Prawa Ohma przy prądzie przemiennym

Brzozza93 · Post autor: **Brzozza93** » 10 sie 2006, 23:30

Chciałem się dowiedzieć ile watów czerpie jakiś mój zasilacz sieciowy a tam było tylko że napięcie zasilania to 230V a natężenie 100mA. Chciałem obliczyć jego moc pobieraną ze sieci wg prawa Ohma, ale coś mi się pokiełbasiło.
P=U*I
P=230*0,1
P=23 W????

On chyba nie czerpie tyle prądu
Czy przy prądzie zmiennym równania te są inne??

Arnold_S. · Post autor: **Arnold_S.** » 11 sie 2006, 9:11

Znamionowa Moc Pozorna tego zasilacza: S = U*I = 23VA[woltoampery].

Poza tym, ten prąd(100mA=0,1A), to tylko wartość maksymalna, jaką zasilacz transformatorowy może pobierać w warunkach znamionowych(jak mu zrobisz zwarcie na wyjściu, to z sieci będzie chciał pobrać dużo więcej, i w tym momencie powinien zadziałać bezpiecznik w zasilaczu).

Chyba nie jesteś kolejną osobą, która sobie myśli, że wszystkie urządzenia zawsze żrą tyle, ile mają napisane na naklejce?

Nic z tego.

Poczytaj ten temat, są tam linki do wikipedii(definicje różnych mocy):
http://elportal.pl/forum/viewtopic.php?t=3797

Dowiedz się też, co to jest Reaktancja(indukcyjna i pojemnościowa).
Zauważ, że zależy ona od częstotliwości. W dodatku elementy LC(w odróżnieniu od rezystorów) gromadzą energię(a rezystor to tak na prawdę tylko grzejnik - nic więcej).
Na elementach LC występują przesunięcia fazy między prądem a napięciem, stąd wzięło się tyle rodzajów mocy(Pozorna S, Bierna Q, Czynna P - tylko ona wykonuje pracę mechaniczną, czy powoduje wydzielanie ciepła, i ją wyrażamy w watach).
Aby temat dokładnie roztrząsać, trzeba by tu przepisać książkę do elektrotechniki, i drugie tyle miejsca zapisać w postaci własnych komentarzy do tej książkowej teorii.

Lepszym wskaźnikiem mocy czynnej(choć niewiele lepszym) mogą być dane WYJŚCIOWE zasilacza.
Jeśli daje on np. maksymalnie 1A przy 12V, czyli 12W mocy, to musi także z sieci taką moc pobrać(+straty jałowe i obciążeniowe w transformatorze, prostowniku, stabilizatorze = w tej wielkości zasilaczu razem może być kilka/kilkanaście watów, które zamienia się po prostu w ciepło).

P.S.
Uważaj na strony tego typu: http://www.edw.com.pl/ea/elebier.html
Nie ma tu mowy o prądzie przemiennym(nie widzę tam wzorów na reaktancje, czy wykresów obrazujących przesunięcia fazy), wykresy dotyczą ładowania, rozładowania kondensatorów, itp, przy prądzie stałym.
A to tylko wycinek zastosowania elementów biernych(cewek, dławików, transformatorów, kondensatorów). Najciekawsze i najpoważniejsze rzeczy robią one przy prądzie przemiennym(chociażby sieć energetyczna/system elektroenergetyczny, jest na to żywym dowodem).

brzozi · Post autor: **brzozi** » 11 sie 2006, 9:36

Pomyśl z tym tyle inaczej - żarówka w lampie to 60 -75 W Z drugiej strony producenci na obudowie podaje maksymalną moc jaką może wystawić urządzenie.

Arnold_S. · Post autor: **Arnold_S.** » 11 sie 2006, 9:41

brzozi pisze:Pomyśl z tym tyle inaczej - żarówka w lampie to 60 -75 W Z drugiej strony producenci na obudowie podaje maksymalną moc jaką może wystawić urządzenie.

Mniej więcej łapię, ale porównanie "trochę" nie na miejscu.
To zupełnie inne klimaty(to, że lampka ma określoną wytrzymałość termiczną i nie powinno się wstawiać mocniejszej żarówki, bo się oprawa wytopi/spali).

Zasilacz transformatorowy, moc czynna, bierna, pozorna, to osobny temat, i nie ma nic do "żarówek w lampce".

