प्रतिरोध और वोल्टेज की शक्ति की गणना करें। वर्तमान और वोल्टेज के लिए शक्ति की गणना

बिजली की गणना

पिछले लेख में, हमने विद्युत सर्किट में शक्ति का निर्धारण करने के लिए एक सूत्र निकाला है: एम्परेज द्वारा "वोल्ट" में वोल्टेज को गुणा करके, हम "वाट" में शक्ति प्राप्त करते हैं। आइए इसे निम्नलिखित योजना पर लागू करें:

इस योजना में, दो ज्ञात मात्राएं हैं: बैटरी वोल्टेज 18 वोल्ट है, और दीपक प्रतिरोध 3 ओम है। ओम के नियम का उपयोग करते हुए, हम तीसरे मूल्य का निर्धारण करते हैं - वर्तमान ताकत:

अब, वर्तमान की ताकत को जानकर, हम वोल्टेज द्वारा इसके मूल्य को गुणा कर सकते हैं और शक्ति प्राप्त कर सकते हैं:

इसका मतलब है कि दीपक एक सेट और गर्मी के रूप में 108 वाट ऊर्जा का प्रसार करता है।

आइए उसी योजना में बैटरी वोल्टेज बढ़ाएं और देखें कि क्या होता है। अंतर्ज्ञान हमें बताता है कि बढ़ते वोल्टेज और निरंतर प्रतिरोध के साथ, सर्किट में वर्तमान भी बढ़ेगा। इसका मतलब है कि शक्ति में वृद्धि होगी:

इस सर्किट में, बैटरी वोल्टेज को बदल दिया जाता है और पिछले 18 के बजाय 36 वोल्ट है। दीपक का प्रतिरोध नहीं बदला है, और 3 ओम है। वर्तमान ताकत अब इसके बराबर होगी:

परिणामी मूल्य पर चर्चा करते हैं। यदि I = U / R, और हम वोल्टेज (U) के मूल्य को दोगुना करते हैं, तो प्रतिरोध को अपरिवर्तित छोड़ देते हैं, फिर, चीजों के तर्क के अनुसार, हमें वर्तमान को भी दोगुना करना होगा। दरअसल, इस सर्किट में करंट पहले की बजाय 12 एम्प्स का है। अब पावर की गणना करते हैं:

कृपया ध्यान दें कि पिछले उदाहरण की तुलना में हमारी शक्ति में भी वृद्धि हुई है, और यह वर्तमान ताकत में वृद्धि की तुलना में अधिक बढ़ गई। ऐसा क्यों हुआ? इस प्रश्न का उत्तर सरल है। पावर एम्पियर द्वारा गुणा किए गए वोल्टेज का एक फ़ंक्शन है, और चूंकि ये दोनों मूल्य पिछले मूल्यों की तुलना में दोगुना हो गए हैं, इसलिए बिजली 2x2 या 4 गुना बढ़ गई है। आप 432 वाट को 108 वाट से विभाजित करके और यह देख कर देख सकते हैं कि उनके बीच का अनुपात 4 है।

किसी भी इलेक्ट्रिकल सर्किट को डिजाइन करते समय, शक्ति गणना की जाती है। इसके आधार पर, मूल तत्वों का चयन किया जाता है और अनुमेय भार की गणना की जाती है। यदि डीसी सर्किट के लिए गणना मुश्किल नहीं है (ओम के नियम के अनुसार, वोल्टेज द्वारा एम्पियर को गुणा करना आवश्यक है - पी = यू * I), तो एसी पावर की गणना करना इतना सरल नहीं है। स्पष्टीकरण के लिए, आपको इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की मूल बातों को संदर्भित करने की आवश्यकता होगी, विवरण में जाने के बिना, हम मुख्य शोध का संक्षिप्त सारांश देते हैं।

एसी सर्किट में, बिजली की गणना वोल्टेज और वर्तमान में साइनसोइडल परिवर्तन के कानूनों को ध्यान में रखते हुए की जाती है। इस संबंध में, कुल शक्ति (एस) की अवधारणा पेश की गई थी, जिसमें दो घटक शामिल हैं: प्रतिक्रियाशील (क्यू) और सक्रिय (पी)। इन राशियों का एक ग्राफिक विवरण विद्युत त्रिकोण के माध्यम से बनाया जा सकता है (चित्र 1 देखें)।

