電力 は 物理量 一定時間内に電気回路が動作するために必要なエネルギー量を測定します。 影響を与える したがって、電気機器の電力消費量に影響します。 電力が大きいほど、エネルギー消費も大きくなります。 電力 電気設備に費やされるエネルギーを計算するために使用できます。
こちらもお読みください: 節電のヒント
電力の概要
あ 力 電気は、時間間隔中に電気回路に供給される電気エネルギーの量を測定します。
電力の測定単位はワットです。
電力は、電気抵抗、電圧、電流の関係から計算できます。
電力には、有効電力、無効電力、または見かけ上の電力があります。
有効電力は、電気エネルギーを他の有用なエネルギーに変換し、光、運動、熱を引き起こす際に使用される電力であり、キロワット単位で測定されます (kW).
無効電力は、有効電力によって使用されなかった無駄な電力であり、無効電力 (キロボルト アンペア) で測定されます。kVAR).
皮相電力は電気回路内の合成電力であり、キロワット アンペア (kWA).
電力とは何ですか?
電力というのは、 の量を測定するスカラー物理量 エネルギー に与えられた電力 電気回路 時間間隔中に. デバイスの電力が大きいほど、消費されるエネルギーも大きくなります。 シャワーとエアコンが家庭用電力の最大の消費者であるのはそのためです。
電力の測定単位
によると 国際単位系 (SI), 電力の測定単位はワットです。は、複写機やロータリーエンジンなどの特許を取得し、蒸気機関を完成させた科学者ジェームズ・ワット（1736-1819）に敬意を表し、文字Wで表されます。
電力の公式は何ですか?
→ 電気抵抗と電流に関する電力
\(P=R\cdot i^2\)
P → 電力、ワット単位で測定 \([W]\).
R → 電気抵抗、オームで測定 \([Ω ]\).
私 → 電流、アンペアで測定 \([A ]\).
→ 電圧と電気抵抗に関する電力
\(P=\frac{U^2}R\)
P → 電力、ワット単位で測定 \([W]\).
U → 電圧、ボルト単位で測定 \([V]\).
R → 電気抵抗、オームで測定 \([Ω ]\).
→ 電圧と電流に関する電力
\(P=i\cdot ∆U\)
P → 電力、ワット単位で測定 \([W]\).
私 → 電流、アンペアで測定 \([A ]\).
\(ΔU\) → 電圧変化、電位差とも呼ばれ、ボルト単位で測定されます。 \([V]\).
→ エネルギーと時間に関係する電力
\(P=\frac{E}{∆t}\)
P → 電力、キロワット単位で測定 \([kW ]\).
と → エネルギー、キロワット/時で測定 \([kWh ]\).
t → 時間変化、時間単位で測定 \( [H ]\).
電力を計算するにはどうすればよいですか?
電力 ステートメントによって与えられる情報に従って計算されます. 電力エネルギー消費に関する演習の場合は、エネルギーと時間変化に関連する電力の公式を使用します。 ただし、電気回路に関する演習の場合は、電力に関係する公式を使用します。 電気張力, 電流 および/または 電気抵抗. 以下に、これら 2 つの形式の例を示します。
例 1:
毎日 15 分間オンにしたシャワーの電力は、月間 22500 Wh を消費しますか?
解決：
まず、分を時間に変換しましょう。
\(\frac{15\ 分}{60\ 分}=0.25\ h\)
毎日接続されるため、毎月次のことが行われます。
\(0.25\ h\cdot 30\ 日=7.5\ h\)
次に、電力をエネルギーと時間変化に関連付ける式を使用して計算します。
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(P=\frac{22500}{7.5}\)
\(P=3\ kW\)
電気シャワーの電力は 3 kW または 3000 ワットです。
例 2:
5の電流が流れる100Ωの抵抗を持つ回路の電力と電圧はいくらですか?あ?
解決：
まず、電気抵抗と電流に関連する式を使用して電力を計算します。
\(P=R\cdot i^2\)
\(P=100\cdot 5^2\)
\(P=100\cdot 25\)
\(P=2500\ W\)
\(P=2.5\ kW\)
次に、電力と電気抵抗に関連する式を使用して電圧を計算します。
\(P=\frac{U^2}R\)
\(2500=\frac{U^2}{100}\)
\(U^2=2500\cdot 100\)
\(U^2=250000\)
\(U=\sqrt{250000}\)
\(U=500\ V\)
ただし、電圧は、電力と電流に関連する次の式を使用して計算することもできます。
\(P=i\cdot ∆U\)
\(2500=5\cdot ∆U\)
\(∆U=\frac{2500}5\)
\(ΔU=500\ V\)
こちらもご覧ください:オームの第一法則 — 電気抵抗と電圧および電流の関係
電力の種類
電力は、有効電力、無効電力、または皮相電力に分類できます。
→ 有効電力
有効電力とも呼ばれます 実際の電力または有効な電力に伝わるものです。 充電 電気エネルギーを使用できる別の形式のエネルギー（有用な仕事）に変換し、光、動き、熱を生み出すことができます。 キロワット単位で測定されます (kW).
