверять показатели счётчиков;
Контролировать потребление электроэнергии;
Увеличить срок службы приборов и оборудования.

Ежедневно пользуясь различной техникой дома и на работе, мы редко задумываемся о том, как и за счёт чего она работает, чем опасно использовать много приборов одновременно, почему не выдерживают проводки в некоторых зданиях и происходят аварии на линиях электропередач. На самом деле большая часть сложностей возникает из-за чрезмерной нагрузки на кабели, для такой нагрузки не предназначенные.

Кулон и электрический заряд

Одна из основных единиц электрических измерений, которую часто преподают в начале курсов электроники, но нечасто используют впоследствии, – это кулон – единица измерения электрического заряда, пропорциональная количеству электронов в несбалансированном состоянии. Один кулон заряда соответствует 6 250 000 000 000 000 000 электронов. Символом количества электрического заряда является заглавная буква «Q», а единица измерения кулонов обозначается «Кл». Единица измерения тока, ампер, равна 1 кулону заряда, проходящему через заданную точку в цепи за 1 секунду. В этом смысле, ток – это скорость движения электрического заряда через проводник.

Как указывалось ранее, напряжение – это мера потенциальной энергии на единицу заряда, доступная для стимулирования протекания тока из одной точки в другую. Прежде чем мы сможем точно определить, что такое «вольт», мы должны понять, как измерить эту величину, которую мы называем «потенциальной энергией». Общей метрической единицей измерения энергии любого вида является джоуль, равный количеству работы, совершаемой силой в 1 ньютон при движении на 1 метр (в том же направлении). В этих научных терминах 1 вольт равен 1 джоулю электрической потенциальной энергии на (деленному на) 1 кулон заряда. Таким образом, 9-вольтовая батарея выделяет 9 джоулей энергии на каждый кулон заряда, проходящего через цепь.

Эти единицы и символы электрических величин станут очень важны, когда мы начнем исследовать отношения между ними в цепях.

Определение мощности прибора

Для нахождения мощности прибора в электрической сети необходимы данные о напряжении и токе, потребляемых прибором. Если эти значения известны, можно рассчитать мощность с помощью формулы:

P = U * I

Где:

P — мощность прибора (в кВт);
U — напряжение в электрической сети (в Вольтах);
I — сила тока (в Амперах).

Важно отметить, что сила тока может быть постоянной или переменной величиной, в зависимости от типа прибора и фазы электрической сети. Если сила тока известна, но неизвестны другие значения (например, напряжение или сопротивление), можно использовать специальные формулы для определения мощности прибора

Как посчитать общую мощность бытовых приборов

Установленная мощность дома или коттеджа важна при выполнении расчета и подбора электропроводки и автоматов. Без этого параметра невозможно спроектировать электроснабжение дома.

Чтобы узнать установленную мощность, необходимо из паспортов на оборудование выбрать данные о потребляемой мощности. Например, как указано в табличке.

Наименование	Мощность, Вт
Телевизор	150
Бойлер	1 500
Электропечь	2 000
Стиральная машина
Светильники (общее количество лампочек во всем доме)	1 000
Компьютер	100
В С Е Г О:	3 750 Вт или 3,75 КВт

Для правильного расчета электроснабжения дома учитывают коэффициент совмещения. Он обозначает, сколько потребителей работает одновременно.

Для установленной мощности в доме, коттедже, квартире до 14 кВт, в расчетах применяется коэффициент, равный 0,8. То есть берется общая величина нагрузок и умножается на 0,8. Для нашего примера в расчетах берут мощность равную 3,75*0,8=3 кВт.

В чем измеряется энергия

В переводе с греческого языка энергия – деятельность, сила, действие. Она является величиной скалярной и измеряет всевозможные виды движения и взаимосвязи материи. Энергия обозначается буквой E. Единицами измерения этой величины служат: в системе СИ – джоуль (Дж), в системе СГС – эрг.

Подсчёт электрической энергии, потрeбляемой электроприборами, осуществляют счётчики. Они выдают численные показания потрeбляемой мощности (квт) в квт час.