P.S.
Tytuł tematu powinien brzmieć: Prawo Ohma dla prądu przemiennego.
Choć ludzie piszą raz tak, a raz inaczej, i się nie przejmują(taka moda na "bylejakość")...
http://www.google.pl/search?q=prawo+ohm ... +zmiennego
http://www.google.pl/search?hl=pl&q=pra ... zemiennego
Przy prądzie zmiennym(np. załączanie kondensatora do bateryjki), występują tzw. Stany Nieustalone, i nie liczy się niczego wprost z Prawa Ohma(ono jest do obliczeń statycznych, gdy warunki w danym obwodzie są stabilne).

Brzozza93 · Post autor: **Brzozza93** » 11 sie 2006, 10:16

Arnold_S. pisze:Chyba nie jesteś kolejną osobą, która sobie myśli, że wszystkie urządzenia zawsze żrą tyle, ile mają napisane na naklejce

Oczywiście że tak nie myślę. To nie miałoby sensu.

Daymian · Post autor: **Daymian** » 11 sie 2006, 16:36

Oprawka żarówki sie stopi? A do zasiaczy sie to nie stosuje???? Jakby sie przesadziło z wyciskaniem prądu z transformatora to też sie stopi/spalił

A co do prawa ohma to stosuje sie on ZAWSZE!!! Nawet do prądu przemiennego z tą drobną różnicą że wtedy musi być bardoz szybko rozpatrywane...a dlatego że nienadążymy tego robić

i potrzebana nam najczęściej w tymch wypadkach moc średnia a nie chwilowa to wtedy dochodzą te chwilowe właściwości cewek i kondenstatorów (różne opory chwilowe) które mają swoje odzwierciedlenie w dodatkowych literkach we wzorze.

Anax · Post autor: **Anax** » 11 sie 2006, 17:04

Daymian pisze: A co do prawa ohma to stosuje sie on ZAWSZE!!! Nawet do prądu przemiennego z tą drobną różnicą że wtedy musi być bardoz szybko rozpatrywane...a dlatego że nienadążymy tego robić

Ciutek bez sensu, bo - powiedzmy zatrzymujesz czas w momencie pomiaru - prąd płynie w jedną stronę - czyli jest to napięcie stałe.

Ktoś zrozumiał?

Arnold_S. · Post autor: **Arnold_S.** » 11 sie 2006, 17:23

Daymian pisze:Oprawka żarówki sie stopi? A do zasiaczy sie to nie stosuje???? Jakby sie przesadziło z wyciskaniem prądu z transformatora to też sie stopi/spalił

A co do prawa ohma to stosuje sie on ZAWSZE!!! Nawet do prądu przemiennego z tą drobną różnicą że wtedy musi być bardoz szybko rozpatrywane...a dlatego że nienadążymy tego robić i potrzebana nam najczęściej w tymch wypadkach moc średnia a nie chwilowa to wtedy dochodzą te chwilowe właściwości cewek i kondenstatorów (różne opory chwilowe) które mają swoje odzwierciedlenie w dodatkowych literkach we wzorze.

1) Oczywiście, że się zasilacz uszkodzi(jak będzie przeciążony/zwarty), ale co to ma do mocy czynnej, biernej, pozornej, i do tematu?

2) Prawo Ohma NIE działa "ZAWSZE".
-> W stanach nieustalonych nie działa(nie wyliczysz nic ze wzoru R=U/I).
-> W obwodach nieliniowych nie działa(R=U/I jest prawdziwe tylko w określonych punktach charakterystyki danego elementu).

3) Przy prądzie przemiennym nic nie musi być "szybko rozpatrywane".
Po to są wartości skuteczne napięć i prądów(te ~230V w gniazdku to też wartość skuteczna, szczyt sinusa sięga 325V), i zależności na reaktancje(pojemnościową i indukcyjną).
Do obliczania obwodów prądu przemiennego dobra jest metoda symboliczna:
http://www.google.pl/search?q=metoda+symboliczna
Bawienie się w wartości chwilowe nie ma sensu.

