Puissance électrique : formule, unités de mesure. Formule et définition de la puissance mécanique

Le kilowatt est une unité multiple dérivée de "Watt"

Watt

Watt(W, W) - unité système de mesure de puissance.
Watt- une unité dérivée universelle dans le système SI, ayant un nom et une désignation spéciaux. Comme unité de mesure de la puissance, le « Watt » a été reconnu en 1889. C'est alors que cette unité fut nommée en l'honneur de James Watt (Watt).

James Watt - l'homme qui a inventé et fabriqué une machine à vapeur universelle

En tant qu'unité dérivée du système SI, le « Watt » y a été inclus en 1960.
Depuis, la puissance de tout se mesure en Watts.

Dans le système SI, en Watts, il est permis de mesurer n'importe quelle puissance - mécanique, thermique, électrique, etc. La formation de multiples et sous-multiples de l'unité d'origine (Watt) est également autorisée. Pour ce faire, il est recommandé d'utiliser un ensemble de préfixes SI standards, tels que kilo, méga, giga, etc.

Unités de puissance, multiples de watts :

• 1 watt
• 1000 watts = 1 kilowatt
• 1 000 000 watts = 1 000 kilowatts = 1 mégawatt
• 1 000 000 000 watts = 1 000 mégawatts = 1 000 000 kilowatts = 1 gigawatt
• etc.

Kilowattheure

Il n’existe pas d’unité de mesure de ce type dans le système SI.
Kilowattheure(kWh, kW⋅h) est une unité hors système dérivée uniquement pour tenir compte de l'électricité utilisée ou produite. Les kilowattheures mesurent la quantité d’électricité consommée ou produite.

L'utilisation du « kilowattheure » comme unité de mesure en Russie est réglementée par GOST 8.417-2002, qui indique clairement le nom, la désignation et la portée du « kilowattheure ».

Télécharger GOST 8.417-2002 (téléchargements : 3014)

Extrait de GOST 8.417-2002 « Système d'État pour assurer l'uniformité des mesures. Unités de quantités", article 6 Unités non incluses dans le SI (fragment du tableau 5).

Unités non systémiques acceptables pour une utilisation avec les unités SI

A quoi sert un kilowattheure ?

GOST 8.417-2002 recommande d’utiliser le « kilowattheure » comme unité de mesure de base pour comptabiliser la quantité d’électricité utilisée. Parce que le « kilowattheure » est la forme la plus pratique et la plus pratique qui vous permet d'obtenir les résultats les plus acceptables.

Dans le même temps, GOST 8.417-2002 n'a absolument aucune objection à l'utilisation d'unités multiples dérivées du « kilowattheure » dans les cas où cela est approprié et nécessaire. Par exemple, quand travail de laboratoire ou lors de la comptabilisation de l’électricité produite dans les centrales électriques.

Les unités multiples de « kilowattheure » ​​résultantes ressemblent à ceci :

• 1 kilowattheure = 1000 wattheure,
• 1 mégawattheure = 1000 kilowattheure,
• etc.

Comment écrire correctement le kilowattheure⋅

Orthographe du terme « kilowattheure » selon GOST 8.417-2002 :

• Le nom complet doit être écrit avec un trait d'union :
  wattheure, kilowattheure
• La notation courte doit être écrite séparée par un point :
  Wh, kWh, kW⋅h

Note Certains navigateurs interprètent mal le code HTML de la page et affichent à la place d'un point (⋅) un point d'interrogation (?) ou autre charabia.

Analogues de GOST 8.417-2002

La plupart des normes techniques nationales des pays post-soviétiques actuels sont liées aux normes ancien syndicat, par conséquent, dans la métrologie de n'importe quel pays de l'espace post-soviétique, on peut trouver un analogue GOST russe 8.417-2002, ou une référence à celle-ci, ou une version révisée de celle-ci.

