Comment la puissance nette est mesurée. Caractéristiques de la mesure de puissance. Charges capacitives et inductives

Le concept de puissance (M) est associé à la productivité d'un mécanisme, d'une machine ou d'un moteur particulier. M peut être défini comme la quantité de travail effectué par unité de temps. C'est-à-dire que M est égal au rapport entre le travail et le temps consacré à sa mise en œuvre. Dans le système international d'unités (SI) généralement accepté, la seule unité de mesure de M est le watt. Parallèlement à cela, la puissance (hp) est toujours l'indicateur alternatif pour M. Dans de nombreux pays du monde, il est d'usage de mesurer M des moteurs à combustion interne en ch et M des moteurs électriques en watts.

Variétés d'EIM

Avec le développement des progrès scientifiques et technologiques, un grand nombre d'unités de mesure de puissance (UIM) différentes sont apparues. Parmi eux aujourd'hui, tels que W, kgcm / s, erg / s et hp sont en demande. Afin de ne pas introduire de confusion lors du passage d'un système de mesure à un autre, le tableau EIM suivant a été compilé, dans lequel la puissance réelle est mesurée.

Tables de relations entre EIM

Mesurer M en mécanique

Tous les corps du monde réel sont mis en mouvement par la force qui leur est appliquée. L'impact sur le corps d'un ou plusieurs vecteurs est appelé travail mécanique (P). Par exemple, la force de traction d'une voiture l'entraîne. C'est ainsi que s'accomplit le R. mécanique.

D'un point de vue scientifique, P est la quantité physique "A", déterminée par le produit de la grandeur de la force "F", la distance de déplacement du corps "S" et le cosinus de l'angle entre les vecteurs de ces deux quantités.

La formule pour le travail ressemble à ceci:

A = F x S x cos (F, S).

M "N" dans ce cas sera déterminé par le rapport entre la quantité de travail et la période de temps "t" pendant laquelle les forces ont agi sur le corps. Par conséquent, la formule définissant M sera la suivante :

Moteur mécanique M

La grandeur physique M en mécanique caractérise les capacités de divers moteurs. Dans les voitures M, le moteur est déterminé par le volume des chambres de combustion du carburant liquide. M du moteur est le travail (la quantité d'énergie générée) par unité de temps. Le moteur, pendant son fonctionnement, convertit un type d'énergie en un autre potentiel. Dans ce cas, le moteur convertit l'énergie thermique de la combustion du carburant en énergie cinétique du mouvement de torsion.

C'est important à savoir ! L'indicateur principal M du moteur est le couple maximum.

C'est le couple qui crée la poussée du moteur. Plus cet indicateur est élevé, plus le M de l'unité est élevé.

Dans notre pays, les unités de puissance M sont calculées en chevaux-vapeur. Partout dans le monde, il existe une tendance à calculer M dans W. Désormais, la caractéristique de puissance est indiquée dans la documentation en deux dimensions à la fois en ch. et kilowatts. Dans quelle unité mesurer M est déterminé par le fabricant des centrales électriques et mécaniques.

M électricité

L'électricité M est caractérisée par le taux de conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique, thermique ou lumineuse. Selon le système international SI, le watt est l'EIM, dans lequel la puissance apparente de l'électricité est mesurée.

c'est-à-dire que le produit des vecteurs de force par la vitesse de déplacement est la puissance. Comment est-il mesuré ? Selon le système international SI, l'unité de mesure de cette valeur est 1 Watt.

Watt et autres unités de puissance

Watt signifie puissance, où un joule de travail est effectué en une seconde. La dernière unité a été nommée d'après l'Anglais J. Watt, qui a inventé et construit la première machine à vapeur. Mais en même temps, il a utilisé une valeur différente - la puissance, qui est encore utilisée aujourd'hui. Une puissance équivaut approximativement à 735,5 watts.

