§102. Medición de potencia y energía eléctrica. Energía humana: cómo conocer su potencial energético Analizador de cantidad y calidad de electricidad Wibeee

Un producto eléctrico, de acuerdo con su finalidad, consume (produce) energía activa gastada en realizar un trabajo útil. A voltaje, corriente y factor de potencia constantes, la cantidad de energía consumida (generada) está determinada por la relación Wp = UItcosφ = Pt

donde P=UIcos φ - potencia activa del producto; t - duración del trabajo.

La unidad de energía del SI es el julio (J). En la práctica, todavía se utiliza la unidad de medida no sistémica Watt x hora (W x h). La relación entre estas unidades es la siguiente: 1 Wh = 3,6 kJ o 1 W s = 1 J.

En los circuitos de corriente periódica, la cantidad de energía consumida o generada se mide por inducción. o electrónico medidores electricos.

Estructuralmente, un contador de inducción es un motor microeléctrico, cada rotación del rotor corresponde a una cierta cantidad de energía eléctrica. La relación entre las lecturas del medidor y el número de revoluciones que realiza el motor se llama relación de transmisión y se indica en el tablero: 1 kW x h = N revoluciones del disco. La constante del medidor C=1/N, kW x h/rev, está determinada por la relación de transmisión; C=1000-3600/N W x s/rev.

En el SI, la constante del contador se expresa en julios, ya que el número de revoluciones es una cantidad adimensional. Los contadores de energía activa se fabrican tanto para redes monofásicas como para redes trifásicas de tres y cuatro hilos.

Arroz. 1. Esquema de conexión de contadores a una red monofásica: a - directo, b - transformadores de medida alternativos

Un medidor monofásico (Fig. 1, a) de energía eléctrica tiene dos devanados: corriente y voltaje y se puede conectar a la red mediante circuitos similares a los de conexión de vatímetros monofásicos. Para evitar errores en el encendido del contador, y por tanto errores en la medida de energía, se recomienda en todos los casos utilizar el esquema eléctrico de encendido del contador, indicado en la tapa que cubre sus terminales.

Cabe señalar que cuando cambia la dirección de la corriente en uno de los devanados del medidor, el disco comienza a girar en la otra dirección. Por lo tanto, el devanado de corriente del dispositivo y el devanado de voltaje deben encenderse de modo que cuando el receptor consuma energía, el disco del medidor gire en la dirección indicada por la flecha.

El terminal de corriente, designado con la letra G, siempre está conectado al lado de potencia, y el segundo terminal del circuito de corriente, designado con la letra I, está conectado a la carga. Además, el terminal del devanado de tensión, unipolar con el. El terminal G del devanado de corriente también está conectado al lado de alimentación.

Al conectar medidores a través de transformadores de corriente de medición, es necesario tener en cuenta simultáneamente la polaridad de los devanados de los transformadores de corriente y los transformadores de voltaje (Fig. 1, b).

Los medidores se fabrican tanto para su uso con cualquier transformador de corriente y voltaje (universales, se agrega la letra U al símbolo) como para su uso con transformadores cuyas relaciones de transformación nominales se indican en su etiqueta.

Ejemplo 1 . Se utiliza un medidor universal con parámetros Up = 100 V e I = 5 A con un transformador de corriente que tiene una corriente primaria de 400 A y una corriente secundaria de 5 A, y un transformador de tensión con una tensión primaria de 3000 V y una tensión secundaria. de 100V.

Determine la constante del circuito por la cual se deben multiplicar las lecturas del medidor para encontrar la cantidad de energía consumida.

La constante del circuito se encuentra como el producto de la relación de transformación del transformador de corriente por la relación de transformación del transformador de tensión: D = kti x ktu = (400 x 3000) / (5 x 100) = 2400.

Al igual que los vatímetros, los medidores se pueden utilizar con diferentes transductores de medida, pero en este caso es necesario recalcular las lecturas.

Ejemplo 2 . El medidor, diseñado para usarse con un transformador de corriente que tiene una relación de transformación kti1 = 400/5, y un transformador de voltaje con una relación de transformación ktu1 = 6000/100, se usa en un circuito de medición de energía con otros transformadores que tienen las siguientes relaciones de transformación: kti2 = 100/5 y ktu2 = 35000/100. Determine la constante del circuito por la cual se deben multiplicar las lecturas del medidor.

Constante del circuito D = (kti2 x ktu2) / (kti1 x ktu1) = (100 x 35.000) / (400 x 6000) = 35/24 = 1,4583.

Los medidores trifásicos, diseñados para medir energía en redes de tres hilos, son estructuralmente dos medidores monofásicos combinados (Figura 2, a, b). Tienen dos devanados de corriente y dos devanados de tensión. Normalmente, estos contadores se denominan contadores de dos elementos.

Todo lo dicho anteriormente sobre la necesidad de mantener la polaridad de los devanados del dispositivo y los devanados de los transformadores de medida utilizados junto con él en los circuitos de conexión de contadores monofásicos se aplica plenamente a los circuitos de conexión de contadores trifásicos.

Para distinguir los elementos entre sí en los contadores trifásicos, los terminales se designan adicionalmente con números, que indican simultáneamente el orden de las fases de la red de suministro conectadas a los terminales. Así, la fase L1 (A) está conectada a los pines marcados 1, 2, 3, la fase L2 (B) está conectada a los pines 4, 5 y la fase L3 (C) está conectada a los pines 7, 8, 9.

La determinación de las lecturas de un medidor conectado con transformadores se analiza en los ejemplos 1 y 2 y es totalmente aplicable a medidores trifásicos. Tenga en cuenta que el número 3, que aparece en el panel del medidor delante de la relación de transformación como multiplicador, solo indica la necesidad de utilizar tres transformadores y, por lo tanto, no se tiene en cuenta al determinar el circuito permanente.

Ejemplo 3. Determine la constante del circuito para un medidor trifásico universal., utilizado con transformadores de corriente y tensión, 3 x 800 A/5 y 3 x 15000 V/100 (el formulario de grabación repite específicamente la grabación en el panel).

