Как узнать мощность прибора: Как измерить потребляемую мощность домашних электроприборов

Как можно определить мощность бытовых электроприборов

Порой при расчетах за потребленную электроэнергию возникает недоумение, куда были израсходованы все те киловатты, за которые приходится платить довольно немалые деньги. Именно в эти моменты возникает желание проверить верность данных учета, определить мощность, потребленную домашними электроприборами. Именно поэтому сегодня мы намерены рассказать о тех способах определения, которые доступны любому квартиро- и домовладельцу.

Что вы узнаете

Паспортные данные электроприборов

Мы прекрасно понимаем, что советуя взглянуть в паспорт домашних электроприборов, мы вовсе не открываем Америку. Однако, как ни странно, хозяева квартир и домов об этом забывают.

Если же паспорта не сохранились или не удается найти, то отчаиваться не стоит, поскольку существует еще 3 способа узнать, какой из домашних приборов наиболее прожорлив и сколько потребляет каждый из них.

Как определить мощность, вспомнив закон Ома

Второй способ состоит в  том, чтобы определить потребляемую мощность, воспользовавшись законом Ома.

Как известно, для определения мощности (Р) следует знать величину напряжения (U) и тока (A) в сети:

P = U × A

Величина напряжения известна заранее. Она составляет 220 вольт. Величину же тока можно рассчитать, воспользовавшись формулой, хорошо знакомой из школьного курса физики:

где R – величина сопротивления.

Итак, чтобы сделать необходимый расчет, потребуется измерить сопротивление, что можно сделать, воспользовавшись мультиметром.

Определение потребляемой мощности с помощью электросчетчика

Вероятно, многие из вас замечали, что на большинстве моделей современных электросчетчиков имеются световые индикаторы. Но далеко не все знают, что определенное число его вспышек (чаще всего 3200) в час соответствует одному киловатту.

При необходимости определить мощность, потребляемую каким-то домашним электроприбором, остальные приборы, имеющиеся в доме, следует отключить.

Посчитав количество вспышек индикатора за 15 минут и умножив это число на 4, можно установить их количество в час. Исходя из полученной величины, можно определить и мощность заинтересовавшего вас прибора.

А знаете ли вы, что электронный электросчетчик способен помочь экономить электроэнергию? Если интересно, более подробно об этом вы можете узнать вот из этой статьи.

Без подсчетов замер потребляемой мощности можно выполнить с помощью бытового ваттметра, если он у вас имеется под рукой.

Использование токовых клещей

Определить мощность, потребляемую тем или иным прибором, можно и с помощью токовых клещей. Для этого в одном из проводов, питающих прибор, производится измерение величины тока.

Итак, мы описали вам четыре самых доступных способа, позволяющих определить мощность, расходуемую электроприборами вашего дома. Они помогут вам достоверно установить те устройства, аппетиты которых наиболее велики.

Автор статьи: Сергей Минеев

Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей.

Как определить мощность электроприбора подручными средствами: 3 способа | ASUTPP

При подключении нового бытового прибора необходимо узнать его мощность. Параметр важный, так как проводка в квартире может не «потянуть» слишком мощных потребителей. Но специальный прибор для измерения данной величины есть лишь у немногих людей, чаще всего связанных с электрикой на профессиональном уровне. Но определить мощность электроприбора можно и подручными средствами.

1. Мультиметр и простой расчёт

Совсем без измерительных приборов узнать мощность техники не получится. Потребуется самый простой, недорогой мультиметр, но только с режимом измерения силы тока.

Рисунок 1: Стандартный и недорогой мультиметр

Рисунок 1: Стандартный и недорогой мультиметр

Чтобы определить мощность электроприбора с помощью мультиметра, необходимо сделать следующее:

1. Включить на мультиметре режим «измерение силы переменного тока».
2. Один щуп подключить к вилке электроприбора, второй – вставить в розетку.
3. Провести провод от второго контакта вилки до розетки.
4. Включить электроприбор и замерить силу тока.

После того, как сила тока будет измерена, следует подставить значение в простую формулу: P=U*I

Где P – мощность, U – напряжение сети, а I – сила тока, которая была найдена с помощью мультиметра. Заведомо известно, что напряжение сети составляет 220 В, остаётся только умножить разницу потенциалов на силу тока. Это и будет мощность электроприбора, которая измеряется в Ваттах.

Следует также уточнить, что допуск измерения силы тока практически всех мультиметров составляет не более 10 А. Для удобства и измерения больших величин следует воспользоваться токоизмерительными клещами, стоимость которых не превышает стоимости обычного мультиметра. Сейчас продаются комбинированные модели, включающие в себя мультиметр и клещи одновременно.

Рисунок 2: Токоизмерительные клещи

Рисунок 2: Токоизмерительные клещи

2.

Как узнать мощность с помощью счётчика электроэнергии?

Многие хозяева квартир и домов забывают, что электрический счётчик – это не только прибор учёта, но также точное измерительное устройство, которое поможет быстро определить мощность любого электроприбора.

Рисунок 3: Современный счётчик электрической энергии

Рисунок 3: Современный счётчик электрической энергии

Последовательность установки мощности с помощью стандартного электросчётчика:

1. Отключить все потребители в квартире. Даже самая маленькая лампа индикации на телевизоре станет причиной высокой погрешности, поэтому лучше всего отключить все приборы в квартире.
2. Включить в сеть только электроприбор, с которого будет считываться мощность. Время, необходимое для измерения – не более 15 минут.
3. Засечь, сколько раз моргнёт лампа на электрическом счётчике. Обычно возле такой лампы должна быть маркировка «А».
4. На лицевой панели счётчика найти следующий параметр: imp/kW*h.
5. Число морганий лампочки следует поделить на imp/kW*h. Получившаяся цифра и будет мощностью электрического прибора.

Всё что потребуется: 15 минут свободного времени, и при этом никакие измерительные приборы, кроме домашнего электросчётчика, не требуются.

3. Простой совет: заглянуть в паспорт электроприбора

Чтобы не придумывать велосипед, всегда можно заглянуть в паспорт на электроприбор.

Любой производитель бытовой техники обязан указать в технической документации на изделие следующие данные:

• Номинальное и допустимое напряжение бытовой сети, необходимое для правильного и длительного функционирования прибора.
• Частота сети.
• Мощность прибора.
• Потребление электроэнергии при различных режимах работы.
• Вес.
• Гарантийный срок.

К сожалению, нередко инструкция по эксплуатации вместе с паспортом на изделие отправляются в мусорное ведро практически сразу после покупки новинки. И тогда, чтобы узнать мощность электроприбора, следует применить 2 способа, описанных выше.

Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик

Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик

 

 

Как измерить потребляемую мощность и проверить счётчик

 

Знать мощность требуется во многих случаях. Например: Для расчёта требуемых сечений кабеля электропроводки.

Для определения расхода электроэнергии (потребляемая мощность). Остановимся на потребляемой мощности подробней.

Обозначение  мощности – английская буква P. Единица измерения – Ватт (W, Вт). 1000 Вт = Киловатт

Единица измерения использованной  электроэнергии Киловатт-час. Киловатт-час равен количеству энергии, потребляемой устройством мощностью один киловатт в течение одного часа (мощность, умноженная на время).

Сейчас много бытовой техники. В таблице (опубликована в интернете, со многими данными можно поспорить)  приведены ориентировочные данные   мощности, количества бытовой техники среднестатистической семьи. Указаны примерное время работы в часах и месячный расход электроэнергии.

ориентировочные данные мощности, количества бытовой техники, время работы в часах и месячный расход электроэнергии.

Конечно данные усреднённые, можно составить подобную таблицу для своей техники. Посчитать по новым данным. Если реальный расход и примерный расчёт на много отличаются, есть повод  проверить счётчик.

Как можно измерить мощность в быту? Самый распространённый способ при помощи счётчика электроэнергии.

По современному счётчику электроэнергии можно узнать не только расход электроэнергии. Можно определить ещё несколько видов нужной информации.

Для примера фото шкалы одного современного счётчика:

шкала счётчика

Данный счётчик показывает показания в киловатт*часах по тарифам: 1 – дневной, 2 – ночной, 3 (4) тарифы. В Перми 3 тарифа. В других городах другое количество тарифов (выходные, праздничные дни и тд.) Существуют счётчики  учитывающие  большее количество  тарифов.

Показывает мощность (Р) в Ваттах.

Е – kW*h показания, в случае, если счётчик используется в местности где однотарифный учёт. При многотарифном учёте это является суммой показаний тарифов. Этот показатель мы видим в данный момент на дисплее прибора.

6400 imp/(kW*h) Это передаточный коэффициент – количество импульсов (сколько раз загорается индикатор) в одном Киловатт*часе. Или число оборотов диска (импульсов индикатора) за которое счётчик насчитает один киловатт*час. Для данного счётчика – 6400 импульсов / КВт *час

Не все счётчики измеряют мощность. На всех обязательно указывается:

 сколько оборотов сделает диск в одном КВт *час (для электромеханических счётчиков).

Количество импульсов (сколько раз загорается индикатор) в одном Киловатт*час (для электронных счётчиков).