Daymian · Post autor: **Daymian** » 11 sie 2006, 20:11

Arnoldzie_S.....pomyśl! Prawo ohma działa ZAWSZE!!! Tylko w tym problem że oprór elementów indukcyjnych i pojemnościowych sie zmienia (np. inny opór przedstawia naładowany kondensator a inny nienaładowany) dlatego używa sie tych sinusów, cosinusów, wartości skutecznym itp. To są jakby teoretyczne rozważania! Jeśli byś dokonał pomiaru w szystkich punktach układu biorąc pod uwage CHWILOWE opory kondensatorów i cewek to okazało by sie że wszystko sie zgadza!!! Tylko wyobraź sobie czas pomiaru np. 1ns. Jednak to mało praktyczne dlatego używa sie wartości średnich. To są TEORETYCZNE rozważania żeby udowodnić słuszność prawa ohma dla każdego obwodu...tylko nieliniowe mają to do siebie że te zmierzone wartości co 1ns przez np. 10 minut trzeba uśrednić.

A po tym wszystkim wychodzi wzór na wartośc chwilową.
Jesli masz jeszcze jakieś zastrzeżenia co do prawa ohma to już do tych co piszą książki od fizyki.

Tak na marginesie to pisałem prace na temat "Prawdziwość prawa ohma dla obwodów prądu przemiennego".

Brzozza93 · Post autor: **Brzozza93** » 11 sie 2006, 20:42

No więc jak mam obliczyć moc w watach dowolnego odbiornika prądu przemiennego znając napięcie i natężenie??
Proszę o konkretne wzory, a nie o:

... Prawo ohma działa ZAWSZE!!! Tylko w tym problem że oprór elementów indukcyjnych i pojemnościowych sie zmienia (np. inny opór przedstawia naładowany kondensator a inny nienaładowany) dlatego używa sie tych sinusów, cosinusów, wartości skutecznym itp. To są jakby teoretyczne rozważania....bla...bla.....bla...

!!!

Arnold_S. · Post autor: **Arnold_S.** » 11 sie 2006, 21:35

Brzozza93 pisze:No więc jak mam obliczyć moc w watach dowolnego odbiornika prądu przemiennego znając napięcie i natężenie??
Proszę o konkretne wzory[...]

Czytałeś temat, do którego link podałem?
Czytałeś definicje z wikipedii(moc czynna, pozorna)?
http://pl.wikipedia.org/wiki/Moc_czynna

Samo napięcie i natężenie nie wystarczy, aby obliczyć moc czynną jakiegoś odbiornika prądu przemiennego. Koniec.
Chcesz wiedzieć dokładnie, to kup watomierz(albo użyj domowego licznika energii) i zmierz.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Daymian - chodzi właśnie o praktyczną przydatność "surowego" Prawa Ohma w różnych sytuacjach(jak stan nieustalony, czy obwody nieliniowe).
Sam genialny wzór R=U/I w pojedynkę nie rozwiązuje Wszystkiego, Zawsze i Wszędzie.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Poza tym temat dotyczy mocy. Autor pomieszał na początku moc z Prawem Ohma.
Mocy się nie liczy "z Prawa Ohma"...
Do liczenia mocy są wzory na moc.

brzozi · Post autor: **brzozi** » 12 sie 2006, 11:02

Chyba niepotrzebnie namieszaliści

W większości sprzętów domowych można przyjąć że dominuje moc czynna (i ona jest zazwyczaj podawana na obudowie). Tak naprawdę sprawy mocy biernaj są istotne przy zastosowaniach przemysłowych, szczególnie jej pobór z sieci energetycznej. Na nasze gdybania "domowe" czy wynik nam wyjdzie 1-2W w jedną czy drugą stronę to nic się nie stanie.
Co do prawa Ohma w stanach nieustalonych też ono funkcjonuje jest tylko jedno ale że tyczy się ono jednej konkretnej chwili czasu, najlepiej nieskończenie krótkiej.
Co do żarówki - bo się trochę zagapiłem przy tępie dyskusji chodziło o porównanie ilości pobieranej mocy, zwróćcie uwagę że w komputerze zasilacz nie będzie dostarczał cały czas takiej samej mocy. Często przejmujemy się energią pobieraną przez komputer a nad głową świecą nam 100W żarówki

Na marginesie jak wy się lubicie przegadywać

Arnold_S. · Post autor: **Arnold_S.** » 12 sie 2006, 13:15

brzozi pisze:Chyba niepotrzebnie namieszaliści W większości sprzętów domowych można przyjąć że dominuje moc czynna (i ona jest zazwyczaj podawana na obudowie). Tak naprawdę sprawy mocy biernaj są istotne przy zastosowaniach przemysłowych, szczególnie jej pobór z sieci energetycznej. Na nasze gdybania "domowe" czy wynik nam wyjdzie 1-2W w jedną czy drugą stronę to nic się nie stanie.

