消費電力

パワーとは、生活のさまざまな側面で日常的に使用される用語です。一般に、それは強さまたはエネルギーの同義語と見なされます。 2 人の友人がいて、一方の自転車がもう一方の自転車よりもはるかに強力であると想像してください。それは具体的にどういう意味ですか？自転車の強度、速度、または重量のせいだと思うなら、それは完全に間違っています。

始めて、科学における力の意味を理解しましょう。

力の定義

電力は、総所要時間に対する作業の比率として定義されます。これは権力の標準的な定義ですが、さまざまな形で定義できます。

機械が動作するために必要なエネルギー量は、機械のパワーと呼ぶことができます。

次のように定義することもできます:

電力は、エネルギーが消費される割合です。

力の単位

電力を測定する標準単位はワット (W) です。

これは、式 P=QV/t を使用してワットで測定されます。同様に、電荷は Q クーロンで、電圧は V で、時間は t 秒です。この方程式を解くと、電力の値がワット W で得られます。

動力のもう 1 つの単位は馬力 (hp) です。

この電力の単位は、自動車、バイク、自動車などでよく使用されることに気付いたはずです。

1 馬力 =746 W

パワーの測定

これまで議論してきたように、力の標準的な定義によれば、力の式は次のとおりです。

P =W/t

つまり、完了した作業量を合計所要時間 (秒単位) で割ります。

つまり、1 ワットは 1 秒間に行われる 1 ジュールの仕事に等しいということです。

P =ΔE/Δt

上記の式で、ΔE はジュールで測定されたエネルギーの変化であり、Δt は秒で測定された合計時間です。

抵抗を持つさまざまなタイプの回路では、電力はオームの法則を使用して測定されます。

P =I2×R =V2/R

上記の式で、「I」は回路の電流、V は電圧、R は回路の抵抗です。

ただし、パワーは常に一定ではありません。それはさまざまであり、その状態では、上記の式は機能しません。したがって、この状態での力の式は次のとおりです。

P(t) =I(t) × V(t)

ここで、I は電流、V は回路の電圧です。

力の種類

力は 3 つの異なる方法で表現できます。

パワーとエネルギーの違い

パワーとエネルギーの違いを理解することは非常に重要です。これは、通常、人々はこの 2 つを混同し、最終的には同じものと見なしてしまうためです.

エネルギーは感じたり触れたりすることはできませんが、ある場所から別の場所へ、またはある形から別の形へと移動するときに経験することができます.

そして、エネルギーの基本を理解していれば、力は単純です。エネルギーがある場所から別の場所に移動する速度です。

エネルギーの標準単位はジュールで、電力の標準単位はワットです。したがって、ワットは毎秒ジュールに等しいと言えます。

例を見てみましょう。

ラップトップを使用していて、毎秒 20 ジュールを消費しているとします。その瞬間のラップトップの電力は 20 ワットになります。

交流回路の消費電力

AC 回路の消費電力に関しては、別の方法で測定されます。

AC 回路の電力は、1 秒あたりに回路によって転送されるエネルギー量として定義できます。

力率

この場合、力率は皮相電力に対する真の電力の比として定義されます。力率は 0 から 1 の範囲になります。これは、力率が常に正であることを意味しますが、1 を超えないことも意味します。

力率は cos 𝛉 =R/Z

ここで、R は回路の抵抗で、Z はご存知のように回路のインピーダンスです。

抵抗が純粋な場合の力率の値、つまり cos 𝛉 =1。しかし、コンデンサが純粋な場合、またはインダクタが純粋な場合、cos 𝛉 の値は 0 です。

覚えておくべき重要な公式

RC 回路の消費電力:

cos 𝛉 =R /( √R + 1/ ⍵C)

LR 回路の消費電力:

cos 𝛉 =R /√R + L⍵

LCR 回路の消費電力:

cos 𝛉 =R /√R + (L⍵ – 1/C⍵)

結論

この記事では、電力とその消費について説明しました。電力の標準単位はワットで、完了した仕事と合計時間の比率です。また、RC、LR、LCR 回路などのさまざまな側面で電力を計算するさまざまな方法についても説明しました。電力とエネルギーの違いは明らかです。電力は単純にエネルギーの移動速度です。