Как вычислить мощность тока — Морской флот
Прежде чем рассматривать электрическую мощность, следует определиться, что же представляет собой мощность вообще, как физическое понятие. Обычно, говоря об этой величине, подразумевается определенная внутренняя энергия или сила, которой обладает какой-либо объект. Это может быть мощность устройства, например, двигателя или действия (взрыв). Ее не следует путать с силой, поскольку это различные понятия, хотя и находящиеся в определенной зависимости между собой. Любые физические действия совершаются под влиянием силы. С ее помощью проделывается определенный путь, то есть выполняется работа. В свою очередь, работа А, проделанная в течение определенного времени t, составит значение мощности, выраженное формулой: N = A/t (Вт = Дж/с).
Другое понятие мощности связано со скоростью преобразования энергии той или иной системы. Одним из таких преобразований является мощность электрического тока, с помощью которой также выполняется множество различных работ. В первую очередь она связана с электродвигателями и другими устройствами, выполняющими полезные действия.
Что такое мощность электрического тока
Мощность тока связана сразу с несколькими физическими величинами. Напряжение (U) представляет собой работу, затрачиваемую на перемещение 1 кулона. Сила тока (I) соответствует количеству кулонов, проходящих за 1 секунду. Таким образом, ток, умноженный на напряжение (I x U), соответствует полной работе, выполненной за 1 секунду. Полученное значение и будет мощностью электрического тока.
Приведенная формула мощности тока показывает, что мощность находится в одинаковой зависимости от силы тока и напряжения. Отсюда следует, что одно и то же значение этого параметра можно получить за счет большого тока и малого напряжения и, наоборот, при высоком напряжении и малом токе. Это свойство позволяет передавать электроэнергию на дальние расстояния от источника к потребителям. В процессе передачи ток преобразуется с помощью трансформаторов, установленных на повышающих и понижающих подстанциях.
Существует два основных вида электрической мощности – активная и реактивная. В первом случае происходит безвозвратное превращение мощности электрического тока в механическую, световую, тепловую и другие виды энергии. Для нее применяется единица измерения – ватт. 1Вт = 1В х 1А. На производстве и в быту используются более крупные значения – киловатты и мегаватты.
К реактивной мощности относится такая электрическая нагрузка, которая создается в устройствах за счет индуктивных и емкостных колебаний энергии электромагнитного поля. В переменном токе эта величина представляет собой произведение, выраженное следующей формулой: Q = U х I х sin(угла). Синус угла означает сдвиг фаз между рабочим током и падением напряжения. Q является реактивной мощностью, измеряемой в Вар – вольт-ампер реактивный. Данные расчеты помогают эффективно решить вопрос, как найти мощность электрического тока, а формула, существующая для этого, позволяет быстро выполнить вычисления.
Обе мощности можно наглядно рассмотреть на простом примере. Какое-либо электротехническое устройство оборудовано нагревательными элементами – ТЭНами и электродвигателем. Для изготовления ТЭНов используется материал, обладающий высоким сопротивлением, поэтому при прохождении по нему тока, вся электрическая энергия преобразуется в тепловую. Данный пример очень точно характеризует активную электрическую мощность.
Что касается электродвигателя, то внутри него расположена медная обмотка, обладающая индуктивностью, которая, в свою очередь, обладает эффектом самоиндукции. Благодаря этому эффекту, происходит частичный возврат электричества обратно в сеть. Возвращаемая энергия характеризуется небольшим смещением в параметрах напряжения и тока, оказывая негативное влияние на электрическую сеть в виде дополнительных перегрузок.
Такие же свойства имеют и конденсаторы из-за своей электрической емкости, когда накопленный заряд отдается обратно. Здесь также смещаются значения тока и напряжения, только в противоположном направлении. Данная энергия индуктивности и емкости, со смещением по фазе относительно значений действующей электросети, как раз и есть реактивная электрическая мощность. Благодаря противоположному эффекту индуктивности и емкости в отношении сдвига фазы, становится возможным выполнить компенсацию реактивной мощности, повышая, тем самым, эффективность и качество электроснабжения.
По какой формуле вычисляется мощность электрического тока
Правильное и точное решение вопроса чему равна мощность электрического тока, играет решающую роль в деле обеспечения безопасной эксплуатации электропроводки, предупреждения возгораний из-за неправильно выбранного сечения проводов и кабелей. Мощность тока в активной цепи зависит от силы тока и напряжения. Для измерения силы тока существует прибор – амперметр. Однако не всегда возможно воспользоваться этим прибором, особенно когда проект здания еще только составляется, а электрической цепи просто не существует. Для таких случаев предусмотрена специальная методика проведения расчетов. Силу тока можно определить по формуле при наличии значений мощности, напряжения сети и характера нагрузки.
Существует формула мощности тока, применительно к постоянным значениям силы тока и напряжения: P = U x I. При наличии сдвига фаз между силой тока и напряжением, для расчетов используется уже другая формула: P = U x I х cos φ. Кроме того, мощность можно определить заранее путем суммирования мощности всех приборов, которые запланированы к вводу в эксплуатацию и подключению к сети. Эти данные имеются в технических паспортах и руководствах по эксплуатации устройств и оборудования.
