Как зависит мощность от напряжения

Как зависит мощность от напряжения

Основными характеристиками электричества считаются такие параметры, как:

• напряжение (U, измеряется в вольтах);
• сопротивление (R, единица измерения ом);
• мощность (P, ватт);
• электрический ток (I, ампер).

В этой статье мы рассмотрим вопрос о том, как зависит мощность от напряжения. Точность при расчете этих показателей влияет на правильность подбора оборудования (например, резисторов, выключателей, питающих кабелей и пр.).

Напряжение представляет собой разность между величинами потенциалов входящего провода и исходящего, то есть фазы и рабочего нуля. Значения подведенного напряжения и потребляемого тока позволяют вычислить мощность. В сетях постоянного тока мощность рассчитывается как произведение напряжения и тока. Для сетей переменного тока система расчетов сложнее.

Как зависит мощность от напряжения в однофазных сетях

Рассматривая зависимость мощности от напряжения в однофазных сетях, следует учитывать влияние такого фактора, как промышленная частота, которая является причиной возникновения особых нагрузок:

• емкостных (у конденсаторов), при этом вектор тока на 90° сдвигается вперед относительно вектора напряжения;
• индуктивных (в обмотках катушек), когда происходит отставание вектора тока на 90°.

Такого рода нагрузки называют реактивными. Комплекс реактивных нагрузок создает дополнительные потери мощности, не выполняющие полезных действий. Эти мощности также именуются реактивными. В отличие от активных нагрузок, для реактивных характерно такое явление, как сдвиг фазы (между напряжением и током).

Для электроприборов, предназначенных для работы в цепи переменного тока, рассчитывается так называемая полная мощность (этот параметр обозначают буквой «S»), которая складывается из величины активной мощности и реактивной составляющей.

В соответствии с постоянными изменениями тока и напряжения промышленной частоты (этот процесс описывается синусоидальным законом) меняются и показатели мощности. Поэтому принято рассматривать интегрирующее (суммарное) значение для определенного временного промежутка, а не отдельные мгновенные показатели.

Зависимость мощности от напряжения в трехфазных сетях

Чаще всего применяемая в современной электроэнергетике трехфазная цепь представляет собой три однофазные цепи, которые расположены на комплексной плоскости со сдвигом 120° относительно друг друга. Небольшие отличия между нагрузками в каждой фазе приводят к неравномерности, за счет которой в нулевом проводе создается ток.

Складывая составляющие в каждой фазе, мы получаем общую мощность для подключенного к схеме устройства. При расчете общей мощности применяются специальные приборы:

• ваттметры для определения активной составляющей (один или несколько);
• варметры для замера реактивной составляющей.

Использование этих двух приборов возможно при различной нагрузке фаз, симметричной или несимметричной, то есть как в уравновешенных, так и в неуравновешенных трехфазных системах.

Еще один метод измерения, который известен как косвенный, основан на применении амперметра и вольтметра. Вычислив параметр S и разделив его на значение линейного напряжения, мы получаем величину общего тока потребления.

Информация о том, чем отличается эксплуатация устройств в цепях постоянного и переменного тока, помогает максимально точно рассчитать мощность в зависимости от показателей тока и напряжения для каждого конкретного случая и убедиться в безопасности и эффективности эксплуатации электродвигателей и прочего оборудования.

Главный закон электричества для «чайников»

Данная статья поможет вам начать понимать основы электрики. Главное, что вы должны усвоить – это закон, который связывает между собой силу тока, напряжение в сети и сопротивление энергопотребителя, подключенного к ней.

Сопротивление

Металл, применяемый при изготовлении токопроводящей жилы кабеля или провода, обладает удельным сопротивлением, зависящим от материала. Кроме того, с увеличением длины проводника растет и сопротивление, поскольку электрическому току необходимо преодолеть более значительное «расстояние». Также сопротивление увеличивается, если проводник более тонкий.
Расчет сопротивления осуществляется между точками подключения.

Напряжение

В России напряжение в силовой розетке составляет 230 В, в USB-розетке – 5 В, в аккумуляторе автомобиля – 12 В. В других странах сетевое напряжение может отличаться. Например, в США оно составляет 100-127 В. Увеличение напряжения обеспечивает возможность передавать большее количество энергии.

Напряжение находится, например, между «+» и «-» в обычных батарейках, а также в силовой розетке между входами для вилки.