При наличии этих  данных и секундомера можно определить мощность.

Есть токоизмерительные клещи? Тогда можно сравнить фактическую мощность и мощность, учитываемую счётчиком.  Значит, с точностью достаточной для домашних условий, проверить счётчик. 

Измеряем ток

Возникли сомнения в точности счётчика электрической энергии? Уверены в своих силах и имеете навыки работы с приборами? Тогда приступаем к замерам, расчётам и проверке счётчика.

Замеры нужно проводить  при включенной активной нагрузке. Например, лампы накаливания (только не энергосберегающие и светодиодные). Можно также включить утюг, бытовой нагреватель  или чайник, но они могут нагреться и выключиться в самый не подходящий для нас момент. Реактивная нагрузка (техника с электродвигателями и трансформаторами – холодильник, пылесос, стабилизатор …) внесёт дополнительные погрешности.

Измеряем ток:

Измеряем ток для расчётов

Данные измерений 1,3 А (I = 1.3 Ампера)

Измеряем напряжение:

Измеряем напряжение для расчётов

Данные измерений 220 В (U = 220 Вольт)

Считаем мощность фактическую: Pф = U*I / 1000    220*1.3 / 1000 = 0.286 КВт (286Вт)

 

Считаем мощность, учитываемую счётчиком. Воспользуемся следующей формулой:

Pу = (3600*N)/(A*T),  = (3600*16) / (6400*30) = 0,3КВт (300 Вт)

где: T – время, за которое произойдёт N импульсов (оборотов), измеряется в секундах;

A – передаточное число счётчика, в нашем случае 6400;  N  – в нашем случае 16 импульсов за 30 секунд.

 

Проверим отклонения P = (Pу – Pф) / Pф =  (0,3 – 0,286 / 0,286) * 100 = 1.4 %    

Результат не должен превышать 10%. Нормальный результат. 

Мы конечно не лаборатория. В лаборатории приборы точнее и вовремя поверяются. Наши приборы имеют погрешность, может даже недопустимую.  Для «домашнего использования» можно сделать вывод – счётчик нормальный, надо проверять проводку, электроприборы.

Для проверки электроприборов и проводки  лучше вызвать специалиста. Причин может быть много. Для определения и устранения основной причины требуется опыт, приборы, знания и умения.

 

Осипенко Сергей Яковлевич

Публикация на сторонних сайтах возможна только при указании ссылки на первоисточник – 

www.permelectric.ru

Мощность электрической сети: определение, в чем измеряется

Чтобы определить сущность понятия мощности электрической сети, необходимо дать обозначения мощности электрического Чтобы определить сущность понятия мощности электрической сети, необходимо дать обозначения мощности электрического тока как такового.

Под мощностью электрического тока считают ту количественную меру, которой он непосредственно и характеризуется. Определить ее можно сложив основные параметры — силу тока и его напряжение. Обозначается данное выражение мощности в Ваттах и измеряется специальным прибором – Ваттметром.

Как определить мощность электрической сети

Мощность электрической сети, внешней или внутренней, определяется этими соотношениями — величиной тока и временем произведенной работы за определенную единицу времени. Работы современных энергосистем разрешают не только генерировать, но и передавать на расстояние практически любые мощности, вопрос лишь в непосредственной нуждаемости в них и в необходимых ресурсах для производства электрической энергии.

Так рядовой потребитель обычно использует мощность, которую ему передает поставщик электроэнергии, в размере от 5 до 10Кв. Как правило, данной мощности потребителю с лихвой хватает для своего жизнеобеспечения и для работы всех необходимых электроприборов бытовой техники. Понятно, что энергонасыщенному производству для эффективной работы нужны будут совсем иные значения мощностей, на сотни порядков выше.

От чего зависит мощность электрической сети?

Смена мощностей электрической сети зависит и от внешних условий их поступления, и от установки ограничительных устройств (автоматов, полуавтоматов), которые регулируют поступление емкостных мощностей к источнику потребления. Делаться это может на разных уровнях, от бытового щитка в доме до центральных устройств электрораспределения.

Мощность электрической сети можно определить специальным прибором или рассчитать посредством математических вычислений (если знать параметры силы тока и напряжения).

Для измерения мощности прибором, нужно подключить тестер к источнику тока, настроить его именно на получение нужных данных, ведь тестер работает как в режиме ваттметра, так в режиме и амперметра. Поэтому можно узнать мощность сети и иным способом. Измерив силу тока и зная рабочее напряжение сети 220В, можно умножить данные значения и получить нужную сумму в Ватах.

Пропуск определенного объема мощностей через электрическую сеть требуют применения в обустройстве электроснабжения, комплектации энергосети материалами, которые будут соответствовать требованиям необходимых номинальных значений.

расчет мощности в ваттах, в чем измеряется, формула

Любой бытовой прибор работает при помощи электроэнергии. Электричество может поступать из электросети через розетку, от батарейки или аккумулятора. При этом важной характеристикой техники становится его мощность. Как определить потребляемую мощность электроприбора и рассчитать ее?

Что это такое

Мощность — это физическая величина, которая равна скорости передачи или потребления энергии системой. Второе значение — отношение работы к промежутку времени, за который она была выполнена.

Большая часть бытовых приборов работает от электросети

Потребляемая бытовым прибором мощность — это количество электроэнергии, которая необходимо прибору для функционирования. Если устройство статично (неподвижно, например, телефон, лампа, плита), энергия преобразуется в тепло или свет, если устройство двигается (например, двигатель), ток преобразуется в механическую энергию.

Правильное определение мощности необходимо при планировании электросети, количества разветвлений и розеток (нужны ли дополнительные розетки, можно ли запитать несколько приборов от одной), при выборе защитных автоматов, при определении затрат на электричество (сколько тока будут потреблять все приборы).

Излишек приборов, подключенных к одной розетке, может привести к пожару.

В чем измеряется потребляемая мощность

Количество потраченного тока измеряется в Ваттах (Вт) или Вольт-Амперах (ВА). Измерение в Вольт-Амперах часто встречается у зарубежных производителей, в Ваттах — у российских.

Важно! Часто указывают не Ватты (Вт) или Вольт-Амперы (ВА), а килоВатты (кВт) и килоВольт-Амперы (кВА) — тысяча Ватт и тысяча Вольт-Ампер.

Многие считают, что Вт и ВА — это равные величины, но это не так. В Ваттах измеряется активная мощность (количество потребляемой энергии, обозначается буквой «Р»), в Вольт-Амперах — полная (сумма активной и пассивной мощностей, обозначается «S»). То есть эти величины не равны, приравнивать Ватты к Вальт-Амперам нельзя.

Необходимы значения могут быть указаны прямо на технике

Для перевода необходимо воспользоваться формулой:

Р = S*коэффициент мощности.

Если коэффициент неизвестен, его принимают за 0,8 (0,8-0,95 — хорошее значение, 0,65-0,8 — удовлетворительное).

При подсчете также можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Если использовать формулу не получится, можно приблизительно приравнять: 1 кВА = 0,7 кВт.

Особенности определения мощности сети

Вообще электрическая сеть сконструирована так, чтобы для ее эксплуатации не требовались специальные знания. Достаточно соблюдать некоторые правила, главной из которых — не допустить перегрузки.

Важно! Несоблюдение правил пользования электросетью может привести к отказу в работе и даже к пожару.

Важно отметить, что технические характеристики розетки и бытового прибора различаются между собой:

• В розетках максимально допустимый переменный ток измеряется в Амперах: в старом жилом фонде России он равен 6 А, в Европе — 10 или 16 А;
• Мощность подключаемых приборов измеряется в Ваттах.

Информация на электроприборе может быть обозначена по-разному

Как высчитать мощность электричества? Для вычисления потребуется формула:

Р = U*I, где:

P — мощность,

U — напряжение в Вольтах,

I — сила тока в Амперах.

Напряжение исправной розетки составляет 220-230 Вольт, силу тока можно измерить мультиметром.

Для определения силы тока в розетке стоит использовать мультиметр

Как узнать мощность прибора

Сделать это можно несколькими способами:

• Посмотреть в техническом паспорте или на специальной наклейке (шильдике) на устройстве. Последний обычно располагается на задней стенке или основании.
• Посмотреть по модели прибора характеристики в интернете.
• При помощи счетчика электроэнергии. Необходимо выключить все прочие потребители тока, замерить показатель, затем включить нужное устройство и подождать 15 минут. Затем вновь замерить показатель и полученную разницу умножить на 4. В итоге получится потребление тока за час.

При помощи счетчика можно измерять примерную мощность

• При помощи закона Ома: P = U2 /R, где U — напряжение в 230 В, а R — сопротивление, которое необходимо измерить тестером.
• Ваттметром: это измеритель, который представляет собой «переходник» между розеткой и прибором. При включении на индикаторе появится точное значение.

Производитель обычно указывает максимальную мощность — больше этого значения оборудование потреблять не будет. В обычном состоянии устройству требуется меньше энергии, при расчете стоит брать максимальное значение.

При самостоятельном определении получится среднее число — столько в среднем потребляет техника. Это число стоит немного увеличить, чтобы остался небольшой запас.

