Определение мощности по силе тока для однофазной сети
Необходимость выполнения этой процедуры чаще всего возникает при задании ограничений по максимальной мощности электроприбора, который можно подключить к конкретной розетке или их группе.
При нарушении данного ограничения возрастают риски пожара, а пластмассовые декоративные элементы розетки могут расплавиться из-за избытка выделяющегося тепла.
На основании определений, которые в математической форме описываются выражениями (1) и (2), для нахождения мощности следует просто умножить ток на напряжение.
Максимально допустимый ток выносится на маркировку розетки и для большинства комнатных бытовых изделий этой разновидности обычно составляет 6 А.
Отдельно укажем на то, что риски повреждения розетки при подключении чрезмерно мощного устройства минимальны в правильно спроектированной бытовой проводке.
Это полезное свойство обеспечено:
- установкой автоматов;
- применением в мощных электроприборах вилок, которые физически не могут подключаться к обычным розеткам (механическая блокировка).
Своеобразным вариантом механической блокировки можно считать довольно популярное прямое соединение мощного стационарного устройства (кондиционер, бойлер) с сетью без использования розеток.
Примеры
- Средняя энергия теплового движения, приходящаяся на одну при температуре 1 К: 0,690⋅10−23 Дж.
- Энергия фотона красного видимого света: 2,61⋅10−19 Дж.
- Энергия Ферми металлического золота при нормальных условиях: 8,8⋅10−19 Дж.
- Атомная единица энергии (энергия Хартри), Eh=mec2α2{\displaystyle E_{h}=m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2}}: 4,360⋅10−18 Дж.
- Дульная энергия пули при выстреле из АКМ: 2030 Дж.
- Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20 до 100 °C: 3,35⋅105 Дж.
- Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4,184⋅109 Дж.
- Энергия, выделенная при атомной бомбардировке Хиросимы: около 6⋅1013 Дж.
- Энергия, выделившаяся при столкновении астероида с Землёй, в результате которого образовался кратер Маникуаган: 1023 Дж.
Работа тока
Перевести сколько ампер у квт онлайн. Калькулятор перевода силы тока ампер в мощность ватт
Мощность в электрической цепи представляет собой энергию, потребляемую нагрузкой от источника в единицу времени, показывая скорость ее потребления. Единица измерения Ватт . Сила тока отображает количество энергии прошедшей за величину времени, то есть указывает на скорость прохождения. Измеряется в амперах . А напряжение протекания электрического тока (разность потенциалов между двумя точками) измеряется в вольтах. Сила тока прямо пропорциональна напряжению.
Чтобы самостоятельно рассчитать соотношение Ампер / Ватт или Вт / А, нужно использовать всем известный закон Ома. Мощность численно равна произведению тока, протекающего через нагрузку, и приложенного к ней напряжения. Определяется одним из трех равенств: P = I * U = R * I² = U²/R.
Следовательно, чтобы определить мощность источника потребления энергии, когда известна сила тока в сети, нужно воспользоваться формулой: Вт (ватты) = А (амперы) x I (вольты).
А чтобы произвести обратное преобразование, надо перевести мощность в ваттах на силу потребления тока в амперах: Ватт / Вольт.
Когда же имеем дело с 3-х фазной сетью, то придется еще и учесть коэффициент 1,73 для силы тока в каждой фазе.
Сколько Ватт в 1 Ампере и ампер в вате?
- Чтобы перевести Ватты в Амперы при переменном или постоянном напряжении понадобится формула:
- I = P / U, где
- I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтахесли сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз.
- Корень из трех приблизительно равен 1,73.
То есть, в одном ватте 4,5 мАм (1А = 1000мАм) при напряжении в 220 вольт и 0,083 Am при 12 вольтах.
Когда же необходимо перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), то применяют формулу:
P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.
А значит, если имеем дело с автомобильной сетью на 12 вольт, то 1 ампер — это 12 Ватт, а в бытовой электросети 220 V такая сила тока будет в электроприборе мощностью 220 Вт (0,22 кВт). В промышленном оборудовании, питающемся от 380 Вольт, целых 657 Ватт.