Сила тока

Когда какое-либо сопротивление подключается к напряжению, возникает новая величина – сила тока. При уменьшении сопротивления сила тока всегда возрастает.

Достигнуть низкого сопротивления не так уж и трудно. С этим поможет справиться проволока небольшой длины. С целью ограничения силы тока используют автоматические выключатели. Они бывают разными, например, на 6, 10, 16 А и т.д.

Мощность

Мощность можно вычислить, умножив силу тока на напряжение. Логично, что при делении мощности на напряжение мы получаем значение силы тока.

На большинстве современных электрический приборов указана потребляемая мощность. О напряжении в бытовых силовых розетках мы уже говорили.

Для примера возьмем обычный электрический чайник. Мощность у выбранной нами модели составляет около 2000 Ватт (2 кВт), а напряжение в розетке – 230 Вольт (0,23 кВ). Делим 2 кВт на 0,23 кВ и получаем силу тока, которая равняется примерно 9 Амперам. Теперь идем в щиток и смотрим, что у нас на розеточные группы установлен автоматический выключатель на 16 Ампер. Это означает, что чайник мы можем включить без проблем. А если вам необходимо включить второй такой чайник (или любой другой прибор с такой же мощностью), то лучше не делать этого одновременно.

Главный закон электрики

Значение силы тока в бытовых приборах будет увеличиваться пропорционально увеличению мощности, указанной на корпусе устройства. При одном и том же напряжении ток будет больше в том приборе, сопротивление которого меньше. Это можно определить с помощью соответствующих измерений.

Провод небольшой длины обладает относительно малым сопротивлением. Если подключить его к силовой розетке, то значение тока, которое пройдет по нему, будет слишком велико.

Стоит помнить, что сопротивление нагревательных приборов резко возрастает из-за нагревания нити накала.

Если мы говорим об индуктивных нагрузках, то здесь возникает реактивное сопротивление.

Мы рассказали вам о главном законе электричества – законе Ома для участка цепи. Понимание данного принципа поможет вам осознать многие процессы, возникающие в электрике.

Зависимость напряжения от активной мощности

Что такое активная и реактивная мощность переменного электрического тока?

Все мы ежедневно сталкиваемся с электроприборами, кажется, без них наша жизнь останавливается. И у каждого из них в технической инструкции указана мощность. Сегодня мы разберемся что же это такое, узнаем виды и способы расчета.

Мощность в цепи переменного электрического тока

Электроприборы, подключаемые к электросети работают в цепи переменного тока, поэтому мы будем рассматривать мощность именно в этих условиях. Однако, сначала, дадим общее определение понятию.

Мощность — физическая величина, отражающая скорость преобразования или передачи электрической энергии.

В более узком смысле, говорят, что электрическая мощность – это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Если перефразировать данное определение менее научно, то получается, что мощность – это некое количество энергии, которое расходуется потребителем за определенный промежуток времени. Самый простой пример – это обычная лампа накаливания. Скорость, с которой лампочка превращает потребляемую электроэнергию в тепло и свет, и будет ее мощностью. Соответственно, чем выше изначально этот показатель у лампочки, тем больше она будет потреблять энергии, и тем больше отдаст света.

Поскольку в данном случае происходит не только процесс преобразования электроэнергии в некоторую другую (световую, тепловую и т.д.), но и процесс колебания электрического и магнитного поля, появляется сдвиг фазы между силой тока и напряжением, и это следует учитывать при дальнейших расчетах.

При расчете мощности в цепи переменного тока принято выделять активную, реактивную и полную составляющие.

Понятие активной мощности

Активная «полезная» мощность — это та часть мощности, которая характеризует непосредственно процесс преобразования электрической энергии в некую другую энергию. Обозначается латинской буквой P и измеряется в ваттах (Вт).

Рассчитывается по формуле: P = U⋅I⋅cosφ,

где U и I – среднеквадратичное значение напряжения и силы тока цепи соответственно, cos φ – косинус угла сдвига фазы между напряжением и током.

ВАЖНО! Описанная ранее формула подходит для расчета цепей с напряжением 220В, однако, мощные агрегаты обычно используют сеть с напряжением 380В. В таком случае выражение следует умножить на корень из трех или 1.73

Понятие реактивной мощности

Реактивная «вредная» мощность — это мощность, которая образуется в процессе работы электроприборов с индуктивной или емкостной нагрузкой, и отражает происходящие электромагнитные колебания. Проще говоря, это энергия, которая переходит от источника питания к потребителю, а потом возвращается обратно в сеть.