Désignation de la puissance des appareils électriques

Il est courant d’inscrire la puissance des appareils électriques sur leur boîtier.
La désignation suivante de la puissance de l'équipement électrique est possible :

• en watts et kilowatts (W, kW, W, kW)
  (désignation de la puissance mécanique ou thermique d'un appareil électrique)
• en wattheures et kilowattheures (Wh, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)
  (désignation du produit consommé Puissance électrique Appareil électroménager)
• en voltampères et kilovoltampères (VA, kVA)
  (désignation de la puissance électrique totale d'un appareil électrique)

Unités de mesure pour indiquer la puissance des appareils électriques

watt et kilowatt (W, kW, W, kW)- unités de mesure de la puissance dans le système SI. Utilisé pour indiquer la puissance totale puissance physique n'importe quoi, y compris les appareils électriques. S'il y a une désignation sur le corps d'une unité électrique en watts ou en kilowatts, cela signifie que cette unité électrique, lors de son fonctionnement, développe la puissance spécifiée. En règle générale, la puissance d'une unité électrique, source ou consommatrice d'énergie mécanique, thermique ou autre, est indiquée en « watts » et « kilowatts ». En « watts » et « kilowatts », il convient de désigner la puissance mécanique des générateurs électriques et des moteurs électriques, Energie thermique appareils et unités de chauffage électriques, etc. La désignation en « watts » et « kilowatts » de la puissance physique produite ou consommée d'une unité électrique se fait à condition que l'utilisation de la notion de puissance électrique confonde l'utilisateur final. Par exemple, pour le propriétaire d'un radiateur électrique, la quantité de chaleur reçue est importante, et ensuite seulement les calculs électriques.

wattheure et kilowattheure (W⋅h, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)— unités de mesure non systémiques de la consommation énergie électrique(consommation d'énergie). La consommation d'énergie est la quantité d'électricité consommée par un équipement électrique par unité de temps de fonctionnement. Le plus souvent, les « wattheures » et les « kilowattheures » sont utilisés pour indiquer la consommation électrique des équipements électroménagers, en fonction de laquelle ils sont effectivement sélectionnés.

Volt-ampère et kilovolt-ampère (VA, kVA, VA, kVA)— Unités SI de puissance électrique, équivalentes au watt (W) et au kilowatt (kW). Utilisé comme unité de mesure de la puissance CA apparente. Les volts-ampères et les kilovolt-ampères sont utilisés dans les calculs électriques dans les cas où il est important de connaître et d'utiliser les concepts électriques. Ces unités de mesure peuvent être utilisées pour indiquer la puissance électrique de tout appareil électrique à courant alternatif. Une telle désignation répondra mieux aux exigences de l'électrotechnique, du point de vue duquel tous les appareils électriques à courant alternatif ont des composants actifs et réactifs, c'est pourquoi la puissance électrique totale d'un tel appareil doit être déterminée par la somme de ses parties. En règle générale, la puissance des transformateurs, selfs et autres convertisseurs purement électriques est mesurée et indiquée en « voltampères » et leurs multiples.

Le choix des unités de mesure dans chaque cas se fait individuellement, à la discrétion du fabricant. Par conséquent, vous pouvez trouver des fours à micro-ondes domestiques chez différents fabricants, dont la puissance est indiquée en kilowatts (kW, kW), en kilowattheures (kW⋅h, kW⋅h) ou en voltampères (VA, VA). Et le premier, le deuxième et le troisième ne seront pas une erreur. Dans le premier cas, le fabricant a indiqué la puissance thermique (en tant qu'unité de chauffage), dans le second - la puissance électrique consommée (en tant que consommateur électrique), dans le troisième - la puissance électrique totale (en tant qu'appareil électrique).

Étant donné que les équipements électriques domestiques ont une consommation suffisamment faible pour prendre en compte les lois de l'électrotechnique scientifique, alors au niveau domestique, les trois nombres sont pratiquement les mêmes.

Compte tenu de ce qui précède, nous pouvons répondre question principale des articles

Kilowatt et kilowattheure | Qui s'en soucie?