Импульс
В физике высоких энергий электронвольт часто используется в качестве единицы количества движения . Разность потенциалов в 1 вольт заставляет электрон набирать количество энергии (т. Е.1 эВ ). Это приводит к использованию эВ (а также кэВ, МэВ, ГэВ или ТэВ) в качестве единиц импульса, поскольку подводимая энергия приводит к ускорению частицы.
Размерности единиц импульса L M T −1 . Размеры энергоблоков L 2 M T −2 . Затем разделение единиц энергии (например, эВ) на фундаментальную константу, которая имеет единицы скорости ( L T -1 ), облегчает необходимое преобразование использования единиц энергии для описания количества движения. В области физики частиц высоких энергий основной единицей скорости является скорость света в вакууме c .
Разделив энергию в эВ на скорость света, можно описать импульс электрона в единицах эВ / c .
Константа основной скорости c часто исключается из единиц количества движения путем определения единиц длины, так что значение c равно единице. Например, если сказать , что импульс p электрона равен1 ГэВ , то преобразование в МКС может быть достигнуто:
- пзнак равно1ГэВcзнак равно(1×109)⋅(1,602 176 634×10-19C)⋅(1V)(2,99 792 458×108мs)знак равно5,344 286×10-19кг⋅мs.{\ displaystyle p = 1 \; {\ text {GeV}} / c = {\ frac {(1 \ times 10 ^ {9}) \ cdot (1.602 \ 176 \ 634 \ times 10 ^ {- 19} \; {\ text {C}}) \ cdot (1 \; {\ text {V}})} {(2,99 \ 792 \ 458 \ times 10 ^ {8} \; {\ text {m}} / {\ text {s}})}} = 5,344 \ 286 \ times 10 ^ {- 19} \; {\ text {kg}} \ cdot {\ text {m}} / {\ text {s}}.}
Что обозначает величина?
Следует разобраться с самим понятием “калория”. А затем переходить к рассмотрению вопроса, как перевести килокалории в джоули.
Введено оно в физику было в 1824 году французским ученым Николя Клеманом. В конце XIX века и в первой половине XX века калорию часто использовали для количественного описания энергетических процессов. Она использовалась в качестве измерения энергии в Технической системе единиц.
Величина получила название малой калории. Она представляет собой энергию (тепло), которую необходимо передать 1 грамму воды, чтобы нагреть его на 1 градус Цельсия. Существует также и большая калория.
Ее величина равна энергии, необходимой для нагрева на 1 градус уже 1 килограмма воды. С учетом приставок для единиц измерения, большую калорию записывают как 1 ккал = 1000 кал.
Чему равен один джоуль?
В джоулях измеряется работа силы, а также энергия. Работа силы тяжести вычисляется по формуле: A=m*g*(h1-h2). Сила тяжести: F=m*g. Размерность работы силы тяжести: [кг*м*м/(с^2)]=[кг*(м^2)/(с^2)]==. 1 Джоуль — это работа, совершённая силой 1 Н на перемещение груза массой 1 кг на расстояние 1 м или на его опускание (подъём) на 1 м. В электричестве 1 Джоуль — это единица измерения энергии. Тепловая электрическая энергия: A=U*I*t. Размерность тепловой энергии от электричества: =[(м^2)*кг*А*с/(А*(с^3))]=[кг*(м^2)/(с^2)]=. В этом случае 1 Джоуль — это энергия, которая выделится за 1 секунду при прохождении тока через проводник силой тока 1 Ампер при напряжении 1 Вольт. Из размерности единиц измерения видно, что «Вольт» — это составная единица измерения. Размерность вольта: В=[кг*(м^2)/(А*(с^3))]. Размерность единицы Ньютона: =[кг*м/(с^2)]. Все остальные единицы измерения — простые (используется один символ).