Использовать в дело данную составляющую естественно нельзя, мало того, она во многом вредит сети питания, потому обычно его пытаются компенсировать.

Обозначается эта величина латинской буквой Q.

ЗАПОМНИТЕ! Реактивная мощность измеряется не в привычных ваттах (Вт), а в вольт-амперах реактивных (Вар).

Рассчитывается по формуле:

где U и I – среднеквадратичное значение напряжения и силы тока цепи соответственно, sinφ – синус угла сдвига фазы между напряжением и током.

ВАЖНО! При расчете данная величина может быть как положительной, так и отрицательной – в зависимости от движения фазы.

Емкостные и индуктивные нагрузки

Главным отличием реактивной (емкостной и индуктивной) нагрузки – наличие, собственно, емкости и индуктивности, которые имеют свойство запасать энергию и позже отдавать ее в сеть.

Индуктивная нагрузка преобразует энергию электрического тока сначала в магнитное поле (в течение половины полупериода), а далее преобразует энергию магнитного поля в электрический ток и передает в сеть. Примером могут служить асинхронные двигатели, выпрямители, трансформаторы, электромагниты.

ВАЖНО! При работе индуктивной нагрузки кривая тока всегда отстает от кривой напряжения на половину полупериода.

Емкостная нагрузка преобразует энергию электрического тока в электрическое поле, а затем преобразует энергию полученного поля обратно в электрический ток. Оба процесса опять же протекают в течение половины полупериода каждый. Примерами являются конденсаторы, батареи, синхронные двигатели.

ВАЖНО! Во время работы емкостной нагрузки кривая тока опережает кривую напряжения на половину полупериода.

Коэффициент мощности cosφ

Коэффициент мощности cosφ (читается косинус фи)– это скалярная физическая величина, отражающая эффективность потребления электрической энергии. Проще говоря, коэффициент cosφ показывает наличие реактивной части и величину получаемой активной части относительно всей мощности.

Коэффициент cosφ находится через отношение активной электрической мощности к полной электрической мощности.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При более точном расчете следует учитывать нелинейные искажения синусоиды, однако, в обычных расчетах ими пренебрегают.

Значение данного коэффициента может изменяться от 0 до 1 (если расчет ведется в процентах, то от 0% до 100%). Из расчетной формулы не сложно понять, что, чем больше его значение, тем больше активная составляющая, а значит лучше показатели прибора.

Понятие полной мощности. Треугольник мощностей

Полная мощность – это геометрически вычисляемая величина, равная корню из суммы квадратов активной и реактивной мощностей соответственно. Обозначается латинской буквой S.

Также рассчитать полную мощность можно путем перемножения напряжения и силы тока соответственно.

ВАЖНО! Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА).

Треугольник мощностей – это удобное представление всех ранее описанных вычислений и соотношений между активной, реактивной и полной мощностей.

Катеты отражают реактивную и активную составляющие, гипотенуза – полную мощность. Согласно законам геометрии, косинус угла φ равен отношению активной и полной составляющих, то есть он является коэффициентом мощности.

Как найти активную, реактивную и полную мощности. Пример расчета

Все расчеты строятся на указанных ранее формулах и треугольнике мощностей. Давайте рассмотрим задачу, наиболее часто встречающуюся на практике.

Обычно на электроприборах указана активная мощность и значение коэффициента cosφ. Имея эти данные несложно рассчитать реактивную и полную составляющие.

Для этого разделим активную мощность на коэффициент cosφ и получим произведение тока и напряжения. Это и будет полной мощностью.

Далее, исходя из треугольника мощностей, найдем реактивную мощность равную квадрату из разности квадратов полной и активной мощностей.

Как измеряют cosφ на практике

Значение коэффициента cosφ обычно указано на бирках электроприборов, однако, если необходимо измерить его на практике пользуются специализированным прибором – фазометром . Также с этой задачей легко справится цифровой ваттметр.

Если полученный коэффициент cosφ достаточно низок, то его можно компенсировать практически. Осуществляется это в основном путем включения в цепь дополнительных приборов.

1. Если необходимо скорректировать реактивную составляющую, то следует включить в цепь реактивный элемент, действующий противоположно уже функционирующему прибору. Для компенсации работы асинхронного двигателя, для примера индуктивной нагрузки, в параллель включается конденсатор. Для компенсации синхронного двигателя подключается электромагнит.
2. Если необходимо скорректировать проблемы нелинейности в схему вводят пассивный корректор коэффициента cosφ, к примеру, это может быть дроссель с высокой индуктивностью, подключаемый последовательно с нагрузкой.