• Le plus une grosse différence est qu'un kilowatt est une unité de puissance et un kilowattheure est une unité d'électricité. La confusion et la confusion surgissent au niveau des ménages, où les notions de kilowatt et de kilowattheure sont identifiées à la mesure de la puissance produite et consommée d'un appareil électroménager.
• Au niveau d'un appareil convertisseur électrique domestique, la seule différence réside dans la séparation des notions de puissance et d'énergie consommée. La puissance thermique ou mécanique de sortie d’une unité électrique se mesure en kilowatts. La puissance électrique consommée par une unité électrique se mesure en kilowattheures. Pour un appareil électroménager, les chiffres de l'énergie générée (mécanique ou thermique) et consommée (électrique) sont quasiment les mêmes. Par conséquent, dans la vie de tous les jours, il n'y a aucune différence quant aux concepts à exprimer et aux unités pour mesurer la puissance des appareils électriques.
• Le couplage des unités de mesure kilowatt et kilowattheure n'est applicable que pour les cas de conversion directe et inverse de l'énergie électrique en énergie mécanique, thermique, etc.
• Il est totalement inacceptable d'utiliser l'unité de mesure « kilowattheure » en l'absence d'un processus de conversion d'électricité. Par exemple, le « kilowattheure » ne peut pas mesurer la consommation électrique d’une chaudière à bois, mais il peut mesurer la consommation électrique d’une chaudière électrique. Ou, par exemple, la consommation électrique ne peut pas être mesurée en « kilowattheure ». moteur à essence, mais vous pouvez mesurer la consommation électrique du moteur électrique
• Dans le cas d'une conversion directe ou inverse de l'énergie électrique en énergie mécanique ou thermique, vous pouvez relier le kilowattheure à d'autres unités énergétiques à l'aide du calculateur en ligne sur tehnopost.kiev.ua :

Afin de retirer 10 sacs de pommes de terre d'un jardin situé à quelques kilomètres de chez vous, vous devrez transporter un seau toute la journée. Si vous prenez un chariot conçu pour un sac, vous pouvez le faire en deux à trois heures.

Eh bien, si vous jetez tous les sacs dans une charrette tirée par un cheval, votre récolte sera transportée en toute sécurité dans votre cave dans une demi-heure. Quelle est la différence? La différence réside dans la rapidité avec laquelle le travail est effectué. La vitesse du travail mécanique est caractérisée par une grandeur physique étudiée dans le cours de physique de septième année. Cette quantité est appelée puissance. La puissance indique la quantité de travail effectuée par unité de temps. Autrement dit, pour trouver du pouvoir, vous devez diviser le travail effectué par le temps passé.

Formule de calcul de puissance

Et dans ce cas, la formule de calcul de puissance prend vue suivante: puissance = travail/temps, ou

où N est la puissance,
Un travail,
t - temps.

L'unité de puissance est le watt (1 W). 1 W est la puissance à laquelle 1 joule de travail est effectué en 1 seconde. Cette unité porte le nom de l'inventeur anglais J. Watt, qui a construit la première machine à vapeur. Il est curieux que Watt lui-même ait utilisé une unité de puissance différente - Puissance, et la formule de puissance en physique sous la forme sous laquelle nous la connaissons aujourd'hui a été introduite plus tard. La mesure de la puissance en chevaux-vapeur est encore utilisée aujourd'hui, par exemple lorsqu'on parle de puissance voiture de voyageurs ou un camion. Une puissance équivaut à environ 735,5 watts.

Application du pouvoir en physique

Le pouvoir est la caractéristique la plus importante n'importe quel moteur. Différents moteurs produisent une puissance complètement différente. Cela peut être soit des centièmes de kilowatts, par exemple, un moteur de rasoir électrique, soit des millions de kilowatts, par exemple, un moteur de lanceur. vaisseau spatial. Sous charge différente le moteur de la voiture produit une puissance différente continuer à avancer à la même vitesse. Par exemple, à mesure que la masse de la charge augmente, le poids de la voiture augmente et, par conséquent, la force de frottement sur la surface de la route augmente, et pour maintenir la même vitesse que sans charge, le moteur devra faire plus de travail. En conséquence, la puissance générée par le moteur augmentera. Le moteur consommera plus de carburant. Ceci est bien connu de tous les conducteurs. Cependant, à grande vitesse, l'inertie d'un véhicule en mouvement joue également un rôle important, d'autant plus important que sa masse est importante. Les chauffeurs de camion expérimentés trouvent la combinaison optimale entre vitesse et consommation d'essence afin que le camion consomme moins de carburant.

