Электрическая мощность – это количество работы, которая совершается источником электрического напряжения для переноса электрического заряда по проводнику за единицу времени. Ее единицей является ватт (Вт).
Электрическая мощность рассчитывается по соотношению: Мощность = напряжение × ток [Вт] (P = U * I).
Электрическое напряжение (U) — это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи или электрического поля. Его единицей измерения является вольт (В).
Электрический ток (I) – это скорость изменения заряда по мере течения определенного периода времени. Его единицей является ампер (А).
Виды тока
В электротехнике мы имеем дело с двумя типами электрического тока: постоянным и переменным током. Возможно преобразование переменного тока в постоянны ток. Также возможно и обратное преобразование постоянного тока в переменный ток, и в трехфазный переменный ток, если есть потребность в устройствах большой мощности.
Необходимость преобразования постоянного тока в переменный возникает, когда мы хотим подключить установку панелей к электросети или использовать типовые электрические устройства с питанием от розетки. Для преобразования в переменный ток мы используем инверторы (также известные как инверторы или преобразователи).
Инверторы используются для преобразования постоянного тока в переменный в фотогальванической технике. Они должны как можно точнее отражать форму кривой переменного напряжения. На практике сводится к 230 В и частоте 50 Гц, с минимально возможными потерями.
Постоянный ток – всегда течет в одном направлении, поэтому его полярность не меняется. Большим преимуществом постоянного тока является возможность его хранения, например, в аккумуляторной батарее. Обычно в домашних установках мы используем 12 В постоянного тока.
Переменный ток — с ним мы имеем дело, когда свободные электроны в проводе движутся попеременно то в одну, то в другую сторону. Полярность и величина электрического тока периодически меняются. Ток и напряжение увеличиваются до своего максимального значения, затем уменьшаются до нуля и продолжаются до тех пор, пока не достигнут своего минимального значения. В зависимости от частоты генератора эти изменения происходят несколько раз в секунду.
Предполагается, что электрические установки в наших домах имеют частоту 50 Гц (Герц), а эффективное напряжение составляет 230 В.
Трёхфазный переменный ток в основном используется для питания трехфазных двигателей и мощных машин, обычно превышающих 4 кВт. Этот ток вырабатывается трехфазным генератором с тремя отдельными обмотками, расположенными на расстоянии 120⁰ друг от друга.
Примеры диапазонов мощностей бытовых электроприборов
Мощность бытовых приборов зависит в основном от конструкции, которая зачастую определяется назначением самого оборудования. Из-за очень высокой потребляемой мощности проточные водонагреватели имеют от 3 до десятка или около того кВт (в зависимости от мощности). В результате устройства этого типа можно отнести к разряду самых энергоемких. Также в случае с индукционной плитой мы имеем большую мощность, от 3 до 10 кВт в зависимости от количества активных зон.
Средняя духовка, чайник или стиральная машина потребляют 1-3 кВт электроэнергии. Посудомоечная машина или пылесос потребляют в среднем от 1 до 1,5 кВт. В случае с вышеупомянутыми приборами в среднем домашнем хозяйстве мы имеем дело с наибольшей мощностью.
Некоторые другие устройства также перечислены ниже:
- Телевизор - 50-200 Вт,
- Настольный компьютер — 350–650 Вт,
- Ноутбук — 60–120 Вт,
- Миксер - 350-800 Вт,
- Микроволновая печь – 700–1200 Вт,
- Фен - 1500-2400 Вт,
- Утюг — 1000–2200 Вт,
- Кухонный комбайн - 800-1500 Вт.
Представленные выше мощности относятся к мгновенному потреблению тока. Однако следует помнить, что не все устройства в доме используются длительное время.
В случае с проточными нагревателями, электрическими чайниками и микроволновыми печами мы обычно имеем дело с энергопотреблением в несколько минут. С другой стороны, использование духовки или индукционной плиты может быть связано даже с несколькими десятками минут работы.
Поэтому определять энергопотребление домашней установки с большим запасом не стоит, ведь мы имеем дело с высоким энергопотреблением только в течение определенного периода времени.
Номинальная мощность — это мощность, при которой данное устройство работает нормально и в соответствии со стандартами, включая рекомендации производителя. Это значение чаще всего указывается на заводской табличке, прикрепленной к корпусу устройства.
Фактическое энергопотребление не обязательно соответствует номинальной мощности. На практике это зависит от того, что происходит с устройством, когда оно находится под нагрузкой.
Смотрите также по этой теме:
Сколько в ампере ватт, как перевести амперы в ватты и киловатты