Cải thiện nhà Các Câu HỏI ĐượC Trả LờI BởI NhữNg NgườI Làm VườN Có Kinh NghiệM

Thông tin về điện: Tính toán công suất, Volts, Amps, Watts, Ohms, Kilowatt Giờ (kWh), AC và DC

Eugene là một kỹ sư điều khiển / thiết bị có trình độ Bsc (Eng) và đã làm việc như một nhà phát triển điện tử & phần mềm cho các hệ thống SCADA.

Hướng dẫn để hiểu Watts, Amps và Volts

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu tất cả về:

  • vôn, watts, ampe
  • tiêu thụ điện năng của các thiết bị và kilowatt giờ (kWh).
  • Luật và kháng chiến của Ohm
  • điện trở suất và ảnh hưởng của nó đến điện trở của vật liệu
  • cầu chì và cách chúng bảo vệ hệ thống dây điện và thiết bị
  • điện được sản xuất như thế nào
  • thiết bị dùng để đo điện áp, dòng điện và điện trở
  • ảnh hưởng của điện trường và từ trường
  • chất dẫn điện, chất cách điện và chất siêu dẫn
  • những điều cơ bản của AC và DC
  • vòng cung và tia lửa
  • cung cấp điện và điều chỉnh điện áp
  • theo dõi sử dụng điện trong nhà

Các phương trình thực sự khá đơn giản và bạn sẽ tìm thấy một số ví dụ về cách áp dụng chúng cho các thiết bị gia dụng.

Bạn muốn tự kiểm tra? Xem cách bạn thực hiện trong Câu đố A, B và C ở cuối mỗi phần.

Vui lòng chia sẻ hướng dẫn này trên Pinterest, Facebook hoặc phương tiện truyền thông xã hội khác nếu bạn thấy nó hữu ích.

Thông tin về điện: Tính toán công suất, Volts, Amps, Watts, Ohms, Kilowatt Giờ (kWh), AC và DC: thông

Nguồn

Dòng điện là gì?

An dòng điện là một dòng điện tử trong một dây dẫn. Tất cả vật chất được làm từ các khối xây dựng cơ bản gọi là nguyên tử. Một mô hình đơn giản của một nguyên tử, được biết đến với tên gọi Ruthherford Boh Bohr mô hình hoặc Bohr mô hình hoặc sơ đồ Bohr có một hạt nhân trung tâm được tạo thành từ các hạt gọi là proton và neutron. Hạt nhân được bao quanh bởi các quỹ đạo chứa electron. Trong một số vật liệu như kim loại, các electron liên kết lỏng lẻo với hạt nhân để chúng có thể tách ra và di chuyển khi đặt điện áp. Những vật liệu này được gọi là dây dẫn và có thể hạnh kiểm điện lực. Dòng điện tử được gọi là hiện hành.

Hình ảnh khái niệm của nguyên tử với các proton và neutron ở hạt nhân trung tâm và electron ở các quỹ đạo bên ngoài

Hình ảnh khái niệm của nguyên tử với các proton và neutron ở hạt nhân trung tâm và electron ở các quỹ đạo bên ngoài

Sự thật nhanh chóng!

Một dòng điện là một dòng các hạt nguyên tử phụ trong một dây dẫn, được gọi là điện tử

Các electron có điện tích âm chạy qua một dây dẫn

Các electron có điện tích âm chạy qua một dây dẫn

Tương tự ống nước để giải thích điện

Giống như bất kỳ ngành học nào, kỹ thuật điện có thuật ngữ chuyên ngành hoặc thuật ngữ chuyên ngành. Điện áp và dòng điện tương tự như áp lực nước và tốc độ dòng nước, và tham chiếu thường được thực hiện cho máy bơm và ống nước như một sự tương tự để giải thích mạch điện.

Sự khác biệt giữa Amps và Volts và Ohms là gì?

  • Volts là gì?

    Điện áp là áp suất trong mạch và được đo bằng vôn.Những cái bơm trong ống nước. Áp suất và lực mà máy bơm tác động càng lớn thì dòng nước chảy qua đường ống càng lớn. Tương tự, một nguồn điện áp giống như một máy bơm và đẩy các electron xung quanh mạch. Điện áp đặt vào mạch càng cao thì dòng điện sẽ được truyền qua nó càng lớn.

  • Amps là gì?

    Một dòng điện là do sự chuyển động của các điện tử thông qua một dây dẫn và tải và được đo bằng ampe. Dòng điện cao có nghĩa là rất nhiều electron chảy qua mạch. Sự tương tự nước là tốc độ dòng nước tính bằng gallon mỗi phút.