При определении при помощи ваттметра цифра получается крайне точной — столько тока в конкретный момент потребляет прибор. Значение также стоит немного увеличить.

Ваттметр позволяет точно определить количество электричества

Потребляемая мощность техники — это важная величина, которая показывает, сколько электроэнергии потребляется. Эта величина необходима для правильной и безопасной эксплуатации электросети: при несовпадении мощности прибора и розетки возможно короткое замыкание или пожар.

Сколько потребляет обогреватель электроэнергии | Nobo

Расчеты потребления электроэнергии бытовыми приборами

Прежде, чем выяснить сколько потребляет обогреватель электроэнергии рассмотрим потребление других бытовых приборов. Все приборы, для работы которых требуется электрическая энергия, потребляют эту энергию в соответствии со своей мощностью. Однако не все подобные приборы работают одинаково и, соответственно, потребление электроэнергии происходит не одинаково. Такие приборы как электрический чайник, телевизор, различного вида осветительные приборы при включении начинают потреблять максимальное количество энергии. Это количество энергии указывается в технических характеристиках каждого прибора и называется – мощность.

Скажем, чайник, мощностью 2000 Вт, был включен для нагрева воды и проработал 10 минут. Тогда 2000 Вт делим на 60 минут (1 час) и получается 33,33 Вт – это столько потребляет чайник за одну минуту работы. В нашем случае чайник работал 10 минут. Тогда 33,33 Вт умножаем на 10 минут и получаем мощность, которую чайник израсходовал за время своей работы, т.е 333,3 Вт и именно за эту потребленную мощность и придётся заплатить.

Несколько по-другому происходит работа холодильника, электроплиты и электрического конвектора.

Расчеты потребления электроэнергии обогревателем

Давайте рассмотрим случай с работой конвектора мощностью 2000 Вт. Для начала на таком обогревателе необходимо выставить температуру воздуха, которую конвектор должен поддерживать, например, 25 С. После подачи на обогреватель электричества он будет работать на нагрев в режиме полной мощность, т.е 2000 Вт., и в таком режиме конвектор будет работать до тех пор (предположим, 20 минут), пока не будет достигнута температура воздуха, которая была задана первоначально, в нашем случае это – 25С. После этого сработает система контроля температуры и подача электричества на нагревательный элемент прекратиться, а значит и прекратится потребление электроэнергии.

Следующее включение обогревателя произойдет тогда, когда температура воздуха упадет ниже установленной, в нашем случае ниже 25С, (предположим, через 40 минут) и вновь отключится, когда температура воздуха достигнет снова 25С. Вот в таком режиме периодического включения/выключения будет происходить работа конвектора.

Сколько электроэнергии будет потреблять обогреватель за час работы при таком режиме как в нашем случае? Тогда 2000 Вт делим на 60 минут (1 час) и получается 33,33 Вт – это сколько потребляет конвектор за одну минуту работы. В нашем случае обогреватель работал 20 минут. Тогда 33,33 Вт умножаем на 20 минут и получаем мощность, которую конвектор израсходовал за время своей работы т.е 666,6 Вт. Именно за эту мощность придётся заплатить.

В каждом отдельном случае промежутки работы конвектора могут быль различные. Это зависит от того, насколько хорошо сделана теплоизоляция помещения; правильно ли подобраны конвекторы и правильно ли они размещены в самом помещении; от производителей таких конвекторов; от организации системы автоматического контроля и поддержания конвектором температуры воздуха в помещении и т.д.

Преимущества обогревателя Nobo при расчетах потребления электричества

Обогреватели бренда Nobo на сегодняшний день считаются самыми качественными и экономичными обогревателями. Испытания, проведенные на заводе-производителе в Норвегии, показали, что конвекторы Nobo нагревают помещение так же быстро, как и тепловентиляторы.

Температура в помещении в 9,5 кв. метров повышается на 10 градусов по Цельсию за 2 часа и 42 минуты – уходит на это 2290 Вт, а на рабочий режим конвектор выходит немного больше, чем за 7 минут. При дальнейшем поддержании температуры в течение 3 часов конвектор расходует 680 Вт/ч.

Семинар NOBO: Сколько потребляет обогреватель

Расчет потребления электроэнергии: онлайн калькулятор

Количество бытовых приборов и гаджетов с каждым годом все увеличивается, поэтому оплата электроэнергии — важная строка расходов в семейном бюджете. Для грамотного планирования нагрузок на бюджет важно правильно рассчитывать расход электроэнергии. В этом вам поможет наш онлайн-калькулятор.

Учет электроэнергии

Электросчетчик — это специальный прибор учета электроэнергии переменного тока. Такие счетчики есть в каждом доме, и учитывают они не киловатты или амперы, а киловатт-часы. Итак, киловатт-час — внесистемная единица измерения, которая демонстрирует, какую мощность в киловаттах потребляет электроприбор за 1 час работы. Именно за киловатт-часы, которые регистрирует счетчик, мы платим производителю электроэнергии. Мы можем самостоятельно прикинуть средний дневной расход электроэнергии, чтобы спланировать свои траты на коммунальные услуги.

Вычисление потребляемой мощности

Все бытовые приборы имеют специальный шильдик или наклейку, где указаны основные электротехнические параметры. Чаще всего указывается максимальная мощность, которую прибор потребляет при пиковых нагрузках. Так как на максимум гаджеты и приборы работают лишь небольшую часть времени, то вы смело можете снизить среднюю мощность прибора на 25%. Пусть в квартире присутствуют следующие электроприборы:

• Холодильник – 500 Вт;
• Телевизор – 200 Вт;
• Ноутбук – 400 Вт;
• Стиральная машина – 2000 Вт;
• Микроволновая печь – 900 Вт.

Это максимальный уровень потребления мощности из электросети. Причем, если телевизор в целом имеет ровное потребление, то стиральная машина потребляет разную мощность в зависимости от режима стирки. Зная, сколько примерно по времени в день или неделю работает каждый прибор, вы можете подсчитать киловатт-часы. Для этого выразите мощность в киловаттах и умножьте на среднее время работы:

• Холодильник: 8 часов в день = 0,5 × 8 = 4 кВт/ч;
• Телевизор: 2 часа в день = 0,2 × 2 = 0,4 кВт/ч;
• Ноутбук: 6 часов в день = 0,4 × 6 = 2,4 кВт/ч;
• Стиральная машина: 2 часа в неделю = 2 × 2 = 4 кВт/ч;
• Микроволновая печь: 10 минут (0,16 часа) в день = 0,9 × 0,16 = 0,144 кВт/ч.

Для месячного расхода достаточно умножить каждое значение на 28. Стиральная машина работает 2 часа в неделю, а не в день, поэтому мощность «стиралки» умножим на 4. В итоге получим полный расход электроэнергии за месяц:

4 × 28 + 0,4 × 28 + 2,4 × 28 + 4 × 4 + 0,144 × 28 = 210,43

Таким образом, в неделю потребляется 210,43 кВт/ч электроэнергии. Зная стоимость одного кВт/ч легко подсчитать, сколько в месяц будет уходить на оплату электроэнергии. Однако не стоит забывать о таких гаджетах, как планшеты, электронные сигареты и мобильные телефоны. На них не указано, какую мощность потребляют эти устройства, но это легко узнать.

Определение мощности по потребляемому току

Как определить электропотребление мобильного устройства, если на нем не указана его максимальная мощность? Для этого требуется узнать напряжение и силу тока. Напряжение всех электросетей СНГ стандартное и составляет 220 В. Однако зарядные устройства используют напряжение силой всего 5 В.

Сила потребляемого тока может быть разной. Для мобильных телефонов или планшетов обычно используются зарядные устройства на 1 А, а для электронных парогенераторов (вейп-модов) — 2 А. Известно, что для полной зарядки устройства требуется в среднем 4 часа. Таким образом, мобильный телефон потребляет:

5 × 1 × 4 = 20 Вт∙ч,

а электронный парогенератор:

5 × 2 × 4 = 40 Вт∙ч

Следовательно, для зарядки мобильных устройств мы дополнительно тратим около 1 кВт/ч в месяц.

Наша программа использует подобный алгоритм расчета для определения расходов на электроэнергию. В данной статье мы вычисляли потребление энергии вручную. Калькулятор считает все автоматически. Вам потребуется только указать время работы в день/неделю/месяц и мощность выбранных электроприборов. После этого укажите стоимость одного кВт/ч в вашем регионе и нажмите кнопку «Рассчитать». Программа выдаст таблицу расхода электроэнергии и ее стоимость в день/неделю/месяц/год.

Вы также можете рассчитать стоимость электроэнергии по уже известному объему энергопотребления. Для этого выберите в меню калькулятора опцию «Потребление» и укажите потребление энергии в кВт/ч за 1 год. Например, если у вас есть распечатки поставщика электроэнергии за ваше потребление в течение предыдущего года, вы можете использовать это значение для работы нашего калькулятора.

Заключение

Оплата за электроэнергию — весомая строка коммунальных расходов. Для грамотного прогнозирования семейного бюджета рекомендуем использовать наш калькулятор расчета потребления электроэнергии, при помощи которого легко определить финансовые расходы на коммунальные услуги за определенный период времени.