Мощность – это один из важнейших показателей электроприборов, поэтому знать какой она бывает и как рассчитывается, полезно не только школьникам и людям, специализирующимся в области техники, но и каждому из нас.

Как перевести амперы в ватты и обратно?

Как перевести амперы в киловаты?

Как рассчитать падение напряжения по длине кабеля в электрических сетях

Что такое коэффициент трансформации трансформатора?

Способы вычисления потребления электроэнергии бытовыми приборами

Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?

Как зависит мощность от напряжения

Основными характеристиками электричества считаются такие параметры, как:

• напряжение (U, измеряется в вольтах);
• сопротивление (R, единица измерения ом);
• мощность (P, ватт);
• электрический ток (I, ампер).

В этой статье мы рассмотрим вопрос о том, как зависит мощность от напряжения. Точность при расчете этих показателей влияет на правильность подбора оборудования (например, резисторов, выключателей, питающих кабелей и пр.).

Напряжение представляет собой разность между величинами потенциалов входящего провода и исходящего, то есть фазы и рабочего нуля. Значения подведенного напряжения и потребляемого тока позволяют вычислить мощность. В сетях постоянного тока мощность рассчитывается как произведение напряжения и тока. Для сетей переменного тока система расчетов сложнее.

Как зависит мощность от напряжения в однофазных сетях

Рассматривая зависимость мощности от напряжения в однофазных сетях, следует учитывать влияние такого фактора, как промышленная частота, которая является причиной возникновения особых нагрузок:

• емкостных (у конденсаторов), при этом вектор тока на 90° сдвигается вперед относительно вектора напряжения;
• индуктивных (в обмотках катушек), когда происходит отставание вектора тока на 90°.

Такого рода нагрузки называют реактивными. Комплекс реактивных нагрузок создает дополнительные потери мощности, не выполняющие полезных действий. Эти мощности также именуются реактивными. В отличие от активных нагрузок, для реактивных характерно такое явление, как сдвиг фазы (между напряжением и током).

Для электроприборов, предназначенных для работы в цепи переменного тока, рассчитывается так называемая полная мощность (этот параметр обозначают буквой «S»), которая складывается из величины активной мощности и реактивной составляющей.

В соответствии с постоянными изменениями тока и напряжения промышленной частоты (этот процесс описывается синусоидальным законом) меняются и показатели мощности. Поэтому принято рассматривать интегрирующее (суммарное) значение для определенного временного промежутка, а не отдельные мгновенные показатели.

Зависимость мощности от напряжения в трехфазных сетях

Чаще всего применяемая в современной электроэнергетике трехфазная цепь представляет собой три однофазные цепи, которые расположены на комплексной плоскости со сдвигом 120° относительно друг друга. Небольшие отличия между нагрузками в каждой фазе приводят к неравномерности, за счет которой в нулевом проводе создается ток.

Складывая составляющие в каждой фазе, мы получаем общую мощность для подключенного к схеме устройства. При расчете общей мощности применяются специальные приборы:

• ваттметры для определения активной составляющей (один или несколько);
• варметры для замера реактивной составляющей.

Использование этих двух приборов возможно при различной нагрузке фаз, симметричной или несимметричной, то есть как в уравновешенных, так и в неуравновешенных трехфазных системах.

Еще один метод измерения, который известен как косвенный, основан на применении амперметра и вольтметра. Вычислив параметр S и разделив его на значение линейного напряжения, мы получаем величину общего тока потребления.

Информация о том, чем отличается эксплуатация устройств в цепях постоянного и переменного тока, помогает максимально точно рассчитать мощность в зависимости от показателей тока и напряжения для каждого конкретного случая и убедиться в безопасности и эффективности эксплуатации электродвигателей и прочего оборудования.

Откуда берётся реактивная мощность?

Доброго времени суток, уважаемый читатель. Без электрической энергии сейчас трудно представить себе жизнь современного человека. Думаю, что ты со мной согласишься. А раз мы пользуемся электроэнергией, значит, мы за неё должны платить.

Для контроля и определения количества потреблённой электроэнергии в быту мы пользуемся электросчётчиками. Поэтому единица измерения потреблённой электроэнергии — киловатт-час уже давно принимается нами как единственно верная.

