Energia Electrică

Energia si puterea

Notând cu U si I indicaţiile voltmetrului şi ampermetrului, dacă se calculează puterea (absorbită sau debitată) cu relaţia :

Montaj cu led pentru a rvidenția prezența tensiunii de alimentare cu 220 volți

 (6.15)

se face o eroare sistematică de metodă ce trebuie corectată.

Expresiile corecte ale puterilor se stabilesc ţinând seama de consumurile aparatelor de măsurat (se cunosc: R_A – rezistenţa internă a ampermetrului şi R_V – rezistenţa internă a voltmetrului).

Observaţii

1. 
   Se constată ca puterea consumată de receptor P_R şi puterea debitată de generator P_G (relaţiile 6.3, 6.6, 6.9, 6.12 ) sunt date de produsul indicaţiilor ampermetrului şi voltmetrului , din care se scad sau

se adună puterile consumate de aparatele de măsurat (p_A = R_AI² şi p_V =). În general, aceste consumuri fiind mici, de ordinul a 0,5-5 W, într-o primă aproximaţie se pot neglija, şi puterea se calculează cu relaţia P_m = UI .

2) Eroarea relativă de metodă la măsurarea puterii consumate de receptor P_R în montaj amonte (6.3) este cu atât mai mică cu cât căderea de tensiune pe ampermetru este mai mică decât căderea de tensiune pe receptorul R ; montajul este adecvat pentru măsurarea receptoarelor cu consum mare de putere, deci a puterilor mari.

3) Eroarea relativă de metodă la măsurarea puterii consumate de receptor P_R in montajul aval (6.9) este cu atât mai mică cu cât curentul prin voltmetru I_V este mai mic decât curentul I , din circuit , deci cu cât rezistenta R_V este mai mare decât rezistenta R; montajul este adecvat pentru măsurarea consumului de putere al receptoarelor cu rezistenţă mică, deci a puterilor mici.

4) Indiferent de modul de conectare a aparatelor, între puterile: P_G – generată de sursă , P_R – consumată de receptor şi puterea absorbită de aparate p_A şi p_V , există relaţia:

Vezi și

1. Schema de tratament pentru cazurile ușoare de Covid-19

2. Romania traiește , încă ,  din inertia bogățiilor create in Epoca Comunistă

3. Scara de valori a societății romanești 

4. Europa privită din viitor

5. Hrana vie

6. Planurile in derulare sunt o munca in progres,  veche de sute de ani  

7. Destinatii uimitoare pe glob

8. Miracolul japonez- Drum reconstruit în patru zile

9. Primarul care nu frură

10. Duda a pus mâna pe Casa Regală

11. Nu poti multiplica bogatia divizand-o !  

12. Evolutia Laptop - Cântărea 5,44 kg

13. O Nouă Republică

14.    A fi patriot nu e un merit, e o datorie.! 

15. În vremea monarhiei, taranii romani reprezentau 90% din populatie si nu aveau drept de vot.

16. Miracolul din Noua Zeelandă - LYPRINOL

17. Cea mai frumoasă scrisoare de dragoste

18. Locul unde Cerul se uneste cu Pamantul

19. Fii propriul tău nutriționist

20. Maya ramane o civilizatie misterioasa

21. Slăbești daca esti motivat

22. Serbet de ciocolata

23. Set medical Covid necesar acasă

24. Medicament retras - folosit în diabet

25. Brexit-ul - Spaima Europei

26. Virusul Misterios

27. Inamicul numărul unu al acumulatorilor 

28. Sistemele solare - apă caldă

29. Economisirea energiei electrice

30.  Hoțul de cărți

31. Aparitia starii de insolventa

32. TRUMP ESTE PRESEDINTE

33. Microbii din organismul uman

34. Despre islamizarea Europei. O publicăm integral.  Și fără comentarii. 

35. „Naţiunea este mai importantă ca Libertatea !”