सक्रिय घटक (पी) के तहत पेलोड की शक्ति (गर्मी, प्रकाश, आदि में बिजली के अपरिवर्तनीय रूपांतरण) को संदर्भित करता है। यह मूल्य वाट (डब्ल्यू) में मापा जाता है, घरेलू स्तर पर यह विनिर्माण क्षेत्र में मेगावाट (किलोवाट) में किलोवाट (केडब्ल्यू) में गणना करने के लिए प्रथागत है।

प्रतिक्रियाशील घटक (क्यू) एक वैकल्पिक चालू सर्किट में कैपेसिटिव और इंडक्टिव इलेक्ट्रिकल लोड का वर्णन करता है, इस मात्रा के माप की इकाई वार।

अंजीर। 1. बिजली का त्रिकोण (ए) और वोल्टेज (बी)

चित्रमय प्रतिनिधित्व के अनुसार, विद्युत त्रिकोण में संबंधों को प्रारंभिक त्रिकोणमितीय पहचान का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है, जो इसका उपयोग करना संभव बनाता है निम्नलिखित सूत्र:

• एस = fullP 2 + Q 2, - पूर्ण शक्ति के लिए;
• और Q = U * I * cos⁡ φ, और P = U * I * sin U - प्रतिक्रियाशील और सक्रिय घटकों के लिए।

ये गणना एकल-चरण नेटवर्क (उदाहरण के लिए, एक घरेलू 220 वी) के लिए लागू होती हैं, तीन-चरण नेटवर्क (380 वी) की शक्ति की गणना करने के लिए, आपको सूत्र (सभी सममित लोड के साथ) को सभी चरणों में जोड़ने की जरूरत है (यदि लोड सममित नहीं है)।

पूर्ण शक्ति के घटकों के प्रभाव की प्रक्रिया की बेहतर समझ के लिए, चलो एक सक्रिय, प्रेरक और कैपेसिटिव रूप में लोड के "शुद्ध" प्रकटन पर विचार करें।

एक काल्पनिक सर्किट लें जो "शुद्ध" प्रतिरोध और वैकल्पिक वोल्टेज के संगत स्रोत का उपयोग करता है। इस तरह के सर्किट के संचालन का एक ग्राफिक विवरण चित्र 2 में दिखाया गया है, जो एक विशिष्ट समय सीमा (टी) के लिए मुख्य मापदंडों को प्रदर्शित करता है।

चित्रा 2. आदर्श सक्रिय भार शक्ति

हम देख सकते हैं कि वोल्टेज और करंट को चरण और आवृत्ति दोनों में सिंक्रनाइज़ किया जाता है, जबकि पावर में दो बार आवृत्ति होती है। कृपया ध्यान दें कि इस मूल्य की दिशा सकारात्मक है, और यह लगातार बढ़ रही है।

जैसा कि चित्र 3 में देखा जा सकता है, कैपेसिटिव लोड की विशेषताओं का ग्राफ सक्रिय से थोड़ा अलग है।

चित्रा 3. आदर्श कैपेसिटिव लोड का ग्राफ

कैपेसिटिव पावर का दोलन आवृत्ति साइनसोइड वोल्टेज परिवर्तन की आवृत्ति से दोगुना है। इस पैरामीटर के कुल मूल्य के लिए, एक हार्मोनिक अवधि के दौरान यह शून्य है। इस मामले में, ऊर्जा में वृद्धि (caseW) भी नहीं देखी जाती है। यह परिणाम इंगित करता है कि इसका आंदोलन श्रृंखला की दोनों दिशाओं में होता है। यही है, जब वोल्टेज बढ़ता है, तो टैंक में चार्ज का संचय होता है। जब एक नकारात्मक आधा चक्र होता है, तो संचित चार्ज को सर्किट सर्किट में छुट्टी दे दी जाती है।

भार क्षमता और बाद के निर्वहन में ऊर्जा भंडारण की प्रक्रिया में, कोई उपयोगी काम नहीं किया जाता है।