Нам необходимо вспомнить школьные годы, а именно уроки физики, ведь именно на этом предмете мы впервые услышали об ученом Джоуле. Начнем с того, что Джоуль — это единица измерения механической работы, энергии, количества теплоты, которая равна одному Ньютону умноженному на один метр. Запишем саму формулу: 1 Дж = 1 Н * 1 м. Само название Джоуль, положил в честь английского ученого и физика ( Дж ) и это обозначение до сих пор применяется в вычислениях , например на физике при решении задач, лабораторных работ и многого другого.
Поэтому мы можем в свою очередь, сказать спасибо таким великим ученым, например как Джоуль.
Джоуль — это одна из единиц СИ, которая используется в физике. Джоуль используется для измерения работы, энергии, а также количества теплоты.
Он обозначается символом Дж.
1 Джоуль — это работа, которая совершается во время перемещения точки приложения силы, которая равна 1 ньютону, на расстояние, равное 1 метру в направлении действия силы.
Таким образом, 1 Дж равен Н*м => 1 Дж = (1кг*м²)/с².
Что касается электричества, то 1 Дж — это работа, совершаемая электрическим полем за 1 секунду, которая требуется для поддержания силы тока, равной 1 амперу, при том, что ток проходит через сопротивление, равное 1 вольту.
Здесь 1 Дж равен 1 Вт⋅с.
Кроме того, в такая единица, как 1 кВт·ч включает в себя 3,6 МДж.
А ещё, 1 джоуль равен около 0,24 калориям.
На самом деле, джоуль является единицей измерений таких известных физических величин, как энергия, количество теплоты, выделяемое при каком либо действии, а так же энергии. Если происходит перемещение точки приложения силы, которая приравнивается к одному Ньютону, в направлении воздействия силы, расстояние при этом равняется одному метру — это и будет считаться Джоулем.
Из школьного курса физики я точно знаю. что один джоуль равен одному Ньютону, который умножен на метр. Формула будет выглядеть вот так: 1Дж = 1Н • 1м. А вообще в физике Джоуль нужен для измерения энергии, количества теплоты и работы. В электричестве же 1 Джоуль будет равен 1 Вт⋅с.
Для того чтобы вычислить то, чему равен 1 Джоуль, достаточно рассчитать его по формуле
В которой один килограмм определенного предмета движется на расстоянии в один метр и на него действует постоянная сила в один Ньютон.
В качестве мер, приведу фото-материал:
Джоуль — единица измерения энергии в системе СИ. Трактуется она как работа силы в 1 ньютон по перемещению тела на 1 метр, при отсутствии других сил, действующих на тело, или же равнодействующей силы в 1 ньютон. От массы тела, к которому она приложена, работа при этом не зависит.
Что такое один ньютон? Это сила притяжения гравитации Земли, действующая на тело массой 102 грамма. Возьмите в руку гирьку в 102 грамма. Сила её тяжести, действующая на вашу руку, и будет равно одному ньютону. Теперь отпустите гирьку. Если пренебречь силой сопротивления воздуха (в начале разгона ей можно пренебречь), то через метр полёта гирька будет обладать кинетической энергией в один джоуль, а её потенциальная энергия уменьшится на один джоуль. Если гирька через метр полёта ударится о твёрдую поверхность, то в результате столкновения выделится тепловая энергия в один джоуль.
Что вам нужно перевести?