Однако, проходя рядом с трансформаторными подстанциями, можно увидеть, что мощность на них обозначена — кВА или МВА. Возникает резонный вопрос — почему не кВт? Чем это обусловлено? Вот об этом и пойдёт речь в статье.

Понятие электрической мощности

Величина, показывающая насколько быстро генерируется, передаётся и потребляется электроэнергия за определённое время, называется электрической мощностью.

Отсюда следует вывод — чем большей мощностью обладает электроустановка, тем больше работы она сможет совершить за определённый промежуток времени.

Мгновенная мощность — это произведение мгновенного значения напряжения на мгновенное значение силы тока на любом участке электрической цепи.

Если рассматривать постоянный ток, то в такой цепи, мощность мгновенная совпадает с мощностью средней. В случае переменного тока, такое совпадение также возможно, но если нагрузка является активной. Например, при работе ламп накаливания. Характерной особенностью такой нагрузки является отсутствие сдвига фаз по току и напряжению.

Однако если подключить к цепи переменного тока, например, трансформатор, то характер нагрузки станет индуктивным. А если подключить электронный прибор, то характер нагрузки будем ёмкостным. Значит, ток, будет по фазе опережать напряжение или отставать от него. Из-за того, что ток и напряжение не совпадают по фазе, потребитель получает только часть мощности.

Мощность, которая была передана потребителю за определённое время называется активной мощностью. Её величина зависит от косинуса угла сдвига фаз.

Соответственно, величина мощности, которая за промежуток времени не попала к потребителю, называется реактивной мощностью. Реактивная мощность не расходуется на выполнение работы и зависит от синуса угла сдвига фаз.

Она увеличивает потери на нагрев, так как постоянно циркулируя между источником и приёмником тока, расходуется на создание магнитных полей. Для измерения применяется единица Вар (вольт-ампер реактивный).

Для характеристики приёмника электрического тока применяется коэффициент мощности — косинус фи (cos ϕ). Чем ближе его значение к единице, тем эффективнее работает электрический прибор.

Для наглядности можно привести пример с кружкой пива. Допустим, что само пиво — это активная мощность, а пивная пена — реактивная мощность. ��

Как уменьшить реактивную мощность?

Для электрических сетей реактивная мощность является нежелательной, так как она понижает пропускную способность, что приводит к увеличению потерь и изменению уровня напряжения. Это приводит к значительному снижению срока эксплуатации оборудования электросетей и электроприборов потребителей.

Есть два пути решения этой проблемы. Первый, заключается в проведении реконструкции электросетей. Для этого требуется замена проводов на провода с большим сечением и установка оборудования повышенной мощности, что требует значительных инвестиций.

Второй путь заключается в установке специальных устройств для компенсации реактивной мощности. Тут следует рассказать, что реактивная мощность может появляться как при токе, отстающем от напряжения, так и при токе, опережающем напряжение.

Получается, что мы имеем два вида реактивной мощности, причём противоположных по направлению. Соответственно, они способны компенсировать друг друга. Как правило, индуктивная составляющая, является отстающей и преобладает над ёмкостной, опережающей составляющей реактивной мощности в общей нагрузке энергосистем.

Увеличивая ток возбуждения генератора, можно повышать выработку реактивной мощности, а уменьшая ток — снижать выработку. Поэтому на электрических станциях генераторы имеют запас по мощности. Это позволяет им оперативно вырабатывать реактивную мощность в соответствии с характером нагрузки электросетей.

Также для выработки реактивной мощности в энергосистемах применяются батареи статических конденсаторов, синхронные компенсаторы и управляемые шунтирующие реакторы.

Статические конденсаторы

Передача электроэнергии сопряжена с появлением потерь в электрических сетях. Экономически наиболее выгодно компенсировать реактивную мощность вблизи электроустановок потребителей, что позволяет увеличить уровень напряжения и повысить пропускную способность линий электропередачи.

Мощность против напряжения: сравнительный анализ и факты

В этой статье будет подробно рассмотрена зависимость мощности от напряжения, например, взаимосвязь между мощностью и напряжением, реактивной мощностью, мощностью двигателя, коэффициентом мощности и т. д.

Мощность равна напряжению?

Напряжение — это падение потенциала между двумя точками, тогда как мощность — это скорость поглощенной или переданной энергии во времени.