Микроконтроллер

– Как рассчитать общий ток, мощность, потребление энергии устройством?

Исходя из ваших новых данных (5 секунд / 107 мА, 55 секунд / 17 мА), ваш период составляет 60 секунд. Теперь ваше среднее потребление в минуту составляет:

  (1/12) * 107 мА + (11/12) * 17 мА = 24,5 мА
  

Как вы сказали ранее, устройство работает только 12 часов в день, это 50%, поэтому ваше окончательное среднее потребление составляет 12,25 мА.

С аккумулятором 4000 мАч его время работы составит:

Расчетный срок службы = (К) * Емкость аккумулятора / расход устройства

  К * (4000 мАч / 12.25 мА)
~ K * 325 часов
  

с K = 0,7 время автономной работы составляет около 228 часов или менее 10 дней.

---

Для измерения энергопотребления и оценки времени автономной работы необходимо иметь в виду 3 вещи:

Как утверждает @ elliot-alderson, если вы измеряете каждую секунду, вы можете терять пики тока в вашем устройстве / микроконтроллере, например, если есть определенная активность с периодом в несколько миллисекунд (выборка АЦП, связь и т. Д.).

Как упоминалось в @mcg, для расчета предполагаемого срока службы необходимо вычислить среднее потребление , это среднее потребление за период времени, равный повторяемому циклу в вашем приложении. То есть, если вы считываете свой АЦП каждую секунду, передаете через UART каждые 200 мс и мигаете светодиодом каждые 2 секунды, вы должны усреднить свое потребление в течение 2-секундного периода.

Иногда, если ваше устройство большую часть времени находится в спящем режиме, событие происходит каждые 15 секунд или минут, вы можете использовать потребление в спящем режиме.

в вашем случае ваш коэффициент активности составляет 50% (12 часов в день), так что это также следует учитывать.

Где вы измеряете ток на батарее, после регулятора, на 3.Самолет 3В. Помните, что для измерения мощности вам нужны как напряжение, так и сила тока. Таким образом, 300 мА при 5 В – это та же мощность, что и 500 мА при 3 В. Также проверьте эффективность преобразователей мощности (DC-DC, понижающий, повышающий), чтобы получить достоверную оценку.

Имея все это ясно, вы можете использовать этот инструмент для расчета срока службы батареи, который составляет (K – коэффициент безопасности, потому что вы можете использовать не всю емкость батареи, я использую 0,7 для своих проектов)

Расчетный срок службы = (К) * Емкость аккумулятора / расход устройства

https: // www. digikey.com/en/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-battery-life

ac – Учитывая ток и напряжение бытового электронного устройства, как рассчитать его потребляемую мощность?

Кроме того, совершенно неразумно, что мое зарядное устройство, использующее переменный ток 1,5 А, будет потребляют 345 Вт и выводят только 19 В * 4,74 А = 90,06 Вт

Это было бы неразумно, но этого не происходит. Ток 1,5 А – это самое низкое напряжение питания переменного тока, которое может выдержать ваше зарядное устройство и при этом работать.Судя по тому, что вы говорите, это звучит как 110 В RMS. Итак, теперь ваша входная мощность составит 165 Вт, но это все еще звучит немного завышенно, так что, возможно, ваше зарядное устройство может работать на «общепринятых» «мировых стандартах» от 85 В до 265 В. При 85 В (среднеквадратичное значение) и 1,5 А входная мощность составляет 127,5 Вт, а энергоэффективность составляет: –

Энергоэффективность = 100% x выходная мощность / потребляемая мощность = 71%.

Кроме того, его КПД выше 80%, что не соответствует предыдущий расчет.

Если он рассчитан на КПД выше 80%, это может быть диапазон 230 В с КПД, снижающимся до 71% в нижней части диапазона. Или вы могли неправильно измерить значение.

Будь то постоянный или переменный ток, мгновенная мощность равна мгновенному напряжению x мгновенному току. Затем вы обнаруживаете, что если вы усредняете мгновенную мощность с течением времени, она становится реальной мощностью, за которую вам может быть выставлен счет. Вот различные сценарии: –

Как я могу рассчитать энергопотребление электрического устройства с учетом его тока? а напряжение переменного тока?

Если вы хотите сделать это точно, вы должны использовать ваттметр, и он дает вам истинную среднюю мощность – в основе любого ваттметра лежит устройство, которое умножает формы сигналов напряжения и тока.

В наши дни источники питания, подобные вашему, обычно называются «скорректированными по коэффициенту мощности», но если у вас более старый источник питания, формы сигналов тока и напряжения могут выглядеть совершенно по-разному и не совпадать по фазе. Это затрудняет простую оценку мощности.

Как рассчитать ватт в час для каждого электронного устройства

Перед тем, как построить свою систему солнечных панелей, вам необходимо оценить, сколько ватт-часов в день вы будете использовать. Сначала составьте список всей вашей электроники и рассчитайте использование для каждого устройства.Запишите свои ответы в нашу таблицу.

Как вы подсчитаете, сколько ватт в час что-то использует? Не на всех устройствах это указано одинаково. Ниже приведены четыре примера оценки энергопотребления.

Для устройств с питанием от переменного тока: Самый точный способ сделать это – измерить устройство самостоятельно. Для всех бытовых устройств 110V AC можно купить ваттметр Kill A. Подключите его между устройством и стеной. Затем используйте свое устройство как обычно (ноутбук, индукционная горелка и т. Д.) В течение 24 часов.Kill a Watt будет отслеживать использованные Wh. Лучше делать это не один день, чтобы получить точные результаты.

Примеры расчета отдельных устройств постоянного тока

Светодиодная лента (питание постоянного тока)

светодиодных светильников относительно несложно рассчитать. При покупке светодиодов в ваттах и ​​вольтах часто указывается , в описании продукта указывается . В этом примере мы обнаружили на Amazon 16,4-дюймовую светодиодную полосу, которая будет проходить через потолок.

Судя по описанию продукта, вы можете видеть, что эта световая полоса потребляет 24 Вт для питания всей полосы. Мы используем это значение и умножаем на то, сколько часов в день, по нашему мнению, будет гореть свет.

24Вт * 3,5 часа = 84Втч в день

светодиодных лент можно обрезать по размеру. Если вы хотели использовать только половину количества источников света (8,2 ‘вместо 16,4’), разделите это число пополам.

12 * 3,5 часа = 42Втч в день

Светодиодная лента

Длина: 5м, 16.4 ′
Ширина: 8 мм
Вес: 0,12 кг
Напряжение: 12 В
Мощность: 24 Вт

WeBoost Drive 4G-X Cell Signal Booster (питание постоянного тока)

WeBoost – компания, которая производит усилители сигнала сотовых телефонов. В этом случае на сайте не указаны точные технические характеристики. Однако при открытии спецификации PDF , которую можно найти на их веб-сайте, у нас есть диаграмма с указанием ампер и вольт рядом с «мощностью».

В этом случае нам нужно вернуться к Ваттам, снова используя W = A * V

2,5 А * 6 В = 15 Вт

Теперь вы можете умножить это на предполагаемое количество отработанных часов.

15Вт * 5 часов = 75Втч в день

WeBoost 4G-X

Номер модели: 470510
Частоты: Диапазон 12/17 700 МГц
Максимальное усиление: 50 дБ
Импеданс: 50 Ом
Питание: 6 В / 2,5 А
Разъемы: SMA Female

Компьютер- 2017 Macbook Pro (питание переменного тока)

Энергопотребление ноутбука сложно оценить.Это связано с тем, что мощность, потребляемая компьютером во включенном состоянии, непостоянна. Для ресурсоемких игр или программ потребуется больше энергии, чем для написания статьи на языке Microsoft Word.

Кроме того, не все производители предоставляют информацию о потребляемой мощности. Это верно в случае моего Macbook Pro. Apple.com не предоставляет никакой информации о питании. К счастью, они должны указать спецификации блока питания, чтобы соответствовать требованиям.

Взглянув на зарядное устройство для ноутбука Apple, можно увидеть, что входное напряжение составляет 100-240 В / 1.5А и выход 20,3В / 3А

У этого адаптера указан максимальный выходной потенциал . Компьютеры обычно не потребляют максимальную мощность, если они не заряжают аккумулятор вместе с запущенными энергоемкими программами. Как только ваша батарея будет заряжена, она будет потреблять только часть максимальной мощности, чтобы ноутбук работал.

Используя спецификации компьютера, мы можем оценить максимальное количество энергии, которое будет использовать Macbook Pro 2017 года. Мы скажем, что он запускает несколько интенсивных программ и заряжает батарею 3 часа в день, а при отключении от сети, запускает те же программы, скорее всего, он проработает еще 4-6.