Или выберите класс единиц измерения:
-
Секунда, Минута, Час, Сутки, Неделя, Месяц (31 день), Год в системе СИ, Миллисекунда, …
-
Паскаль, Бар, Торр, Миллиметр ртутного столба, Миллиметр водяного столба, Дюйм ртутного столба, Дюйм водяного столба, …
-
Метр, Километр, Ангстрем, Ярд, Миля, Дюйм, Астрономическая единица, Световой год, …
-
Генри, Микрогенри, Миллигенри, Килогенри, Вебер на ампер, Абгенри, …
-
Бит, Килобит, Байт, Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, …
-
Тесла, Пикотесла, Нанотесла, Вебер на квадратный сантиметр, Гаусс, Гамма, Максвелл на квадратный метр, …
-
Вебер, Максвелл, Квант магнитного потока, Тесла-квадратный метр, Гаусс-квадратный сантиметр, …
-
Килограмм, Метрическая тонна, Унция, Фунт, Стоун, Карат, Фунт, Фун, Момме, Хиакуме, Фынь (кандарин), Лян (таэль), …
-
Килограмм в секунду, Метрическая тонна в час, Длинная тонна в час, Фунт в секунду, Короткая тонна в час, …
-
Ньютон-метр, Килоньютон-метр, Миллиньютон-метр, Килограмм-сила-метр, Унция-сила-дюйм, Дина-метр, …
-
Ватт, Киловатт, Метрическая лошадиная сила, Британская тепловая единица в час, Фут-фунт-сила в секунду, …
-
Ампер на метр, Микроампер на метр, Миллиампер на метр, Эрстед, Гильберт на метр, …
-
Кубический метр, Литр, Миллилитр, Кубический дюйм, Кубический фут, Галлон, Пинта, Миним, Сяку, Ложка для соли, Стакан, …
-
Кубический метр в секунду, Литр в минуту, Галлон (США) в минуту, …
-
Килограмм на кубический метр, Миллиграмм на кубический метр, Грамм на кубический сантиметр, Унция на кубический дюйм, Фунт на кубический фут, …
-
Квадратный метр, Гектар, Ар, Квадратный фут, Акр, Квадратный дюйм, …
-
Беккерель, Кюри, Резерфорд, Распад в секунду, …
-
Ньютон, Дина, Килограмм-сила (килопонд), Фунт-сила, Паундаль, Килоньютон, Деканьютон, Грамм-сила, …
-
Метр в секунду, Километр в час, Миля в час, Фут в секунду, Узел, …
-
Бит в секунду, Килобит в минуту, Мегабайт в секунду, Гигабайт в секунду, Килобайт в минуту, …
-
Градус Цельсия, Кельвин, Градус Фаренгейта, Градус Реомюра, Градус Ранкина, Градус Рёмера, Градус Делиля, …
-
Зиверт, Нанозиверт, Микрозиверт, Джоуль на килограмм, Бэр, Микробэр, Миллибэр, …
-
Фарад, Микрофарад, Нанофарад, Пикофарад, Интфарад, Абфарад, Статфарад, …
-
Сименс, Мо, Ампер на вольт, …
-
Кулон, Франклин, Абкулон, Статкулон, Элементарный заряд, Ампер-час, …
-
Ампер, Пикоампер, Наноампер, Микроампер, Абампер, Кулон в секунду, …
-
Ом, Пикоом, Наноом, Микроом, Абом, Вольт на ампер, …
Метрические
Джоуль |
1.0000 J |
Мегаджоуль |
1.0000*10-6 MJ |
Килоджоуль |
0.0010000 kJ |
Ватт-час |
0.00027778 W·h |
Киловатт-час |
2.7778*10-7 kW·h |
Эрг |
10,000,000 erg |
Американские и британские
Килограмм-сила-метр |
0.10197 kpm |
Британская тепловая единица |
0.00094782 btu |
Фунт-сила-фут |
0.73756 ft·lbf |
Количество теплоты
Калория |
0.23885 cal |
Электронвольт |
6.2415*1018 eV |
Кратные и дольные единицы
В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI
), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы джоуля образуются с помощью стандартных приставок СИ. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в тех же приставок.
