我们使用公用事业公司提供的电能为我们提供光,热量,跑步设备等决定电力。在本指南中,让我们仔细研究电力,AC和DC电路中的电力公式。
什么是电力?
电能是我们日常生活中广泛使用的能量形式之一,无论是采用交流电源还是电池的形式。我们的公用事业公司以电势和电流的形式提供这种电能,以及电路中电能传输的速度称为电力。
在物理学方面,能量是完成工作的能力,而做这项工作的速度被称为权力。
因此,如果P是力量,则W是工作,而T是时间,那么
电源p =单位时间完成工作= w/t
权力单位是瓦特。
我们知道电位是移动单位电荷和电流的工作量是电荷的移动速率。
使用上述语句,我们可以将先前的电源方程式重写为:
p = w/t =(w/q)×(q/t)瓦特
第一项(w/q)表示电势(v),而第二项(q/t)表示电流(i)。
因此,电力P = V×I。
AC和DC电路中的电力公式
根据电路中电流的类型,即交替的电流或直流电流,可以将电力进一步分为AC功率和直流电源。
现在让我们在DC和交流电路中看到不同的电力公式。
DC电路中的电源公式
在简单的直流电路(即带有直流电源的电路)中,下面给出了电源公式:
p = v×i
电阻DC电路中的功率只是电压和电流的产物。
我们可以通过应用欧姆法律来得出进一步的权力公式。根据欧姆定律,电路(或组件)中的电压是电阻和电流的产物。
v = i×r
因此,如果我们在上述功率公式中使用此方程,我们会得到
p = v×(v/r)= v2/r
p =(i×r)×i = i2r
根据可用数量,您可以使用三个功率公式之一来计算直流电源。
交流电路中的电源公式
测量DC电路中的功率非常简单,因为所有您必须要乘电压和电流。但是,在交流电路中,由于电压和电流值在大小和方向(符号)方面不断变化,因此交流电路也不可能。
交替电压和电流的值通常写为
v交流= vp×sin(ωt)和i交流= ip×sin(ωt)
要计算交流电源,我们必须以某种方式计算电压和电流的平均值。从数学上讲,我们使用均方根或RMS来确定正弦函数的平均值。
如果vRMS是交流电压的RMS值RMS是交流电流的RMS值,然后平均交流电源为
p交流(平均)= VRMS×iRMS
如果f(t)是时间t的函数,则其RMS值为
将上述公式应用于我们的交替电压和当前正弦值,我们得到:
vRMS= vp/√2和我RMS= ip/√2
我们之前计算出的功率(p交流(平均)实际上被称为明显的力量。它不过是平均(或有效)电压和电流的乘积,即它的最大平均功率传递给了纯电阻载荷。
但是电感器和电容器具有相移和电抗。因此,使用电感器和电容器,还有另外两种定义AC电路电源的方法。它们是真正的力量(主动力量)和反应力。
实际功率也称为主动力,是由于其电阻元件而在电路中耗散的功率。
主动功率= vRMS×iRMS×cos(θ),其中θ是电压导致电流的相角。
反应能力是由于电感和电容(或电抗)而导致电路中消散的功率。
它以反应能力= v给出RMS×iRMS×sin(θ)
因此,我们可以说(明显的力量)2=(真正的力量)2+(反应力)2
DC和交流电源公式
下表列出了AC和DC电路的所有功率公式。
电路 | 力量 |
DC | p = v×i |
p = v2/r | |
p = i2×r | |
单相交流真实力量 | ½Vp×ip×cos(θ)= vRMS×iRMS×cos(θ) |
单相AC反应能力 | ½Vp×ip×sin(θ)= vRMS×iRMS×sin(θ) |
三期AC真实力量 | 3×V。l-n×il-n×cos(θ)=√3×v二×i二×cos(θ) |
三相AC反应能力 | 3×V。l-n×il-n×sin(θ)=√3×v二×i二×sin(θ) |
结论
理解电力的简单指南。我们了解了什么是电力,如何使用各自的功率公式,真实,反应性和明显的电源在AC电路中计算电源和交流电路的功率,以及单相和三相交流电路的功率公式。