![Перевести единицы: мегавольт-ампер [МВ·А] в мегаватт [МВт] • Конвертер мощности • Популярные конвертеры единиц • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения](https://rasshifrui.ru/wp-content/uploads/2022/04/conv-reactive-power-f1.svg.png "Перевести единицы: мегавольт-ампер [МВ·А] в мегаватт [МВт] • Конвертер мощности • Популярные конвертеры единиц • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения")
- Динамометры
- Единицы мощности
- Мощность бытовых электроприборов
- Мощность в спорте
- Динамометры
- Мощность в спорте
- Общие сведения
- Перевести единицы: киловольт-ампер реактивный [квар] в мегавольт-ампер реактивный [мвар] • конвертер реактивной мощности • электротехника • компактный калькулятор • онлайн-конвертеры единиц измерения
Динамометры
Для измерения мощности используют специальные устройства — динамометры. Ими также можно измерять вращающий момент и силу. Динамометры используют в разных отраслях промышленности, от техники до медицины. К примеру, с их помощью можно определить мощность автомобильного двигателя.
Для измерения мощности автомобилей используется несколько основных видов динамометров. Для того, чтобы определить мощность двигателя с помощью одних динамометров, необходимо извлечь двигатель из машины и присоединить его к динамометру. В других динамометрах усилие для измерения передается непосредственно с колеса автомобиля.
Динамометры также используют в спорте и в медицине. Самый распространенный вид динамометров для этих целей — изокинетический. Обычно это спортивный тренажер с датчиками, подключенный к компьютеру. Эти датчики измеряют силу и мощность всего тела или отдельных групп мышц.
Согласно некоторым положениям теории спорта, наибольшее спортивное развитие происходит при определенной нагрузке, индивидуальной для каждого спортсмена. Если нагрузка недостаточно тяжелая, спортсмен привыкает к ней и не развивает свои способности. Если, наоборот, она слишком тяжелая, то результаты ухудшаются из-за перегрузки организма.
Физическая нагрузка во время некоторых упражнений, таких как велосипедный спорт или плавание, зависит от многих факторов окружающей среды, таких как состояние дороги или ветер. Такую нагрузку трудно измерить, однако можно выяснить с какой мощностью организм противодействует этой нагрузке, после чего изменять схему упражнений, в зависимости от желаемой нагрузки.
Литература
Единицы мощности
Мощность измеряют в джоулях в секунду, или ваттах. Наряду с ваттами используются также лошадиные силы. До изобретения паровой машины мощность двигателей не измеряли, и, соответственно, не было общепринятых единиц мощности. Когда паровую машину начали использовать в шахтах, инженер и изобретатель Джеймс Уатт занялся ее усовершенствованием.
Для того чтобы доказать, что его усовершенствования сделали паровую машину более производительной, он сравнил ее мощность с работоспособностью лошадей, так как лошади использовались людьми на протяжении долгих лет, и многие легко могли представить, сколько работы может выполнить лошадь за определенное количество времени.
К тому же, не во всех шахтах применялись паровые машины. На тех, где их использовали, Уатт сравнивал мощность старой и новой моделей паровой машины с мощностью одной лошади, то есть, с одной лошадиной силой. Уатт определил эту величину экспериментально, наблюдая за работой тягловых лошадей на мельнице.
Согласно его измерениям одна лошадиная сила — 746 ватт. Сейчас считается, что эта цифра преувеличена, и лошадь не может долго работать в таком режиме, но единицу изменять не стали. Мощность можно использовать как показатель производительности, так как при увеличении мощности увеличивается количество выполненной работы за единицу времени.
Многие поняли, что удобно иметь стандартизированную единицу мощности, поэтому лошадиная сила стала очень популярна. Ее начали использовать и при измерении мощности других устройств, особенно транспорта. Несмотря на то, что ватты используются почти также долго, как лошадиные силы, в автомобильной промышленности чаще применяются лошадиные силы, и многим покупателям понятнее, когда именно в этих единицах указана мощность автомобильного двигателя.
Мощность бытовых электроприборов
На бытовых электроприборах обычно указана мощность. Некоторые светильники ограничивают мощность лампочек, которые в них можно использовать, например не более 60 ватт. Это сделано потому, что лампы более высокой мощности выделяют много тепла и светильник с патроном могут быть повреждены.
Да и сама лампа при высокой температуре в светильнике прослужит недолго. В основном это проблема с лампами накаливания. Светодиодные, люминесцентные и другие лампы обычно работают с меньшей мощностью при одинаковой яркости и, если они используются в светильниках, предназначенных для ламп накаливания, проблем с мощностью не возникает.
Чем больше мощность электроприбора, тем выше потребление энергии, и стоимости использования прибора. Поэтому производители постоянно улучшают электроприборы и лампы. Световой поток ламп, измеряемый в люменах, зависит от мощности, но также и от вида ламп.
Чем больше световой поток лампы, тем ярче выглядит ее свет. Для людей важна именно высокая яркость, а не потребляемая ламой мощность, поэтому в последнее время альтернативы лампам накаливания пользуются все большей популярностью. Ниже приведены примеры видов ламп, их мощности и создаваемый ими световой поток.