Использование спецификации с наивысшим рейтингом:

20,3 В * 3A = 61 Вт

Теперь вы делаете то же самое, что и раньше, и умножаете на расчетные часы

61Вт * 3 часа = 183Втч в день

Наконец, поскольку компьютер предназначен для подключения к бытовой розетке (переменного тока), необходимо будет преобразовать инвертор в постоянный ток. Вы можете приблизительно оценить КПД инвертора в 10%. Это приводит к еще одному вычислению:

183Втч * 1.1 неэффективность = 201 Втч в день

MacBook Pro
100-240 В / 15.A
20,3 / 3A

Примечание : Большинство ноутбуков указывают максимальную выходную мощность на своем шнуре питания. Это верно для обоих наших компьютеров (Macbook и Lenovo Thinkpad). Чтобы получить еще более точную оценку энергопотребления, есть приложения, доступные для загрузки, которые покажут вам, сколько энергии потребляет ваш компьютер в любой момент. На iOS вы можете скачать приложение о состоянии батареи.

Имейте в виду, ваши цифры не обязательно должны быть точными. Это упражнение предназначено только для того, чтобы дать вам общее представление о том, сколько энергии вы используете.

Для любого электронного устройства можно купить недорогой Kill-a-Watt meter на Amazon, чтобы получить точные показания.

Портативный холодильник NorCold NRF (питание постоянного тока)

12 Потребление энергии холодильниками также может быть сложно подсчитать, потому что они не используют электроэнергию 100% времени. На первый взгляд, вы можете принять характеристики мощности за то, что нужно для круглосуточной работы холодильника.Однако в холодильниках для периодического охлаждения камеры используется компрессор. Как только холодильник охладится ниже определенного уровня, компрессор выключится и будет оставаться в таком состоянии до тех пор, пока его внутренняя часть снова не станет выше установленной температуры.

В очень жарких условиях компрессор холодильника может работать более 50% часа. Зимой он будет работать значительно меньше. Каждый холодильник будет сильно отличаться по частоте работы. У некоторых брендов есть общие спецификации, перечисленные на их веб-сайтах, чтобы помочь найти эту информацию.

В этом примере мы будем использовать спецификацию холодильника Norcold 45. Компрессор является основным источником энергии, потребляемой в холодильнике, и поэтому здесь указано число потребляемого усилителя.

Эффективность летом и зимой будет разной. Основываясь на технических характеристиках, мы видим, что холодильник потребляет 4,8 А при напряжении 12 В.

Использование спецификации с наивысшим рейтингом:

4,8 А * 12 В = 57,6 Вт

Теперь возьмем это число для оценки 8 часов работы в течение 24 часов для теплой среды

60Вт * 8 часов = 480Втч в день

Норколд NRF 45

Размеры: 16 x 25.5 x 15,75 ″
кубических футов: 1,6
литров: 45
Amp Draw 12 В / DC: 4,8
Amp Draw 24V / DC: 2,4
Amp Draw 120V / AC: 0,5

Этот разнообразный набор электроники должен дать вам достаточно хорошее представление о том, чтобы самостоятельно измерить все устройства. Тогда у вас должно быть все необходимое, чтобы перейти к нашему калькулятору солнечной системы и измерить размер вашей полной системы солнечных батарей!

[vc_row] [vc_column] [vc_column_text] [/ vc_column_text] [/ vc_column] [/ vc_row]

Калькулятор электрической мощности

Этот калькулятор электрической мощности помогает вычислить мощность, потребляемую электрическими устройствами.Хотите узнать, как рассчитать электрическую мощность? Вам интересно: какой коэффициент мощности? Просто прочтите текст ниже, чтобы узнать.

Как рассчитать электрическую мощность

Электрическая мощность, как и механическая мощность, – это количество работы, выполняемой за единицу времени. В электрических схемах работа выполняется электрическим током. Мощность зависит от «количества рабочих, доступных в единицу времени» – тока I и энергии «одного рабочего» – напряжения В .В цепи постоянного тока мощность

P = I * V ,

где

• I [A] – ток,
• В [В] – напряжение,
• P [Вт] – мощность.

В цепях переменного тока уравнение

P = I * V * PF ,

, где новый символ PF означает коэффициент мощности .

Какой коэффициент мощности

В переменном токе и ток, и напряжение периодически меняются во времени.Значения I или V соответствуют среднеквадратическому значению (RMS). RMS – это квадратный корень из среднего квадратов чисел. Обычно упоминаемое напряжение электрических розеток ( 230 В в ЕС и Австралии, 110 В в США и Канаде, 100 В в Японии) является среднеквадратичным напряжением. В цепях переменного тока ток и напряжение могут не совпадать по фазе. Максимальное значение тока может опережать или отставать от максимального значения напряжения.Это делает передачу мощности менее эффективной. В худшем случае, когда ток и напряжение полностью не синхронизированы, передаваемая мощность равна нулю.

Коэффициент мощности показывает, насколько синхронизирован ток с напряжением. Если они синхронизированы, коэффициент мощности составляет 1 . В противном случае оно меньше единицы, достигая нуля в случае полной рассинхронизации. Коэффициент мощности зависит от устройства. Для чисто резистивного устройства, такого как электрический чайник или электронагреватель, коэффициент мощности составляет 1 .Устройство с индуктивными или емкостными элементами выводит ток и напряжение из фазы. Это делает его коэффициент мощности меньше 1. Проверьте калькулятор коэффициента мощности, чтобы узнать больше.

Счетчик электрической мощности

Для вычисления электрической мощности необходимо указать ток, напряжение и коэффициент мощности. Для устройств, подключенных к розеткам, напряжение равно напряжению бытовой электросети. Ток, потребляемый устройством, обычно можно найти либо на вилке, либо где-нибудь на устройстве.Коэффициент мощности найти немного сложнее, если у вас под рукой нет анализатора качества электроэнергии. В этом списке указаны коэффициенты мощности нескольких типичных бытовых устройств:

• ламп со стандартной колбой: PF = 1 ,
• люминесцентных ламп: PF = 0,93 ,
Обычный асинхронный двигатель
• при половинной нагрузке: PF = 0,73 , при полной нагрузке: PF = 0,85 ,
• электрическая духовка (с резистивным нагревательным элементом): PF = 1.0 ,
• индукционная печь: PF = 0.85 .

Точное значение коэффициента мощности зависит от деталей конструкции, поэтому относитесь к этим значениям с недоверием.

Как измерить энергопотребление вашего ПК

Компьютеры – мощные машины. Эти устройства, которые у большинства из нас стоят на столе или на коленях, способны на невероятные вещи. От интенсивного редактирования видео и рендеринга изображений до компьютерных игр, социальных сетей и всех видов работы – ПК и ноутбуки – это чудеса техники.

Учитывая, что наши устройства могут похвастаться такими подвигами, напрашивается вопрос: сколько энергии они потребляют? Кроме того, как можно измерить потребляемую мощность своего компьютера? У нас есть быстрое решение для вас, и мы обсудим, когда и почему важно знать, сколько сока выпивает эта коробка.

Как измерить энергопотребление с помощью программного обеспечения

Если вам нужно знать, сколько энергии ваш компьютер или ноутбук потребляет из вашей стены, процесс относительно прост. Однако для этого потребуется дополнительное оборудование и инструменты с программным обеспечением. Программное обеспечение отлично подходит для получения мгновенного представления о том, как отдельные компоненты вашего ПК потребляют электроэнергию. Тем не менее, они дают оценку энергопотребления только за относительно короткие периоды времени.

Чтобы получить представление о том, сколько энергии потребляет ваш компьютер, вам нужно посетить OuterVision, бесплатный калькулятор блоков питания.Эта услуга очень детализирована, работает как для ноутбуков, так и для ПК и используется как профессионалами в области компьютерного оборудования, так и энтузиастами. Базовая проверка позволяет пользователям оценить мощность, потребляемую монитором, хранилищем, оптическим приводом, видеокартой, памятью, процессором и материнскими платами своего устройства, с учетом общего времени, затраченного на использование компьютера и тяжелых игр или рендеринга.

Дэниел Мартин / Снимок экрана

Продвинутые пользователи и эксперты могут делать все вышеперечисленное, а также рассчитывать энергопотребление для вентиляторов, комплектов жидкостного охлаждения и насосов, карт PCI и Express Cards, загрузки ЦП, нескольких наборов видеокарт и любых подключенных технологии, такие как контроллеры, клавиатуры, мыши, USB-устройства и светодиодные системы.Вы даже можете рассчитать мощность, потребляемую при разгоне видеокарты и процессора, сравнить эффективность различных компонентов и определить, сколько энергии действительно нужно вашему компьютеру.

Еще одна замечательная программная опция – это боковая панель диагностики, которая отображает расширенную версию собственного монитора ресурсов Windows и позволяет просматривать данные об энергопотреблении вашего ПК, а также о графическом процессоре, сети и активных драйверах. Open Hardware Monitor – еще один бесплатный вариант, который стоит рассмотреть, поскольку он отслеживает напряжение, нагрузку и тактовую частоту, датчики температуры и скорость вращения вентилятора вашего компьютера.

Как измерить энергопотребление с помощью оборудования

Покупка оборудования, способного точно измерить общее энергопотребление вашего ПК, стоит недешево. Однако, если вам нужно убедиться, что у вас есть данные с отметкой времени и рассчитаны с погрешностью 0,5%, тогда аппаратное обеспечение – единственный выход.