Мгновенная (или немедленная) мощность любой цепи может быть описана как произведение мгновенного (или немедленного) тока (i) и мгновенного (или немедленного) напряжения (v). Единицей измерения (или составляющей) мощности является ватт. Напряжение – это электродвижущая сила, а его единицей измерения является вольт.

Какова его связь с напряжением и мощностью?

Мощность — это скорость поглощения и отдачи энергии по отношению ко времени, а ее единицей измерения являются ватты.

Чтобы определить связь между мощностью и напряжением, из физики мы знаем, что

Где p — мощность в ваттах, w — энергия в джоулях, t — время в секундах.

Здесь p — мгновенная мощность, изменяющаяся во времени величина, v — мгновенное напряжение, i — мгновенный ток.

Направление тока и полярность напряжения определяют знак мощности. Когда мощность находится в положительном знаке, то мощность передается элементу. Если мощность находится в отрицательном знаке, то мощность обеспечивается любым элементом. Изображение Фото: Омегатрон, Средняя среднеквадратичная мощность напряжения, CC BY-SA 4.0

В соответствии с соглашением о пассивном знаке ток поступает через положительную полярность источника напряжения; когда мощность положительна, это означает поглощающую способность, а если мощность отрицательна, это означает, что элемент высвобождает или подает энергию.

Ограничение мощности по сравнению с напряжением ядра

Термины «напряжение ядра» и «предел мощности» определены для микропроцессоров.

Предел мощности это максимальная величина мощности, которая может быть произведена или потреблена системой. В некоторых случаях, когда энергопотребление превышает определенные пределы мощности для процессора, то есть когда процессор автоматически снижает частоту ядра, чтобы минимизировать мощность в требуемом диапазоне.

В то же время, Напряжение ядра напряжение, специально определенное напряжение питания процессорного ядра микропроцессора. Каждый микропроцессор имеет определенный диапазон напряжения ядра, показывая, что диапазон напряжения ядра может варьироваться в зависимости от производителя или типа микропроцессора, что означает, что производитель может настроить процессор для использования любого напряжения в пределах диапазона определенного напряжения ядра.

Контроль коэффициента мощности и контроль напряжения

Уровень напряжения можно контролировать, контролируя энергопотребление и поток реактивной мощности в цепи.

• Шунт конденсатор синхронный конденсатор.
• Шунтирующие реакторы.
• Статические компенсаторы реактивной мощности.
• Компенсаторы реактивного сопротивления линии, такие как последовательные конденсаторы.
• Индукционные регуляторы.

Контроль коэффициента мощности может использоваться для увеличения нагрузки коэффициента мощности, повышая эффективность распределительной системы. Для управления коэффициентом мощности могут использоваться катушки индуктивности, конденсаторы, выпрямители и т. д.

• статические конденсаторы,
• Синхронный конденсатор,
• Ускоритель фазы.

Потеря мощности против падения напряжения

Падение напряжения — это падение или снижение электрического потенциала в цепи, тогда как потеря мощности — это растрата электроэнергии.

Падение напряжения в цепи обычно вызвано сопротивлением протеканию тока через проводник, или провод представляет собой провод любой длины или размера, который имеет некоторое сопротивление. А ток, протекающий по проводу, вызывает падение напряжения по мере увеличения длины провода, увеличения сопротивления, что приводит к значительному падению напряжения в цепи. В то же время потери мощности могут быть вызваны каким-либо сбоем в цепи или низким КПД всей цепи. Потеря мощности обычно вызвана коротким замыканием, каскадным сбоем, предохранителем, шумом, нежелательным рассеиванием мощности и т. д.

Падение напряжения в цепи можно определить по значению импеданса всей цепи. В то же время потери мощности в цепи можно определить по разнице входной и выходной мощности цепи.

По мере увеличения напряжения весь ток в цепи увеличивается, что может привести к увеличению потерь мощности на любом компоненте или проводе цепи. Изображение Фото: «Высокое напряжение» by Элле Флорио под лицензией CC BY-SA 2.0

Мощность DB против напряжения DB

Коэффициент усиления по напряжению или мощности, или любой коэффициент усиления в электронике может быть определен в дБ.

Коэффициент усиления по напряжению в дБ (означает децибелы) можно определить как разницу между уровнем выходного напряжения (или уровнем входного электрического потенциала) в децибелах и уровнем входного напряжения (или уровнем выходного электрического потенциала) в децибелах.

Значение также равно 20-кратному стандартному логарифму отношения выходного напряжения Vout к входному напряжению Vin.