Pouvoir électrique - quantité physique, caractérisant la vitesse de transmission ou de conversion de l'énergie électrique.

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Les sous-titres

Puissance électrique instantanée

La puissance instantanée est le produit des valeurs instantanées de tension et de courant dans n'importe quelle partie du circuit électrique.

Courant continu

Étant donné que les valeurs de courant et de tension sont constantes et égales aux valeurs instantanées à tout moment, la puissance peut être calculée à l'aide de la formule :

P = I ⋅ U (\displaystyle P=I\cdot U) .

Pour un circuit linéaire passif dans lequel la loi d'Ohm est observée, on peut écrire :

P = I 2 ⋅ R = U 2 R (\displaystyle P=I^(2)\cdot R=(\frac (U^(2))(R))), Où R (style d'affichage R)- résistance électrique .

Si le circuit contient une source EMF, alors la puissance électrique émise ou absorbée par celui-ci est égale à :

P = I ⋅ E (\displaystyle P=I\cdot (\mathcal (E))), Où E (\displaystyle (\mathcal (E)))- CEM.

Si le courant à l'intérieur de l'EMF est opposé au gradient de potentiel (circule à l'intérieur de l'EMF du plus au moins), alors la puissance est absorbée par la source de l'EMF du réseau (par exemple, lorsqu'un moteur électrique tourne ou charge un batterie), s'il est codirectionnel (circule à l'intérieur de l'EMF du moins au plus), alors il est émis par la source dans le réseau (par exemple, lors du fonctionnement d'une batterie galvanique ou d'un générateur). En tenant compte de la résistance interne de la source EMF, la puissance libérée sur celle-ci p = I 2 ⋅ r (\displaystyle p=I^(2)\cdot r) ajouté à ce qui est absorbé ou soustrait de ce qui est donné.

Alimentation CA

Dans les circuits alternatifs, la formule de la puissance continue ne peut être utilisée que pour calculer la puissance instantanée, qui varie considérablement dans le temps et n'est pas très directement utile pour la plupart des calculs pratiques simples. Le calcul direct de la puissance moyenne nécessite une intégration dans le temps. Pour calculer la puissance dans des circuits où la tension et le courant varient périodiquement, la puissance moyenne peut être calculée en intégrant la puissance instantanée sur la période. Sur la pratique valeur la plus élevée a un calcul de puissance dans des circuits de tension et de courant sinusoïdaux alternatifs.

Afin de relier les concepts de puissance totale, active, réactive et de facteur de puissance, il convient de se tourner vers la théorie des nombres complexes. Nous pouvons supposer que la puissance dans un circuit à courant alternatif est exprimée par un nombre complexe tel que la puissance active est sa partie réelle, la puissance réactive est sa partie imaginaire, la puissance totale est son module et l'angle (déphasage) est son argument. Pour un tel modèle, toutes les relations écrites ci-dessous s'avèrent valables.

Puissance active

.

La puissance réactive est une grandeur caractérisant les charges créées dans les appareils électriques par les fluctuations d'énergie. Champ électromagnétique dans un circuit à courant alternatif sinusoïdal, égal au produit des valeurs efficaces de la tension U (style d'affichage U) et actuel Je (\ displaystyle I), multiplié par le sinus de l'angle de phase φ (\ displaystyle \ varphi) entre eux: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (\displaystyle Q=U\cdot I\cdot \sin \varphi )(si le courant est en retard sur la tension, le déphasage est considéré comme positif, s'il est en avance, il est considéré comme négatif). La puissance réactive est liée à la puissance apparente S (style d'affichage S) et puissance active P (style d'affichage P) rapport: | Q | = S 2 − P 2 (\displaystyle |Q|=(\sqrt (S^(2)-P^(2)))).

La signification physique de la puissance réactive est l'énergie pompée de la source vers les éléments réactifs du récepteur (inductances, condensateurs, enroulements du moteur), puis restituée par ces éléments à la source pendant une période d'oscillation, appelée cette période.