Determinamos la constante del circuito: D = kti x ktu = (800 x 1500) / (5-100) = 24000

Arroz. 2. Esquemas para conectar medidores trifásicos a una red de tres hilos: a - directamente para medir energía activa (dispositivo P11) y reactiva (dispositivo P1 2), b - a través de transformadores de corriente para medir energía activa

Se sabe que cuando I cambia a diferentes corrientes, se puede obtener el mismo valor de potencia activa UIcosφ, y por tanto la componente activa de la corriente Ia = Icosφ.

El aumento del factor de potencia da como resultado una disminución de la corriente I para una potencia activa determinada y, por lo tanto, mejora la utilización de las líneas de transmisión y otros equipos. Con una disminución del factor de potencia a potencia activa constante, es necesario aumentar la corriente I consumida por el producto, lo que conduce a un aumento de las pérdidas en la línea de transmisión y otros equipos.

Por tanto, los productos con un factor de potencia bajo consumen energía adicional Δ Wp de la fuente, necesaria para cubrir las pérdidas correspondientes al aumento del valor de la corriente. Esta energía adicional es proporcional a la potencia reactiva del producto y, siempre que los valores de corriente, voltaje y factor de potencia sean constantes en el tiempo, se puede encontrar mediante la relación Δ Wp = kWq = kUIsinφ, donde Wq = UIsinφ es energía reactiva (concepto convencional).

La proporcionalidad entre la energía reactiva de un producto eléctrico y la energía generada adicionalmente en la estación se mantiene cuando el voltaje, la corriente y el factor de potencia cambian con el tiempo. En la práctica, la energía reactiva se mide mediante una unidad fuera del sistema (var x h y sus derivados - kvar x h, Mvar x h, etc.) utilizando medidores especiales, que son estructuralmente completamente similares a los medidores de energía activa y se diferencian solo en los circuitos de devanado ( ver Fig. 2, a, dispositivo P12).

Todos los cálculos relacionados con la determinación de la energía reactiva medida por los medidores son similares a los cálculos discutidos anteriormente para los medidores de energía activa.

Cabe señalar que el medidor no tiene en cuenta la energía consumida en el devanado de tensión (ver Fig. 1, 2), y todos los costos corren a cargo del productor de electricidad, y la energía consumida por el circuito actual del dispositivo. lo tiene en cuenta el contador, es decir, los costes en En este caso, se carga al consumidor.

Además de la energía, mediante contadores de electricidad se pueden determinar otras características de la carga. Por ejemplo, a partir de las lecturas de los contadores de energía reactiva y activa, se puede determinar el valor de la carga media ponderada tgφ: tgφ = Wq/Wp, donde e Wз es la cantidad de energía registrada por el contador de energía activa durante un período determinado de tiempo, Wq es el mismo, pero registrado por el medidor de energía reactiva durante el mismo período de tiempo. Conociendo tgφ, cosφ se encuentra usando tablas trigonométricas.

Si ambos medidores tienen la misma relación de transmisión y la misma constante de circuito D, se puede encontrar la carga tgφ para un momento dado. Para ello, durante el mismo periodo de tiempo t= (30 - 60) s, se cuentan simultáneamente el número de revoluciones nq del contador de energía reactiva y el número de revoluciones np del contador de energía activa. Entonces tanφ = nq/np.

Si la carga es suficientemente constante, su potencia activa se puede determinar a partir de las lecturas del contador de energía activa.

Ejemplo 4. En el devanado secundario del transformador se encuentra un contador de energía activa con una relación de transmisión de 1 kW x h = 2500 rpm. Los devanados del medidor se conectan a través de transformadores de corriente con kti = 100/5 y transformadores de tensión con ktu = 400/100. En 50 s el disco dio 15 revoluciones. Determinar la potencia activa.

Esquema constante D = (400 x 100) / (5 x 100) =80. Teniendo en cuenta la relación de transmisión, la constante del medidor C = 3600/N = 3600/2500 = 1,44 kW x s/rev. Teniendo en cuenta la constante del circuito C" = CD = 1,44 x 80 = 11 5,2 kW x s/rev.

Entonces y así, n revoluciones del disco corresponden al consumo de energía Wp = C "n = 115,2 [ 15 = 1728 kW x s. Por tanto, potencia de carga P = Wp/t = 17,28/50 = 34,56 kW.

Kilovatio es una unidad múltiple derivada de "vatio"

Vatio

Vatio(W, W) - unidad del sistema de medición de potencia.
Vatio- una unidad derivada universal en el sistema SI, que tiene un nombre y designación especiales. Como unidad de medida de potencia, el "vatio" fue reconocido en 1889. Fue entonces cuando esta unidad recibió el nombre de James Watt (Watt).

James Watt - el hombre que inventó y fabricó una máquina de vapor universal

Como unidad derivada del sistema SI, el "vatio" se incluyó en él en 1960.
Desde entonces, la potencia de todo se mide en Watts.

En el sistema SI, en Watts, se permite medir cualquier potencia: mecánica, térmica, eléctrica, etc. También se permite la formación de múltiplos y submúltiplos de la unidad original (Watt). Para ello, se recomienda utilizar un conjunto de prefijos SI estándar, como kilo, mega, giga, etc.

Unidades de potencia, múltiplos de vatios:

• 1 vatio
• 1000 vatios = 1 kilovatio
• 1000.000 vatios = 1000 kilovatios = 1 megavatio
• 1000.000.000 vatios = 1000 megavatios = 1000.000 kilovatios = 1 gigavatio
• etc.

Kilovatio hora

No existe tal unidad de medida en el sistema SI.
Kilovatio hora(kWh, kW⋅h) es una unidad fuera del sistema que se deriva únicamente para contabilizar la electricidad usada o producida. Los kilovatios-hora miden la cantidad de electricidad consumida o producida.

El uso de "kilovatios-hora" como unidad de medida en Rusia está regulado por GOST 8.417-2002, que indica claramente el nombre, la designación y el alcance de "kilovatios-hora".

