P=UI公式適用於哪些電路?你會正確計算三相電機功率嗎?

上初中物理就學過P=UI這個計算電功率的公式,相信大家對這個公式都不陌生。

但這個最基本的公式不是適用所有電路的,一般情況下只適用於直流電路和交流純電阻電路。直流電路不用說。交流純電阻電路就是電能完全轉化為內能的電路,如:白熾燈,電爐,電烤箱等。

P=UI公式適用於哪些電路?你會正確計算三相電機功率嗎?

白熾燈

P=UI公式適用於哪些電路?你會正確計算三相電機功率嗎?

電爐

其實正弦交流電路功率計算公式是P=UIcosφ(cosφ就是功率因數)φ為電壓和電流的相位差,純電阻電路φ=0,根據三角函數推出,cos0°=sin90°=1,所有,此公式可以簡化為P=UI。

對於感性負載和容性負載來說,電壓和電流就存在相位差,(純感性負載電壓超前電流90度,純容性是電流超前電壓90°)φ不為0,cosφ不等於1,所以就不能按P=UI來計算。

曾有初學電工的朋友問我,說一臺3000瓦的三相電機,電流=功率/電壓=3000/380=7.89A,為什麼不對呢?

P=UI公式適用於哪些電路?你會正確計算三相電機功率嗎?

電機

這就涉及到三相功率的計算,P=UIcosφ是單相功率計算,三相功率計算公式是:P=3U相I相cosφ,這個公式中的電壓和電流指的是相電壓和相電流,但咱們平時所說的額定電壓、額定電流指的是線電壓和線電流。這就要看負載的連接方式,當負載為對稱的星形聯接時線電壓=√3相電壓,線電流=相電流;當負載為對稱的三角形聯接時,線電壓=相電壓,線電流=√3相電流。所以無論對稱負載是星形聯接還是三角形聯接,P=3U相I相cosφ都可演變為P=√3U線I線cosφ,再通過這個公式就可以計算出線電壓和線電流。

對於三相異步電機功率的計算,還要考慮電機的效率,所以公式為:P=√3×U×I×COSΦ×η,例如計算3000瓦三相電機電流,(功率因數取0.86,效率取0.88的話)可代入公式,3000=√3×380×I×0.86×0.88,I=6.02A。初學電工和零基礎的朋友可以觀看我“專欄”裡系列視頻《土電工手把手帶你電工入門》,師父帶徒弟方式,最直觀的實物演練教學。可點擊下面連接進入我的“專欄”。


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