Il convient de noter que la valeur des valeurs φ (\ displaystyle \ varphi) 0 à plus 90° est une valeur positive. Ordre de grandeur péché ⁡ φ (\displaystyle \sin \varphi ) pour les valeurs φ (\ displaystyle \ varphi) 0 à −90° est une valeur négative. D'après la formule Q = U je péché ⁡ φ (\displaystyle Q=UI\sin \varphi ), la puissance réactive peut être soit une valeur positive (si la charge est de nature active-inductive) soit négative (si la charge est de nature active-capacitive). Cette circonstance souligne le fait que la puissance réactive ne participe pas au fonctionnement du courant électrique. Lorsqu'un appareil a une puissance réactive positive, il est d'usage de dire qu'il la consomme, et lorsqu'il produit une puissance négative, il la produit, mais il s'agit d'une pure convention car la plupart des appareils consommateurs d'énergie (par exemple les appareils asynchrones) moteurs), ainsi que les charges purement actives connectées via un transformateur, sont actives-inductives.

Générateurs synchrones installés sur centrales, peut à la fois produire et consommer de la puissance réactive en fonction de l'ampleur du courant d'excitation circulant dans l'enroulement du rotor du générateur. Grâce à cette caractéristique des machines électriques synchrones, le niveau de tension réseau spécifié est régulé. Pour éliminer les surcharges et améliorer le facteur de puissance installations électriques la puissance réactive est compensée.

L'utilisation de transducteurs de mesure électriques modernes utilisant la technologie des microprocesseurs permet une évaluation plus précise de la quantité d'énergie renvoyée par une charge inductive et capacitive vers une source de tension alternative.

Pleine puissance

L'unité de puissance électrique totale est le voltampère (désignation russe : Virginie; international: VIRGINIE) .

La puissance totale est une valeur égale au produit des valeurs efficaces du courant électrique périodique Je (\ displaystyle I) en circuit et en tension U (style d'affichage U) sur ses pinces : S = U ⋅ I (\displaystyle S=U\cdot I); est lié aux puissances active et réactive par le rapport : S = P 2 + Q 2 , (\displaystyle S=(\sqrt (P^(2)+Q^(2))),) Où P (style d'affichage P)- la puissance active, Q (style d'affichage Q)- puissance réactive (avec charge inductive Q > 0 (style d'affichage Q>0), et avec capacitif Q< 0 {\displaystyle Q<0} ).

La relation vectorielle entre la puissance totale, active et réactive est exprimée par la formule : S⟶ = P⟶ + Q⟶. (\displaystyle (\stackrel (\longrightarrow )(S))=(\stackrel (\longrightarrow )(P))+(\stackrel (\longrightarrow )(Q)).)Pouvoir complexe

La puissance, semblable à l’impédance, peut s’écrire sous forme complexe :

S ˙ = U ˙ I ˙ ∗ = I 2 Z = U 2 Z ∗ , (\displaystyle (\dot (S))=(\dot (U))(\dot (I))^(*)=I^ (2)\mathbb (Z) =(\frac (U^(2))(\mathbb (Z) ^(*))),) Où U ˙ (\displaystyle (\dot (U)))- le stress complexe, je ˙ (\displaystyle (\dot (I)))- courant complexe, Z (\ displaystyle \ mathbb (Z) )- impédance, * - opérateur de conjugaison complexe.

Module de puissance complexe | S˙ | (\displaystyle \left|(\dot (S))\right|)égal à la pleine puissance S (style d'affichage S). Partie réelle R e (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Re) ((\dot (S))))égale à la puissance active P (style d'affichage P), et imaginaire Je m (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Im) ((\dot (S))))- puissance réactive Q (style d'affichage Q) avec le signe correct en fonction de la nature de la charge. Puissance de certains appareils électriques

Le tableau présente les valeurs de puissance de certains consommateurs électriques :

Appareil électroménager	Puissance, W
ampoule de lampe de poche	1
routeur réseau, hub	10…20
Unité système PC	100…1700
unité système du serveur	200…1500
Moniteur PC CRT	15…200
Moniteur PC LCD	2…40
lampe fluorescente domestique	5…30
lampe à incandescence domestique	25…150
Réfrigérateur domestique	15…700
Aspirateur électrique	100… 3000
Fer électrique	300…2 000
Machine à laver	350…2 000
Cuisinière électrique	1 000…2 000
Machine à souder domestique	1 000…5 500
Moteur de tramway	45 000…50 000
Moteur de locomotive électrique	650 000
Moteur électrique d'un engin de levage de mine	1 000 000...5 000 000
Moteurs électriques de laminoirs	6 000 000…9 000 000

La puissance instantanée est le produit des valeurs instantanées de tension et de courant dans n'importe quelle partie du circuit électrique.