  • Tải là gì?

    Đây là thiết bị kết nối với nguồn điện áp. Nó có thể là một động cơ, bóng đèn, lò sưởi, đèn LED hoặc điện trở.

  • Ôi là gì?

    Một tải có điện trở và điều này được đo bằng .Mỗi thiết bị điện hoặc tải có điện trở. Điện trở giống như một hạn chế đối với dòng điện tử và điện bị tiêu tán dưới dạng năng lượng nhiệt trong điện trở. Đối với điện áp cố định đặt vào tải, điện trở càng cao thì dòng điện càng thấp. Quay trở lại sự tương tự nước, khi bạn đứng trên vòi, bạn tăng sức cản và hạn chế dòng chảy. Cách duy nhất để khôi phục dòng chảy là bằng cách bơm máy bơm mạnh hơn và buộc nước vượt qua giới hạn, tức là máy bơm cần phải có áp suất cao hơn. Ngoài ra, nếu bạn rời chân khỏi vòi, bạn tăng đường kính và hạ thấp lực cản và nhiều nước hơn có thể bị ép qua. Trong một mạch điện, nếu điện áp tăng, dòng điện sẽ bị ép qua điện trở. Nếu điện trở được hạ xuống, dòng điện sẽ chảy nhiều hơn ngay cả khi điện áp không thay đổi. Ngay cả các dây kết nối trong mạch cũng có điện trở nên khi cần mang theo dòng điện cao hơn, cáp đo dày hơn phải được sử dụng để tránh quá nóng.

  • Watts là gì?

    Công suất là tốc độ mà năng lượng được tiêu thụ bởi một tải và được đo bằng watts. Một kilowatt là 1000 watt, cũng được viết tắt là kW. Công suất thấp được đo bằng milliwatts (mW) hoặc một phần nghìn của amp.

  • Giờ KWh hoặc Kilowatt là gì?

    Kwh là một thước đo tiêu thụ năng lượng. KWh đôi khi được gọi là các đơn vị và là những gì bạn phải trả cho hóa đơn tiền điện. Một thiết bị 1 kilowatt (1000 watt) sử dụng một kilowatt giờ điện trong một giờ. Tương tự, một thiết bị 500 watt sử dụng một kilowatt giờ điện trong 2 giờ.

  • Tần số của một nguồn cung cấp là gì?

    Đối với nguồn cung cấp AC, đây là số lần mỗi giây mà dòng điện thay đổi hướng, được đo bằng chu kỳ mỗi giây hoặc hertz. Điện được phân phối cho các ngôi nhà ở 50 hoặc 60 hertz.

Volts lực dòng qua điện trở của một mạch.

Volts lực dòng qua điện trở của một mạch.

Ví dụ về nguồn điện áp là gì?

  • Ắc quy
  • Điện áp nguồn ở ổ cắm
  • Máy phát điện xoay chiều hoặc DC (máy phát điện)
  • Pin mặt trời
  • Bình giữ nhiệt
  • Phòng thí nghiệm cung cấp điện

Sự thật nhanh chóng!

Dòng chảy trong một vòng lặp

Làm thế nào để dòng chảy trong một mạch?

Trong bức ảnh dưới đây, một tế bào AA cung cấp năng lượng cho một bóng đèn pin. Dòng điện đầu tiên chảy ra khỏi đỉnh pin, qua dây và bóng đèn và sau đó trở lại qua dây dưới cùng. Vì vậy, nó luôn luôn chảy trong một vòng lặp và cần có hai dây để kết nối nguồn điện áp với tải.

Chúng ta có thể biểu diễn mạch này một cách đơn giản bằng cách sử dụng một sơ đồ hoặc là sơ đồ mạch. Nhìn vào sơ đồ dưới đây, một nguồn điện áp V sẽ buộc một dòng điện I xung quanh mạch qua tải (bóng đèn trong trường hợp này) có điện trở là R.
Điện trở có thể là một thiết bị, bóng đèn, đèn LED hoặc linh kiện trong mạch điện tử. Các đường nối nguồn với điện trở sẽ là các dây kết nối bên trong thiết bị hoặc flex power hoặc theo dõi trên bảng mạch in.