Кратные | Дольные | ||||||
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
101 Дж | декаджоуль | даДж | daJ | 10−1 Дж | дециджоуль | дДж | dJ |
102 Дж | гектоджоуль | гДж | hJ | 10−2 Дж | сантиджоуль | сДж | cJ |
103 Дж | килоджоуль | кДж | kJ | 10−3 Дж | миллиджоуль | мДж | mJ |
106 Дж | мегаджоуль | МДж | MJ | 10−6 Дж | микроджоуль | мкДж | µJ |
109 Дж | гигаджоуль | ГДж | GJ | 10−9 Дж | наноджоуль | нДж | nJ |
1012 Дж | тераджоуль | ТДж | TJ | 10−12 Дж | пикоджоуль | пДж | pJ |
1015 Дж | петаджоуль | ПДж | PJ | 10−15 Дж | фемтоджоуль | фДж | fJ |
1018 Дж | эксаджоуль | ЭДж | EJ | 10−18 Дж | аттоджоуль | аДж | aJ |
1021 Дж | зеттаджоуль | ЗДж | ZJ | 10−21 Дж | зептоджоуль | зДж | zJ |
1024 Дж | иоттаджоуль | ИДж | YJ | 10−24 Дж | иоктоджоуль | иДж | yJ |
применять не рекомендуется |
Чему равна 1 килокалория в джоулях?
Многим покажется этот вопрос простым. Действительно, для этого нужно взять 1 кг воды, нагреть его на 1 oC и измерить, какое тепло было передано в ходе этого процесса. Проблема заключается в том, что теплоемкость воды зависит от ее температуры.
Если посмотреть на табличные данные, то можно наблюдать, как в интервале температур от 0 oC до 100 oC теплоемкость HO изменяется от 4174 кДж/кг до 4220 кДж/кг. Причем она сначала уменьшается, достигая минимума при 30-40 oC, а затем опять возрастает вплоть до температуры кипения.
Выход из этой непростой ситуации был найден. Ученые привязали внесистемную единицу измерения энергии к конкретной температуре воды. Чаще всего используются две температуры: 15 oC и 20 oC.
В первом случае речь идет о стандартной калории, она составляет 4,1868 Дж. Во втором случае – о термохимической калории, она немного меньше, чем стандартная, и равна 4,184 Дж. Отличаются эти величины друг от друга всего на 0,07%. При решении задач по физике рекомендуется использовать большее из приведенных значений, то есть 1 кал = 4,1868 Дж, поскольку эта величина является стандартной, признанной во многих развитых странах мира.
Соответственно 1 килокалория в джоулях будет равна 4186,8 Дж или 4,1868 кДж.
Как измерять в вольт-амперах мощность
Прежде чем преобразовывать вольтампер (V•A) в усилители, нужно понять, что это за измерения. Вольт-амперная характеристика является кажущейся мерой мощности, в то время как ампер является мерой тока.
Вольт-амперная характеристика
Таким образом, для преобразования между ними нужно использовать формулу:
Мощность = Напряжение × Ток
Используя формулу P в качестве отправной точки и изменив ее, можно выполнить перевод мощности в V•A:
I (A) = мощность (V•A) : напряжение (V)
Например, нужно рассчитать усилители для однофазной электрической цепи с P = 1800 V•A при 120 вольт.
I (А) = 1800 V•A : 120 вольтов
I (А) = 15 А
Таким образом, схема с 1800 VA кажущейся мощности при 120 вольт имеет номинальный I в 15 ампер.
Преобразование VA в ток для трехфазной электрической цепи немного отличается. Для расчета используют измененную трехфазную формулу.
I (А) = Мощность (V•A) : (√3 × Напряжение (V))
Для трехфазной электрической цепи I в амперах равен мощности в вольт-амперах, деленной на квадратный корень из трех.
Реактивная мощность в VAR
Например, нужно найти усилители для трехфазной электрической цепи с P=33 255 В при напряжении 480 В.
I (A) = 33 255 V•A : (√3 × 480 V)
I (A) = 33 255 V•A : 831,38 V
I (A) = 40 А
Можно увидеть, что цепь с кажущейся мощностью 33 255 V•A при 480 V будет иметь номинальный I = 40 А.