Courant continu

Étant donné que les valeurs de courant et de tension sont constantes et égales aux valeurs instantanées à tout moment, la puissance peut être calculée à l'aide de la formule :

P = I ⋅ U (\displaystyle P=I\cdot U) .

Pour un circuit linéaire passif dans lequel la loi d'Ohm est observée, on peut écrire :

P = I 2 ⋅ R = U 2 R (\displaystyle P=I^(2)\cdot R=(\frac (U^(2))(R))), Où R (style d'affichage R)- résistance électrique .

Si le circuit contient une source EMF, alors la puissance électrique émise ou absorbée par celui-ci est égale à :

P = I ⋅ E (\displaystyle P=I\cdot (\mathcal (E))), Où E (\displaystyle (\mathcal (E)))- CEM.

Si le courant à l'intérieur de l'EMF est opposé au gradient de potentiel (circule à l'intérieur de l'EMF du plus au moins), alors la puissance est absorbée par la source de l'EMF du réseau (par exemple, lorsqu'un moteur électrique tourne ou charge un batterie), s'il est codirectionnel (circule à l'intérieur de l'EMF du moins au plus), alors il est émis par la source dans le réseau (par exemple, lors du fonctionnement d'une batterie galvanique ou d'un générateur). En tenant compte de la résistance interne de la source EMF, la puissance libérée sur celle-ci p = I 2 ⋅ r (\displaystyle p=I^(2)\cdot r) ajouté à ce qui est absorbé ou soustrait de ce qui est donné.

Alimentation CA

Dans les circuits alternatifs, la formule de la puissance continue ne peut être utilisée que pour calculer la puissance instantanée, qui varie considérablement dans le temps et n'est pas très directement utile pour la plupart des calculs pratiques simples. Le calcul direct de la puissance moyenne nécessite une intégration dans le temps. Pour calculer la puissance dans des circuits où la tension et le courant varient périodiquement, la puissance moyenne peut être calculée en intégrant la puissance instantanée sur la période. En pratique, la plus grande importance est le calcul de la puissance dans les circuits de tension et de courant sinusoïdaux alternatifs.

Afin de relier les concepts de puissance totale, active, réactive et de facteur de puissance, il convient de se tourner vers la théorie des nombres complexes. Nous pouvons supposer que la puissance dans un circuit à courant alternatif est exprimée par un nombre complexe tel que la puissance active est sa partie réelle, la puissance réactive est sa partie imaginaire, la puissance totale est son module et l'angle (déphasage) est son argument. Pour un tel modèle, toutes les relations écrites ci-dessous s'avèrent valables.

Puissance active

L'unité de mesure SI est le watt.

Moyenne sur la période T (style d'affichage T) la valeur de la puissance instantanée est appelée puissance électrique active ou puissance électrique : P = 1 T ∫ 0 T p (t) ré t (\displaystyle P=(\frac (1)(T))\int \limits _(0)^(T)p(t)dt). Dans les circuits à courant sinusoïdal monophasé P = U ⋅ I ⋅ cos ⁡ φ (\displaystyle P=U\cdot I\cdot \cos \varphi ), Où U (style d'affichage U) Et Je (\ displaystyle I)- les valeurs efficaces de tension et de courant, φ (\ displaystyle \ varphi)- angle de déphasage entre eux. Pour les circuits à courant non sinusoïdal, la puissance électrique est égale à la somme des puissances moyennes correspondantes des harmoniques individuelles. La puissance active caractérise le taux de conversion irréversible de l'énergie électrique en d'autres types d'énergie (thermique et électromagnétique). La puissance active peut également être exprimée en termes de courant, de tension et de composant actif de la résistance du circuit. r (style d'affichage r) ou sa conductivité g (style d'affichage g) selon la formule P = I 2 ⋅ r = U 2 ⋅ g (\displaystyle P=I^(2)\cdot r=U^(2)\cdot g). Dans tout circuit électrique à courant sinusoïdal et non sinusoïdal, la puissance active de l'ensemble du circuit est égale à la somme des puissances actives des différentes parties du circuit ; pour les circuits triphasés, la puissance électrique est définie comme la somme des puissances des phases individuelles. À pleine puissance S (style d'affichage S) actif est lié par la relation P = S ⋅ cos ⁡ φ (\displaystyle P=S\cdot \cos \varphi ).