Niby dominują odbiorniki o charakterze rezystancyjnym, ale nie do końca.
Innych odbiorników nie można tak po prostu pomijać.

Przykładem jest każda lodówka(albo wszystko, co się składa głównie z silnika indukcyjnego).
Pobawiłem się niedawno w pomiary(nudziło mi się w domu).
Pomierzyłem jak się zachowuje maszyna do pompowania kół(zrobiona właśnie z kompresora ze starej lodówki).
Tak wygląda kompresor(jak ktoś nigdy nie widział lodówki "od tyłu"):
Obrazek

Mierzone było napięcie(woltomierz LE-1), prąd(amperomierz LE-1) oraz moc(watomierz LW-1).
Wynik:
U=238V
P=125,0W
I=0,93A
Moc pozorna S=U*I=220,2VA prawie dwa razy większa od czynnej.
cosφ=P/S=0,57(kompresor pracował "na luzie" - pod obciążeniem było nieco lepiej, trochę większy cosinus).

W świetlówkach(tradycyjnych na dławiku), jest podobnie(mają charakter R-L).

Innym przykładem może być sprzęt audio(normalne wzmacniacze, na klasycznych zasilaczach transformatorowych, choćby nasze Unitry, Diory). Z tyłu na naklejce mają podawany pobór z sieci w woltoamperach[VA]...
Przykładowo wzmacniacz Diora WS-502 ma moc znamionową 2x35W, a napisali, że z sieci żre 200VA.
Nawet stary Zodiak ma 2x15W, a max. pobór z sieci 100VA(taki jest napisane z tyłu).
Jak widać zasilacz na transformatorze musi mieć S większe od P. To normalne.
Wiemy, że zasilacz autora tematu żre z sieci S=230V*0,1A=23VA.
Przydałoby się jeszcze wiedzieć, jakie są dane wyjściowe(znamionowe)...ale można już założyć, że ten zasilacz na wyjściu nie daje więcj niż 20W.

Kolejny odbiornik mocno odbiegający od rezystancyjnego, to komputer, monitor do niego, TV, DVD, czy "żarówka energooszczędna/kompaktowa".
Zasilacze impulsowe mają charakter pojemnościowo-rezystancyjny(cosφ w okolicach 0,6).

Nie jest więc tak wesoło, jakby się wydawało.
Więcej czasu w ciągu doby pracują jednak urządzenia inne niż czysto rezystancyjne.
Czajnik elektryczny, grzejniki(wiosna/lato), ogrzewacz wody, nie pracują cały czas.
Komputer, TV, lodówka, to co innego.

GAVRON · Post autor: **GAVRON** » 12 sie 2006, 13:55

No, a jakby tak policzyć że takie odbiorniki są w każdym domu, to się nam zrobi niezły bilansik.

Kupa prądu na AFL-kach, a zero z niego pożytku (jednym słowem straty).

P.S. Dla niewtajemniczonych:

AFL – linka aluminiowo-stalowa (rdzeń stalowy, a na zewnątrz aluminium) stosowana do budowy linii przesyłowych SN i WN.

Arnold_S. · Post autor: **Arnold_S.** » 12 sie 2006, 15:38

No, to nie tylko kwestia samych linii(napowietrznych/kablowych), ale też aparatów w rozdzielniach/stacjach.
Chodzi o wyłączniki, rozłączniki, odłączniki, przełączniki, styczniki, bezpieczniki.
To wszystko musi być "przewymiarowane"(dobrane na większe prądy), gdy w danym odcinku sieci nie ma kompensacji mocy biernej.

A porządny wyłącznik SN, czy WN, kosztuje tyle, co dobry samochód prosto z salonu.

Inna sprawa, poza samym "kosinusem fi", to wyższe harmoniczne generowane przez zasilacze impulsowe(każde odształcenie od sinusa, to obecność innych f niż podstawowe 50Hz).
Głównie trzecia harmoniczna(150Hz), to demon prześladujący energetyków, bo powoduje przegrzewanie linii, transformatorów, uzwojeń silników.

P.S.
Prostacka metoda podglądu kształtu prądu różnych odbiorników:
http://elportal.pl/forum/viewtopic.php?t=1881&start=15

Prawa Ohma przy prądzie przemiennym

Prawa Ohma przy prądzie przemiennym

:-)

:-)

:)

...