Ghi chú:Thông thường chúng ta nghĩ về dòng điện chảy ra cực dương của một nguồn như pin. Tuy nhiên, dòng điện là một dòng các hạt nguyên tử phụ được gọi là các electron tích điện âm, do đó dòng điện thực sự chảy theo cách khác, từ cực âm của pin

Trong ví dụ này về một mạch đơn giản, một tế bào AA buộc dòng điện qua dây dẫn và thắp sáng một bóng đèn

Trong ví dụ này về một mạch đơn giản, một tế bào AA buộc dòng điện qua dây dẫn và thắp sáng một bóng đèn

Một sơ đồ của một mạch đơn giản. Nguồn điện áp V làm cho dòng I chạy xung quanh trong một vòng qua điện trở hoặc tải R.

Một sơ đồ của một mạch đơn giản. Nguồn điện áp V làm cho dòng I chạy xung quanh trong một vòng qua điện trở hoặc tải R.

Một số điện áp thường được sử dụng là gì?

Nguồn điện áp

Vôn

Tế bào AA hoặc AAA

1,5 volt

Nguồn cung cấp trong nhà

Đề cử 120 hoặc 240 vôn

Ắc quy ô tô

12 volt

Pin xe tải

24 volt

Đầu vào điện áp cho nhà cung cấp máy biến áp

Lớn hơn 10 kV (kilo volt)

Đường dây cao thế

Lên đến 1,2 MV (Mega volt)

Điện áp thường được sử dụng của các thiết bị và hệ thống.

Công thức Volts Amps Watts

Phương trình Watts, amps và vôn.

Phương trình Watts, amps và vôn.

Làm thế nào để chuyển đổi giữa Volts, Amps và Watts

Chúng tôi sẽ xem xét luật Ohm sau, nhưng trước tiên, hãy kiểm tra các đại lượng thường được quan tâm khi giao dịch với các thiết bị, chẳng hạn như volt, ampe và watts và cách chuyển đổi giữa chúng. Nếu bạn nhìn vào vỏ của một thiết bị (xem ảnh bên dưới), bạn thường có thể tìm thấy nhãn hoặc bảng thông số kỹ thuật cho biết nguồn cung cấp điện áp, tần số, công suất và có thể là dòng điện. Trên một số thiết bị, ví dụ: TV và máy giặt, bảng này có thể được gắn ở mặt sau của thiết bị.

Vì vậy, đây là ba phương trình đơn giản để chuyển đổi giữa volt, watts và amps:

Watts = Volts x Amps

ví dụ. Một thiết bị 120 volt mất 2 ampe, công suất là bao nhiêu?

Công suất tính bằng watt = 120 x 2 = 240 watt

Amps = Watts / Volts

ví dụ. Một thiết bị 240 volt tiêu thụ 480 watt điện, công suất của nó là bao nhiêu?

Hiện tại trong amps = 480/240 = 2 amps

Volts = Watts / Amps

ví dụ. Một thiết bị 720 watt rút ra 3 ampe, nó chạy trên điện áp gì?

Điện áp tính bằng volt = 720/3 = 240 volt

Vì vậy, nó thực sự đơn giản. Lưu ý rằng tôi đã chọn các giá trị trong các ví dụ để mọi thứ hoạt động tốt. Bạn chỉ thực sự cần nhớ phương trình đầu tiên và nếu bạn biết đại số cơ bản, bạn có thể sắp xếp lại để đưa ra hai phương trình còn lại. Tuy nhiên, như bạn có thể thấy, bạn luôn cần biết hai trong số lượng trước khi bạn có thể tính ra số lượng thứ ba. Từ việc xem số liệu thống kê của Google Analytics và những câu hỏi đặt ra cho mọi người trên trang web này, tôi thường thấy những câu hỏi được đặt ra như "có bao nhiêu watt trong 480 volt?", Điều này rõ ràng là vô nghĩa!

Đối với các thiết bị có công suất cao, công suất thường được chỉ định bằng kilowatt (viết tắt là kw)

1 kilowatt = 1000 watt

Sự thật nhanh chóng!