.

Var est défini comme la puissance réactive d'un circuit à courant alternatif sinusoïdal à des valeurs efficaces de tension 1 V et de courant 1 A, si le déphasage entre courant et tension π 2 (\displaystyle (\frac (\pi )(2))) .

La puissance réactive est une grandeur caractérisant les charges créées dans les appareils électriques par les fluctuations de l'énergie du champ électromagnétique dans un circuit sinusoïdal à courant alternatif, égale au produit des valeurs efficaces de tension. U (style d'affichage U) et actuel Je (\ displaystyle I), multiplié par le sinus de l'angle de phase φ (\ displaystyle \ varphi) entre eux: Q = U ⋅ I ⋅ sin ⁡ φ (\displaystyle Q=U\cdot I\cdot \sin \varphi )(si le courant est en retard sur la tension, le déphasage est considéré comme positif, s'il est en avance, il est considéré comme négatif). La puissance réactive est liée à la puissance apparente S (style d'affichage S) et puissance active P (style d'affichage P) rapport: | Q | = S 2 − P 2 (\displaystyle |Q|=(\sqrt (S^(2)-P^(2)))).

La signification physique de la puissance réactive est l'énergie pompée de la source vers les éléments réactifs du récepteur (inductances, condensateurs, enroulements du moteur), puis restituée par ces éléments à la source pendant une période d'oscillation, appelée cette période.

Il convient de noter que la valeur des valeurs φ (\ displaystyle \ varphi) 0 à plus 90° est une valeur positive. Ordre de grandeur péché ⁡ φ (\displaystyle \sin \varphi ) pour les valeurs φ (\ displaystyle \ varphi) 0 à −90° est une valeur négative. D'après la formule Q = U je péché ⁡ φ (\displaystyle Q=UI\sin \varphi ), la puissance réactive peut être soit une valeur positive (si la charge est de nature active-inductive) soit négative (si la charge est de nature active-capacitive). Cette circonstance souligne le fait que la puissance réactive ne participe pas au fonctionnement du courant électrique. Lorsqu'un appareil a une puissance réactive positive, il est d'usage de dire qu'il la consomme, et lorsqu'il produit une puissance négative, il la produit, mais il s'agit d'une pure convention car la plupart des appareils consommateurs d'énergie (par exemple les appareils asynchrones) moteurs), ainsi que les charges purement actives, sont connectées via un transformateur, sont actives-inductives.

Les générateurs synchrones installés dans les centrales électriques peuvent à la fois produire et consommer de la puissance réactive en fonction de l'ampleur du courant d'excitation circulant dans l'enroulement du rotor du générateur. Grâce à cette caractéristique des machines électriques synchrones, le niveau de tension réseau spécifié est régulé. Pour éliminer les surcharges et augmenter le facteur de puissance des installations électriques, une compensation de puissance réactive est réalisée.

L'utilisation de transducteurs de mesure électriques modernes basés sur la technologie des microprocesseurs permet une évaluation plus précise de la quantité d'énergie renvoyée par une charge inductive et capacitive vers une source de tension alternative.

Pleine puissance

L'unité de mesure SI est le watt. De plus, une unité hors système est utilisée volt-ampère(Désignation russe : Virginie; international: VIRGINIE). Dans la Fédération de Russie, cette unité est approuvée pour une utilisation en tant qu'unité non système sans limite de temps dans le domaine d'application « génie électrique ».