Опыты, демонстрирующие зависимость количества теплоты от силы тока и сопротивления
Факт нагрева проводника при протекании по нему тока объясняется тем, что во время движения заряженных частиц под действием электрического поля они сталкиваются с частицами проводника, в результате часть энергии передаётся этим частицам проводника, то есть средняя скорость хаотического (теплового) движения частиц проводника увеличивается, и проводник нагревается. По закону сохранения энергии кинетическая энергия свободных заряженных частиц, приобретённая под действием электрического поля, превратится во внутреннюю энергию проводника. Следовательно, можно предположить:
- Чем больше сопротивление проводника, тем больше тепла выделяется при прохождении электрического тока по проводнику, то есть количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении по нему электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению проводника;
- Количество теплоты, выделяемое в проводнике при прохождении по нему электрического тока, зависит от силы тока (чем больше сила тока, тем большее количество свободных частиц проходит через сечение проводника в единицу времени, происходит больше столкновений, следовательно, больше энергии передаётся частицам проводника). Можно подтвердить данные предположения с помощью опытов.
Соберём электрическую цепь, в которой последовательно с источником тока подключены два нагревателя с разными сопротивлениями, которые опущены в калориметры (прибор для измерения количества теплоты) с одинаковым количеством воды при одинаковой температуре. При прохождении электрического тока через нагреватели будет наблюдаться повышение температуры воды, причём вода будет нагреваться быстрее в том калориметре, в который помещён нагреватель с бльшим сопротивлением (см. Рис. 1). То есть подтверждается предположение 1.
Для подтверждения предположения 2 соберём электрическую цепь, в которой последовательно к источнику тока подключен амперметр, лампочка накаливания и реостат. Регулируя сопротивление реостата, меняем силу тока в цепи при постоянном напряжении. При увеличении силы тока увеличивается яркость лампочки (см. Рис. 2), то есть увеличивается количество теплоты, которое выделяет нить накаливания.
Рис. 1. Нагреватель с бльшим сопротивлением нагревает воду быстрее
Рис. 2. Увеличение яркости лампочки при увеличении силы тока
Джоуль, как единица измерения:
Джоуль – единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ), названная в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля.
Джоуль как единица измерения имеет русское обозначение – Дж и международное обозначение – J.
В классической физике джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной 1 (одному) ньютону (Н), на расстояние одного метра в направлении действия силы.
Дж = Н · м = кг · м2 / с2.
1 Дж = 1 Н · 1 м = 1 кг · 1 м2 / 1 с2.
В электричестве джоуль означает работу, которую совершают силы электрического поля за 1 секунду при напряжении в 1 вольт (В) для поддержания силы тока в 1 ампер (А). Это энергия, которая выделится за 1 секунду при прохождении тока через проводник силой тока 1 ампер (А) при напряжении 1 вольт (В).
В Международную систему единиц джоуль введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы джоуль пишется со строчной буквы, а её обозначение – с заглавной (Дж). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием джоуля.
Мощность бытовых электроприборов
На бытовых электроприборах обычно указана мощность. Некоторые светильники ограничивают мощность лампочек, которые в них можно использовать, например не более 60 ватт. Это сделано потому, что лампы более высокой мощности выделяют много тепла и светильник с патроном могут быть повреждены. Да и сама лампа при высокой температуре в светильнике прослужит недолго. В основном это проблема с лампами накаливания. Светодиодные, люминесцентные и другие лампы обычно работают с меньшей мощностью при одинаковой яркости и, если они используются в светильниках, предназначенных для ламп накаливания, проблем с мощностью не возникает.
Чем больше мощность электроприбора, тем выше потребление энергии, и стоимости использования прибора. Поэтому производители постоянно улучшают электроприборы и лампы. Световой поток ламп, измеряемый в люменах, зависит от мощности, но также и от вида ламп. Чем больше световой поток лампы, тем ярче выглядит ее свет. Для людей важна именно высокая яркость, а не потребляемая ламой мощность, поэтому в последнее время альтернативы лампам накаливания пользуются все большей популярностью. Ниже приведены примеры видов ламп, их мощности и создаваемый ими световой поток.