Связь между силой и энергией

Установлена связь между консервативной силой, которая вызывает потенциальную энергию всех взаимодействующих между собой тел, и этой энергией.

К сведению. Консервативными силами называются такие силы, которые совершают работу по перемещению точки. При этом работа обусловливается крайними положениями этой точки: начальным и конечным.

К консервативным силам относятся следующие силы:

тяжести;
упругости;
кулоновские силы.

Если замкнуть траекторию движения точки под действием консервативных сил, она будет равна нулю.

Проследить связь можно по следующему алгоритму:

Когда в любой точке прострaнcтва тело подвержено действию консервативной силы, значит, оно расположено в потенциальном поле.
Изменение положения тела внутри поля вызывает изменение потенциальной энергии, при котором консервативная сила выполняет работу.

Эта работа может быть выражена математическими действиями. К примеру, перемещение тела произошло в случайном направлении r, отклонившись от начального положения на очень малое расстояние dr. Значит, dA = F*dr*cosα = Fr, dr, где F = F* cosα составляет проекцию силы на направление r.

Есть равенство: dA = – dEп, где Eп – потенциальная энергия. Значит, поставив знак равенства между двумя выражениями, получается:

Fr *dr = – dEп, из которого выражается Fr = – dEп/dr.

Соотношение dEп/dr – это величина, показывающая скорость изменения потенциальной энергии вдоль данного направления, является производной Eп по направлению r.

Внимание! Знак «минус» означает уменьшение потенциальной энергии в направлении dr. Символ частной производной указывает на то, что дифференцирование потенциальной энергии Eп (x, y, z) происходит только с аргументом x при неизменных двух других

Мощность и энергия

Мощностью Р называется работа, производимая в единицу времени. Единица измерения мощности – ватт (Вт). Чтобы узнать, 1 квт сколько вт, нужно помнить, что «кило» это 103. Следовательно, 1 квт = 103 вт, а 10 квт = 104 вт.

Обычно мощность электроприёмников измеряют в киловаттах. Применимо к технике ещё существует измерение мощности в лошадиных силах (л.с.). Одна такая лошадиная сила равна 736 Вт.

Возможность определённого тела или целой системы выполнять работу хаpaктеризуется их энергией. Энергия объединяет в своём понятии все события в природе. Для различных видов движения хаpaктерны разные виды энергии.

Совет. Механическая энергия, относящаяся к движению тела, называется кинетической, связанная с взаимоположением тел (частей тела) системы – потенциальной.

Калории и джоули

Прежде, чем разбираться, как переводить (конвертировать) калории в джоули и обратно, нужно знать, что означают эти два понятия.

Джоулем называется единица, которой измеряют работу, энергию или количество теплоты. В международной системе СИ джоуль обозначается Дж (J). Работа, производимая силой в один ньютон (1Н) по перемещению точки по направлению приложения силы на один метр (1м), равна одному джоулю (1 Дж).

Калория – величина, отдельно не отражённая в системах измерений, служит для определения количества тепла. Чтобы нагреть 1 г. воды на 1 С0, необходимо потратить энергию, равную 1 калории (кал). При этом 1 кал = 4,1868 Дж.

Для выражения калорий в джоули и назад можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Интерфейс программы позволяет вводить значения необходимых величин (пользуясь сокращениями кратных значений). Когда под рукой нет интернета, легко осуществить перевод, составив пропорцию. К примеру, необходимо узнать, сколько килокалорий в 100 кДж. Для этого составляют пропорцию:

1 кКал = 4,1868 кДж;
Х = 100 кДж.

Решая пропорцию, получают выражение Х=100*1/4,1868 = 23,9 кКал. Ответ – в 100 кДж заключается 23,9 ккал.

Суммарная мощность в ваттах (киловаттах)

Для правильного определения сечения кабеля электрической проводки и верного выбора номинала защитного оборудования сети нужно вычислить суммарную мощность потребителей энергии. Это значение получают сложением номинальных мощностей каждого потребителя.

