Lakásfelújítás Kérdésre Adott Válasz A Tapasztalt Kertészek

Tények a villamos energiáról: Teljesítmény számítások, feszültségek, erősítők, watt, ohm, kilowattóra (kWh), AC és DC

Eugene Bsc (Eng) képesített vezérlő / műszeres mérnök, és az SCADA rendszerek elektronikai és szoftverfejlesztőjeként dolgozott.

Útmutató a watt, erősítő és feszültség megértéséhez

Ebben az oktatóanyagban mindent megtudhat:

  • Volt, watt, erősítő
  • a készülékek energiafogyasztása és kilowattóra (kWh).
  • Ohm törvénye és ellenállása
  • ellenállás és hogyan befolyásolja az anyag ellenállását
  • biztosítékok és hogyan védik a vezetékeket és készülékeket
  • hogyan termelik az elektromosságot
  • a feszültség, az áram és az ellenállás mérésére használt eszközök
  • az elektromos és mágneses mezők hatásait
  • vezetők, szigetelők és szupravezetők
  • az AC és a DC alapjai
  • ívek és szikra
  • tápegységek és feszültségszabályozás
  • az otthoni villamosenergia-felhasználás nyomon követése

Az egyenletek valóban meglehetősen egyszerűek, és talál néhány példát arra, hogyan lehet őket háztartási készülékekre alkalmazni.

Szeretné kipróbálni magát? Nézze meg, hogyan teljesítenek az A, B és C kvízben, minden szakasz végén.

Kérjük, ossza meg ezt az útmutatót a Pinterest, a Facebook vagy más közösségi médiában, ha hasznosnak találja.

Tények a villamos energiáról: Teljesítmény számítások, feszültségek, erősítők, watt, ohm, kilowattóra (kWh), AC és DC: feszültségek

Forrás

Mi az elektromos áram?

egy elektromos áram az elektronok áramlása egy vezetőben. Minden anyag az atomoknak nevezett alapvető építőelemekből készül. Egy atom egyszerűsített modellje, Rutherford – Bohr néven ismert modell vagy Bohr modell vagy a Bohr-diagramnak van egy központi magja, amely protonoknak és neutronoknak nevezett részecskékből áll. A magot elektronokat tartalmazó pályák veszik körül. Egyes anyagokban, például a fémekben az elektronok lazán kapcsolódnak a maghoz, így feszültség hatására leválhatnak és mozoghatnak. Ezeknek az anyagoknak a neve vezetékek és lehet magatartás elektromosság. Az elektronok áramlását a-nak nevezzük jelenlegi.

Az atom fogalmi képe protonokkal és neutronokkal a központi magban és elektronok a külső keringési pályákon

Az atom fogalmi képe protonokkal és neutronokkal a központi magban és elektronok a külső keringési pályákon

Gyors tény!

Az elektromos áram a szubatomos részecskéknek az elektrónnak nevezett áramlása egy vezetőben

A negatív töltésű elektronok egy vezetőn keresztül áramlanak

A negatív töltésű elektronok egy vezetőn keresztül áramlanak

A vízcső analógiája a villamos energia megmagyarázására

Mint minden tudományág, az elektrotechnika zsargon vagy speciális terminológiával rendelkezik. A feszültség és az áram hasonló a víznyomáshoz és a vízáramláshoz, és gyakran hivatkoznak a szivattyúkra és a vízcsövekre, mint analógiaként az elektromos áramkörök magyarázatát.

Mi a különbség az erősítők, a feszültség és az ohm között?

  • Mik voltok?

    A feszültség az áramkörben mért nyomás, amelyben mért érték van V.Gondolj egy szivattyút egy vízcsőbe. Minél nagyobb a nyomás és az erő, amelyet a szivattyú gyakorol, annál nagyobb lesz a víz áramlása a csőn. Hasonlóképpen, a feszültségforrás olyan, mint egy szivattyú, és az elektronokat az áramkör körül tolja. Minél nagyobb a feszültség egy áramkörre, annál nagyobb az az áram, amelyet arra kényszerítenek.