Если вы хотите получить наилучшие показания для общего энергопотребления вашего компьютера, вам нужно будет измерить соединение от стенной розетки с помощью внешнего измерителя мощности, такого как P3 Kill-A-Watt Electricity Usage Monitor.Этот измеритель мощности позволит вам точно измерить энергопотребление вашего ПК. Его можно приобрести на Amazon, Home Depot, хозяйственных магазинах и других розничных магазинах по цене от 20 до 40 долларов.

Дэниел Мартин / Снимок экрана

Для получения более подробной информации вам понадобится что-то вроде регистратора данных загрузки плагина HOBO UX120-018, который стоит колоссальные 239 долларов. Тем не менее, пользователи смогут мгновенно просматривать в реальном времени переменные нагрузки на штекер 120 В, а также данные о нагрузке с отметками времени и суммарные данные для подробного анализа энергопотребления.Это устройство также измеряет и записывает мощность и потребление энергии вашего ПК.

Имеет значение?

Возможно, вы интересуетесь потребляемой мощностью вашей установки просто из любопытства. Но помимо этого, есть несколько важных причин, почему вы хотите знать, какую мощность использует ваша система. Один из самых распространенных – это обновление вашего ПК.

Для отдельных компонентов оборудования, таких как новые видеокарты высокого класса, может потребоваться мощный блок питания. Прежде чем пойти и купить новую дорогую видеокарту, убедитесь, что вам не нужно модернизировать блок питания.

Кроме того, если вы обнаружите, что вам необходимо обновить блок питания, важно знать точные требования к питанию. Увеличение потребления электроэнергии повлияет на другие компоненты вашего ПК, и даже на электрическую схему вашего дома.

Любое обновление ПК требует большей выходной мощности для поддержки улучшенной производительности. Например, если вы добавляете дополнительные высокопроизводительные компоненты для улучшения игры или рендеринга, вашему ПК потребуется дополнительная мощность. Больше энергии не дается бесплатно и, как правило, приводит к более высоким счетам за электроэнергию.

Хотя стандартные обновления и обновления, сделанные на вашем ноутбуке или домашнем компьютере, вряд ли повлияют на ваши расходы на электроэнергию, вы можете ожидать, что основная часть финансовых последствий для ваших финансов будет связана с обновлениями вашей мощной игровой системы. Большая мощность также вызовет дополнительный нагрев и шум, поскольку ваш компьютер активирует свои вентиляторы, чтобы предотвратить перегрев. Лучше всего внимательно следить за энергопотреблением вашего компьютера, если вас беспокоит нагрев или звук.

Всегда разумно соблюдать требования к электропитанию вашего ПК, чтобы вы могли оценить, чего ожидать, когда вы захотите произвести обновления, которые могут иметь большое влияние на производительность и финансовые затраты.

Рекомендации редакции

Мощность | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Рассчитайте мощность, рассчитав изменения энергии во времени.
• Изучите энергопотребление и расчеты стоимости потребляемой энергии.

Что такое мощность?

Рис. 1. Эта мощная ракета космического корабля «Индевор» действительно работала и потребляла энергию с очень высокой скоростью.(кредит: НАСА)

Мощность – это слово вызывает в воображении множество образов: профессиональный футболист, отталкивающий своего противника, драгстер, ревущий от стартовой линии, вулкан, выбрасывающий лаву в атмосферу, или взлетающая ракета, как на рисунке 1.

Эти образы силы объединяет быстрое выполнение работы, что соответствует научному определению мощности ( P ) как скорости выполнения работы.

Мощность

Мощность – это скорость выполнения работы.

[латекс] \ displaystyle {P} = \ frac {W} {t} \\ [/ latex]

В системе СИ для мощности используется Вт (Вт), где 1 ватт равен 1 джоуль в секунду (1 Вт = 1 Дж / с).

Поскольку работа – это передача энергии, мощность – это также скорость, с которой энергия расходуется. Например, лампочка мощностью 60 Вт потребляет 60 Дж энергии в секунду. Большая мощность означает большой объем работы или энергии, развиваемой за короткое время. Например, когда мощный автомобиль быстро разгоняется, он выполняет большой объем работы и потребляет большое количество топлива за короткое время.

Расчет мощности по энергии

Пример 1. Расчет мощности для подъема по лестнице

Какова выходная мощность для женщины весом 60,0 кг, которая преодолевает лестничный марш высотой 3,00 м за 3,50 с, начиная с состояния покоя, но имея конечную скорость 2,00 м / с? (См. Рисунок 2.)

Рис. 2. Когда эта женщина бежит наверх, начиная с отдыха, она превращает химическую энергию, исходную из пищи, в кинетическую энергию и гравитационную потенциальную энергию. Ее выходная мощность зависит от того, как быстро она это сделает.2 \ right) \ left (3.00 \ text {m} \ right)} {3.50 \ text {s}} \\\ text {} & = & \ frac {120 \ text {J} +1764 \ text {J} } {3.50 \ text {s}} \\\ text {} & = & 538 \ text {W} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Женщина выполняет 1764 Дж работы, чтобы подняться по лестнице, по сравнению со всего лишь 120 Дж, чтобы увеличить свою кинетическую энергию; таким образом, большая часть ее мощности требуется для подъема, а не для ускорения.

Впечатляет, что полезная выходная мощность этой женщины чуть меньше 1 лошадиных сил (1 л.с. = 746 Вт)! Люди могут генерировать более лошадиные силы с помощью мышц ног в течение коротких периодов времени, быстро превращая доступный в крови сахар и кислород в объем работы.(Лошадь может выдавать 1 л.с. в течение нескольких часов подряд.) Как только кислород истощается, выходная мощность снижается, и человек начинает быстро дышать, чтобы получить кислород для метаболизма большего количества пищи – это известно как этап аэробных упражнений . Если бы женщина поднималась по лестнице медленно, то ее выходная мощность была бы намного меньше, хотя объем выполняемой работы был бы таким же.

Установление соединений: домашнее расследование – измерьте номинальную мощность

Определите собственную номинальную мощность, измерив время, необходимое вам, чтобы подняться по лестнице.Мы проигнорируем выигрыш в кинетической энергии, так как приведенный выше пример показал, что это была небольшая часть выигрыша в энергии. Не ожидайте, что ваша мощность будет больше 0,5 л.с.

Примеры мощности

Рис. 3. Огромное количество электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, такими как эта в Китае, но еще большее количество энергии идет на передачу тепла в окружающую среду. Большие градирни здесь необходимы для быстрой передачи тепла по мере его производства.Передача тепла характерна не только для угольных электростанций, но является неизбежным следствием выработки электроэнергии из любого топлива – ядерного, угля, нефти, природного газа и т.п. (Источник: Kleinolive, Wikimedia Commons)

Примеры силы ограничены только воображением, потому что видов столько же, сколько форм работы и энергии. (См. Некоторые примеры в Таблице 1.) Солнечный свет, достигающий поверхности Земли, несет максимальную мощность около 1,3 киловатт на квадратный метр (кВт / м ² ).Крошечная часть этого сохраняется на Земле в течение длительного времени. Наш уровень потребления ископаемого топлива намного превышает скорость его хранения, поэтому они неизбежно будут исчерпаны. Сила означает, что энергия передается, возможно, меняя форму. Невозможно полностью преобразовать одну форму в другую, не потеряв часть ее в виде тепловой энергии. Например, лампа накаливания мощностью 60 Вт преобразует в свет всего 5 Вт электроэнергии, а 55 Вт рассеивается в тепловую энергию.

Кроме того, обычная электростанция преобразует в электричество только 35-40% топлива. Остаток превращается в огромное количество тепловой энергии, которая должна быть распределена в виде теплопередачи так же быстро, как и возникнет. Электростанция, работающая на угле, может производить 1000 мегаватт; 1 мегаватт (МВт) – это 10 ⁶ Вт электроэнергии. Но электростанция потребляет химическую энергию в размере около 2500 МВт, создавая передачу тепла в окружающую среду в размере 1500 МВт. (См. Рисунок 3.)

Таблица 1. Выходная или потребляемая мощность
Объект или явление	Мощность в ваттах
Сверхновая (в пике)	5 × 10 37
Галактика Млечный Путь	10 37
Крабовидная туманность пульсар	10 28
Солнце	4 × 10 26
Извержение вулкана (максимальное)	4 × 10 15
Молния	2 × 10 12
Атомная электростанция (полная передача электроэнергии и тепла)	3 × 10 9
Авианосец (полезная и теплопроводная)	10 8
Драгстер (общая полезная и теплопередающая)	2 × 10 6
Автомобиль (общий полезный и теплоотдача)	8 × 10 4
Футболист (общий полезный и теплопередающий)	5 × 10 3
Сушилка для белья	4 × 10 3
Человек в состоянии покоя (вся теплопередача)	100
Обычная лампа накаливания (общая полезная и теплопередающая)	60
Сердце, человек в состоянии покоя (общая полезная и теплоотдача)	8
Часы электрические	3
Карманный калькулятор	10 −3

Мощность и энергопотребление

Обычно нам приходится платить за энергию, которую мы используем.Стоимость энергии для электроприбора интересно и легко оценить, если известны его потребляемая мощность и затраченное время. Чем выше уровень энергопотребления и чем дольше прибор используется, тем выше его стоимость. Уровень потребляемой мощности [латекс] P = \ frac {W} {t} = \ frac {E} {t} \\ [/ latex], где E – энергия, поставляемая электроэнергетической компанией. Таким образом, энергия, потребляемая за время т , составляет

E = баллов

В счетах за электроэнергию указано количество использованной энергии в единицах киловатт-часов (кВт⋅ч) , , что является произведением мощности в киловаттах и ​​времени в часах. Этот блок удобен тем, что потребление электроэнергии на уровне киловатт в течение нескольких часов является типичным.

