Při studiu elektrické energie je velmi důležité pochopit, kolik energie spotřebují různá zařízení, aby mohla efektivně spravovat své zdroje a kontrolovat náklady. Všechna elektrická zařízení mají obvykle označení, která udávají jejich příkon. Ale co to vlastně znamená?
Podívejme se na jednoduchý příklad. Předpokládejme, že máte zařízení s výkonem 10 ampérů při napětí 220 voltů. Chcete-li vypočítat spotřebu energie v kilowattech (KW), musíte vynásobit výkon (ve wattech) časem používání zařízení. V tomto případě zařízení spotřebuje 2200 wattů (10 ampérů x 220 voltů) energie za hodinu.
Chcete-li převést tuto hodnotu na kilowatty, musíte ji rozdělit na 1000. Získáváme, že toto zařízení spotřebuje 2,2 kilowattu (kW) energie za hodinu.
Elektrický výkon a jeho měření
K určení elektrického výkonu je třeba znát dva ukazatele: napětí (ve voltech) a proud (v ampérech), kterými proudí elektrický proud v zařízení. Vzorec pro výpočet elektrického výkonu má druh:
P = U * I
kde P - výkon, U - napětí, I - intenzita elektrického proudu.
Chcete-li tedy určit spotřebu energie zařízení, musíte vynásobit hodnotu jeho proudu (v ampérech) hodnotou napětí (ve voltech). V tomto případě spotřebuje zařízení s výkonem 10 ampérů při napětí 220 voltů:
P = 220 * 10 = 2200 W
Zařízení tak spotřebuje 2200 wattů elektrického výkonu.
Proud a jeho závislost na napětí
Závislost proudu na napětí je definována Ohmovým zákonem. Ohmův zákon tvrdí, že proud je přímo úměrný napětí a nepřímo úměrný odporu vodiče. Tímto způsobem lze vyjádřit závislost proudu na napětí následujícím vzorcem:
Kde I je proud (ampér), U je napětí (volty), R je odpor (ohmy).
K určení množství spotřebovaného výkonu zařízení je nutné znát jak proud, tak napětí, při kterém pracuje. Vzorec pro výpočet výkonu je následující:
Kde P je výkon (Watt), U je napětí (volty), I je proud (ampér).
Pro zařízení s výkonem 10 ampérů a napětím 220 voltů tedy bude spotřeba energie:
P = 220 * 10 = 2200 wattů
To znamená, že toto zařízení spotřebuje 2200 wattů elektrické energie.
Koeficient výkonu
K určení poměru výkonu je nutné znát aktivní odpor elektrické instalace a hodnotu fázového úhlu mezi proudem a napětím.
Výkonový faktor může mít hodnoty od 0 do 1. Pokud je KM roven 1, znamená to, že v elektrickém obvodu je aktivní výkon roven celkovému výkonu, což je optimální pro efektivní využití elektřiny. Pokud je KM menší než 1, znamená to přítomnost reaktivních složek v obvodu, což vede ke ztrátě energie ve formě tepla.
Pro zařízení s výkonem 10 ampérů při napětí 220 voltů lze vypočítat km pomocí vzorce:
cos (Fi) = P / (U * I)
kde P - aktivní výkon, u-napětí, i-proud. Tím, že dosadíme známé hodnoty, získáme:
cos (Fi) = P / (220 * 10)
K určení poměru výkonu zařízení s výkonem 10 ampérů při napětí 220 voltů je tedy nutné znát hodnotu aktivního výkonu.
Výpočet spotřeby energie zařízení
Pro určení spotřeby energie zařízení je nutné znát jeho výkon a napětí.
Výkon zařízení se měří ve wattech (W) a je určen podle vzorce:
Výkon (W) = Napětí ( V) * Proud (A)
V tomto případě má zařízení výkon 10 ampérů a napětí 220 voltů:
Výkon (W) = 220 V * 10 A = 2200 W
Přístroj tak spotřebuje 2200 wattů energie.
Spotřeba zařízení o výkonu 10 ampérů při napětí 220 voltů
Zařízení o výkonu 10 ampérů při napětí 220 voltů spotřebuje elektrickou energii ve výši 2 200 wattů nebo 2,2 kilowattu (KW). Výpočet spotřebované energie se provádí podle vzorce:
Energie (ve wattech) = napětí ( ve voltech) * proud (v ampérech)
V tomto případě energie = 220 voltů * 10 ampérů = 2200 wattů = 2.2 kilowattů (KW).
Pochopením spotřeby energie zařízení lze odhadnout jeho zatížení elektrické sítě a vypočítat náklady na elektřinu.
Jak převést ampéry na kilowatty
Chcete-li převést ampér na kilowatty, musíte znát hodnotu napětí ve voltech. To lze zjistit, pokud se podíváte na dokumentaci nebo nálepku na zařízení.
Pro výpočet spotřeby energie v kilowattech lze použít vzorec:
Výkon (KW) = Napětí (V) X proud (a) / 1000
Například zařízení s proudovým výkonem 10 ampérů a napětím 220 voltů bude spotřebovávat:
Výkon (Kw) = 220 V x 10 a / 1000 = 2.2 kw
Zařízení s výkonem 10 ampérů při napětí 220 voltů tedy spotřebuje 2,2 kilowattu.