→ 無効電力
無効電力とも呼ばれます 無駄な電力、電気エネルギーを他の形式の有用なエネルギーに変換する過程で使用されず、保存され、 発電機内に再確立され、有効な仕事をし、発電機の巻線を磁化するためにアクティブなエネルギーが通る一定の経路として機能します。 装置。 反応性キロボルトアンペア (kVAR).
→ 皮相電力
皮相電力は回路内の総電力です。 有効電力と無効電力の合計. キロワットアンペアで測定されます (kWA).
電力に関する演習を解決しました
質問1
(PUC)
電気は、光起電力太陽電池と呼ばれる光感知セルを使用して光を利用して生成されます。 一般に、太陽電池は結晶特性を備えた半導体材料でできており、シリカ上に堆積されています。 これらのセルはモジュールまたはパネルにグループ化され、太陽光発電ソーラー パネルを構成します。 ソーラー パネルによって生成されるエネルギー量は、その電力によって制限されます。つまり、145 W のパネルは、6 時間の太陽光で 1 日あたり約 810 ワットを生成します。
ソース： http://www.sunlab.com.br/Energia_solar_Sunlab.htm
記載されているパネルが 9 ワットの蛍光灯を点灯し続けることができる時間数を確認してください。
A) 午前9時
B) 午後6時
C) 58時間
D) 90時間
解決：
オルタナティブD
配電盤から供給されるエネルギーを、電力と時間に関連付ける式を使用して計算します。
\(P=\frac{E}{∆t}\)
1 日あたり約 810 ワットの電力により、次のエネルギーが得られます。
\(810=\frac{E}{24}\)
\(E=810\cdot 24\)
\(E=19\ 440\ W\cdot h\)
したがって、日中のランプのエネルギー消費量は次のようになります。
\(9=\frac{E}{24}\)
\(E=9\cdot 24\)
\(E=216\ W\cdot h \)
パネルによって生成されるエネルギー量とランプのエネルギー消費量を等しくすると、次のようになります。
\(19440=216\cdot t \)
\(t=90\h\)
したがって、ランプはパネルに接続すると 90 時間動作します。
質問2
(IFSP) 建築資材店に入ると、電気技師は次の広告を目にします。
保存: 15 W の蛍光灯は同じ明るさ (照度) を持っています。
60Wの白熱灯以上。
広告によると、電気技師は電気を節約するために電球を交換します 白熱灯を蛍光灯よりも明るくした場合、1 時間での電気エネルギーの節約量 (kWh) が得られると結論付けています。 の
答）0.015です。
B) 0.025。
C) 0.030。
D) 0.040。
E) 0.045。
解決：
オルタナティブE
電気エネルギーの節約量を計算するには、まず次の電力の公式を使用して蛍光灯と白熱灯のエネルギー消費量を計算します。
\(P=\frac{E}{∆t}\)
\(E=P\cdot ∆t\)
蛍光灯のエネルギーは次のとおりです。
\(E_{蛍光}=P\cdot ∆t\)
\(E_{蛍光}=15\cdot1\)
\(E_{蛍光}=15\ Wh\)
値をキロワット時で取得するには、1000 で割る必要があるため、次のようになります。
\(E_{蛍光}=\frac{15\ Wh}{1000}=0.015\ kWh\)
白熱灯のエネルギーは次のとおりです。
\(E_{白熱}=P\cdot∆t\)
\(E_{白熱}=60\cdot1\)
\(E_{白熱}=60\ Wh\)
値をキロワット時で求めるには、1000 で割る必要があるため、次のようになります。
\(E_{白熱灯}=\frac{60\ Wh}{1000}=0.060\ kWh\)
したがって、エネルギーの節約は次のようになります。
\(経済=E_{白熱}-E_{蛍光}\)
\(経済=0.060-0.015\)
\(経済=0.045\)
パメラ・ラファエラ・メロ著
物理教師
ソース： ブラジル学校 - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia-eletrica.htm