Пример 2. Расчет затрат на электроэнергию

Какова стоимость эксплуатации компьютера мощностью 0,200 кВт, 6 часов в день в течение 30 дней, если стоимость электроэнергии составляет 0,120 доллара США за кВт⋅ч?

Стратегия

Стоимость основана на потребленной энергии; таким образом, мы должны найти E из E = Pt , а затем рассчитать стоимость.Поскольку электрическая энергия выражается в кВт⋅ч, в начале такой задачи удобно преобразовать единицы в кВт и часы.

Решение

Энергия, потребляемая в кВт⋅ч, составляет

[латекс] \ begin {array} {lll} E & = & Pt = (0.200 \ text {kW}) (6.00 \ text {h / d}) (30.0 \ text {d}) \\\ text {} & = & 36.0 \ text {кВт} \ cdot \ text {h} \ end {array} \\ [/ latex]

, а стоимость просто равна

. Стоимость

= (36,0 кВт⋅ч) (0,120 доллара США за кВт⋅ч) = 4,32 доллара США в месяц.

Обсуждение

Стоимость использования компьютера в этом примере не является ни чрезмерной, ни незначительной. Понятно, что стоимость – это сочетание силы и времени. Когда и то и другое высокое, например, кондиционер летом, стоимость высока.

Мотивация к экономии энергии стала более убедительной из-за ее постоянно растущей цены. Вооружившись знанием того, что потребляемая энергия является продуктом мощности и времени, вы можете оценить затраты для себя и сделать необходимые оценочные суждения о том, где экономить энергию.Нужно уменьшить либо мощность, либо время. Наиболее рентабельно ограничить использование мощных устройств, которые обычно работают в течение длительного времени, например водонагревателей и кондиционеров. Сюда не входят устройства с относительно высокой мощностью, такие как тостеры, потому что они работают всего несколько минут в день. Он также не будет включать электрические часы, несмотря на то, что они используются круглосуточно, потому что они являются устройствами с очень низким энергопотреблением. Иногда для выполнения той же задачи можно использовать устройства с большей эффективностью, то есть устройства, потребляющие меньше энергии.Одним из примеров является компактная люминесцентная лампа, которая дает в четыре раза больше света на ватт потребляемой мощности, чем ее собрат с лампами накаливания.

Современная цивилизация зависит от энергии, но нынешние уровни потребления и производства энергии не являются устойчивыми. Вероятность связи между глобальным потеплением и использованием ископаемого топлива (с сопутствующим производством углекислого газа) сделала сокращение использования энергии, а также переход на неископаемые виды топлива чрезвычайно важными. Несмотря на то, что энергия в изолированной системе является сохраняемой величиной, конечным результатом большинства преобразований энергии является перенос тепла в окружающую среду, которое больше не используется для выполнения работы.Как мы обсудим более подробно в Термодинамике, способность энергии производить полезную работу «снижается» при преобразовании энергии.

Сводка раздела

• Мощность – это скорость выполнения работы или в форме уравнения для средней мощности P для работы Вт , выполненной за время t , [латекс] P = \ frac {W} {t} \\ [/ латекс]
• В системе СИ для измерения мощности используется ватт (Вт), где [латекс] 1 \ text {W} = 1 \ frac {\ text {J}} {\ text {s}} \\ [/ latex].
• Мощность многих устройств, например электродвигателей, также часто выражается в лошадиных силах (л.с.), где 1 л.с. = 746 Вт.

Концептуальные вопросы

1. Большинство электроприборов имеют мощность в ваттах. Зависит ли этот рейтинг от того, как долго прибор включен? (В выключенном состоянии это устройство с нулевой мощностью.) Объясните определение мощности.
2. Объясните в терминах определения мощности, почему потребление энергии иногда указывается в киловатт-часах, а не в джоулях.Какая связь между этими двумя энергетическими единицами?
3. Искра статического электричества, которую вы можете получить от дверной ручки в холодный сухой день, может нести несколько сотен ватт мощности. Объясните, почему вы не пострадали от такой искры.

Задачи и упражнения

1. Пульсар в Крабовидной туманности (см. Рис. 4) – это остаток сверхновой, которая произошла в 1054 году нашей эры. Используя данные из таблицы 1, вычислите приблизительный коэффициент, на который мощность этого астрономического объекта снизилась после его взрыва.

   Рис. 4. Крабовидная туманность (предоставлено ESO, через Wikimedia Commons)

2. Предположим, что звезда в 1000 раз ярче нашего Солнца (то есть излучающая в 1000 раз большую мощность) внезапно становится сверхновой. Используя данные из Таблицы 1: (a) Во сколько раз увеличивается его выходная мощность? (б) Во сколько раз ярче, чем вся наша галактика Млечный Путь, сверхновая? (c) Основываясь на ваших ответах, обсудите, возможно ли наблюдать сверхновые в далеких галактиках. Обратите внимание, что существует порядка 10 ¹¹ наблюдаемых галактик, средняя яркость которых несколько меньше нашей собственной галактики.
3. Человек в хорошем физическом состоянии может выдавать 100 Вт полезной мощности в течение нескольких часов подряд, возможно, задействуя механизм, приводящий в действие электрогенератор. Пренебрегая любыми проблемами эффективности генератора и практическими соображениями, такими как время отдыха: (а) Сколько человек потребуется, чтобы запустить электрическую сушилку для одежды мощностью 4,00 кВт? (б) Сколько людей потребуется, чтобы заменить большую электростанцию, вырабатывающую 800 МВт?
4. Сколько стоит эксплуатация 3.Электрические часы 00-Вт на год при стоимости электроэнергии 0,0900 $ за кВт · ч?
5. Большой бытовой кондиционер может потреблять 15,0 кВт электроэнергии. Какова стоимость эксплуатации этого кондиционера 3,00 часа в день в течение 30,0 дней, если стоимость электроэнергии составляет 0,110 доллара США за кВт · ч?
6. (a) Какова средняя потребляемая мощность в ваттах прибора, потребляющего 5,00 кВт · ч энергии в день? (б) Сколько джоулей энергии устройство потребляет в год?
7. (a) Какова средняя полезная выходная мощность человека, который делает 6.00 × 10 ⁶ Дж полезной работы за 8.00 ч? (b) Работая с такой скоростью, сколько времени потребуется этому человеку, чтобы поднять 2000 кг кирпичей 1,50 м на платформу? (Работу по поднятию тела можно не выполнять, потому что здесь она не считается полезной работой.)
8. Драгстер весом 500 кг разгоняется до конечной скорости 110 м / с за 400 м (около четверти мили) и сталкивается со средней силой трения 1200 Н. Какова его средняя выходная мощность в ваттах и ​​лошадиных силах, если это занимает 7,30 с?
9. (а) Сколько времени займет автомобиль весом 850 кг с полезной мощностью 40?0 л.с. (1 л.с. = 746 Вт) для достижения скорости 15,0 м / с без учета трения? (b) Сколько времени займет это ускорение, если при этом автомобиль также преодолеет холм высотой 3,00 м?
10. (a) Найдите полезную выходную мощность двигателя лифта, который поднимает груз массой 2500 кг на высоту 35,0 м за 12,0 с, если он также увеличивает скорость в состоянии покоя до 4,00 м / с. Обратите внимание, что общая масса уравновешенной системы составляет 10 000 кг, так что только 2500 кг поднимается в высоту, но все 10 000 кг ускоряются. (б) Сколько это стоит, если электричество стоит 0 долларов.0900 за кВт · ч?
11. (a) Каково доступное энергосодержание в джоулях батареи, которая работает с электрическими часами мощностью 2,00 Вт в течение 18 месяцев? (b) Как долго батарея, способная обеспечивать 8,00 × 10 ⁴ Дж, может работать с карманным калькулятором, потребляющим энергию со скоростью 1,00 × 10 ⁻³ Вт?
12. (a) Сколько времени потребуется самолету массой 1,50 × 10 ⁵ кг с двигателями мощностью 100 МВт, чтобы достичь скорости 250 м / с и высоты 12,0 км, если сопротивление воздуха будет незначительным? (б) Если это действительно занимает 900 с, какова мощность? (c) Учитывая эту мощность, какова средняя сила сопротивления воздуха, если самолет занимает 1200 с? (Подсказка: вы должны найти расстояние, которое самолет преодолеет за 1200 с при постоянном ускорении.)
13. Рассчитайте выходную мощность, необходимую для 950-килограммового автомобиля, чтобы преодолеть уклон 2,00 ° с постоянной скоростью 30,0 м / с, столкнувшись с сопротивлением ветра и трением в сумме 600 Н. Ясно покажите, как вы выполняете шаги, указанные в Стратегиях решения проблем в области энергетики .
14. (a) Рассчитайте мощность на квадратный метр, приходящуюся от Солнца в верхние слои атмосферы Земли. (Возьмем выходную мощность Солнца равной 4,00 × 10 ²⁶ Вт.) [/ Latex] (b) Часть этой мощности поглощается и отражается атмосферой, так что максимум 1.30 кВт / м ² достигает поверхности Земли. Вычислите площадь в км ² коллекторов солнечной энергии, необходимых для замены электростанции, вырабатывающей 750 МВт, если коллекторы преобразуют в электричество в среднем 2,00% максимальной мощности. (Эта небольшая эффективность преобразования связана с самими устройствами и тем фактом, что солнце находится прямо над головой лишь на короткое время.) При тех же предположениях, какая площадь потребуется для удовлетворения энергетических потребностей Соединенных Штатов (1,05 × 10 ²⁰ J)? Энергетические потребности Австралии (5.4 × 10 ¹⁸ Дж)? Энергетические потребности Китая (6,3 × 10 ¹⁹ Дж)? (Эти значения потребления энергии относятся к 2006 г.)