  • Mik az erősítők?

    Az elektromos áram az elektronoknak a vezetéken és a terhelésen keresztüli mozgásából adódik, és ez mértékegységben van erősítők. Nagy áram azt jelenti, hogy sok elektron áramlik át az áramkörön. A víz analógiája a víz áramlási sebessége gallonban percenként.

  • Mi az a terhelés?

    Ez az eszköz feszültségforráshoz van csatlakoztatva. Lehet motor, izzó, fűtés, LED vagy elektronikus ellenállás.

  • Mi Ohms?

    A terhelésnek ellenállása van, és ezt mértékegységben mérik ohm.Minden elektromos eszköznek vagy terhelésnek ellenállása van. Az ellenállás olyan, mint az elektronok áramlásának korlátozása, és az elektromos áram eloszlik hőellenállásként egy ellenállásban. A terheléshez rögzített feszültségnél minél nagyobb az ellenállás, annál alacsonyabb az áram. Visszatérve a víz analógiájához, amikor egy tömlőn állsz, megnöveli az ellenállást és korlátozza az áramlást. Az áramlás visszaállításának egyetlen módja az, ha a szivattyút nehezebbé pumpálja, és a vizet a korlátozáson keresztül kényszeríti, azaz a szivattyúnak nagyobb nyomással kell rendelkeznie. Alternatív megoldásként, ha leveszi a lábát a tömlőről, megnövelheti az átmérőt és csökkenti az ellenállást, és több vizet tud átvezetni. Elektromos áramkörben, ha a feszültséget megnövelik, az ellenállás több áramot kényszerít. Ha az ellenállás csökkent, akkor több áram folyik akkor is, ha a feszültség nem változik. Még az áramköri összekötő vezetékeknek is ellenállása van, tehát, ha nagyobb áramot kell kábellel vezetni, vastagabb szelvénykábelt kell használni a túlmelegedés elkerülése érdekében.

  • Mik a wattok?

    A teljesítmény az a sebesség, amellyel a terhelést energiafogyasztják, és mértékegységben mérik watt. A kilowatt 1000 watt, kW-ra is rövidítve. Az alacsony teljesítményt milliwattban (mW) vagy amper ezredharmadában mérjük.

  • Mik a KWh vagy a Kilowatt órák?

    A Kwh az energiafogyasztás mértéke. A KWh-t néha egységeknek hívják, és ezekért fizetnek a villamosenergia-számláján. Az 1 kilovattos (1000 wattos) készülék kilowattóra villamos energiát fogyaszt egy órán belül. Hasonlóképpen egy 500 wattos készülék kilowattóra villamos energiát fogyaszt 2 órán belül.

  • Mekkora az ellátás gyakorisága?

    Váltakozó áramú tápegység esetén ez az a hányszor másodpercenként megváltoztatja az áram irányát, másodpercenként vagy ciklusban mérve hertz. Az áramot 50 vagy 60 Hz frekvencián osztják el a házak.

A feszültség az áram ellenállásán keresztül erőlteti az áramot.

A feszültség az áram ellenállásán keresztül erőlteti az áramot.

Melyek a feszültségforrások példái?

  • Akkumulátor
  • Hálózati feszültség a konnektorban
  • Generátor vagy egyenáramú generátor (dinamó)
  • Napelem
  • Termooszlop
  • Laboratóriumi tápegység

Gyors tény!

Az áram hurokban áramlik

Hogyan működik az áram egy áramkörben?

Az alábbi képen egy AA-elem táplálja a zseblámpát. Az áram először az akkumulátor tetejéből áramlik ki a huzalon és az izzón keresztül, majd az alsó huzalon keresztül tér vissza. Tehát mindig hurokban áramlik, és két vezetékre van szükség a feszültségforrás és a terhelés összekapcsolásához.