Ainsi, en dehors des watts, la puissance est mesurée en chevaux métriques. Et avec une très petite valeur, Erg est également utilisé, égal à dix au moins septième puissance de Watt. Il est également possible de mesurer en une unité de masse/force/mètres par seconde, ce qui équivaut à 9,81 watts.

Puissance du moteur

La valeur nommée est l'une des plus importantes dans tout moteur, qui peut être de puissance très différente. Par exemple, un rasoir électrique a des centièmes de kilowatt et une fusée spatiale en a des millions.

Une charge différente nécessite une puissance différente pour maintenir une certaine vitesse. Par exemple, une voiture deviendra plus lourde si vous y mettez plus de charge. Ensuite, la force de friction sur la route augmentera. Par conséquent, afin de maintenir la même vitesse qu'à l'état déchargé, plus de puissance est nécessaire. En conséquence, le moteur consommera plus de carburant. Ce fait est connu de tous les conducteurs.

Mais à grande vitesse, l'inertie de la machine est également importante, qui est directement proportionnelle à sa masse. Les conducteurs expérimentés et conscients de ce fait trouvent la meilleure combinaison de carburant et de vitesse lors de la conduite afin de consommer moins d'essence.

Courant d'alimentation

Comment la puissance actuelle est-elle mesurée ? Dans la même unité SI. Elle peut être mesurée directement ou indirectement.

La première méthode est mise en œuvre à l'aide d'un wattmètre, qui consomme une énergie importante et charge fortement la source de courant. Avec son aide, il est mesuré à partir de dix watts ou plus. La méthode indirecte est utilisée lorsque de petites valeurs doivent être mesurées. Les instruments pour cela sont un ampèremètre et un voltmètre connectés au consommateur. La formule dans ce cas ressemblera à ceci:

Avec une résistance de charge connue, nous mesurons le courant qui la traverse et trouvons la puissance comme suit :

P = I 2 R n.

Selon la formule P = I 2 / R n, la puissance actuelle peut également être calculée.

La façon dont elle est mesurée dans un réseau de courant triphasé n'est pas non plus un secret. Pour cela, un appareil déjà familier est utilisé - un wattmètre. De plus, il est possible de résoudre le problème de la mesure de la puissance électrique à l'aide d'un, deux ou même trois instruments. Par exemple, une installation à quatre fils nécessiterait trois appareils. Et pour un trois fils avec une charge déséquilibrée - deux.

Salut! Pour calculer une quantité physique appelée puissance, utilisez la formule, où la quantité physique - le travail est divisé par le temps pendant lequel ce travail a été effectué.

Cela ressemble à ceci :

P, W, N = A / t, (W = J / s).

Selon les manuels et les sections de physique, la puissance dans la formule peut être désignée par les lettres P, W ou N.

Le plus souvent, l'énergie est utilisée dans des branches de la physique et des sciences telles que la mécanique, l'électrodynamique et le génie électrique. Dans chaque cas, la cardinalité a sa propre formule de calcul. Pour le courant alternatif et continu, c'est aussi différent. Les wattmètres sont utilisés pour mesurer la puissance.

Vous savez maintenant que la puissance se mesure en watts. En anglais, watt - watt, désignation internationale - W, abréviation russe - W. Ceci est important à retenir, car tous les appareils ménagers ont un tel paramètre.

La puissance est une quantité scalaire, ce n'est pas un vecteur, par opposition à une force qui peut avoir une direction. En mécanique, la forme générale de la formule de puissance peut s'écrire comme suit :

P = F * s / t, où F = A * s,

D'après les formules, on peut voir comment au lieu de A, nous substituons la force F multipliée par le chemin s. En conséquence, la puissance en mécanique peut être écrite comme la force multipliée par la vitesse. Par exemple, une voiture avec une certaine puissance est obligée de ralentir lors de la conduite en montée, car cela nécessite plus de puissance.