Năng lượng sử dụng = Công suất x Thời gian

Năng lượng tính bằng Kilowatt giờ (kWh) = Công suất tính bằng kW x Thời gian tính bằng giờ

Một kwh là gì? - Cách tính năng lượng tiêu thụ của thiết bị

Công suất là tốc độ mà một thiết bị sử dụng năng lượng. Vì vậy, ví dụ, một đơn vị điều hòa không khí, vòi hoa sen hoặc đèn pha mạnh mẽ sử dụng năng lượng điện nhanh hơn nhiều so với bóng đèn

Năng lượng sử dụng = Công suất x Thời gian

Vì vậy, để tìm ra mức sử dụng năng lượng của thiết bị, bạn nhân xếp hạng năng lượng của thiết bị với khoảng thời gian mà thiết bị đang chạy. Đơn vị năng lượng tiêu chuẩn là joule hoặc calorie, nhưng nhìn chung năng lượng được sử dụng trong nhà được đo bằng kWh, còn được gọi là "đơn vị". Để tính ra số kwh, bạn chia công suất tính theo watt cho 1000 để chuyển đổi thành kilowatt (kW) và sau đó nhân với thời gian tính bằng giờ để cung cấp cho kWh. Vì thế:

kWh = Watts / 1000 x thời gian tính theo giờ

Kilowatt giờ, kWh hoặc đơn vị là những gì bạn phải trả cho hóa đơn của mình. Đồng hồ điện của bạn đếm và hiển thị số lượng đơn vị được sử dụng bởi tất cả các thiết bị và ánh sáng trong nhà của bạn.

ví dụ. Một máy sấy 2500 watt chạy trong 3 giờ mỗi ngày, nó tiêu thụ bao nhiêu kWh và nếu chi phí điện 12c mỗi đơn vị, chi phí để chạy nó là bao nhiêu?

kWh = watts / 1000 x thời gian = 2500/1000 x 3 = 7,5 kWh hoặc đơn vị

Chi phí = 7,5 x 12c = 90 xu

Một số thiết bị không chạy liên tục. Ví dụ là các thiết bị được điều khiển bởi một bộ điều nhiệt như tủ lạnh, tủ đông, lò nướng trong bếp và hệ thống điều hòa không khí. Thời gian mà thiết bị được bật và tiêu thụ năng lượng được gọi là chu kỳ nhiệm vụ và nó thường được trích dẫn theo tỷ lệ phần trăm. Vì vậy, ví dụ một tủ lạnh giữ một nửa thời gian có chu kỳ làm việc là 50%.

Nhãn trên Thiết bị hiển thị điện áp, xếp hạng hiện tại và công suất

Nhãn / bảng thiết bị điện điển hình cho biết điện áp và dòng điện, định mức công suất và tần số tính bằng hertz.

Nhãn / bảng thiết bị điện điển hình cho biết điện áp và dòng điện, định mức công suất và tần số tính bằng hertz.

Tính toán tiêu thụ năng lượng của các thiết bị điện

Xem hướng dẫn của tôi Chi phí cho việc chạy các thiết bị điện là gì? cho một danh sách đầy đủ các thiết bị gia dụng, mức tiêu thụ điện năng của chúng và chi phí để chạy chúng mỗi giờ.

Cách chuyển đổi mã lực sang Watts

Mã lực là thước đo của.... bạn đã đoán ra rồi!..... sức mạnh!

Giống như công suất cơ của động cơ có thể được đo bằng mã lực, sức mạnh của động cơ điện cũng vậy.

1 mã lực = 746 watt

Ví dụ. Một động cơ mã lực phân đoạn trong máy giặt được đánh giá ở mức 1/2 mã lực

Vậy công suất đầu ra của động cơ = 746 watt x 0,5 = 373 watt

Một động cơ không hiệu quả 100%, nói cách khác, không phải tất cả các đầu vào năng lượng điện được chuyển đổi thành năng lượng cơ học ở trục đầu ra, một số bị lãng phí dưới dạng nhiệt trong cuộn dây.

Đồng hồ đo điện để đo năng lượng sử dụng trong nhà

Một mét mét giờ đếm số đơn vị năng lượng bạn đã sử dụng.

Một mét mét giờ đếm số đơn vị năng lượng bạn đã sử dụng.

Điện được sản xuất như thế nào?

Vì điện là dòng điện tử, nên nó không thực sự được tạo ra. Thay vào đó, nó được sản xuất hoặc tạo ra khi các electron này được di chuyển.

Điện được sản xuất từ:

  • Pin
  • Máy phát điện một chiều hoặc máy phát điện xoay chiều
  • Pin mặt trời
  • Bình giữ nhiệt

Đầu thế kỷ 20 (1909) máy phát điện trong nhà máy thủy điện.

Đầu thế kỷ 20 (1909) máy phát điện trong nhà máy thủy điện.

Một nhà máy điện làm gì?

Một nhà máy điện, còn được gọi là nhà máy điện tạo ra điện bằng cách sử dụng máy phát điện hoặc pin mặt trời. Có một số loại nhà máy điện, nhiệt điện, thủy điện, gió, sóng, thủy triều và mặt trời.