дБ= 20 log10 Vo/Vi

Где Vo — выходное напряжение, а vi — входное напряжение.

Прирост мощности в дБ можно описать как разницу между мощностью, генерируемой на выходе схемы, в децибелах, и мощностью, подводимой к схеме, в децибелах.

Величина коэффициента усиления по мощности равна 10-кратному десятичному логарифму отношения мощности, генерируемой на выходе схемы, к мощности, подводимой к схеме.

db= 10 log10 Po/Pi

Где Po — мощность, вырабатываемая на выходе схемы.

А Pi — входная мощность в цепи.

Коэффициент усиления по мощности и коэффициент усиления по напряжению

Иногда усиление мощности не может быть четко определено с точки зрения входной мощности и выходной мощности.

Наблюдения и советы этой статьи мы подготовили на основании опыта команды усиление мощности цепи можно описать как отношение генерируемой выходной мощности к входной мощности, подаваемой на схему. То усиление напряжения можно определить как отношение выходного напряжения, создаваемого в цепи, к входному напряжению, приложенному к цепи.

Усилитель мощности против усилителя напряжения

Усилитель — это устройство, которое используется для увеличения или усиления общей мощности сигнала.

A усилитель напряжения используется для повышения уровня напряжения (или уровня электрического потенциала) на выходе усилителя. Он также известен как усилитель слабого сигнала. Связь, используемая в этом усилителе, представляет собой связь RC. В то время как усилитель мощности используется для повышения уровня мощности на выходе усилителя, этот усилитель также считается усилителем большого сигнала. Связь, используемая в этом усилителе, является трансформаторной связью.

Величина входного сигнала Усилитель мощности сравнительно больше, чем у входного сигнала усилителя напряжения. Значение бета любого усилителя мощности намного выше, чем у усилителя напряжения. Тепловыделение у усилителя мощности выше, чем у усилителя напряжения. Импеданс нагрузки относительно выше для усилителя напряжения, чем для усилителя мощности.

Кондиционер питания против регулятора напряжения

Кондиционер питания — это устройство, которое защищает устройство от скачков или скачков напряжения.

A кондиционер в основном используется для улучшения качества электроэнергии, которая должна подаваться на нагрузочное оборудование. Обычно стабилизаторы напряжения также имеют фильтрацию электромагнитных помех (EMI) и радиочастотных помех (RFI).

Изображение Фото: Пиво охаре, Усилитель напряжения на операционном усилителе с обратной связью, CC0 1.0

Наблюдения и советы этой статьи мы подготовили на основании опыта команды регулятор напряжения это устройство, используемое для поддержания напряжения на постоянном уровне или в заданном диапазоне. Более низкое напряжение или перенапряжение могут повлиять на работу или исправность электронных устройств.

В некоторых случаях кондиционер питания может быть разработан со стабилизатором напряжения вместе с другими схемами, которые выполняют по крайней мере еще одну функцию для улучшения качества электроэнергии, такую ​​как разделение шума, коррекция коэффициента мощности, защита от переходных импульсов и т. д. Изображение Фото: Нанит, Откидной регулятор напряжения, CC0 1.0

Динамическая мощность в зависимости от напряжения

Полная рассеиваемая мощность КМОП-схемы представляет собой сумму динамической и статической рассеиваемой мощности или рассеиваемой мощности.

Динамическая мощность относится к компоненту общей рассеиваемой мощности схемы КМОП, когда схема КМОП изменяет свое логическое состояние с одного логического состояния на другое. Динамическая мощность зависит от частоты переключения питающего напряжения и выходной нагрузки транзистора.

Динамическое рассеивание мощности в зависимости от напряжения питания можно определить как

Где V — напряжение питания, а f — частота коммутации.

И напряжение питания уменьшается, динамическая мощность тоже уменьшается.

Электрическая мощность против напряжения

Электрическая мощность может быть определена как энергия, рассеиваемая или производимая в единицу времени. Измерительной составляющей мощности является ватт.

Наблюдения и советы этой статьи мы подготовили на основании опыта команды электричество цепи можно описать как произведение напряжения (или электрической потенциальной энергии) и тока в цепи. Мощность в цепи можно измерить с помощью измерителя мощности.

напряжение можно описать как падение потенциала между двумя точками. Единицей измерения напряжения является Вольт. Напряжение можно определить как произведение вольта на заряд. Напряжение цепи можно измерить вольтметром.