- 450 люменов:
- Лампа накаливания: 40 ватт
- Компактная люминесцентная лампа: 9–13 ватт
- Светодиодная лампа: 4–9 ватт
- 800 люменов:
- Лампа накаливания: 60 ватт
- Компактная люминесцентная лампа: 13–15 ватт
- Светодиодная лампа: 10–15 ватт
- 1600 люменов:
- Лампа накаливания: 100 ватт
- Компактная люминесцентная лампа: 23–30 ватт
- Светодиодная лампа: 16–20 ватт
- Бытовые кондиционеры для охлаждения жилого дома, сплит-система: 20–40 киловатт
- Моноблочные оконные кондиционеры: 1–2 киловатта
- Духовые шкафы: 2.1–3.6 киловатта
- Стиральные машины и сушки: 2–3.5 киловатта
- Посудомоечные машины:1.8–2.3 киловатта
- Электрические чайники: 1–2 киловатта
- Микроволновые печи:0.65–1.2 киловатта
- Холодильники: 0.25–1 киловатт
- Тостеры: 0.7–0.9 киловатта
Из этих примеров очевидно, что при одном и том же создаваемом световом потоке светодиодные лампы потребляют меньше всего электроэнергии и более экономны, по сравнению с лампами накаливания. На момент написания этой статьи (2022 год) цена светодиодных ламп во много раз превышает цену ламп накаливания. Несмотря на это, в некоторых странах запретили или собираются запретить продажу ламп накаливания из-за их высокой мощности.
Мощность бытовых электроприборов может отличаться в зависимости от производителя, и не всегда одинакова во время работы прибора. Внизу приведены примерные мощности некоторых бытовых приборов.
Мощность в спорте
Оценивать работу с помощью мощности можно не только для машин, но и для людей и животных. Например, мощность, с которой баскетболистка бросает мяч, вычисляется с помощью измерения силы, которую она прикладывает к мячу, расстояния которое пролетел мяч, и времени, в течение которого эта сила была применена. Существуют сайты, позволяющие вычислить работу и мощность во время физических упражнений. Пользователь выбирает вид упражнений, вводит рост, вес, длительность упражнений, после чего программа рассчитывает мощность. Например, согласно одному из таких калькуляторов, мощность человека ростом 170 сантиметров и весом в 70 килограмм, который сделал 50 отжиманий за 10 минут, равна 39.5 ватта. Спортсмены иногда используют устройства для определения мощности, с которой работают мышцы во время физической нагрузки. Такая информация помогает определить, насколько эффективна выбранная ими программа упражнений.
Динамометры
Для измерения мощности используют специальные устройства — динамометры. Ими также можно измерять вращающий момент и силу. Динамометры используют в разных отраслях промышленности, от техники до медицины. К примеру, с их помощью можно определить мощность автомобильного двигателя. Для измерения мощности автомобилей используется несколько основных видов динамометров. Для того, чтобы определить мощность двигателя с помощью одних динамометров, необходимо извлечь двигатель из машины и присоединить его к динамометру. В других динамометрах усилие для измерения передается непосредственно с колеса автомобиля. В этом случае двигатель автомобиля через трансмиссию приводит в движение колеса, которые, в свою очередь, вращают валики динамометра, измеряющего мощность двигателя при различных дорожных условиях.
Динамометры также используют в спорте и в медицине. Самый распространенный вид динамометров для этих целей — изокинетический. Обычно это спортивный тренажер с датчиками, подключенный к компьютеру. Эти датчики измеряют силу и мощность всего тела или отдельных групп мышц. Динамометр можно запрограммировать выдавать сигналы и предупреждения если мощность превысила определенное значение. Это особенно важно людям с травмами во время реабилитационного периода, когда необходимо не перегружать организм.
Согласно некоторым положениям теории спорта, наибольшее спортивное развитие происходит при определенной нагрузке, индивидуальной для каждого спортсмена. Если нагрузка недостаточно тяжелая, спортсмен привыкает к ней и не развивает свои способности. Если, наоборот, она слишком тяжелая, то результаты ухудшаются из-за перегрузки организма. Физическая нагрузка во время некоторых упражнений, таких как велосипедный спорт или плавание, зависит от многих факторов окружающей среды, таких как состояние дороги или ветер. Такую нагрузку трудно измерить, однако можно выяснить с какой мощностью организм противодействует этой нагрузке, после чего изменять схему упражнений, в зависимости от желаемой нагрузки.
Литература
Мощность в спорте
Оценивать работу с помощью мощности можно не только для машин, но и для людей и животных. Например, мощность, с которой баскетболистка бросает мяч, вычисляется с помощью измерения силы, которую она прикладывает к мячу, расстояния которое пролетел мяч, и времени, в течение которого эта сила была применена.
Существуют сайты, позволяющие вычислить работу и мощность во время физических упражнений. Пользователь выбирает вид упражнений, вводит рост, вес, длительность упражнений, после чего программа рассчитывает мощность. Например, согласно одному из таких калькуляторов, мощность человека ростом 170 сантиметров и весом в 70 килограмм, который сделал 50 отжиманий за 10 минут, равна 39.5 ватта.