Descargar GOST 8.417-2002 (descargas: 2305)

Extracto de GOST 8.417-2002 “Sistema estatal para garantizar la uniformidad de las mediciones. Unidades de cantidades”, cláusula 6 Unidades no incluidas en el SI (fragmento del cuadro 5).

Unidades no sistémicas aceptables para su uso junto con unidades SI

¿Para qué sirve un kilovatio hora?

GOST 8.417-2002 recomienda utilizar “kilovatio-hora” como unidad de medida básica para contabilizar la cantidad de electricidad utilizada. Porque el “kilovatio-hora” es la forma más cómoda y práctica que permite obtener los resultados más aceptables.

Al mismo tiempo, GOST 8.417-2002 no tiene absolutamente ninguna objeción al uso de unidades múltiples derivadas de "kilovatios-hora" en los casos en que sea apropiado y necesario. Por ejemplo, durante el trabajo de laboratorio o al contabilizar la electricidad generada en las centrales eléctricas.

Las múltiples unidades resultantes de “kilovatios-hora” se ven así:

• 1 kilovatio-hora = 1000 vatios-hora,
• 1 megavatio-hora = 1000 kilovatio-hora,
• etc.

Cómo escribir kilovatios-hora correctamente⋅

Ortografía del término "kilovatio-hora" según GOST 8.417-2002:

• El nombre completo debe escribirse con un guión:
  vatio-hora, kilovatio-hora
• La notación corta debe escribirse separada por un punto:
  Wh, kWh, kW⋅h

Nota Algunos navegadores malinterpretan el código HTML de la página y en lugar de un punto (⋅) muestran un signo de interrogación (?) u otras tonterías.

Análogos de GOST 8.417-2002

La mayoría de las normas técnicas nacionales de los actuales países postsoviéticos están vinculadas a las normas de la antigua Unión, por lo que en la metrología de cualquier país del espacio postsoviético se puede encontrar un análogo del GOST ruso 8.417-2002. o un enlace al mismo, o su versión revisada.

Designación de potencia de los aparatos eléctricos.

Es una práctica común marcar la potencia de los aparatos eléctricos en su cuerpo.
Es posible la siguiente designación de potencia de equipos eléctricos:

• en vatios y kilovatios (W, kW, W, kW)
  (designación de la potencia mecánica o térmica de un aparato eléctrico)
• en vatios-hora y kilovatios-hora (Wh, kW⋅h, W⋅h, kW⋅h)
  (designación de la energía eléctrica consumida de un aparato eléctrico)
• en voltiamperios y kilovoltiamperios (VA, kVA)
  (designación de la potencia eléctrica total de un aparato eléctrico)

Unidades de medida para indicar la potencia de los aparatos eléctricos.

vatio y kilovatio (W, kW, W, kW)- unidades de medida de potencia en el sistema SI Se utilizan para indicar la potencia física total de cualquier cosa, incluidos los aparatos eléctricos. Si hay una designación en el cuerpo de una unidad eléctrica en vatios o kilovatios, esto significa que esta unidad eléctrica, durante su funcionamiento, desarrolla la potencia especificada. Como regla general, la potencia de una unidad eléctrica, que es fuente o consumidor de energía mecánica, térmica o de otro tipo, se indica en “vatios” y “kilovatios”. En "vatios" y "kilovatios" es aconsejable indicar la potencia mecánica de los generadores eléctricos y motores eléctricos, dispositivos y unidades de calefacción eléctrica, etc. La designación en “vatios” y “kilovatios” de la potencia física producida o consumida por una unidad eléctrica se produce con la condición de que el uso del concepto de potencia eléctrica confunda al usuario final. Por ejemplo, para el propietario de un calentador eléctrico, la cantidad de calor recibida es importante, y solo entonces los cálculos eléctricos.

vatios-hora y kilovatios-hora (W⋅h, kilovatios⋅h, W⋅h, kilovatios⋅h)- unidades de medida ajenas al sistema de energía eléctrica consumida (consumo de energía). El consumo de energía es la cantidad de electricidad consumida por los equipos eléctricos por unidad de tiempo de funcionamiento. Muy a menudo, para indicar el consumo de energía de los equipos eléctricos domésticos, se utilizan "vatios-hora" y "kilovatios-hora", según los cuales se seleccionan realmente.

voltios-amperios y kilovoltios-amperios (VA, kVA, VA, kVA)- Unidades SI de potencia eléctrica equivalente a vatio (W) y kilovatio (kW). Se utilizan como unidades de medida para la potencia CA aparente. Los voltios y kilovoltios se utilizan en cálculos eléctricos en los casos en que es importante conocer y operar con conceptos eléctricos. Estas unidades de medida se pueden utilizar para indicar la potencia eléctrica de cualquier aparato eléctrico de CA. Esta designación cumplirá mejor con los requisitos de la ingeniería eléctrica, desde el punto de vista de que todos los aparatos eléctricos de corriente alterna tienen componentes activos y reactivos, por lo que la potencia eléctrica total de dicho dispositivo debe determinarse por la suma de sus partes. Como regla general, la potencia de transformadores, bobinas de choque y otros convertidores puramente eléctricos se mide y se expresa en “voltiamperios” y sus múltiplos.

La elección de las unidades de medida en cada caso se realiza de forma individual, a criterio del fabricante. Por tanto, podrás encontrar de diferentes fabricantes cuya potencia está indicada en kilovatios (kW, kW), en kilovatios-hora (kWh, kW⋅h) o en voltiamperios (VA, VA). Y lo primero, lo segundo y lo tercero no serán un error. En el primer caso, el fabricante indicó la potencia térmica (como unidad de calefacción), en el segundo, la energía eléctrica consumida (como consumidor eléctrico), en el tercero, la potencia eléctrica total (como aparato eléctrico).

Dado que los equipos eléctricos domésticos tienen suficiente potencia para tener en cuenta las leyes de la ingeniería eléctrica científica, a nivel doméstico los tres números son prácticamente iguales.