La puissance totale est une valeur égale au produit des valeurs efficaces du courant électrique périodique Je (\ displaystyle I) en circuit et en tension U (style d'affichage U) sur ses pinces : S = U ⋅ I (\displaystyle S=U\cdot I); est lié aux puissances active et réactive par le rapport : S = P 2 + Q 2 , (\displaystyle S=(\sqrt (P^(2)+Q^(2))),) Où P (style d'affichage P)- la puissance active, Q (style d'affichage Q)- puissance réactive (avec charge inductive Q > 0 (style d'affichage Q>0), et avec capacitif Q< 0 {\displaystyle Q<0} ).

La relation vectorielle entre la puissance totale, active et réactive est exprimée par la formule : S⟶ = P⟶ + Q⟶. (\displaystyle (\stackrel (\longrightarrow )(S))=(\stackrel (\longrightarrow )(P))+(\stackrel (\longrightarrow )(Q)).)

La puissance totale a une signification pratique en tant que valeur qui décrit les charges réellement imposées par le consommateur sur les éléments du réseau d'alimentation (fils, câbles, tableaux de distribution, transformateurs, lignes électriques), puisque ces charges dépendent du courant consommé, et non du courant consommé. l'énergie réellement utilisée par le consommateur. C'est pourquoi la puissance totale des transformateurs et des tableaux de distribution est mesurée en voltampères plutôt qu'en watts.

Pouvoir complexe

La puissance, semblable à l’impédance, peut s’écrire sous forme complexe :

S ˙ = U ˙ I ˙ ∗ = I 2 Z = U 2 Z ∗ , (\displaystyle (\dot (S))=(\dot (U))(\dot (I))^(*)=I^ (2)\mathbb (Z) =(\frac (U^(2))(\mathbb (Z) ^(*))),) Où U ˙ (\displaystyle (\dot (U)))- le stress complexe, je ˙ (\displaystyle (\dot (I)))- courant complexe, Z (\ displaystyle \ mathbb (Z) )- impédance, * - opérateur de conjugaison complexe.

Module de puissance complexe | S˙ | (\displaystyle \left|(\dot (S))\right|)égal à la pleine puissance S (style d'affichage S). Partie réelle R e (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Re) ((\dot (S))))égale à la puissance active P (style d'affichage P), et imaginaire Je m (S ˙) (\displaystyle \mathrm (Im) ((\dot (S))))- puissance réactive Q (\style d'affichage Q) 15…200

Si vous avez besoin de regrouper des unités de puissance dans un seul système, vous aurez besoin de notre conversion de puissance – convertisseur en ligne. Et ci-dessous, vous pouvez lire comment la puissance est mesurée.

Watt-ch ch métrique Anglais Erg par seconde kg-force mètre par seconde

La puissance est une grandeur physique égale au rapport du travail effectué sur une certaine période de temps à cette période de temps.

Comment la puissance est-elle mesurée ?

Les unités de puissance connues de tous les écoliers et acceptées dans la communauté internationale sont les watts. Nommé en l'honneur du scientifique J. Watt. Ils sont désignés par le latin W ou vt.

1 Watt est une unité de puissance qui produit 1 joule de travail par seconde. Un watt est égal à la puissance d'un courant dont l'intensité est de 1 ampère et la tension est de 1 volt. En technologie, les mégawatts et les kilowatts sont généralement utilisés. 1 kilowatt équivaut à 1000 watts.
La puissance est également mesurée en ergs par seconde. 1 erg par seconde. Égal à 10 puissance moins la septième puissance du watt. En conséquence, 1 watt équivaut à 10 puissance erg/sec.

Et l'unité de mesure de la puissance est considérée comme la « puissance » non système. Il a été mis en circulation au XVIIIe siècle et continue d'être utilisé dans l'industrie automobile. Il est désigné comme suit :

• L.S. (en russe),
• HP (en anglais).
• PS (en allemand),
• CV (en français).

Lors de la conversion de puissance, n'oubliez pas qu'il existe une confusion incroyable sur RuNet lors de la conversion de puissance en watts. En Russie, dans les pays de la CEI et dans certains autres pays, 1 ch. équivaut à 735,5 watts. En Angleterre et en Amérique, 1 ch équivaut à 745,7 watts.