Các trạm điện sử dụng máy phát điện để tạo ra điện:

Nhà máy thủy điện

Trong một nhà máy thủy điện, nước chảy qua các đường ống từ hồ bị vỡ làm quay các cánh của tuabin gắn với trục của máy phát điện xoay chiều. Máy phát điện sau đó tạo ra điện.

Nhà máy nhiệt điện

Các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu, khí đốt và than bùn hoặc các loại cây năng lượng tái tạo như liễu bị đốt cháy và nhiệt được sử dụng để đun sôi nước và tạo ra hơi nước ở áp suất cao. Hơi nước đi qua các đường ống đến một tuabin hơi và biến nó ở tốc độ cao. Một lần nữa tuabin hơi được nối với trục của máy phát điện xoay chiều, quay nó và tạo ra điện. Các nhà máy điện hạt nhân cũng sử dụng nhiệt bằng nhiệt phân hạch hạt nhân để đun sôi nước và biến nó thành hơi nước.

Trang trại gió

Một trang trại gió sử dụng cối xay gió để tạo ra điện. Gió xoay cánh quạt của cối xay gió được nối với trục kim loại. Trục này quay một máy phát điện và điều này tạo ra điện. Các trang trại gió có thể có vài trăm cối xay gió trải rộng trên hàng trăm mẫu.

Tạo sóng và thủy triều

Máy phát năng lượng sóng sử dụng chuyển động của sóng để vận hành máy phát điện. Máy phát điện thủy triều giống như cối xay gió dưới đáy biển và sử dụng dòng nước trong khi thủy triều dâng và dâng để biến thành khổng lồ dưới "cánh quạt" dưới nước. Giống như một cối xay gió, cánh quạt được kết nối với một máy phát điện tạo ra điện.

Các trạm điện không sử dụng máy phát điện để sản xuất điện:

Các tấm pin mặt trời không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào không giống như máy phát điện

Trại năng lượng mặt trời

Tấm năng lượng mặt trời là tấm phẳng lớn làm bằng vật liệu bán dẫn đặc biệt. Khi ánh nắng mặt trời chiếu vào các tấm pin, chúng tạo ra một dòng điện. Diện tích của bảng điều khiển càng lớn, điện được sản xuất càng lớn. Cũng giống như các trang trại gió, các trang trại sản xuất năng lượng mặt trời có thể được trải rộng trên một diện tích rộng lớn và bao gồm hàng trăm tấm. Tuy nhiên, mọi người cũng có thể gắn các tấm pin mặt trời trên mái nhà để tạo ra một số yêu cầu về điện. Các tấm pin mặt trời đang trở nên hiệu quả hơn, điều đó có nghĩa là chúng có thể tạo ra lượng điện hữu ích ngay cả trong những ngày nhiều mây.

Một trang trại gió

Một trang trại gió

Tấm pin mặt trời quang điện trên một mái nhà.

Tấm pin mặt trời quang điện trên một mái nhà.

Thermopile là gì?

Một thermopile là một loạt các cặp nhiệt điện được kết nối với nhau, thường là nối tiếp. Một cặp nhiệt điện hoạt động theo nguyên tắc Hiệu ứng Seebeck để sản xuất điện. Thermopiles không thực sự được sử dụng để sản xuất năng lượng thương mại, nhưng là phương pháp duy nhất để tạo ra điện theo yêu cầu của các đầu dò trong không gian sâu, cách xa Mặt trời. Năng lượng mặt trời không phải là một lựa chọn và pin sẽ không có khả năng kéo dài sứ mệnh. Vì vậy, máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG) được sử dụng bao gồm nguồn hạt nhân để sản xuất nhiệt và nhiệt điện để sản xuất điện.

Điện áp được cung cấp cho nhà của chúng ta là gì?

Nói chung, nguồn cung cấp điện áp cho nhà của bạn thường là 230 hoặc 120 volt. Điện áp ở Mỹ là 120 volt, nhưng hai "điểm nóng" được cung cấp cho các gia đình để cung cấp 240 volt giữa các điểm nóng. Điện áp cao hơn được sử dụng cho các thiết bị công suất cao như máy giặt, máy sấy, dãy bếp (bếp) và điều hòa không khí. 120 volt được sử dụng cho các thiết bị cầm tay và điện thấp hơn. Nó cũng an toàn hơn vì trong trường hợp bị điện giật, dòng điện đi qua cơ thể í


Để LạI NhậN Xét