Teniendo en cuenta lo anterior, podemos responder a la pregunta principal del artículo.

Kilovatio y kilovatio-hora | ¿A quién le importa?

• La mayor diferencia es que un kilovatio es una unidad de potencia, mientras que un kilovatio-hora es una unidad de electricidad. La confusión y confusión surge a nivel doméstico, donde los conceptos de kilovatio y kilovatio-hora se identifican con la medición de la potencia producida y consumida de un electrodoméstico.
• A nivel de dispositivo convertidor eléctrico doméstico, la única diferencia está en la separación de los conceptos de energía producida y consumida. La potencia térmica o mecánica de salida de una unidad eléctrica se mide en kilovatios. La potencia eléctrica consumida por una unidad eléctrica se mide en kilovatios-hora. Para un electrodoméstico, las cifras de energía generada (mecánica o térmica) y consumida (eléctrica) son casi las mismas. Por tanto, en la vida cotidiana no hay diferencia en qué conceptos expresar y en qué unidades medir la potencia de los aparatos eléctricos.
• La vinculación de las unidades de medida kilovatio y kilovatio-hora es aplicable únicamente para casos de conversión directa e inversa de energía eléctrica en mecánica, térmica, etc.
• Es completamente inaceptable utilizar la unidad de medida "kilovatio-hora" sin un proceso de conversión de electricidad. Por ejemplo, "kilovatios-hora" no puede medir el consumo de energía de una caldera de calefacción de leña, pero sí puede medir el consumo de energía de una caldera de calefacción eléctrica. O, por ejemplo, en “kilovatios-hora” no se puede medir el consumo de energía de un motor de gasolina, pero sí se puede medir el consumo de energía de un motor eléctrico.
• En el caso de conversión directa o inversa de energía eléctrica en energía mecánica o térmica, puede vincular el kilovatio-hora con otras unidades de energía utilizando la calculadora en línea en tehnopost.kiev.ua:

- Voltio(a menudo escrito simplemente V) es la cantidad de voltaje que empuja la corriente a través del circuito. En Europa, la corriente que alimenta los edificios domésticos suele ser de 240 voltios, aunque el voltaje puede variar hasta 14 voltios por encima o por debajo de este valor.

- Amperio(amp. o A, para abreviar) es una cantidad que se utiliza para medir la intensidad de la corriente, es decir Número de partículas cargadas eléctricamente, llamadas electrones, que pasan por un punto determinado de un circuito cada segundo. Se necesitan miles de millones de electrones para producir un amperio. El valor expresado en amperios está determinado en parte por el voltaje y en parte por la resistencia.

- Ohm- una cantidad utilizada para medir la resistencia. Lleva el nombre del físico alemán del siglo XIX Georg Simon Ohm, quien estableció la ley de que la fuerza de la corriente que pasa a través de un conductor es inversamente proporcional a la resistencia. Esta ley se puede expresar mediante la ecuación: Voltios/Ohmios = Amperios. Por tanto, si conoces dos de estas cantidades, podrás calcular la tercera.

- Vatio(W) es una cantidad de energía que muestra cuánta corriente se está consumiendo en el dispositivo en cada momento. La relación entre voltios, amperios y vatios se expresa mediante otra ecuación que te ayudará a realizar cualquier cálculo. Es posible que los necesite para los cálculos de este libro:

Voltios x Amperios = Vatios

de uso común kilovatio (kW) como unidad de energía para grandes cálculos. Un kilovatio equivale a mil vatios.

- Kilovatio hora es un valor para medir la cantidad total de energía consumida.

Por ejemplo, si utilizas 1 kW de energía en 1 hora, esto se reflejará en el contador y esta cantidad de electricidad consumida se incluirá en tu factura de la luz.

5 Unidades de medida de energía térmica. El valor de la energía térmica consumida ( cantidad de calor ) se pueden mostrar las medidas – Gcal, GJ, MWh, kWh.

La energía térmica se puede transferir al consumidor mediante dos tipos de refrigerantes: agua caliente o vapor.

La energía térmica se puede medir como: calor

(cantidad de calor), que es una característica del proceso de intercambio de calor y está determinada por la cantidad de energía recibida (dada) por el cuerpo durante el proceso de intercambio de calor; en el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en julios (J), la unidad obsoleta es la caloría (1 cal = 4,18 J)). entalpía del refrigerante

, que es el potencial termodinámico (o función de estado) y está determinado por la masa, temperatura y presión del refrigerante, en el sistema internacional de unidades (SI) medido en calorías

La entalpía del refrigerante se utiliza como medida (característica cuantitativa) de la energía térmica. Las características tecnológicas de la energía térmica predeterminan la singularidad de su suministro y aceptación y, como consecuencia, el procedimiento para contabilizar la energía térmica, que depende, en primer lugar, del tipo de refrigerante a través del cual se transfiere la energía térmica; en segundo lugar, del sistema de suministro de calor, dividido en agua abierta (o vapor) y cerrada. Medir la energía térmica y contabilizarla no son conceptos idénticos, ya que medición es encontrar el valor de una cantidad física experimentalmente usando instrumentos de medición, y contabilidad

energía térmica: uso de los resultados de las mediciones.

El Sistema Internacional de Unidades le dirá a cualquiera cómo se mide la electricidad. Esta información es necesaria para utilizar los electrodomésticos de forma correcta y segura en casa.

El voltaje se mide en voltios. Para el suministro de electricidad a viviendas particulares se utiliza una red monofásica con una tensión de 220 Voltios.

Pero también existe una red trifásica, cuyo voltaje es de 380 Voltios. Hay 1 kilovoltio en 1000 voltios. Según este indicador, el voltaje de 220 y 380 voltios equivale a 0,22 y 0,4 kilovoltios.

Medición actual

La corriente representa la carga consumida que se produce durante el funcionamiento de los electrodomésticos o equipos. Se mide en amperios.