Ezt az áramkört egyszerűen ábrázolhatjuk a vázlatos vagy kördiagramm. Az alábbiakban látható sematikusan egy V feszültségforrás az I áramot az áramkör körül a teher (ebben az esetben a villanykörte) átvezeti, amelynek ellenállása R.
Az ellenállás lehet készülék, izzó, LED vagy alkatrész egy elektronikus áramkörben. A forrást az ellenálláshoz összekötő vonalak a készülék belsejében lévő összekötő vezetékek vagy a power flex, vagy a nyomtatott áramköri nyomvonalak.

Jegyzet:Hagyományosan azt gondoljuk, hogy az áram kiáramlik egy forrás, például egy elem pozitív kivezetésén. Az áram azonban egy olyan szubatomos részecskék áramlása, amelyek úgynevezett elektronok, és amelyek negatív töltésűek, tehát az áram ténylegesen más irányban áramlik az akkumulátor negatív kivezetéséből

Az egyszerű áramkör ebben a példájában az AA cella az áramot erőlteti a vezetékeken, és kigyullad egy izzó

Az egyszerű áramkör ebben a példájában az AA cella az áramot erőlteti a vezetékeken, és kigyullad egy izzó

Egy egyszerű áramkör vázlata. A V feszültségforrás miatt az I áram egy hurokban áramlik körül az R ellenálláson vagy terhelésen keresztül.

Egy egyszerű áramkör vázlata. A V feszültségforrás miatt az I áram egy hurokban áramlik körül az R ellenálláson vagy terhelésen keresztül.

Melyek a leggyakrabban használt feszültségek?

Feszültségforrás

Feszültség

AA vagy AAA cella

1,5 volt

Hálózati tápellátás az otthonban

Névlegesen 120 vagy 240 volt

Autó akkumulátor

12 volt

Teherautó akkumulátor

24 volt

A feszültség bemenete a házhoz transzformátorra

10 kV-nál nagyobb (kilovolta)

Nagyfeszültségű vezetékek

Akár 1,2 MV (mega volt)

Az eszközök és rendszerek általánosan használt feszültségei.

Volt erősítő Watts képlet

Watt, amper és volt egyenlet.

Watt, amper és volt egyenlet.

Hogyan lehet átalakítani között feszültség, erősítő és watt

Később megvizsgáljuk az Ohmi törvényt, de először vizsgáljuk meg azokat a mennyiségeket, amelyek általában érdeklik olyan készülékek kezelésekor, mint például a feszültség, az erősítők és a wattok, és hogyan lehet egymás között konvertálni. Ha megvizsgálja a készülék házát (lásd az alábbi képet), akkor általában talál egy specifikációs címkét vagy panelt, amely jelzi a tápfeszültséget, a frekvenciát, a teljesítményt és az esetleges áramot. Egyes készülékeken, pl. TV-k és mosógépek, ezt a panelt fel lehet szerelni a készülék hátuljára.

Tehát itt van három egyszerű egyenlet a voltos, wattos és erősítő közötti konvertáláshoz:

Watt = V x x Amp

például. A 120 V-os készülék 2 ampert vesz igénybe, mekkora a teljesítmény?

Teljesítmény wattban = 120 x 2 = 240 watt

Erősáram = W / V

például. Egy 240 voltos készülék 480 watt energiát fogyaszt, mekkora áramot vesz fel?

Áram ampírban = 480/240 = 2 amper

Volt = w / amper

például. A 720 wattos készülék 3 ampert húz, milyen feszültséggel működik?