La puissance humaine moyenne est estimée à 70-80 W. La puissance des voitures, des avions, des navires, des missiles et des installations industrielles est souvent mesurée en chevaux-vapeur. La puissance a été utilisée bien avant l'introduction des watts. Une puissance équivaut à 745.7W. De plus, en Russie, il est admis que l. avec. égal à 735,5 watts.

Si vous êtes soudainement interrogé par hasard 20 ans plus tard dans une interview auprès de passants sur la puissance, et que vous vous souvenez que la puissance est le rapport du travail A, effectué par unité de temps t. Si vous pouvez le dire ainsi, surprenez agréablement la foule. En effet, dans cette définition, la principale chose à retenir est que le diviseur est ici le travail A, et le dividende est le temps t. Au final, en ayant du travail et du temps, et en divisant le premier par le second, nous obtenons le pouvoir tant attendu.

Lors du choix en magasin, il est important de faire attention à la puissance de l'appareil. Plus la bouilloire est puissante, plus elle chauffera l'eau rapidement. La puissance d'un climatiseur détermine l'espace qu'il peut refroidir sans solliciter le moteur de manière extrême. Plus l'appareil électrique est puissant, plus il consomme de courant, plus il dépensera d'électricité, plus la facture d'électricité sera élevée.

En général, la puissance électrique est déterminée par la formule :

où I - intensité du courant, tension U

Parfois même, il est mesuré en voltampères, en l'écrivant sous la forme B * A. La puissance totale est mesurée en voltampères, et pour calculer la puissance active, vous devez multiplier la puissance totale par l'efficacité (efficacité) de l'appareil, puis nous obtenons la puissance active en watts.

Souvent, des appareils tels qu'un climatiseur, un réfrigérateur, un fer à repasser fonctionnent de manière cyclique, s'allument et s'éteignent à partir du thermostat, et leur puissance moyenne sur la durée totale de fonctionnement peut être faible.

Dans les circuits à courant alternatif, outre la notion de puissance instantanée, qui coïncide avec la physique générale, il existe des puissances actives, réactives et apparentes. La puissance apparente est égale à la somme des puissances active et réactive.

Pour mesurer la puissance, des appareils électroniques sont utilisés - des wattmètres. L'unité de mesure, Watt, tire son nom de l'inventeur de la machine à vapeur améliorée, qui a révolutionné les centrales électriques de l'époque. Grâce à cette invention, le développement de la société industrielle s'est accéléré, des trains, des bateaux à vapeur, des usines sont apparus, utilisant la puissance d'une machine à vapeur pour déplacer et fabriquer des produits.

Nous avons tous rencontré le concept de pouvoir à plusieurs reprises. Par exemple, différentes voitures ont une puissance moteur différente. De plus, les appareils électriques peuvent avoir des capacités différentes, même s'ils ont le même objectif.

La puissance est une grandeur physique qui caractérise la vitesse de travail.

Respectivement, la puissance mécanique est une grandeur physique qui caractérise la vitesse du travail mécanique :

C'est-à-dire que la puissance est le travail par unité de temps.

La puissance SI est mesurée en watts : [ N] = [Poids].

1 W correspond à 1 J de travail effectué en 1 s.

Il existe d'autres unités de mesure pour la puissance, par exemple, comme la puissance :

C'est en chevaux que la puissance d'un moteur de voiture est le plus souvent mesurée.

Revenons à la formule de la puissance : La formule par laquelle le travail est calculé nous est connue : Par conséquent, nous pouvons transformer l'expression de la cardinalité :

Ensuite, dans la formule, le rapport du module de déplacement à l'intervalle de temps est formé. Voici, comme vous le savez, la vitesse :

Notez simplement que dans la formule résultante, nous utilisons le module de vitesse, puisque nous n'avons pas divisé le mouvement lui-même, mais son module pour le moment. Donc, la puissance est égale au produit du module de force, du module de vitesse et du cosinus de l'angle entre leurs directions.