नीचे दिया गया ग्राफ "शुद्ध" आगमनात्मक भार की प्रकृति को दर्शाता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, केवल शक्ति की दिशा बदल गई है, वृद्धि के लिए, यह शून्य है।

प्रतिक्रियाशील भार का नकारात्मक प्रभाव

उपरोक्त उदाहरणों में, विकल्पों पर विचार किया गया था जहां "शुद्ध" प्रतिक्रियाशील भार मौजूद है। सक्रिय प्रतिरोध के प्रभाव कारक को ध्यान में नहीं रखा गया था। ऐसी स्थितियों में, प्रतिक्रियाशील प्रभाव शून्य होता है, जिसका अर्थ है कि आप इसे अनदेखा कर सकते हैं। जैसा कि आप समझते हैं, वास्तविक परिस्थितियों में यह असंभव है। यहां तक ​​कि अगर, काल्पनिक रूप से, इस तरह के भार का अस्तित्व है, तो हम बिजली स्रोत से इसके कनेक्शन के लिए आवश्यक तांबा या एल्यूमीनियम केबल कंडक्टर के प्रतिरोध को बाहर नहीं कर सकते।

प्रतिक्रियाशील घटक सर्किट के सक्रिय घटकों को गर्म करने के रूप में स्वयं को प्रकट कर सकता है, उदाहरण के लिए, एक मोटर, एक ट्रांसफार्मर, कनेक्टिंग तार, एक बिजली केबल, आदि। इस पर ऊर्जा की एक निश्चित राशि खर्च की जाती है, जो मुख्य विशेषताओं में कमी की ओर जाता है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति सर्किट को इस प्रकार प्रभावित करती है:

• कोई उपयोगी कार्य नहीं करता है;
• बिजली के उपकरणों पर गंभीर नुकसान और असामान्य भार का कारण बनता है;
• गंभीर दुर्घटना हो सकती है।

इसीलिए, इलेक्ट्रिकल सर्किट के लिए उचित गणना करते हुए, व्यक्ति आगमनात्मक और कैपेसिटिव लोड के प्रभाव को बाहर नहीं कर सकता है और यदि आवश्यक हो, तो इसकी भरपाई के लिए तकनीकी प्रणालियों का उपयोग करें।

बिजली की खपत की गणना

रोजमर्रा की जिंदगी में, किसी को अक्सर बिजली की खपत की गणना से निपटना पड़ता है, उदाहरण के लिए, संसाधन-गहन बिजली उपभोक्ता (एयर कंडीशनर, बॉयलर, इलेक्ट्रिक स्टोव, आदि) को जोड़ने से पहले तारों पर अनुमेय भार की जांच करना। इसके अलावा इस तरह की गणना में एक स्विचबोर्ड के लिए सर्किट ब्रेकर चुनने की आवश्यकता होती है, जिसके माध्यम से अपार्टमेंट बिजली की आपूर्ति से जुड़ा होता है।

ऐसे मामलों में, वर्तमान और वोल्टेज द्वारा शक्ति की गणना करना आवश्यक नहीं है, यह सभी उपकरणों द्वारा खपत ऊर्जा को समेटने के लिए पर्याप्त है जिसे एक साथ स्विच किया जा सकता है। गणना के साथ जुड़े बिना, आप तीन तरीकों से प्रत्येक डिवाइस के लिए इस मूल्य का पता लगा सकते हैं:

गणना करते समय यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि कुछ विद्युत उपकरणों की शुरुआती शक्ति नाममात्र से काफी भिन्न हो सकती है। घरेलू उपकरणों के लिए, इस पैरामीटर को तकनीकी दस्तावेज में लगभग कभी नहीं दर्शाया गया है, इसलिए आपको संबंधित तालिका को संदर्भित करने की आवश्यकता है, जिसमें विभिन्न उपकरणों के लिए शुरुआती शक्ति के मापदंडों का औसत मूल्य शामिल है (यह अधिकतम मूल्य चुनने के लिए वांछनीय है)।