Важно! Перед сложением мощностей потребителей нужно перевести их в одну и ту же единицу измерения: в ватт или киловатт. Предположительно к сети подключены потребители:

Предположительно к сети подключены потребители:

5 ламп по 100 W;
8 ламп по 60 W;
электрическая духовка 2 kW;
телевизор – 100 W;
холодильник – 0, 3 kW;
стиральная машина – 0,6 kW.

Мощность ламп и телевизора указана в ваттах, а духовки, холодильника и стиральной машины – в киловаттах. Необходимо перевести киловатты в ватты.

Учитывая, сколько будет ватт в одном киловатте, можно записать, что духовка потребляет 2 kW. Исходя из того, что в одном kW тысяча W, умножают 2 на 1000, получают 2000 W. Аналогичен перевод для холодильника, итог – 300 W. Стиральная машина – 600 W.

Далее прибавляют к 5 лампам по 100 W 8 ламп по 60 W, 2000 W духовки, телевизора 100 W, холодильника 300 W, стиральной машины 600 W. Получают суммарный показатель, равный 500 W + 480 W + 2000 W + 100 W + 300 W + 600 W =3980 W = 3,980 kW. Полученный результат округляют в большую сторону, получают 4 kW.

По полученному суммарному значению рассчитывают сечение провода, защитную автоматику.

Перевод киловатт в амперы в однофазной сети

Если известна суммарная мощность всех потребителей вместе или каждого потребителя в отдельности, то без труда можно определить номинальный ток защитного устройства, необходимого для питания потребителей с известной мощностью.

Допустим, есть несколько потребителей, общая мощность которых 2,9кВт:

лампы накаливания 4шт. мощностью 100Вт каждая;
бойлер мощностью 2кВт;
персональный компьютер, мощность которого 0,5кВт.

Для определения суммарной мощности, для начала необходимо привести значения всех потребителей к единому показателю. Т.е. киловатты перевести в ватты. Т.к. 1кВт = 1000Вт, то мощность бойлера будет равна 2кВт*1000 = 2000Вт. Мощность ПК будет равна 0,5кВт*1000 = 500Вт.

Определяем суммарную мощность всех потребителей. Необходимо сложить мощность ламп накаливания, бойлера и ПК.

PΣ = 400Вт + 2000Вт + 500Вт = 2900Вт

Для определения силы тока, соответствующей мощности 2900Вт при напряжении сети 220В, воспользуемся той же формулой мощности P = U*I. Преобразуем формулу и получим:

I = P/U = 2900Вт/220В ≈ 13,2А

В результате несложного расчёта получилось, что ток нагрузки мощностью 2900Вт примерно равен 13,2А. Получается, номинальный ток выбираемого автомата должен быть не менее этого значения.

Перевод ампера в ватты и киловатты

Электроприборы, конечно, оснащены определенной маркировкой, но не всем известны эти обозначения. Поэтому будет вполне целесообразным определить, как перевести амперы в ватты. Иногда может понадобиться такая информация, если вдруг придется определять количество израсходованной устройством электроэнергии за определенный временной промежуток. Также этот вопрос окажется важным, если к электросети необходимо подключить новый электроприбор, во избежание повреждения проводки.

Основной проблемой при переводе одной величины в другую выступает тот фактор, что вилки, автоматы и розетки содержат информацию о силе тока
, единицей измерения которой является ампер. А вот приборы, которые подключаются непосредственно в сеть, имеют маркировку мощности в ваттах или киловаттах. Эти разбежности и вводят в заблуждение при пересчете этих величин.

При преобразовании ампера в ватты понадобиться запастись еще одним показателем – напряжением. Рассчитываются величины исходя из такой формулы:

Р = І * U, где

Р– единица мощности (Вт);

I – величина силы тока (А);

U – единица напряжения (В).

При расчете понадобится определить, сколько один киловатт содержит ватт. Все очень просто: 1 киловатт — это 1000 ватт.

При преобразовании ампера в киловатты следует учитывать, что за основу всегда берется только напряжение 220 В.