C'est assez logique : par exemple, la puissance du piston peut être augmentée en augmentant la force de son action. En appliquant plus de force, il fera plus de travail en même temps, c'est-à-dire qu'il augmentera la puissance. Mais même si vous laissez la force constante et faites bouger le piston plus rapidement, cela augmentera sans aucun doute le travail effectué par unité de temps. Par conséquent, la puissance augmentera.

Exemples de résolution de problèmes.

Objectif 1. La puissance de la moto est de 80 ch. En se déplaçant le long d'une section horizontale, le motard développe une vitesse de 150 km/h. Dans le même temps, le moteur tourne à 75 % de sa puissance maximale. Déterminer la force de frottement sur la moto.

Objectif 2. Le chasseur, sous l'influence d'une force de poussée constante dirigée à un angle de 45° par rapport à l'horizon, accélère de 150 m/s à 570 m/s. Dans ce cas, la vitesse verticale et horizontale du chasseur augmente de la même valeur à chaque instant du temps. La masse du chasseur est de 20 tonnes Si le chasseur a accéléré en une minute, quelle est la puissance de son moteur ?

Si vous avez besoin de rassembler les unités de mesure de puissance dans un seul système, notre conversion de puissance - un convertisseur en ligne vous sera utile. Et ci-dessous, vous pouvez lire comment la puissance est mesurée.

Qu'est-ce que la force et la puissance ? Dans quoi cet indicateur est mesuré, quels appareils sont utilisés dans ce cas et comment ils sont utilisés dans la pratique, nous examinerons plus loin dans l'article.

Obliger

Dans le monde, tous les corps de nature physique commencent à bouger sous l'effet de la force. Sous son influence, avec un mouvement du corps passant ou en sens inverse, le travail se fait. Ainsi, une force est exercée sur le corps.

Ainsi, le vélo commence à bouger à cause de la force des jambes humaines et la force de traction de la locomotive électrique agit sur le train. Un effet similaire se produit avec n'importe quel mouvement. Le travail de force est la valeur dans laquelle le module de la force, le module de déplacement du point de son application et le cosinus de l'angle entre les vecteurs de ces indicateurs sont multipliés. La formule dans ce cas est la suivante :

A = F s cos (F, s)

Si l'angle entre ces vecteurs n'est pas nul, alors le travail est toujours effectué. De plus, il peut avoir des valeurs positives et négatives. Le corps ne sera pas affecté par une force à un angle de 90 °.

Considérons, par exemple, une charrette tirée par la force musculaire d'un cheval. En d'autres termes, le travail est effectué par la force de traction dans le sens de déplacement du chariot. Mais dirigé vers le bas ou perpendiculairement, ne fait pas le travail (d'ailleurs, la puissance est la mesure dans laquelle la puissance du moteur est mesurée).

Le travail de force est une quantité scalaire et se mesure en joules. Elle peut être :

• résultante (lorsqu'elle est exposée à plusieurs forces);
• non constant (le calcul est alors effectué avec une intégrale).

Puissance

Comment cette quantité est-elle mesurée ? Voyons d'abord de quoi il s'agit. Il est clair que le mouvement du corps commence aux dépens de la force qui s'exécute, mais dans la pratique, en plus de cela, il faut savoir exactement comment il s'exécute.

Le travail peut être terminé à des moments différents. Par exemple, un petit moteur ou un gros moteur électrique peuvent effectuer la même action. La seule question est de savoir combien de temps il faudra pour le produire. La quantité responsable d'une telle tâche est le pouvoir. Dans ce qu'il est mesuré, cela ressort clairement de la définition - c'est le rapport entre le travail pendant un temps spécifique et sa valeur :

Par actions logiques, on arrive à la formule suivante :

c'est-à-dire que le produit des vecteurs de force par la vitesse de déplacement est la puissance. Comment est-il mesuré ? Selon le système international SI, l'unité de mesure de cette valeur est 1 Watt.