Таким образом, формула определения мощности электрического тока позволяет вычислить силу тока для однофазной сети: I = P/(U x cos φ), где cos φ представляет собой коэффициент мощности. При наличии трехфазной электрической сети сила тока вычисляется по такой же формуле, только к ней добавляется фазный коэффициент 1,73: I = P/(1,73 х U x cos φ). Коэффициент мощности полностью зависит от характера планируемой нагрузки. Если предполагается использовать лишь лампы освещения или нагревательные приборы, то он будет составлять единицу.
При наличии реактивных составляющих в активных нагрузках, коэффициент мощности уже считается как 0,95. Данный фактор обязательно учитывается в зависимости от того, какой тип электропроводки используется. Если приборы и оборудование обладают достаточно высокой мощностью, то коэффициент составит 0,8. Это касается сварочных аппаратов, электродвигателей и других аналогичных устройств.
Для расчетов при наличии однофазного тока значение напряжения принимается 220 вольт. Если присутствует трехфазный ток, расчетное напряжение составит 380 вольт. Однако с целью получения максимально точных результатов, необходимо использовать в расчетах фактическое значение напряжения, измеренное специальными приборами.
От чего зависит мощность тока
Мощность тока, различных приборов и оборудования зависит сразу от двух основных величин – силы тока и напряжения. Чем выше ток, тем больше значение мощности, соответственно, при повышении напряжения, мощность также возрастает. Если напряжение и сила тока увеличиваются одновременно, то мощность электрического тока будет возрастать как произведение той и другой величины: N = I x U.
Очень часто возникает вопрос, в чем измеряется мощность тока? Основной единицей измерения этой величины является 1 ватт (Вт). Таким образом, 1 ватт является мощностью устройства, потребляющего ток силой в 1 ампер, при напряжении 1 вольт. Подобной мощностью обладает, например, лампочка от обычного карманного фонарика.
Расчетное значение мощности позволяет точно определить расход электрической энергии. Для этого необходимо взять произведение мощности и времени. Сама формула выглядит так: W = IUt где W является расходом электроэнергии, произведение IU – мощностью, а t – количеством отработанного времени. Например, чем больше продолжается работа электрического двигателя, тем большая работа им совершается. Соответственно возрастает и потребление электроэнергии.
Наверное, каждый кто делал или делает ремонт электрики сталкивался с проблемой определения той или иной электрической величины. Для кого-то это становится настоящим камнем преткновения, а для кого-то все предельно ясно и каких-либо сложностей при определении той или иной величины нет. Данная статья посвящена именно первой категории – то есть для тех, кто не очень силен в теории электрических цепей и тех показателей, которые для них характерны.
Итак, для начала вернемся немного в прошлое и постараемся вспомнить школьный курс физики, касательно электрики. Как мы помним, основные электрические величины определяются на основании всего одного закона – закона Ома. Именно этот закон является базой проведения абсолютно для любых расчетов и имеет вид:
Отметим, что в данном случае речь идет о расчете самой простейшей электрической цепи, которая выглядит следующим образом:
Подчеркнем, что абсолютно любой расчет ведется именно посредством этой формулы. То есть путем не сложных математических вычислений можно определить ту или иную величину зная при этом два иных электрических параметра. Как бы там ни было, наш ресурс призван упростить жизнь тому кто делает ремонт, а поэтому мы упростим решение задачи определения электрических параметров, вывив основные формулы и предоставив возможность произвести расчет электрических цепей онлайн.
Как узнать ток зная мощность и напряжение?
В данном случае формула вычисления выглядит следующим образом:
Расчет силы тока онлайн:
(Не целые числа вводим через точку. Например: 0.5)
Как узнать напряжение зная силу тока?
Для того, чтобы узнать напряжение, зная при этом сопротивление потребителя тока можно воспользоваться формулой:
Расчет напряжения онлайн:
Если же сопротивление неизвестно, но зато известна мощность потребителя, то напряжение вычисляется по формуле:
Определение величины онлайн:
Как рассчитать мощность зная силу тока и напряжения?
Здесь необходимо знать величины действующего напряжения и действующей силы тока в электрической цепи. Согласно формуле предоставленной выше, мощность определяется путем умножения силы тока на действующее напряжение.
Расчет цепи онлайн:
Как определить потребляемую мощность цепи имея тестер, который меряет сопротивление?
Этот вопрос был задан в комментарие в одном из материалов нашего сайта. Поспешим дать ответ на этот вопрос. Итак, для начала измеряем тестером сопротивление электроприбора (для этого достаточно подсоединить щупы тестера к вилке шнура питания). Узнав сопротивление мы можем определить и мощность, для чего необходимо напряжение в квадрате разделить на сопротивление.