36. Masca ce omoară virusul     O veste de Covid  

37. Primul an de viaţă - Alocatia pentru copil  

38. Tavalugul Marelui Razboi - Globaliyarea - Asasinii Economici

P_G =P_R + p_A + p_V. (6.15^’)

6.2. Măsurarea puterii şi energiei în c.a. monofazat
Măsurarea puterii (P) şi energiei (W) în c.a. monofazat (50 Hz) prezintă interes la testarea blocurilor de alimentare din echipamentele electronice, a aparaturii electrocasnice, precum şi la măsurarea consumului de energie în locuinţe. Cum energia (W) este putere integrată în timp, în cele ce urmează se va pune accentul pe acesta din urmă.
6.2.1. Măsurarea puterii în c.a. monofazat
6.2.1.1. Definirea puterilor în c.a. monofazat

Presupunând un dipol electric având la borne aplicată tensiunea u(t) şi fiind parcurs de curentul i(t), valori instantanee, puterea instantanee în c.a. monofazat se defineşte cu relaţia:

p(t) = u(t)·i(t) . (6.16)

Puterea instantanee este primită sau cedată, după cum sensurile tensiunii la borne u şi curentului i se asociază după regula de la receptoare sau de la generatoare.

Expresiile puterilor diferă după regimul de lucru: sinusoidal sau nesinusoidal.

a) în regim sinusoidal

În cazul când tensiunea (u) este sinusoidală (fig.6.2), iar curentul (i) se închide pe un circuit liniar (inductiv, de exemplu) expresiile lui u şi i au formele:

 ;  (6.17)

şi ca urmare relaţia (6.16) devine :

 (6.18) 

Vezi mai mult

Aici

Măsurarea puterii in circuite de curent continuu
Puterea absorbită de un receptor, conectat intr-un circuit de curent continuu, se defineşte ca produsul între tensiunea la bornele sale, U_R si curentul pe care îl absoarbe de la sursa de alimentare, I_R :

P_R = U_RI_R. (6.1)

Puterea debitată de un generator se defineşte ca produs între tensiunea la bornele sale U_G şi curentul debitat I_G :

P_G = U_GI_G. (6.2)

Din definiţiile puterilor absorbită de un receptor (consumator) şi debitată de un generator (sursă), rezultă metodele de măsurare a puterii in curent continuu :

1. 
   metoda indirectă a ampermetrului şi a voltmetrului;
   
2. 
   metoda directă a wattmetrului.
   

6.1.1. Măsurarea puterii electrice prin metoda indirectă cu ajutorul ampermetrului şi a voltmetrului
Pentru măsurarea puterii consumată de receptor sau debitată de sursă, în curent continuu se utilizează două aparate magnetoelectrice: un ampermetru şi un voltmetru. După modul de montare a voltmetrului faţă de ampermetru se disting: montajul amonte (fig. 6.1, a) şi montajul aval (fig. 6.1, b).

Utilizând montajul amonte, distingem:

a) pentru cosumator:

• 
  puterea consumată:
  

P_R = U_RI_R = (U - R_AI)I = UI – R_AI² (6.3)

- eroarea absolută

 (6.4)
- eroarea relativă

 (6.5)

Maşina pe benzină are un motor cu ardere internă mai silenţios şi o greutate este mai mică, aceste trasaturi fiind totodata si avantajele sale. 

Filtrul de aer, piesa auto cu importanta pentru buna functionare a motorului este filtrul de aer. Aceasta ajuta motorul sa respire si in cazul in care se va defecta, performantele motorului vor fi scazute. Filtrul de aer nu lasa particulele de praf, reziduurile sa intre in motor si sa ii afecteze functionarea.

Debitmetrul transmite informatii calculatorului masinii despre debitul de aer. Astfel, cantitatea de combustibil va fi optimizata pentru un raport aer-benzina cat mai bun.

Puterea transmisa circuitului exterior de catre sursa este maxima cand rezistenta interna a sursei este egala cu rezistenta circuitului exterior tRIW ∆= 2 trIW ∆= 2
Un bec electic consuma aprox. 100j
Cu aproximatie, un joule este energia de care ai nevoie pentru a ridica un mar la inaltimea de 1m. 