Medición de resistencia

La resistencia es un indicador importante que muestra cuánta resistencia tiene un material a la corriente eléctrica. Al medir la resistencia, un especialista podrá saber si el dispositivo eléctrico funciona o ha fallado. La resistencia se mide en ohmios.

El cuerpo humano tiene una resistencia de dos a diez kiloohmios.

Para evaluar la resistencia de los materiales para su posterior utilización en la producción de productos eléctricos se utiliza el indicador de resistividad del conductor. Este indicador depende del área de la sección transversal y la longitud del conductor.

Medición de potencia

La cantidad de electricidad consumida por los dispositivos en una determinada unidad de tiempo se llama potencia. Se mide en vatios, kilovatios, megavatios, gigavatios.

Medir la electricidad con un medidor.

Para determinar el consumo de electricidad en un apartamento o casa, se utiliza una medida como 1 kilovatio cada 60 minutos. A la hora de registrar el consumo eléctrico, es importante multiplicar la potencia por el tiempo para poder medir correctamente la electricidad.

Ahora ya sabes cómo se mide la electricidad. Ahora puede determinar fácilmente la potencia del dispositivo y qué voltaje hay en el tomacorriente para no dañarlo. Gracias a los indicadores descritos, podrás evitar errores graves y peligrosos en el uso de aparatos eléctricos.

El término energía eléctrica (energía eléctrica, electricidad) es un término físico y muy utilizado. En la vida cotidiana y en la industria, significa el proceso de producción (generación), transmisión y distribución de electricidad, que se puede obtener de 2 formas:

• de la empresa suministradora de energía;
• usando algo llamado generadores.

La unidad de medida del consumo eléctrico es kWh. La electricidad tiene una serie de propiedades positivas y gracias a ellas se utiliza ampliamente en todos los sectores de nuestra economía y, por supuesto, en la vida cotidiana. Estos incluyen:

1. facilidad de producción;
2. posibilidad de transmisión a grandes distancias;
3. la capacidad de convertirse en otros tipos de energía;
4. distribuirse fácil y simplemente entre diferentes consumidores.

Actualmente, es difícil imaginar la producción, la agricultura y la vida de las personas sin el uso de electricidad. Con su ayuda se iluminan edificios, locales y territorios, funcionan diversas máquinas, equipos y dispositivos, se mueven vehículos eléctricos, se calientan casas y áreas de producción, se realizan comunicaciones y mucho más.

La generación (conversión de varios tipos de energía en energía eléctrica) se produce mediante energía térmica, hidráulica, nuclear y alternativa. La electricidad se genera en centrales eléctricas especiales, cuyo funcionamiento y principio de funcionamiento está determinado por su nombre.

Electricidad activa y reactiva.

La electricidad se transmite a través de líneas aéreas o por cable. Estas líneas se denominan redes eléctricas. El cálculo del consumo eléctrico de los abonados se realiza teniendo en cuenta la potencia total de la corriente que pasa por el circuito eléctrico. Los costos totales de energía se dividen en 2 indicadores de energía:

• activo;
• reactivo.

La energía activa, que es un componente de la potencia total generada (medida en kVA), realiza un trabajo útil y, en la mayoría de los aparatos eléctricos, coincide con ella en los cálculos. Por ejemplo, si el pasaporte de algún dispositivo (plancha, horno eléctrico, calefactor, etc.) indica la potencia activa en kW, entonces la potencia total será la misma, solo en kVA.

En circuitos eléctricos con elementos reactivos (carga capacitiva o inductiva), parte de la potencia total no se gasta en realizar un trabajo útil. Esta será electricidad reactiva. Este concepto es típico de los circuitos de corriente alterna. Existe un fenómeno como un desajuste entre la fase de voltaje y la fase actual. Se adelanta (con una carga capacitiva) o se retrasa (con una carga inductiva). Las pérdidas se producen por calentamiento. Muchos aparatos y equipos domésticos e industriales tienen un componente reactivo (motores eléctricos, herramientas eléctricas portátiles, electrodomésticos, etc.). Luego, al calcular la electricidad consumida, se introduce un factor de corrección de potencia. Se denomina cos fi y su valor suele oscilar entre 0,6 y 0,9 (indicado en los datos del pasaporte de un dispositivo eléctrico específico). Por ejemplo, si en el pasaporte de una herramienta portátil se indica una potencia de 0,8 kW y un valor de cos = 0,8, entonces en este caso el consumo total de energía será de 1 kW (0,8/0,8). Se considera un fenómeno negativo y a medida que disminuye el indicador cos, disminuye la potencia útil.

¡Prestar atención! En ausencia o pérdida de un pasaporte para un dispositivo eléctrico específico, se utiliza el coeficiente cos = 0,7 para calcular la potencia total.

Cuanto mayor sea el valor del cos, menor será la pérdida de electricidad activa y, por supuesto, dicha electricidad costará menos. Para aumentar este coeficiente se utilizan varios dispositivos de compensación. Estos pueden ser generadores de corriente líderes, bancos de condensadores y otros dispositivos.

Además de la transmisión por cables, también existe la transmisión inalámbrica de electricidad. Actualmente existe tecnología para la carga inalámbrica de teléfonos móviles y algunos vehículos eléctricos, etc. Tienen limitaciones de alcance y baja eficiencia de transferencia de energía, por lo que no es necesario hablar de su uso generalizado.

Vatio(designación: W., W.) - en el sistemaSI unidad de medida fuerza.

Para cálculos de potencia, no siempre es conveniente utilizar el vatio en sí. En ocasiones, cuando las cantidades que se miden son muy grandes o muy pequeñas, es mucho más conveniente utilizar una unidad de medida con prefijos estándar, lo que evita cálculos constantes del orden del valor. Entonces, al diseñar y calcular radares. y radios pW o nW se utilizan con mayor frecuencia para Dispositivos médicos como EEG y ECG. , utilice μW. En la producción de electricidad, así como en el diseño de ferrocarriles. locomotoras , utilice megavatios (MW) y gigavatios (GW).