Глоссарий

мощность: скорость выполнения работы

ватт: (Вт) единица мощности СИ, с [латексом] 1 \ text {W} = \ frac {\ text {J}} {\ text {s}} \\ [/ latex]

лошадиных сил: более старая несистемная единица мощности, с 1 л.с. = 746 Вт

киловатт-час: агрегат кВт · час, используемый в основном для выработки электроэнергии, предоставляемой электроэнергетическими компаниями

Избранные решения проблем и упражнения

1.2 × 10 ⁻¹⁰

3. (а) 40; (б) 8 миллионов

5. 149 долларов США

7. (а) 208 Вт; (б) 141 с

9. (а) 3,20 с; (б) 4,04 с

11. (а) 9,46 × 10 ⁷ Дж; (б) 2,54 л

13. Определить известные: м = 950 кг, угол наклона θ = 2,00º, v = 3,00 м / с, f = 600 Н

Определить неизвестные: мощность P автомобиля, сила F , что автомобиль применяется к дороге

Решение для неизвестного: [латекс] P = \ frac {W} {t} = \ frac {Fd} {t} = F \ left (\ frac {d} {t} \ right) = Fv \\ [/ latex ], Где F параллельно уклону и должно противодействовать силам сопротивления и силе тяжести: [латекс] F = f + w = ​​600 \ text {N} + mg \ sin \ theta \\ [/ latex] .4 \ text {W} \ end {array} \\ [/ latex]

Около 28 кВт (или около 37 л.с.) приемлемо для автомобиля, чтобы преодолеть небольшой уклон.

Калькулятор блока питания

– Калькулятор мощности блока питания

Выберите компоненты

Центральный процессор (ЦП)

Выберите марку Выберите марку Это поле обязательно к заполнению.Выбрать серию Выбрать серию Это поле обязательно к заполнению.

Материнская плата

Выберите материнскую платуATXE-ATXMicro ATXMini-ITXThin Mini-ITXSSI CEBSSI EEBXL ATSВыберите материнскую плату Это поле обязательно к заполнению.

Графический процессор (GPU)

Выбрать набор микросхем Выберите набор микросхем Выбрать серию Выбрать серию Икс 121

Оперативная память (RAM)

Выберите объем памяти 32 ГБ DDR4 16 ГБ DDR48 ГБ DDR44 ГБ DDR432 ГБ DDR 38 ГБ DDR34 ГБ DDR32 ГБ DDR3 Выберите объем памяти Икс 1234561

Твердотельный накопитель (SSD)

Выберите твердотельный накопитель Не установлен Менее 120 ГБ – 256 ГБ 256 ГБ – 512 ГБ 512 ГБ – 1 ТБ 1 ТБ + Выберите твердотельный накопитель Икс 123456781

Жесткий диск (HDD)

Выберите жесткий диск Не установлен 5400 об / мин 3.Жесткий диск 5 дюймов, 7200 об / мин 3,5 дюйма, 10000 об / мин 2,5 дюйма, 10000 об / мин, 3,5 дюйма, 15 000 об / мин, 2,5 дюйма, жесткий диск 15 000 об / мин, 3,5 дюйма, HDDВыберите жесткий диск Икс 123456781

Оптический привод (CD / DVD / Blu-Ray)

Выберите оптический привод Не установлен Blu-RayDVD-RWCOMBOCD-RWDVD-ROMCD-ROM Выберите оптический привод

Рекомендуемая мощность блока питания:

0 Вт

ПРИМЕЧАНИЕ. Рекомендуемая мощность блока питания дает вам лишь общее представление о том, что следует учитывать при выборе блока питания.Платам PCI, внешним устройствам, устройствам USB и FireWire, охлаждающим вентиляторам и другим компонентам может потребоваться больше энергии.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать требования к блоку питания?

Лучший блок питания для вашего ПК – это тот, который обеспечивает нужную мощность для всех компонентов одновременно.Для ручного расчета необходимо умножить суммарный ток всех компонентов на общее напряжение всех компонентов. В результате получается общая мощность, необходимая для сборки вашего ПК. Если вы введете все компоненты сборки вашего ПК в наш калькулятор, он сделает это за вас и предоставит список вариантов.

Почему мне следует использовать калькулятор для поиска источника питания?

Блок питания обеспечивает питание всех компонентов, и если вы установите неправильный блок питания, вы можете повредить компоненты.Правильный блок питания обеспечит все ваши компоненты постоянным количеством энергии, когда они в этом нуждаются.

Какие самые популярные бренды блоков питания я могу купить?

Как узнать, что блок питания подходит по размеру?

В каждом корпусе ПК есть место для блока питания, хотя это пространство может отличаться по размеру и форме.Например, корпуса малого форм-фактора не смогут вместить блок питания, предназначенный для корпусов средней или полной башни. Всегда лучше смотреть на размеры корпуса вашего ПК и убедиться, что вы покупаете блок питания, который может поместиться в отведенном для этого месте.

Где я могу получить новости о блоках питания?

Как узнать, какой блок питания купить?

Прежде чем вы решите, какой блок питания купить, очень важно знать все компоненты, которые в настоящее время есть в вашей сборке, или те, которые вы хотели бы включить.Вот полный список элементов, которые необходимо учитывать при расчете потребностей в источнике питания.

• Материнская плата – Убедитесь, что вы знаете, какая материнская плата (настольная, серверная, портативная и т. Д.) Установлена ​​в вашей сборке в настоящее время или какой форм-фактор вы хотите использовать в своей новой сборке. Это важный компонент ваших расчетов, потому что почти все в вашей сборке подключается к материнской плате и получает питание от нее.
• Центральный процессор (ЦП) – Убедитесь, что вы знаете марку, модель или серию, а также размер сокета.
• Графический процессор (GPU) – Вам нужно будет учесть фактическое энергопотребление и количество дополнительных контактов питания, которые может иметь графический процессор.Это будет 6, 8, 6 + 6, 6 + 8 или 8 + 8 контактов – и это на каждый графический процессор. Поэтому убедитесь, что у вашего блока питания достаточно кабеля для этого. В большинстве блоков питания будет хотя бы один кабель, совместимый с 8-контактным или 6-контактным разъемом.
• Память (RAM) – Всегда знайте количество карт памяти, которые может поддерживать ваша материнская плата, а также размер (ГБ) каждой из них.
• Оптический дисковод – Если ваша сборка ПК включает в себя оптический дисковод, не забудьте включить его в свои расчеты. Также убедитесь, что вы знаете тип оптического носителя (Blu-ray, CD-ROM и т. Д.) Вашего оптического привода.
• Жесткие диски (HDD) – Вам необходимо знать размер (дюймы) и число оборотов в минуту (напр.грамм. 7200 об / мин) каждого жесткого диска, который у вас в настоящее время есть в вашей сборке или который вы хотите включить.
• Твердотельный накопитель (SSD) – Вам необходимо знать размер (ГБ) каждого твердотельного накопителя, который у вас в настоящее время есть в вашей сборке или который вы хотели бы включить. Помните, что иногда их можно прикрепить к материнской плате.
• Вентиляторы / Периферийные устройства – Вы можете добавить такие надстройки, как звуковая карта или вентиляторы корпуса RGB. Эти устройства также потребляют небольшое количество энергии, поэтому будьте осторожны, округляя мощность ватт для размещения периферийных устройств.

Что такое сертификация 80 PLUS?

80 PLUS – это сертификат, который измеряет эффективность источника питания.Производители добровольно отправят свою продукцию в независимую лабораторию для проверки энергоэффективности источника питания при различных нагрузках. На основании результатов блоки питания получают один из 6 уровней сертификации: 80 PLUS, 80 PLUS Bronze, 80 PLUS Silver, 80 PLUS Gold, 80 PLUS Platinum или 80 PLUS Titanium.

.