Что влияет на точность расчетов калькулятора

Точность расчетов калькулятора мощности электрического зависит от нескольких факторов:

Точность измерительных приборов: точность измерения сопротивления, напряжения или силы тока влияет на точность расчетов. Если измерительные приборы не точны, то и результаты расчетов будут неточными.
Точность данных: данные, используемые для расчета, такие как сопротивление проводника и напряжение, должны быть точными. Если данные неточные, то и результаты расчетов будут неточными.
Температура: температура проводника может влиять на точность расчетов, так как сопротивление проводника меняется с температурой.
Состояние проводника: качество проводника может влиять на точность расчетов. Например, если проводник окислился или поврежден, то его сопротивление может измениться и привести к неточным результатам.
Влияние других элементов в цепи: на точность расчетов могут влиять другие элементы в цепи, такие как резисторы, конденсаторы и индуктивности. Если эти элементы не учитываются при расчете, то результаты могут быть неточными.
Напряжение питания: точность расчетов также может зависеть от напряжения питания и его устойчивости.
Условия окружающей среды: окружающая среда может влиять на точность измерений и, следовательно, на точность расчетов. Например, высокая влажность может повредить измерительные приборы и привести к неточным результатам.

Учитывая все эти факторы, следует стремиться к использованию точных измерительных приборов и точных данных для расчета. Кроме того, необходимо учитывать все элементы в цепи и условия окружающей среды, чтобы получить наиболее точные результаты.

Закон Ома

Закон Ома гласит, что напряжение равно току, протекающему в цепи, умноженному на сопротивление цепи.

Один из способов понять закон Ома — применить его к воображаемой водопроводной системе, которую мы использовали как представление электрической системы.

Допустим, у нас есть резервуар с водой, прикрепленный к шлангу. Если увеличить давление в баке, из шланга будет выходить больше воды. Таким образом, если мы увеличим напряжение в электрической системе, мы также увеличим ток.

Если уменьшить диаметр шланга, сопротивление возрастет, в результате чего из шланга будет выходить меньше воды. Таким образом, если мы увеличим сопротивление в электрической системе, мы уменьшим ток.

С помощью этого краткого введения в работу электрической системы давайте перейдем к каждой из единиц электричества отдельно и узнаем о них более подробно.

На изображении выше изображена простая электрическая цепь с лампочкой, некоторым проводом и батареей.

Примеры расчетов

Практическое применение расчетов представлено ниже. Рассмотрено несколько вариантов.

Приближенный перевод кВа в кВт

Как перевести ватты в амперы

В этом случае результат получается с небольшой погрешностью, которой можно пренебречь.

Из полезной мощности S вычитается 20% активной мощности P. Если взять 1 кВА, то 20% от этой мощности составляет 0,2 кВА. Таким образом, 1- 0,2 = 0,8. Поэтому для быстрого приближения достаточно умножить это значение на 0,8. Пример: S = 300 кВА, поэтому P = 300*0,8 = 240 кВт.

Приближенный перевод кВт в Ква

В этом случае необходимо пойти другим путем — прибавить 20%, т.е. разделить на 0,8. P = 200 кВт, поэтому S = 200/0,8 = 250 кВА.

Точный перевод формула перевода кВА в кВт

Чтобы перевести ква в кВт, можно воспользоваться формулой, которая выглядит следующим образом:

Где:

P – активная мощность, кВт;
S – полная, кВА (kva);
cosϕ – коэффициент.

Эта формула может быть использована для преобразования любого значения полной мощности в активное значение.

Формула перевода кВт в кВА

Преобразование в обратную сторону осуществляется путем изменения формулы:

Все параметры, входящие в эту формулу, уже известны.

Внимание: Счетчик электроэнергии, установленный для измерения потребляемой энергии, измеряет, сколько киловатт в час электроэнергии поставляется абоненту. Если абонент использует для своих нужд холостые нагрузки, он будет платить за полную мощность

Она будет выше, чем фактически потребленный тариф на активную мощность.

Паспорт, вывешенный на оборудовании

Практическая цена для обывателя: Разница между этими двумя ценами актуальна только при покупке приборов и оборудования. Не вся информация, предоставляемая производителем, дает оба значения одновременно. Чтобы понять, сколько энергии дает тот или иной прибор, необходимо знать.

Что такое ом?

