Ватт, Вольт, Ампер и Ом — это, прежде всего, ученые, в честь которых получили свое название электрические величины. В этой статье я постараюсь рассказать про них всё.

Вольт ампер сколько ватт

Такой запрос довольно часто встречается в интернете. На самом деле все просто, если известно напряжение и ток. И не просто, если нужно узнать сколько ватт мы получим, если преобразуем 220 вольт в другое напряжение и наоборот. Впрочем, обо всем по порядку.

Напряжение

Рассмотрим первую и определяющую величину — напряжение, которая измеряется в вольтах. Буквенное сокращение: В (русское обозначение) или V (английское обозначение). В формулах напряжение обозначается буквой U (чаще всего большой буквой). По сути, величина напряжения это разница потенциалов между двумя полюсами источника. Всё, что вам надо понять на этом этапе — без напряжения вы не получите ни одной физической величины, которые рассматриваются в этой статье (кроме сопротивления, да и то не всегда). Напряжение может быть постоянным, переменным (различных форм), пульсирующим, случайно изменяющимся и т.д. Позже я напишу статьи про постоянное и переменное напряжение и вставлю сюда ссылки.

Ток и сопротивление. Зависимость силы тока от сопротивления

Это ещё две физические электрические величины. Ток измеряется в амперах. Буквенное сокращение: А (в русском и английском написании пишется одинаково). В формулах ток обозначается буквой I (тоже чаще всего большой буквой). Сопротивление измеряется в омах. Буквенное сокращение: Ом (русское обозначение), Ohm (английское обозначение) и Ω (универсальное международное обозначение). Здесь начинаются небольшие сложности. Сила тока напрямую зависит от напряжения и сопротивления. Здесь я не буду подробно останавливаться. Для этого рекомендую прочесть статью про закон Ома. Если вы его ещё не знаете, это желательно сделать прежде, чем вы начнёте читать дальше.

Расчет мощности по току и напряжению

Наконец мы подобрались к такому понятию, как электрическая мощность. Измеряется в ваттах. Буквенное сокращение: Вт (русское обозначение), W (английское обозначение). В формулах активная мощность обозначается буквой P (всегда большая английская). Мощность это произведение тока и напряжения. Но поскольку напряжение может быть постоянное и переменное, а сопротивление, которое дает ток в замкнутой цепи под напряжением может быть активным и/или реактивным, то мощность подразделяется на три вида:

• активная (про нее уже упоминали)
• реактивная. Это сумма индуктивной и емкостной составляющей полной мощности. Измеряется в ВАр. Буквенное сокращение: вар (русское обозначение) и var (английское обозначение). В формулах обозначается буквой Q (всегда большая английская буква).
• полная. Мощность с учетом активной и реактивной мощности. Измеряется в вольт-амперах. Буквенное сокращение: В•А или ВА (русское обозначение) и V•A или VA (английское обозначение). В формулах обозначается буквой S, встречается буква Z (всегда большая английская буква).

Остановимся поподробнее на каждом виде мощности.

Активная мощность цепи

Как вы уже поняли, мощность можно посчитать только тогда, когда к цепи приложено напряжение и по ней протекает ток. Следовательно, элементы цепи задают значение тока, в том числе такие его параметры, как активный и реактивный ток. В цепях постоянного напряжения существует только активный ток и сейчас поймете почему. Активный и реактивный ток формируется за счёт активного или реактивного сопротивления. Простыми словами: величина активного (или более правильно будет называть линейного) сопротивления не меняется от частоты или полярности напряжения. То есть, если у нас есть 10 ом линейного сопротивления, то какое бы мы не прикладывали напряжение (положительное, отрицательное, постоянное, переменное и т.д.), сопротивление электрическому току всегда будет 10 Ом. Простой пример: лампа накаливания, электрическая плита, ТЭН, резистор и т.д. Ну а когда мы прикладываем постоянное напряжение к нелинейному напряжению, то зависимости от типа напряжения сопротивление будет либо бесконечно большим (как у конденсатора) или только активным. Сейчас я буду рассматривать реактивную мощность и вы окончательно всё поймете.

Реактивная мощность цепи

Она бывает двух видов: емкостная и индуктивная или смешанная (она же полная реактивная мощность).

Сопротивление ёмкости переменному току

Ёмкостный ток создают конденсаторы. Формула ёмкостного сопротивления, которую вы видите слева указывает на некую величину ω, которая была введена для сокращения формулы «2π•f», где π- число Пи, а f — частота сети. Следовательно, если частота сети равна нулю (постоянное напряжение), X_c стремится к бесконечности, а бесконечно большое сопротивление по закону Ома создает бесконечно малый ток.

Сопротивление индуктивности переменному току

Индуктивное сопротивление создают катушки, трансформаторы и все, что имеет индуктивность. На формуле, которую вы видите слева, так же есть величина ω. Следовательно, когда частота сети равна нулю, X_L тоже равно нулю.

Полная реактивная мощность

Математически это выглядит как разница между индуктивным и емкостным сопротивлением, а геометрически это сумма двух векторов. Дело в том, что в индуктивности ток опережает напряжение, а в емкости ток отстает от напряжения на угол 90°. Например, для емкости, геометрически это выглядит так:

Таким образом, есть чисто емкостное или чисто индуктивное сопротивление и есть смешанное сопротивление, которое вычисляется по формуле, приведенной выше.

Полная мощность цепи

Теперь можно узнать полную мощность цепи. Если вы вспомните геометрию, то в вашей памяти всплывут слова: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Для расчета полной мощности это утверждение тоже справедливо.

 или  или 

Коэффициент мощности тока

Встречается также формула полной мощности через коэффициент мощности. Cos φ это безразмерная величина. Это геометрическое отношение активной и реактивной мощности. Для линейного сопротивления или постоянного напряжения cos φ равен единице.

Используя формулы определенным образом можно вычислять мощность не только через ток и напряжение. Для этого есть мнемоническая диаграмма, где искомую величину можно получить через два других известных значения.

Подведем итоги

Если вы внимательно прочитали статью и усвоили материал, то теперь у вас не будет возникать вопросов вроде: сколько должно быть вольт, чтобы получить мощность N. Поскольку мощность это произведение тока и напряжение, а ток зависит от сопротивления, от типа сопротивления, от напряжения и от типа напряжения ответить на такой вопрос затруднительно. Зато теперь вы самостоятельно можете найти ответ на вопросы, касающиеся мощности, тока, напряжения и сопротивления, или как вы теперь знаете, ваттов, амперов, вольтов и омов соответственно.

 

Ну, а на этом я с вами прощаюсь.

С наилучшими пожеланиями, Я!