Feszültség voltban = 720/3 = 240 volt

Tehát ez tényleg olyan egyszerű. Figyelem: a példákban értékeket választottam úgy, hogy minden szépen működjön. Csak annyit kell emlékeznie az első egyenletre, és ha ismeri az alapalgebrat, átrendezheti úgy, hogy megadja a másik két egyenletet. Mint láthatja, mindig ismernie kell a két mennyiséget, mielőtt kidolgozza a harmadik mennyiséget. A Google Analytics statisztikáinak és az ezen a weboldalon élő emberek kérdéseinek áttekintésével gyakran olyan kérdéseket látok fel, mint például „hány watt van 480 V-ban?”, Ami nyilvánvalóan nincs értelme!

Nagyteljesítményű készülékek esetén az energiafogyasztást gyakran kilovattban adják meg (kw rövidítve)

1 kilovatt = 1000 watt

Gyors tény!

Használt energia = Teljesítmény x Idő

Energia kilowattóraban (kWh) = Teljesítmény kW-ban x Idő órában

Mi az a kWh? - Hogyan kell kiszámítani a készülékek energiafogyasztását

Az energiafogyasztás az a sebesség, amellyel egy eszköz felhasználja az energiát. Tehát például egy légkondicionáló egység, zuhanyzó vagy erős fényszóró sokkal gyorsabban használja fel az elektromos energiát, mint egy villanykörte

Használt energia = Teljesítmény x Idő

Tehát a készülék energiafelhasználásának kiszámításához meg kell szoroznia a készülék teljesítményét azzal az időtartammal, amely alatt a készülék működik. A szokásos energiaegység a joule vagy a kalória, de általában a háztartásban felhasznált energiát kWh-ban, más néven "egységekként" mérik. A kwh szám meghatározásához el kell osztani az energiát wattban 1000-rel, hogy kilowatt (kW) -ra konvertálják, majd szorozva az órákban megadott idõvel, hogy kWh-t kapj. Így:

kWh = watt / 1000 x idő órában

Kilowattóra, kWh vagy egységek az, amit fizetni kell számláján. A villamosenergia-fogyasztásmérő kiszámolja és megjeleníti az egységek számát, amelyeket az otthoni készülékek és világítás használ.

például. Egy 2500 watt szárító napi 3 órán keresztül üzemel, hány kWh fogyaszt és ha az elektromosság egységre vetítve 12c, mekkora a működésének költsége?

kWh = watt / 1000 x idő = 2500/1000 x 3 = 7,5 kWh vagy egységek

Költség = 7,5 x 12 c = 90 cent

Egyes készülékek nem működnek folyamatosan. Példa erre a termosztát által vezérelt eszközök, például hűtőszekrények, fagyasztók, tűzhelyek sütői és légkondicionáló rendszerek. Azt az időtartamot, ameddig a készülék be van kapcsolva és az energiafogyasztást el kell hívni működési ciklus és gyakran százalékban adják meg. Tehát például egy olyan hűtőszekrény, amely az idő felén marad, 50% -os üzemi ciklusú.

A készülékek címkéi, amelyek megmutatják a feszültséget, az áramellátást és az áramellátást

A tipikus elektromos készülékek címkéi / táblái, amelyek jelzik a feszültséget és az áram névleges teljesítményét, névleges teljesítményét és frekvenciáját hertzben.

A tipikus elektromos készülékek címkéi / táblái, amelyek jelzik a feszültséget és az áram névleges teljesítményét, névleges teljesítményét és frekvenciáját hertzben.

Az elektromos készülékek energiafogyasztásának kiszámítása

Lásd az útmutatóomat. Mennyibe kerül az elektromos készülékek üzemeltetése? a háztartási gépek, azok energiafogyasztása és az óránkénti üzemeltetés költségeinek átfogó listájáért.

Hogyan lehet átalakítani a lóerőt wattra

A lóerő egy.... mérték, amit kitaláltál!..... erő!

Ugyanúgy, mint a motor mechanikus teljesítménye lóerőben mérhető, úgy az elektromos motor teljesítménye is megmutatható.