Ом — это основная единица сопротивления в электрической системе. Ом определяется как «электрическое сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в один вольт, приложенная к этим точкам, создает в проводнике ток в один ампер, причем проводник не является источником какой-либо электродвижущей силы. » Ом назван в честь немецкого физика Георга Симона Ома.

Сопротивление измеряется в Ом, или, для краткости, Ом (омега). Итак, пять Ом можно записать как 5Ω.

На нашей схеме батареи выше, если мы удалим лампочку и снова подключим провод так, чтобы батарея была замкнута накоротко, провод и батарея очень сильно нагреются, и батарея скоро разрядится, потому что в цепи практически не будет сопротивления. Без какого-либо сопротивления будет течь сильный электрический ток, пока батарея не разрядится.

Как только мы добавляем лампочку в цепь, создается сопротивление. Теперь существует локальная «закупорка» (или сужение трубы, по нашей аналогии с водопроводной трубой), где ток испытывает некоторое сопротивление. Это значительно снижает ток, протекающий в цепи, поэтому энергия в батарее выделяется медленнее.

Поскольку батарея пропускает ток через лампочку, энергия батареи выделяется в лампочке в виде света и тепла. Другими словами, ток переносит накопленную энергию от батареи к лампочке, где она превращается в световую и тепловую энергию.

На изображении выше показано, что электрическая лампочка является основной причиной электрического сопротивления.

Зачем переводить амперы в киловатты

Многие люди привыкли при работе с электрическими приборами использовать киловатты, поскольку именно они отражаются на считывающих приборах. Однако многие предохранители, вилки, розетки автомата имеют амперную маркировку, и не каждый обычный пользователь сможет догадаться, сколько в ампераже устройства киловаттовой энергии. Именно из-за этих возникающих проблем необходимо научиться делать перевод величин. Также нередко это нужно, чтобы четко пересчитать, сколько и какой прибор потребляет электроэнергии. Иногда это избавляет от лишних трат на электроэнергию.

Подсчет используемого электрооборудования дома как цель перевода

Все формулы мощности

Зная определения, несложно понять формулы мощности, используемые в разных разделах физики — в механике и электротехнике.

В механике

Механическая мощность (N) равна отношению работы ко времени, за которое она была выполнена.

Основная формула:

N = A / t, где A — работа, t — время ее выполнения.

Если вспомнить, что работой называется произведение модуля силы, модуля перемещения и косинуса угла между ними, мы получим формулу измерения работы.

Если направления модуля приложения силы и модуля перемещения объекта совпадают, угол будет равен 0 градусов, а его косинус равен 1. В таком случае формулу можно упростить:

A = F × S

Используем эту формулу для вычисления мощности:

N = A / t = F × S / t = F × V

В последнем выражении мы исходим из того, что скорость (V) равна отношению перемещения объекта на время, за которое это перемещение произошло.

В электротехнике

В общем случае электрическая мощность (P) говорит о скорости передачи энергии. Она равна произведению напряжения на участке цепи на величину тока, проходящего по этому участку.

P = I × U, где I — напряжение, U — сила тока.

В электротехнике существует несколько видов мощности: активная, реактивная, полная, пиковая и т. д. Но это тема отдельного материала, сейчас же мы потренируемся решать задачи на основе общего понимания этой величины. Посмотрим, как найти мощность, используя вышеуказанные формулы по физике.

Задача 1

Допустим, человек поднимает ведро воды из колодца, прикладывая силу 60 Н. Глубина колодца составляет 10 м, а время, необходимое для поднятия — 30 сек. Какова будет мощность в этом случае?

Решение:

Найдем вначале величину работы, используя тот факт, что мы знаем расстояние перемещения (глубину колодца 10 м) и приложенную силу 60 Н.

A = F × S = 60 Н × 10 м = 600 Дж

Когда известно значение работы и времени, найти мощность несложно:

N = A / t = 600 Дж / 30 сек = 20 Вт

Ответ: человек развивает мощность 20 ватт.

Задача 2

В комнате включена лампа мощностью 100 Вт. Напряжение домашней электросети — 220 В. Какая сила тока пройдет через эту лампу?