बिजली का पहला उल्लेख प्राचीन यूनानी दार्शनिक थेल्स के प्रयोगों में मिलता है। यह वह था जिसने पहली बार पता लगाया कि घर्षण के तहत वस्तुएं आकर्षित करती हैं। मैग्नेट के साथ किए गए प्रयोगों के बाद, इसी नाम का शब्द 17 वीं शताब्दी की शुरुआत में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी गिल्बर्ट द्वारा शुरू किया गया था। फ्रांसीसी वैज्ञानिक कूलॉम्ब को बिजली के विज्ञान का जनक माना जाता है - यह उस कानून की खोज के बाद था जिसने अपना नाम प्राप्त किया कि इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग ने अपना विजयी मार्च शुरू किया, जो आज भी जारी है। इस कानून में कहा गया है कि वायुहीन वातावरण में दो बिंदु आवेश एक ऐसे बल के साथ परस्पर क्रिया करते हैं जो सीधे उनके मॉड्यूल के आनुपातिक हैं और, इसके विपरीत, उनके बीच की दूरी के लिए, चुकता है।

पता करें कि बिजली की अवधारणा क्या है? संक्षेप में, यह आवेशित कणों की एक धारा का एक दिशात्मक आंदोलन है। जिन निकायों के माध्यम से वे गुजरते हैं उन्हें कंडक्टर कहा जाता है। प्रत्येक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह का एक निश्चित प्रतिरोध होता है, जो समय

और, मूल कानूनों को पारित करने से पहले, चार्ज किए गए कणों के बारे में कुछ शब्द: वे हैं, अपेक्षाकृत बोलने वाले, सकारात्मक और नकारात्मक। जैसे चार्ज एक दूसरे को पीछे हटाते हैं, विपरीत चार्ज एक दूसरे को आकर्षित करते हैं।

और अब, मुख्य बिंदु पर आते हैं।

बिजली के विज्ञान की नींव ओम का नियम है।

इस जर्मन भौतिक विज्ञानी द्वारा किए गए एक प्रयोग ने उन्हें निम्नलिखित विश्वास के लिए प्रेरित किया:

धातु कंडक्टर से होकर गुजरने वाली धारा, इसके सिरों पर वोल्टेज के समानुपाती होती है, या I = U / R

यहाँ, वोल्टेज अंतर है, आलंकारिक रूप से, विद्युत सर्किट के दो बिंदुओं द्वारा बनाए गए "दबाव" का। इसे वोल्ट में मापें।

विद्युत प्रवाह इलेक्ट्रॉनों की संख्या है जो एक विद्युत सर्किट का एक हिस्सा प्रसारित करता है और एम्पीयर में मापा जाता है।

प्रतिरोध इस आंदोलन को रोकने के लिए श्रृंखला की संपत्ति है। उपरोक्त भौतिक विज्ञानी के सम्मान में, इसे ओम में मापा जाता है।

दूसरे शब्दों में, एक कंडक्टर जिसके माध्यम से 1 वोल्ट के वोल्टेज पर 1 amp वर्तमान गुजरता है, 1 ओम का प्रतिरोध होता है।

बाकी इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग "डांसिंग" इसी से।

और अब - विद्युत प्रवाह की शक्ति के बारे में।
  भौतिकी में, शक्ति वह दर है जिस पर कार्य किया जाता है। कोई फर्क नहीं पड़ता। यह ऑपरेशन जितनी तेजी से होता है, यह उतना ही अधिक होता है, जो इसे निष्पादित करता है, यह एक व्यक्ति, एक यांत्रिक उपकरण या कुछ और है।

यह विद्युत प्रवाह के मामले में भी ऐसा ही है: इसकी शक्ति विद्युत आवेशों के उत्पादन का अनुपात है जो ऐसा करने में लगने वाले समय में होता है।

सीधे शब्दों में कहें, क्रम में बिजली पाने के लिए   1 वाट, जब वर्तमान स्रोत में 1 वोल्ट का वोल्टेज होता है, तो कंडक्टर के माध्यम से 1 एम्पीयर के वर्तमान को पारित करना आवश्यक है। दूसरे शब्दों में, विद्युत वोल्टेज और धारा को गुणा करके शक्ति (P) की गणना की जा सकती है:

पी = यू * आई।

इस सरल सूत्र को याद करने के बाद, व्यवहार में शक्ति की गणना करना संभव है। उदाहरण के लिए, यदि वर्तमान और प्रतिरोध मान ज्ञात हैं, लेकिन वोल्टेज के बारे में कोई जानकारी नहीं है, तो हम सूत्र में I * R को प्रतिस्थापित करते हुए, ओम के नियम का उपयोग कर सकते हैं। यह पता चला है कि बिजली प्रतिरोध से गुणा किए गए विद्युत प्रवाह के वर्ग के बराबर है।

यह कानून उसी तरह बचाव में आ जाएगा जब वोल्टेज और प्रतिरोध मान ज्ञात हों। इस मामले में, वर्तमान मूल्य I = U / R को प्रतिस्थापित करने के बजाय, हम प्रतिरोध द्वारा विभाजित वोल्टेज के वर्ग के बराबर शक्ति मान प्राप्त करते हैं।

इसलिए - कुछ भी जटिल नहीं है!

हर व्यक्ति प्रतिदिन घरेलू उपकरणों का उपयोग करता है, जिसमें विद्युत सर्किट होता है। Amps और वाट्स में ऑनलाइन लोड गणना। यह विद्युत प्रवाह के लिए एक निश्चित "सड़क" है, उत्पन्न ऊर्जा इकाई में स्थानांतरित हो जाती है और अपनी कार्रवाई शुरू करती है। सभी उपकरणों को पारंपरिक रूप से बिजली (प्राथमिक और माध्यमिक), परिवर्तित इकाइयों (प्रकाश और थर्मल डिवाइस) के स्रोतों के रूप में तीन समूहों में विभाजित किया गया है, साथ ही सहायक उपयोग के तत्व - स्विच, तार, माप उपकरण, वास्तविक परिस्थितियों में सर्किट के संचालन को सुनिश्चित करते हैं।

ये सभी उपकरण समग्र विद्युत चुम्बकीय प्रक्रिया का हिस्सा हैं और उनकी अपनी विद्युत परिपथ की श्रेणी है, जो कि उपकरण की प्रभावी कार्यक्षमता, संचालन के आवश्यक मोड को सुनिश्चित करने के लिए बनाई गई है। जल्दी से पता लगाएं कि एम्पीयर में कितने वाट बिजली गणना सेवा में मदद करेंगे।

बिजली कैलकुलेटर ऑनलाइन

यह काम में एक विश्वसनीय सहायक है जब विद्युत सर्किट की शक्ति की गणना करते हैं, कुछ सेकंड के लिए तैयार 99.9% परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है। उपयोगकर्ता कुछ ही मिनटों में कई विकल्पों पर विचार कर सकता है और सबसे इष्टतम एक चुन सकता है। त्रुटि की संभावना कम से कम है।
  जे = यू / आर; यू = आर × जे; आर = यू / जे; पी = यू R / आर
  बिजली के सर्किटों की गणना ऑनलाइन करने के लिए, समाप्त तालिका में दो मान बनाए रखना आवश्यक है, वोल्टेज (वी) और वर्तमान (ए)। और फिर "गणना" बटन पर क्लिक करें और उपयोगकर्ता-परिभाषित मापदंडों के साथ प्रतिरोध (ओम) और पावर (डब्ल्यू) के डेटा का तत्काल परिणाम प्राप्त करें।

इलेक्ट्रिकल सर्किट की गणना के लिए यह ऑनलाइन पावर कैलकुलेटर स्वचालित है, आपको सभी संकेतकों को दर्ज करते समय सावधान रहने की आवश्यकता है। यदि संख्या में पूर्णांक और भिन्नात्मक भाग होते हैं, तो उन्हें एक बिंदु से अलग करने की आवश्यकता होती है, न कि अल्पविराम से।

गणितीय सूत्रों का उपयोग करके प्रतिरोध की गणना करने के तरीके

विद्युत सर्किट के प्रतिरोध की गणना करने के लिए, आप ओम के नियम के प्रसिद्ध सूत्र को लागू कर सकते हैं