В физике и производных от неё технических дисциплинах под мощностью понимают скорость изменения энергии системы, т. е. величину работы, выполняемой в единицу времени:
Мощность = Работа/Промежуток времени
В Международной системе единиц — «СИ», используемой в большинстве стран мира, единицей работы принят Джоуль (Дж). Время измеряют в секундах. Мощность — в Ваттах (Вт). Исходя из определения,
1Вт=1Дж/1с
Применительно к электротехнике путём несложных рассуждений показывают, что мощность равняется произведению напряжения на силу тока. Напряжение меряют в Вольтах. Силу тока – в
Амперах. Имеем:
1 Вт = 1 В х 1 А.
Исторически сложилось так, что на практике применяются оба способа обозначения мощности электроприборов. На табличке утюга или бойлера, греющего воду, можно увидеть надписи: «Мощность – 1,2 кВт» «Мощность – 2,5 кВт». В то же время на розетке встречаем надпись: «220В 6А». Необходимо решить: можно ли утюг и бойлер подключить к такой розетке?
Как перевести амперы в ватты
Чтобы решить, для чего можно использовать нашу розетку, произведём вычисления:
220[В] х 6[A] = 1320[Вт].
Результат, очевиден:
1200 [Вт]≤1320 [Вт]≤2500 [Вт]
Утюг включить можно, бойлер – нельзя.
Теперь посмотрим, как по имеющейся мощности потребителя, выраженной в Ваттах, подобрать автоматический выключатель, для предохранения рассматриваемого прибора от короткого замыкания. Для конкретики, возьмём тот же бойлер мощностью 2500 Вт. Напряжение в сети стандартные 220 В. Поэтому:
2500 [Вт]/220[В] = 11,36 [А]
Ближайшие значения номиналов автоматических выключателей – 10 и 16 А. 10-ти ампер явно недостаточно. 16 А – то, что надо. При небольшом
(16[Вт]-11,36[Вт])/16[Вт]*100% = 29% — ном
превышении максимального рабочего тока бойлера, сработает защита, предупредив выход дорогостоящего бытового прибора из строя.
Для удобства пользования, можно вывести следующую зависимость:
1000 [Вт]/220[В] = 4,55[А],
т. е. 1 кВт мощности соответствует ток в 4,55 А. Значение округлённое, но, для практического пользования, достаточно точное. Выведем и обратную зависимость:
1[А]*220[В] = 220[Вт] = 0,22[кВт].
Важно! На практике удобно пользоваться проведенными вычислениями, сформулировав их в виде правила:
В однофазной сети с напряжением 220В 1кВт мощности соответствует ток в 4,55А. И, наоборот, 1А соответствует мощность 0,22кВт.
Особенности 3-х фазной сети
В случае 3-х фазной сети с напряжением 380В формулы перевода киловатт в амперы и наоборот несколько усложняются. Не углубляясь в теорию, напомним, что напряжение и ток в каждой фазе 3-х фазной сети изменяются по синусоидальным законам, причём графики напряжения и силы тока второй фазы сдвинуты относительно первой, а третьей – относительно второй. В результате, мощность 3-х фазных приборов связана с напряжением и током следующей формулой:
P = √3 *I * U,
где
P – мощность в Вт;
I – сила тока, величина которой одинакова для всех фаз, измеряется в амперах [A];
U – линейное напряжение, измеряемое в вольтах [В] и равное в рассматриваемом случае 380 В;
√3 принимаем приближённо равным 1,732.
В качестве примера рассчитаем мощность асинхронного электродвигателя, потребляющего по каждой фазе ток величиной в 1 А. Линейное напряжение, соответственно, 380 В:
Р = 1,732 * 1 * 380 = 658,16 [Вт]
В обратном направлении имеем:
Электродвигатель мощностью 1 кВт = 1000 Вт. Сила тока, протекающего через его обмотки, составит:
I = P/( √3 *U) = 1000/(1,732*380) = 1,52 [A]
Аналогично однофазной цепи, выводим правило для 3-х фазной.
Правило: в 3-х фазной сети с напряжением 380В мощности в 1 кВт соответствует ток 1,52 А. С другой стороны, ток в 1 А обеспечивает 658 Вт = 0,658 кВт мощности.
Знание приведенных числовых зависимостей между единицами мощности и силой тока, обеспечивающей данную мощность – хорошее подспорье при решении многих практических задач в быту и на производстве.
Помните, наши специалисты Сергей Амазаспович Каракеян, Александр Юрков, Александр Смолин или в городе Санкт Петербург Владислав Осадчий всегда готовы помочь в выборе электрооборудования для жизни и бизнеса.