Решение:

Мы знаем, что Р = 100 Вт, а U = 220 В.

Поскольку P = I × U, следовательно I = P / U.

I = 100 / 220 = 0,45 А.

Ответ: через лампу пройдет сила тока 0,45 А.

Что такое один кВт?

кВт – это единица измерения электрической мощности, где к означает кило – тысячу. Один киловатт равен 1000 ваттам, то есть это мера силы, которую может развить или потреблять электрический прибор.

Для того чтобы понять, сколько киловатт использует прибор в определенный момент времени, нужно знать его мощность в ваттах (W). Дальше достаточно разделить это число на 1000 и получить результат в киловаттах (кВт).

Пример расчета: если электрический чайник имеет мощность 2000 Вт, то он потребляет 2 кВт за один час работы (2000 Вт / 1000).

Понимание того, сколько киловатт потребляет тот или иной электрический прибор, помогает контролировать расходы на электроэнергию и оптимизировать ее использование.

Что такое вольт?

Вольт — это базовая единица измерения напряжения. Один вольт определяется как «разница в электрическом потенциале между двумя точками проводящего провода, когда электрический ток в один ампер рассеивает один ватт мощности между этими точками». Вольт назван в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

На приведенной выше схеме батареи батарея обеспечивает то, что известно как разность потенциалов в электрической цепи или напряжение. Если мы вернемся к нашей аналогии с водой, аккумулятор похож на водяной насос, который прогоняет воду по трубе. Насос увеличивает давление в трубе, заставляя воду течь.

В электротехнике мы называем это электрическое давление напряжением и измеряем его в вольтах. Напряжение в три вольта можно записать как 3В.

По мере увеличения количества вольт увеличивается и ток. Но для того, чтобы ток протек, электрический проводник должен возвращаться к батарее. Если мы разорвем цепь, например, выключателем, то ток не будет течь.

Есть стандартные выходы напряжения для повседневных предметов, таких как батареи и бытовые розетки. В Соединенных Штатах стандартное выходное напряжение для бытовой розетки составляет 120 В. В Европе стандартное выходное напряжение для бытовой розетки составляет 230 В. Другие стандартные выходы напряжения перечислены в таблице ниже.

Соотношение с основными и кратными единицами мощности

Ватт относится к производной единице измерения мощности, поэтому на практике иногда требуется определить значение параметра по отношению к основным единицам международной системы СИ. В технических расчетах используются следующие соответствия основным величинам:

Вт = кгм²/с³;
Вт = Hм/с;
Вт = В·А.

Параметр имеет универсальное применение и в равной степени используется в технических разработках самых различных сфер деятельности.

В теплотехнике используется, не входящая в международную систему СИ, единица измерения тепловой мощности 1 кал/час. Наша рассматриваемая величина связана с ней соотношением: 1 Вт = 859,85 кал/час.

Часто для удобства оперирования большими величинами мощности энергоустановок и силовых агрегатов слово ватт может использоваться с приставками «мега» или «гига»:

мегаватт обозначается МВт/MW и соответствует 106Вт;
гигаватт (сокращенно ГВт/GW) равняется 109Вт.

Наоборот, в слаботочных информационных сетях, электронных гаджетах и современной радиоэлектронной аппаратуре мощность измеряется в дольях ватта:

милливатт (мВт, mW) составляет 10-3 Вт;
микроватт (мкВт, µW) равняется 10-6 Вт.

Воспользовавшись этими соотношениями, можно всегда перевести большинство параметров в требуемые единицы мощности.

Калькулятор мощности – расчет по току, напряжению, сопротивлению

Вы можете использовать калькулятор мощности для проведения собственных расчетов тока и напряжения для однофазных (220 В) и трехфазных (380 В) сетей. Программа также рассчитывает мощность по сопротивлению и напряжению или по току и сопротивлению в соответствии с законом Ома. Значение cos φ рассчитывается по паспортным данным прибора, средним значениям из следующих таблиц или по формулам. Рекомендуется не изменять коэффициент и оставить его равным 0,95. Для получения результата нажмите кнопку «Рассчитать».

Соответствующие нормативы:

СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»