Watt et autres unités de puissance

Watt signifie puissance, où un joule de travail est effectué en une seconde. La dernière unité a été nommée d'après l'Anglais J. Watt, qui a inventé et construit la première machine à vapeur. Mais en même temps, il a utilisé une valeur différente - la puissance, qui est encore utilisée aujourd'hui. est approximativement égal à 735,5 watts.

Ainsi, en dehors des watts, la puissance est mesurée en chevaux métriques. Et avec une très petite valeur, Erg est également utilisé, égal à dix au moins septième puissance de Watt. Il est également possible de mesurer en une unité de masse/force/mètres par seconde, ce qui équivaut à 9,81 watts.

Puissance du moteur

La valeur nommée est l'une des plus importantes dans tout moteur, qui peut être de puissance très différente. Par exemple, un rasoir électrique a des centièmes de kilowatt et une fusée spatiale en a des millions.

Une charge différente nécessite une puissance différente pour maintenir une certaine vitesse. Par exemple, une voiture deviendra plus lourde si vous y mettez plus de charge. Ensuite, la route augmentera. Par conséquent, afin de maintenir la même vitesse qu'à l'état déchargé, plus de puissance est nécessaire. En conséquence, le moteur consommera plus de carburant. Ce fait est connu de tous les conducteurs.

Mais à grande vitesse, l'inertie de la machine est également importante, qui est directement proportionnelle à sa masse. Les conducteurs expérimentés et conscients de ce fait trouvent la meilleure combinaison de carburant et de vitesse lors de la conduite afin de consommer moins d'essence.

Courant d'alimentation

Comment la puissance actuelle est-elle mesurée ? Dans la même unité SI. Elle peut être mesurée directement ou indirectement.

La première méthode est mise en œuvre à l'aide d'un wattmètre, qui consomme une énergie importante et charge fortement la source de courant. Avec son aide, il est mesuré à partir de dix watts ou plus. La méthode indirecte est utilisée lorsque de petites valeurs doivent être mesurées. Les instruments pour cela sont un ampèremètre et un voltmètre connectés au consommateur. La formule dans ce cas ressemblera à ceci:

Avec une résistance de charge connue, nous mesurons le courant qui la traverse et trouvons la puissance comme suit :

P = I 2 R n.

Selon la formule P = I 2 / R n, la puissance actuelle peut également être calculée.

La façon dont elle est mesurée dans un réseau de courant triphasé n'est pas non plus un secret. Pour cela, un appareil déjà familier est utilisé - un wattmètre. De plus, le problème peut être résolu au moyen d'un, deux ou même trois instruments. Par exemple, une installation à quatre fils nécessiterait trois appareils. Et pour un trois fils avec une charge déséquilibrée - deux.

La puissance est une quantité physique qui montre la quantité d'énergie qui se déplace dans le circuit électrique d'un équipement particulier. Que représente-t-il, dans quelles unités s'exprime-t-il, dans quelle puissance est mesurée, quels dispositifs existe-t-il pour cela ? Plus à ce sujet et plus encore.

La puissance est appelée la forme scalaire d'une quantité physique, qui est égale au taux de changement avec la transformation, le transfert ou la consommation d'énergie du système. Selon un concept plus étroit, il s'agit d'un indicateur égal au rapport entre le temps consacré au travail et la période elle-même consacrée au travail. Il est désigné en mécanique par le symbole N. En électrotechnique, on utilise la lettre P. On voit souvent le symbole W, issu du mot watt.

Puissance

Fait la distinction entre utile, plein et évalué dans un moteur de machine. La puissance du moteur est utile, à l'exclusion des coûts consacrés au fonctionnement de tous les autres systèmes. Plein - la force spécifiée sans déductions, et le nominal - spécifié et garanti par l'usine.

Information additionnelle! Il est à noter qu'il y a aussi la puissance du son et du son explosif. Dans le premier cas, il s'agit d'une quantité scalaire associée aux ondes sonores et à l'énergie sonore, qui est également mesurée en watts, et la seconde est associée à l'énergie libérée par la décomposition du TNT.