Общие сведения
В физике мощность — это отношение работы ко времени, в течении которого она выполняется. Механическая работа — это количественная характеристика действия силы F на тело, в результате которого оно перемещается на расстояние s.
Перевести единицы: киловольт-ампер реактивный [квар] в мегавольт-ампер реактивный [мвар] • конвертер реактивной мощности • электротехника • компактный калькулятор • онлайн-конвертеры единиц измерения
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыИмпульс (количество движения)Импульс силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Активная, реактивная, полная и комплексная мощность
Рассмотрим простую цепь переменного тока, состоящую из источника синусоидального напряжения и линейной нагрузки. Для синусоидального переменного тока мгновенное значение мощности равно произведению мгновенных значений тока и напряжения (см. анимированное изображение ниже):
где ip — пиковое значение тока, up — пиковое значение напряжения, ω — угловая частота, t — время и φu — фазовый сдвиг между током и напряжением.
Ток в чисто резистивной нагрузке и напряжение на ней достигают максимальных значений и изменяют полярность в одно и то же время, поэтому в любой момент времени их произведение положительное или нулевое и, следовательно, энергия течет только в одном направлении или в моменты, когда напряжение и ток нулевые, вообще не течет.
Ток в чисто реактивной нагрузке (емкостной или индуктивной) и напряжение на ней сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90ۜ° (π/2 рад) и энергия движется от нагрузки к источнику и обратно, периодически изменяя направление на противоположное. В этой ситуации энергия фактически не потребляется, но в то же время ток, который передается по линии электропередачи, нагревает провода. Оборудование для генерации и передачи электроэнергии (генераторы, провода, трансформаторы и выключатели) должно быть большего размера и рассчитано на передачу не только тока, который используется для выполнения работы в активной нагрузке, но и тока, который обеспечивает реактивную мощность.
Все практические нагрузки имеют сопротивление, емкость и индуктивность; следовательно они потребляют как активную, так и реактивную мощность.
Для описания мощности, которая представляет собой скорость передачи энергии в цепях переменного тока, используются такие термины:
- Мгновенная мощность p, измеряемая в ваттах (Вт);
- Комплексная мощность S, измеряемая в вольт-амперах (ВА)
- Полная мощность |S|, измеряемая в вольт-амперах (ВА)
- Активная мощность P, измеряемая в ваттах (Вт)
- Реактивная мощность Q, измеряемая в вольт-амперах реактивных (вар).
Соотношение между активной мощностью в ваттах, реактивной мощностью в реактивных вольт-амперах и полной мощностью в вольт-амперах в цепи переменного тока можно представить в виде трех сторон прямоугольного треугольника, который называется треугольником мощностей. Угол φ в этом треугольнике представляет собой разность фаз в градусах или радианах между током и напряжением. Для емкостной нагрузки, в которой ток опережает напряжение, вектор комплексной мощности будет в VI (правом нижнем) квадранте прямоугольной системы координат. Для индуктивной нагрузки, в которой ток отстает от напряжения, вектор комплексной мощности будет в I (правом верхнем) квадранте.
Поскольку в чисто реактивной нагрузке реактивная мощность (точнее, энергия) не выполняет никакую работу и не превращается в тепловую энергию, она представляется в виде вектора на мнимой оси Im векторной диаграммы треугольника мощностей. Поэтому ее иногда называют мнимой мощностью. Активная мощность (точнее, активная энергия), которая выполняет работу и в конце концов рассеивается в виде тепла, представлена вектором на действительной оси Re диаграммы.
Мгновенная и активная мощности измеряются в ваттах, то есть, в единицах мощности в системе СИ. Полная мощность измеряется во внесистемных вольт-амперах (ВА), а для реактивной мощности используется своя внесистемная единица — вольт-ампер реактивный (вар).
Реактивная мощность связана с реактивным элементами схемы. Катушки индуктивности и трансформаторы потребляют реактивную мощность, а конденсаторы ее отдают. Отметим, что это всё условно, просто инженеры-энергетики так договорились, потому что большинство потребителей электроэнергии (например, электродвигатели) — резистивно-индуктивные. Поэтому параллельно индуктивным нагрузкам подключают шунтирующие конденсаторы, которые отдают индуктивностям реактивную мощность (а точнее, энергию). В результате эту энергию не нужно передавать туда-сюда по проводам, нагревая их. Это уменьшает количество энергии, которую нужно вырабатывать на электростанции и передавать по проводам. А значит, применение конденсаторов позволяет вырабатывать меньше электроэнергии и уменьшить поперечное сечение проводов линий электропередачи.
Реактивная мощность определяется по формуле
где Irms and Urms — среднеквадратичные значения тока и напряжения и φu — фазовый сдвиг между током и напряжением.
Более подробную информацию о мощности переменного тока вы найдете в описании наших калькуляторов: Калькулятор мощности переменного тока, Калькулятор ВА и Вт, and Калькулятор мощности трехфазного переменного тока.
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.