Мощность утечки в зависимости от напряжения

Мощность утечки зависит от порогового напряжения приложенного напряжения и размера транзистора. Мощность утечки можно уменьшить за счет более низкого рабочего напряжения.

В КМОП мощность утечки, мощность потребляется, когда транзистор находится в подпороговой области, что означает, что потребление мощности за счет подпорогового тока (ток между истоком и стоком во время подпороговой работы транзистора) и обратного смещения диода в КМОП-транзисторе называется мощностью утечки. Мощность утечки может зависеть от изменения транзистор пороговое напряжение. Мощность утечки является результатом нежелательного тока утечки в пороговом канале, когда транзистор не работает.

Мощность двигателя в зависимости от напряжения

Электродвигатель — это машина, которая преобразует или преобразует электрический формат энергии в механический формат энергии.

Мощность двигателя можно определить как произведение скорости сохранения выработки энергии в единицу времени.

Связь между мощностью и напряжением может быть определена как произведение мгновенного напряжения и мгновенного тока, равное мгновенной мощности, когда мощность двигателя постоянна. Тем не менее, когда напряжение снижается, ток двигателя увеличивается, а когда напряжение увеличивается, ток, потребляемый двигателем, или тепло, выделяемое двигателем, уменьшается. Тем не менее, высокое напряжение может насытить магнитный компонент двигателя. Кредит изображения: «Электродвигатель E-Twow» by Каспардамбис под лицензией CC BY 2.0

При наличии разности фаз между напряжением и током мощность двигателя определяется как произведение коэффициента мощности на ток и напряжение.

Пока двигатель потребляет достаточный ток от источника питания, будет генерироваться одинаковое количество энергии с другим значением напряжения, что означает более высокое напряжение, это не означает, что двигатель будет генерировать больше энергии.

ВЧ-мощность в зависимости от напряжения

Мощность RF обозначает мощность радиочастоты. Радиочастота — это высокая частота колебаний переменного тока или напряжения любого электрического, магнитного или электромагнитного поля.

Радиочастотный (РЧ) усилитель мощности — это тип усилителя, который преобразует или модифицирует маломощный радиочастотный сигнал в высокомощном радиочастотном сигнале.

Как правило, в антенне передатчика используется ВЧ-усилитель мощности. Радиочастотная (или РЧ) мощность или РЧ мощность в общем смысле описывается в дБм (дБм — логарифмическая единица мощности, используемая в радио- и микроволновой электронике) с напряжением для определенного импеданса.

В электронике мощность измеряется в мВт и может быть определена с помощью падения напряжения на импеданс мощности ВЧ-цепи по ВЧ-цепи можно определить как

Где P — мощность, V — напряжение, а Z — импеданс.

Реактивная мощность против напряжения

Через силовой треугольник, соотношение между полной мощностью, активной мощностью и реактивной мощностью может быть определено.

Определим зависимость между реактивной мощностью и напряжением. В однофазном Цепь переменного тока с нагрузкой Импеданс Z, то мгновенные ток и напряжение можно определить как

Теперь мгновенную мощность, отдаваемую нагрузке, можно определить как

p = iv = 2VIsinωtsin(ωt-θ)

В приведенном выше уравнении квадратурная составляющая тока I sin theta представляет собой составляющую мощности, колеблющуюся с частотой 2\omega в лорде с нулевым средним значением. Эта составляющая мощности известна как реактивная мощность.

Реактивная сила также может быть определена как мера обмена энергией между источником и реактивной частью нагрузки.

Реактивная мощность передается туда и обратно между источником и нагрузкой, что представляет собой обмен без потерь между источником и нагрузкой; реактивная мощность равна нулю для резистивной нагрузки, меньше нуля для емкостной нагрузки и больше нуля для индуктивной нагрузки.

Реактивная мощность обозначается Q, а единицей реактивной мощности является реактивный вольт-ампер.

В общем, напряжение увеличивается с увеличением реактивной мощности, тогда как напряжение уменьшается с уменьшением реактивной мощности, первичное напряжение которого прямо пропорционально реактивной мощности, wКогда реактивная мощность постоянна, напряжение падает, что приводит к увеличению тока для поддержания источника питания., что приводит к тому, что любая система потребляет больше реактивной мощности, что приводит к дальнейшему падению напряжения.

В цепи переменного тока напряжение регулируется путем поддержания производства и поглощения реактивной мощности.