Debido a nombres similares, kilovatio y kilovatio-hora A menudo se confunde en el uso cotidiano, especialmente cuando se trata de aparatos eléctricos. Sin embargo, estas dos unidades de medida se refieren a cantidades físicas diferentes. La potencia se mide en vatios y, por tanto, en kilovatios, es decir, la cantidad de energía , consumido por el dispositivo por unidad de tiempo. El vatio-hora y el kilovatio-hora son unidades de medida de energía, es decir, no determinan las características del dispositivo, sino la cantidad de trabajo realizado por este dispositivo.

Estas dos cantidades están relacionadas de la siguiente manera. Si la bombilla con una potencia de 100 W funcionó durante 1 hora, su funcionamiento requirió 100 Wh de energía, o 0,1 kWh. Una bombilla de 40 vatios consumirá la misma cantidad de energía en 2,5 horas. La capacidad de una central eléctrica se mide en megavatios, pero la cantidad de electricidad vendida se medirá en kilovatios-hora (megavatios-hora).

Por lo tanto, el kilovatio-hora (kWh) no pertenece al sistema. unidad de trabajo o cantidad producida energía . Se utiliza principalmente para medir el consumo. electricidad en la vida cotidiana, economía nacional y para medir la generación de electricidad en industria de energía eléctrica.

hechos interesantes

Con 1 kWh puedes producir 75 Google , 35 kg de aceite , hornea 88 panes pan, tejer 10 metros de percal, arar 2,5 acres de tierra

Todos los usuarios de electrodomésticos quieren saber cómo calcular el consumo de energía antes de adquirir un nuevo dispositivo. Esto es necesario para planificar la carga en la red eléctrica doméstica o en una fuente de energía específica. Además, la potencia es el indicador más importante para el cálculo aproximado de los costes energéticos.

Fórmula para determinar el poder.

Lo primero a lo que hay que prestar atención son los datos del pasaporte de los dispositivos. El consumo de energía en vatios también puede indicarse en varias etiquetas adheridas a los dispositivos.

A menudo, el indicador de potencia se indica en voltios-amperios (V*A). Esto suele ocurrir cuando la energía consumida por el dispositivo tiene un componente reactivo. Luego se indica la potencia total del dispositivo eléctrico y se mide en voltios-amperios.

Pero esta información no siempre está disponible. Entonces vienen al rescate una fórmula sencilla y unos instrumentos de medición.

La fórmula básica utilizada para calcular el consumo de energía:

P = I * U, es decir, es necesario multiplicar el voltaje y la corriente.

Si los datos de clasificación de un aparato eléctrico no contienen potencia, pero se indica la corriente, entonces se puede averiguar utilizando esta fórmula. Digamos que el dispositivo toma una corriente de 1 A y funciona desde una red de 220 V. Entonces P = U * I = 1 * 220 = 220 W.

Dispositivos de medición de potencia.

Si se trata de un electrodoméstico común que está enchufado a un tomacorriente, entonces se conoce el voltaje de suministro de la red eléctrica: 220 V. Cuando se conecta a otras fuentes de energía, se toma su voltaje.

La corriente se puede medir:

• pinzas amperimétricas;
• utilizando el probador.

Con la ayuda de pinzas amperimétricas, las mediciones son más sencillas, ya que se realizan sin contacto en un cable adecuado a la carga.

Existen dos métodos para medir la potencia con un multímetro:

1. Enciéndalo en modo de medición actual en serie con el aparato eléctrico y luego calcule la potencia usando la fórmula. Este método no siempre es adecuado, ya que es posible que no sea posible interrumpir el circuito de alimentación del dispositivo para conectar el multímetro;
2. Conecte el multímetro al dispositivo en modo de medición de resistencia y luego determine la corriente usando la fórmula I = U/R, conociendo el voltaje. Luego calcula la potencia.

¡Importante! Si se mide la intensidad actual de los electrodomésticos, entonces el probador está configurado para medir corriente alterna.

medidor de potencia

El problema de calcular con precisión el consumo de energía de un televisor o una pantalla de computadora se reduce a la calidad de la construcción de la pantalla, las funciones de ahorro de energía y los patrones de uso del usuario individual. Una buena forma de conocer con precisión el consumo de un aparato eléctrico en particular es utilizar un vatímetro especial para medir la potencia de los electrodomésticos.

Este medidor es una forma económica, pero segura y eficaz de determinar el consumo de energía. El vatímetro se conecta directamente a la toma de corriente y luego se enchufa el aparato eléctrico a la entrada de la toma de corriente.

Medición de potencia con un medidor eléctrico.

Para conocer la potencia de un aparato eléctrico utilizando un medidor, debe desconectar todos los demás dispositivos de la red y mirar el medidor:

1. Hay contadores electrónicos que muestran inmediatamente cuánta energía se está consumiendo. Para ello, basta con utilizar los botones correspondientes, encontrando la potencia activa;
2. En otros contadores de electricidad, un indicador parpadeante permite contar el número de impulsos. Por ejemplo, habiéndolos contado en 1 minuto, debes multiplicar la cifra resultante por 60 (obtendrás la cantidad de pulsos por hora). El dispositivo debe indicar el valor imp/kW*h (3200 u otra cifra). Ahora se divide el número de pulsos por hora por imp/kW*h, y se obtiene la potencia del aparato eléctrico;
3. Si se instala un medidor de inducción, la potencia se calcula en varias etapas.

Cálculo del consumo de energía mediante un medidor de inducción:

• necesita encontrar un número en la pantalla del medidor que indique el número de revoluciones del disco por 1 kWh;
• usando un cronómetro, cuente cuántas rotaciones dará el disco en 15 segundos (puede tomar otro período de tiempo);
• calcule la potencia usando la fórmula P = (3600 x N x 1000)/(15 x n), donde n es el coeficiente encontrado en el contador, N es el número contado de rotaciones del disco, 15 es el período de tiempo en segundos, que se puede representar con otra figura.

Ejemplo. En 15 segundos el disco dio 5 rotaciones. El coeficiente de transmisión del contador eléctrico es 1200. Entonces la potencia será igual a:

P = (3600 x 5 x 1000)/(15 x 1200) = 1000 W.