Mașina Electrtică

Instrumentul care înregistrează cantitatea de energie electrică pe care o utilizați se numește un contor electric. Acest contor indică companiei de electricitate cantitatea de energie electrică de care au nevoie pentru a vă încărca. Există două tipuri de contoare electrice de uz general. Un tip afișează un rând de cadrane mici pe fața sa cu indicatori individuali. Fiecare buton de măsură înregistrează kilowați-oră de energie electrică. De exemplu, dacă lăsați un bec de 100 watt arzând timp de 10 ore, aparatul va înregistra 1 kilowatt-oră (10x100 = 1.000 watt-hours sau 1 kwh). Fiecare cadran înregistrează un anumit număr de kilowați-oră de energie electrică. De la dreapta la stânga pe cele mai multe fețe ale metrului, extrema dreaptă este cea care contează kilowați-de-unu individual de la 1 la 10; următorul numără electricitatea de la 10 la 100 de kilowați-oră; al treilea dial numără până la 1.000; al patrulea numără până la 10.000; iar cadranul din stânga extrema numără kilowat-ore până la 100.000. Dacă săgeata de pe un cadran este între două numere, numărul mai mic trebuie citit întotdeauna.

O masina electrica este o masina normala care are in locul unui motor termic unul electric.

Energia necesara functionarii acestui motor electric este luata din diverse surse, pentru simplitate ne vom referi doar la cele echipate cu baterii si vom ignora masinile cu pila de combustie (hidrogen) si altele. Transmisia este asigurata de catre o cutie cu o singura viteza, nu pentru ca nu se pot monta cutii cu mai multe viteze, ci pentru ca nu prea are rost.

Avantajele motorului electric sunt cuplul instant, disponibil inca de la start, si silentiozitatea. Teoretic aici ar trebui sa intre si fiabilitatea si costul mic de exploatare dar cred ca suntem inca prea la inceput ca sa ne putem pronunta exact asa ca o sa le omit. Dezavantajele motorului nu prea exista dar masinile electrice au, si tin mai mult de baterie decat de motor, si anume range-ul si timpul de incarcare. Range-ul se calculeaza cam ca la o masina termica, motorul consuma X/100Km si rezervorul, bateria in acest caz, poate tine Y. Cate X intra in Y inseamna cate sute de km putem merge cu masina, la fel ca la o masina termica, diferenta este ca nu vorbim despre litri/100Km ci de kiloWatts ora (kWh)/100Km. Range-ul, la fel ca la o masina termica, nu este un numar fix ci variaza in functie de consum si consumul, iarasi la fel ca la o masina termica, poate varia in functie de stil de condus, trafic, recuperari, temperatura, folosirea AC-ului si altele.

Spre deosebire de o masina termica, sau similar unor masini mild-hibrid, masina electrica poate recupera energie atunci cand decelereaza, sau cand coboara niste pante, si aceasta energie poate incarca bateria. Acest lucru poate duce la situatii oarecum stupide cand, plecand din varful muntelui intr-o continua coborare cu o viteza constanta, masina sa incarce in loc sa consume:

Mai toate discutiile despre masinile electrice ajung mereu in acelasi punct, anume range si timp de incarcare, asa ca o sa ne axam pe acestea. Range-ul este simplu, cu o baterie cat mai mare si un consum cat mai mic obtii un range mai mare. Deja avem masini pe piata, si urmeaza sa se lanseze mai multe, cu 400-500 km range pe piata, cam cat obtin eu de la masina termica (benzina), asa ca acesta incepe sa nu mai devina o problema ci incepe sa conteze si mai mult timpul de incarcare.

Incarcarea bateriei unei masini electrice se poate face in mai multe moduri. Bine, practic e unul singur, se baga in priza dar hai sa vedem cat de mult conteaza de care priza   Exista prize AC (curent alternativ) si DC (curent continuu) si masina are un charger integrat pentru ambele. Ca sa putem obtine un timp de incarcare trebuie sa luam in calcul cea mai mica valoare care exista dintre toate acestea. Adica:

1. AC. Masina se poate incarca la priza normala (230V) folosind un adaptor:

Problema este ca timpul de incarcare este destul de lung. Avand in vedere ca se pot obtine vreo 2,2-2,3 kWh din priza casnica, asta inseamna 2,2-2,3 kilowatts in fiecare ora, trebuie sa impartim capacitatea bateriei la acesti 2,3kWh si astfel obtinem timpul de incarcare, in ore, al bateriei. La o baterie de 50kWh, de ex, dureaza cam 24 de ore o incarcare full la priza casnica.

Din fericirea acesta nu este singurul mode de incarcare al bateriei, mai avem si posibilitatea de incarcare la o statie AC.