1 lóerő = 746 watt

Például. A frakcionált lóerős motor egy mosógépben 1/2 lóerővel rendelkezik

Tehát a motor teljesítménye = 746 watt x 0,5 = 373 watt

A motor nem 100% -ban hatékony, más szóval nem minden villamosenergia-bemenetet alakítanak át mechanikus energiává a kimeneti tengelyen, néhányat hőként vesztegetve a tekercsekben.

Villamosenergia-fogyasztás-mérő egy házban használt energia mérésére

A kilowattóra-mérő számolja a felhasznált energiaegységeket.

A kilowattóra-mérő számolja a felhasznált energiaegységeket.

Hogyan készül az áram?

Mivel a villamos energia elektronáram, ezért nem igazából készül. Ehelyett előállítják vagy generált amikor ezeket az elektronokat mozgatják.

A villamos energiát az alábbiakból állítják elő:

  • Elemek
  • DC generátorok vagy váltakozó áramú generátorok
  • Napelemek
  • Thermopiles

Század elején (1909) a generátorok egy vízerőműben.

Század elején (1909) a generátorok egy vízerőműben.

Mit csinál egy erőmű?

Az erőmű, más néven erőmű villamosenergia-termelést generátorok vagy napelemek segítségével termel. Különféle típusú erőművek léteznek: hő-, víz-, szél-, hullám-, dagály- és napenergia.

Erőművek, amelyek generátorokat használnak áramtermelésre:

Vízierőmű

A vízerőműben a káros tó csövein átáramló víz elfordítja a turbina pengéit, amelyek a generátor tengelyéhez kapcsolódnak. A generátor ezután áramot termel.

Hőerőmű

Azokat a fosszilis tüzelőanyagokat, mint a szén, az olaj, a gáz és a tőzeg, vagy a megújuló energiájú növényeket, mint a fűzfa, elégetik, és a hőt felhasználják a víz forrásához és a magas nyomású gőz előállításához. A gőz átvezet a csöveken egy gőzturbinába, és nagy sebességgel elfordítja. A gőzturbina ismét a generátor tengelyéhez van kötve, megfordítva és áramot termelve. Az atomerőművek termikusan is felhasználják a maghasadás hőjét a víz forralására és gőzzé történő átalakítására.

Szélerőmű telep

A szélerőműpark szélmalmokkal termel villamos energiát. A szél megfordítja a szélmalom fűrésztengelyéhez kötött pengéit. Ez a tengely generátort forgat, és ezzel áramot termel. A szélerőműparkok százszámos hektáronként több száz szélmalommal rendelkezhetnek.

Hullám és dagály generáció

A hullámenergia-generátorok a hullámok mozgását egy elektromos generátor működtetésére használják. Az árapálygenerátorok olyanok, mint a tenger alatti szélmalmok, és a vízáramot az emelkedő és csapdába eső árapályok során az óriás víz alatti "légcsavarjainak" fordításához használják. A szélmalomhoz hasonlóan a propellert egy generátorhoz csatlakoztatják, amely áramot termel.

Azon erőművek, amelyek nem generátorokat használnak áramtermelésre:

A napelemek nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket, ellentétben a generátorral

Solar Farm

A napelemek nagyméretű, speciális félvezető anyagból készült lapos panelek. Amikor a napsugárzás a panelekre áramlik, áramot termelnek. Minél nagyobb a panel területe, annál nagyobb az előállított villamos energia. Csakúgy, mint a szélerőművek, a napenergia-termelő gazdaságok is széles körben elterjedhetnek, és több száz panelből állhatnak. Az embereknek napelemeit is rögzíthetik a tetőn, hogy előállítsák villamosenergia-igényeik egy részét. A napelemek hatékonyabbá válnak, ami azt jelenti, hogy hasznos mennyiségű villamos energiát tudnak termelni még felhős napokon is.

Egy szélerőmű

Egy szélerőmű

Photovolataic napelemek a tetőn.

Phot


Hagyott Megjegyzést