Evidentemente, es casi imposible medir la potencia de dispositivos diseñados para bajo consumo mediante un medidor de inducción. El error de medición es demasiado grande. Si el disco gira muy lentamente, es imposible contabilizar correctamente parte de la revolución. En un contador electrónico el resultado será un poco más preciso.

Hay calculadoras en la red para calcular la potencia, donde debe ingresar los valores de corriente y voltaje en las ventanas correspondientes y obtener el valor de potencia calculado. A veces basta con indicar el nombre del aparato eléctrico en el campo de la calculadora. Otra opción es utilizar tablas que muestren los valores medios de consumo de energía de varios aparatos eléctricos.

Consumo de energía

El consumo de energía está estrechamente relacionado con la potencia. Se calcula en base a la potencia del dispositivo multiplicada por su tiempo de funcionamiento. Éste es precisamente el indicador por el que se juzgan los costes energéticos de los consumidores. El valor exacto de la energía consumida en todo el apartamento o casa durante un período de tiempo determinado lo indicarán los datos del medidor. Para pensar en formas de reducir este consumo, mida la potencia de aparatos eléctricos específicos.

Formas de ahorrar energía:

1. Si es posible, trate de no utilizar modelos antiguos de frigoríficos, televisores y otros electrodomésticos que estén diseñados para un consumo significativamente mayor;
2. Sustituye las lámparas incandescentes por fluorescentes o, mejor aún, por LED. En comparación, una lámpara incandescente promedio consume 60 W, una lámpara fluorescente consume 15 W y una lámpara LED consume solo 8 W. Cuando se utilizan 5 lámparas de diferentes tipos durante 3 horas al día, el consumo diario es: lámparas incandescentes - 0,900 kWh, lámparas fluorescentes - 0,225 kWh, lámparas LED - 0,120 kWh Los ahorros son significativos;

¡Importante! La baja potencia de las lámparas de bajo consumo no significa mala iluminación. Su brillo es casi igual al de las lámparas incandescentes más potentes.

1. La mayoría de las pantallas de televisores y computadoras consumen entre 0,1 y 3 vatios de energía, incluso en modo de suspensión. Por ello, es importante desconectarlos cuando los dispositivos no se utilicen durante mucho tiempo.

Los métodos para calcular la potencia mediante mediciones de probadores darán valores aproximados debido a una consideración insuficiente del indicador de potencia reactiva en las redes de energía de CA. La medida más precisa del consumo de energía es un vatímetro para uso doméstico.

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Muy a menudo existe la necesidad de medir la energía consumida de la red o generada en la red. Esto es necesario para tener en cuenta la energía consumida o generada, así como para garantizar el funcionamiento normal del sistema eléctrico (evitando sobrecargas). El poder se puede medir de varias formas: directa e indirecta. Para la medición directa se utiliza un vatímetro y para la medición indirecta, un amperímetro y un voltímetro.

Medición de potencia CC

Debido a la falta de componentes reactivos y activos en los circuitos de CC, rara vez se utiliza un vatímetro para medir la potencia. Como regla general, la cantidad de energía consumida o suministrada se mide mediante un método indirecto, utilizando la corriente I en el circuito y la tensión U de la carga. Luego, usando la fórmula simple P=UI, se obtiene el valor de potencia.

Para reducir la influencia de las resistencias internas de los dispositivos, los dispositivos se pueden conectar mediante varios circuitos, es decir, con una resistencia de carga R relativamente baja, se utiliza el siguiente circuito de conexión:

Y para un valor grande de R, se utiliza el siguiente esquema:

Medición de potencia en circuitos CA monofásicos.

La principal diferencia entre los circuitos de corriente alterna y las redes de corriente continua, quizás, es que existen varias potencias en tensión alterna: . El total a menudo se mide usando el mismo método indirecto usando un amperímetro y un voltímetro y su valor es igual a S = UI.

La P activa=UIcosφ y la reactiva Q=UIsinφ se miden mediante un método directo, utilizando un vatímetro. Para medir se conecta un vatímetro al circuito según el siguiente esquema:

Donde el devanado de corriente debe conectarse en serie con la carga R n y, en consecuencia, el devanado de tensión en paralelo con la carga.

La potencia reactiva no se mide en redes monofásicas. Estos experimentos a menudo se llevan a cabo sólo en laboratorios donde los vatímetros se encienden según circuitos especiales.

Medición de potencia en circuitos CA trifásicos.

Como en las redes monofásicas, también en las redes trifásicas, la energía total de la red se puede medir mediante un método indirecto, es decir, utilizando un voltímetro y un amperímetro según los esquemas mostrados arriba. Si la carga del circuito trifásico es simétrica, entonces se puede aplicar la siguiente fórmula:

U l – voltaje lineal, I – corriente de fase.

Si la carga de fase no es simétrica, entonces la potencia de cada fase se suma:

Al medir la energía activa en un circuito de cuatro hilos usando tres vatímetros, como se muestra a continuación:

La energía total consumida de la red será la suma de las lecturas del vatímetro:

El método de medición con dos vatímetros también se ha generalizado igualmente (aplicable solo para circuitos de tres hilos):

La suma de sus lecturas se puede expresar mediante la siguiente expresión:

Para una carga simétrica, se aplica la misma fórmula que para la energía total:

Donde φ es el cambio entre corriente y voltaje (ángulo de cambio de fase).

El componente reactivo se mide según el mismo esquema (ver figura c)) y en este caso será igual a la diferencia algebraica entre los indicadores del instrumento:

Si la red no es simétrica, para medir el componente reactivo se utilizan dos o tres vatímetros, que se conectan según diferentes circuitos.

El proceso de medir la potencia activa y reactiva.