Concept de base dans le tutoriel

Ce qui est mesuré

L'unité de mesure obsolète est la puissance. Répondant clairement à la question de savoir comment la puissance mécanique est mesurée, il convient de noter que selon les indicateurs internationaux modernes, l'unité de puissance est le watt. Il est à noter que le watt est une unité dérivée qui est liée aux autres. Il est égal à Joule par seconde ou kilogramme fois un mètre carré divisé par une seconde. De plus, un watt est un volt multiplié par un ampère.

Il est important de noter que les watts sont divisés en méga, kilo et volt ampères.

Formules de mesure

La puissance est une quantité qui est directement liée à d'autres indicateurs. Ainsi, il est directement lié au temps, à la force, à la vitesse, au vecteur de force et à la vitesse, au module de force et de vitesse, au moment de force et à la fréquence de rotation. Souvent, dans les formules de calcul de la variété de puissance électrique, le nombre Pi, l'indicateur de résistance, le courant instantané avec tension dans une section spécifique du réseau électrique, la force active, totale et réactive sont également utilisés. Le participant direct au calcul est l'amplitude avec la vitesse angulaire et l'intensité initiale du courant avec la tension.

Électrique

L'énergie électrique est une quantité qui montre à quelle vitesse l'énergie électrique se déplace ou se transforme. Pour étudier les caractéristiques de puissance électrique instantanée à une certaine section du circuit, il est nécessaire de connaître la valeur du courant et de la tension du courant instantané et de multiplier ces valeurs.

Pour comprendre de combien est l'indicateur de puissance réactive active, totale, réactive ou instantanée, vous devez connaître les chiffres exacts de l'amplitude du courant, de l'amplitude de la tension, de l'angle du courant avec la tension, ainsi que de la vitesse angulaire et du temps, car tous les éléments physiques existants les formules sont réduites à ces paramètres. Les formules utilisent également le sinus, le cosinus de l'angle et la valeur 1/2.

Concept d'énergie électrique

Hydraulique

L'indicateur de puissance hydraulique dans une machine hydraulique ou un vérin hydraulique est le produit de la chute de pression de la machine par le débit de fluide. En règle générale, il s'agit de la formulation de base tirée de la seule formule de calcul existante.

Noter! Des règles plus algébriques et d'ingénierie peuvent être trouvées dans la science appliquée du mouvement des liquides et des gaz, à savoir l'hydraulique.

CC et CA

Quant aux puissances de courant continu avec courant alternatif, elles sont le plus souvent désignées sous le nom de variété électrique. Il n'y a pas de concept spécifique pour les deux variétés, mais elles peuvent être calculées sur la base des attitudes algébriques existantes. Ainsi, la puissance du courant continu est le produit de l'intensité du courant et de la tension constante, ou le double de la valeur de l'intensité du courant par la résistance électrique, qui, à son tour, est calculée en divisant la double tension par la résistance habituelle.

En ce qui concerne le courant alternatif, c'est le produit de l'intensité du courant par la tension et le cosinus du déphasage. Dans ce cas, seules les espèces actives et réactives peuvent être comptées sans entrave. Vous pouvez connaître la valeur de pleine puissance grâce à la dépendance vectorielle de ces indicateurs et de cette zone.

Pour mesurer ces indicateurs, vous pouvez utiliser à la fois les instruments ci-dessus et un compteur de phase. Cet appareil sert à calculer les espèces réactives selon la norme de l'état.

Concept de puissance de courant variable

En général, la puissance est une quantité dont le but principal est de montrer la puissance d'un appareil particulier et, dans de nombreux cas, la vitesse d'activité, interagissant avec lui. Il peut être mécanique, électrique, hydraulique et pour courant continu avec courant alternatif. Mesuré selon le système international en watts et kilowatts. Les instruments pour le calculer sont un voltmètre, un wattmètre. Les formules de base pour l'auto-calcul sont énumérées ci-dessus.