Se mide la potencia activa del circuito de tensión alterna. Están conectados mediante los mismos circuitos que los vatímetros. La energía reactiva en consumidores monofásicos no se mide en nuestro país. Se mide en circuitos trifásicos de grandes empresas industriales que consumen grandes volúmenes de electricidad. Los contadores de energía activa están marcados con SA y SR reactiva. Los contadores de electricidad electrónicos también se utilizan ampliamente.

Habiendo estado involucrado en prácticas energéticas desde 2001, escuché de todas partes: "Necesitamos ganar energía" o "No hay suficiente energía". En qigong generalmente se dice que una persona viene con un cierto suministro de energía recibido de sus padres y luego vive "de él" toda su vida o comienza a acumular la suya propia.
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A los 19 años, los problemas de acumulación o falta de energía no son tan urgentes como a los 30, y más aún como lo son para una mujer después del nacimiento de un hijo.

Breve historia: en abril de 2015 di a luz a una hija, en febrero de 2016 comencé a reactivar el sitio y el blog, poco a poco volví a las actividades profesionales en el marco de la psicología y el bienestar, y sentí que la energía que tenía no era suficiente. . No entendí de inmediato lo que estaba pasando. Al principio me pareció que no había suficiente tiempo en el día, luego que simplemente no había suficiente tiempo para descansar, luego que había acumulado falta de sueño... Como resultado, surgió un simple pensamiento-deseo: "Si tan sólo tuviera más energía..."

Y entonces mi mente inquisitiva se enganchó: ¿cómo medir la energía de una persona? ¿Quién lo mide y con qué? ¿Cuánta energía es suficiente para un día? ¿Cuánto se da al nacer? ¿Cuánto es óptimo gastar y es posible ahorrar energía?

De hecho, cuando escuchamos: "No hay suficiente energía", ciertamente entendemos de qué estamos hablando, pero no está claro cuánta energía es suficiente. Establezcamos el siguiente paralelo: el dinero muchas veces no es suficiente y casi todas las personas quieren tener más. Las personas inteligentes y ricas invierten, y también ahorran dinero, invierten, el dinero trabaja para ellos, dándoles aún más dinero. ¿Es realmente posible hacer esto con energía?

Con el dinero, cada uno de nosotros puede decir exactamente o aproximadamente cuánto gasta en la vida, de cuánto puede vivir y cuáles son sus gastos. ¿Podemos decir lo mismo de nuestros costes energéticos? Difícilmente.

Reflexionando sobre este tema, llegué a la conclusión de que, dado que quiero mantenerme al día con el trabajo y los asuntos con mi hija durante el día, además de realizar una capacitación en educación financiera, necesito aproximadamente 2,5 veces más energía que antes para un día normal. . Entonces, una reserva de fuerza completa para un día con mi hija, una reserva para los negocios y 0,5 reserva para el entrenamiento y eso queda en la cima. En total, calculé que necesito energía por día durante 2,5 días. ¿Es posible lograr esto?

Como no conozco ninguna unidad para medir la energía humana, aunque llevo muchos años involucrado en prácticas energéticas, decidí hacerlo de forma sencilla y aceptar los valores convencionales. Por ejemplo, equiparé toda la energía que se necesita para un día completo (ordinario) con 1000 unidades de energía. Ahora necesito 2500 unidades.

Entonces surgió la pregunta: ¿de dónde saqué estas 1000 unidades? Está claro que no se puede vivir de reservas para siempre y esto no es razonable desde el punto de vista de la inversión. Es necesario crear nuevos activos, es decir, hacer algo que proporcione constantemente energía para las necesidades básicas y que haya algo que dejar para más adelante. Entonces, ¿cómo se pueden conseguir 2500 unidades por día? ¿Es posible?

Resultó que es posible. Por ejemplo, antes, durmiendo de 8 a 10 horas, recibía entre 600 y 700 unidades de energía, pero ahora con un niño pequeño no puedo dormir más de 6 horas, y aun así es un sueño con interrupciones y despertares. . Por lo tanto, 6 horas de sueño ahora me dan sólo 500 unidades de energía. Obviamente no puedo dormir más ahora. Pero puedo hacer otras cosas que me llenarán de energía. Es decir, se necesita más tiempo para dormir, pero yo necesitaba inversiones que requerirían menos tiempo y el retorno (energía) sería muchas veces mayor.

Y encontré esas formas de aumentar la energía. ¿Cómo hice esto? Muy sencillo. Intuitivamente y con la ayuda de la lectura de energía determiné:

• cuanta energía necesito;
• qué actividades y acciones pueden darme energía y cuánta;
• Elegí qué acciones haré habitualmente para ganar energía, cuáles dejaré como opciones adicionales, en reserva.

Por ejemplo, una de las cosas que cambié fue mi dieta. Antes me daba unas 100-200 unidades, pero ahora gracias a los cambios realizados me da 600. Diré que después de nuevas acciones para aumentar la energía, el día empezó a pasar mucho más fácil, porque ahora no estaba. Estaba cansado, ¡pero tenía exactamente tanta energía como la necesitaba!

Calcula cuánta energía necesitas para un día exitoso. Calcula cómo y dónde puedes conseguir esta energía necesaria. Si necesitas ayuda para determinar la cantidad de energía necesaria para el día y cómo conseguirla personalmente, del 19 al 23 de marzo te invito a una consulta online a través de Skype. Te ayudaré a contar tu consumo de energía del día, a determinar cuánta energía obtienes de los asuntos actuales, cuánta energía tendrás suficiente para hacer todo lo que planeas para ti y cómo puedes obtener esta energía.

Vive la vida al máximo con toda la energía que necesitas. Ahorra un poco para mañana, crea un colchón energético para ti. Esto también es posible como en las finanzas. Esta “almohada” te será útil en una situación de emergencia, para iniciar nuevos proyectos, cuando el negocio que empezaste se ha retrasado y requiere más esfuerzo y tiempo.

Al darme cuenta de que la energía se puede y se debe acumular, y que se puede obtener más simplemente cambiando de actividad, me sentí más tranquilo, más feliz, más satisfecho con la vida, porque ahora mis fuerzas están claramente calculadas. ¡Buena suerte, amigos!