Формула расчета сечения провода и как определяется сечение провода
Довольно много вопросов связано с определением сечения провода при построении электропроводки. Если углубиться в электротехническую теорию, то формула расчета сечения имеет такой вид:
Конечно же, на практике, такой формулой пользуются довольно редко, прибегая к более простой схеме вычислений. Эта схема довольно проста: определяют силу тока, которая будет действовать в цепи, после чего согласно специальной таблице определяют сечение. Более детально по этому поводу можно почитать в материале – «Сечение провода для электропроводки»
Приведем пример. Есть бойлер мощностью 2000 Вт, какое сечение провода должно быть, чтобы подключить его к бытовой электропрводке? Для начала определим силу тока, которая будет действовать в цепи:
Как видим, сила тока получается довольно приличной. Округляем значение до 10 А и обращаемся к таблице:
Таким образом, для нашего бойлера потребуется провод сечением 1,7 мм. Для большей надежности используем провод сечением 2 или 2,5 мм.
Рекомендуем ознакомиться:
Определение
Мощность – это скалярная величина. В общем случае она равна отношению выполненной работы ко времени:
P=dA/dt
Простыми словами эта величина определяет, как быстро выполняется работа. Она может обозначаться не только буквой P, но и W или N, измеряется в Ваттах или киловаттах, что сокращенно пишется как Вт и кВт соответственно.
Электрическая мощность равна произведению тока на напряжение или:
P=UI
Как это связано с работой? U – это отношение работы по переносу единичного заряда, а I определяет, какой заряд прошёл через провод за единицу времени. В результате преобразований и получилась такая формула, с помощью которой можно найти мощность, зная силу тока и напряжение.
Формулы для расчётов цепи постоянного тока
Проще всего посчитать мощность для цепи постоянного тока. Если есть сила тока и напряжение, тогда нужно просто по формуле, приведенной выше, выполнить расчет:
P=UI
Но не всегда есть возможность найти мощность по току и напряжению. Если вам они не известны – вы можете определить P, зная сопротивление и напряжение:
P=U 2 /R
Также можно выполнить расчет, зная ток и сопротивление:
P=I 2 *R
Последними двумя формулами удобен расчёт мощности участка цепи, если вы знаете R элемента I или U, которое на нём падает.
Для переменного тока
Однако для электрической цепи переменного тока нужно учитывать полную, активную и реактивную, а также коэффициент мощности (соsФ). Подробнее все эти понятия мы рассматривали в этой статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.
Отметим лишь, что чтобы найти полную мощность в однофазной сети по току и напряжению нужно их перемножить:
S=UI
Результат получится в вольт-амперах, чтобы определить активную мощность (ватты), нужно S умножить на коэффициент cosФ. Его можно найти в технической документации на устройство.
P=UIcosФ
Для определения реактивной мощности (вольт-амперы реактивные) вместо cosФ используют sinФ.
Q=UIsinФ
Или выразить из этого выражения:
И отсюда вычислить искомую величину.
Найти мощность в трёхфазной сети также несложно, для определения S (полной) воспользуйтесь формулой расчета по току и фазному напряжению:
А зная Uлинейное:
1,73 или корень из 3 – эта величина используется для расчётов трёхфазных цепей.
Тогда по аналогии чтобы найти P активную:
Определить реактивную мощность можно:
На этом теоретические сведения заканчиваются и мы перейдём к практике.
Пример расчёта полной мощности для электродвигателя
Мощность у электродвигателей бывает полезная или механическая на валу и электрическая. Они отличаются на величину коэффициента полезного действия (КПД), эта информация обычно указана на шильдике электродвигателя.
Отсюда берём данные для расчета подключения в треугольник на Uлинейное 380 Вольт:
Тогда найти активную электрическую мощность можно по формуле:
P=Pна валу/n=160000/0,94=170213 Вт
Теперь можно найти S:
Именно её нужно найти и учитывать, подбирая кабель или трансформатор для электродвигателя. На этом расчёты окончены.
Расчет для параллельного и последовательного подключения
При расчете схемы электронного устройства часто нужно найти мощность, которая выделяется на отдельном элементе. Тогда нужно определить, какое напряжение падает на нём, если речь идёт о последовательном подключении, или какая сила тока протекает при параллельном включении, рассмотрим конкретные случаи.
Здесь Iобщий равен:
На каждом резисторе R1 и R2, так как их сопротивление одинаково, напряжение падает по:
И выделяется по:
Pна резисторе=UI=6*0,6=3,6 Ватта
Тогда при параллельном подключении в такой схеме:
Сначала ищем I в каждой ветви:
И выделяется на каждом по:
Или через общее сопротивление, тогда:
Все расчёты совпали, значит найденные значения верны.
Заключение
Как вы могли убедиться найти мощность цепи или её участка совсем несложно, неважно речь идёт о постоянке или переменке. Важнее правильно определить общее сопротивление, ток и напряжение. Кстати этих знаний уже достаточно для правильного определения параметров схемы и подбора элементов – на сколько ватт подбирать резисторы, сечения кабелей и трансформаторов. Также будьте внимательны при расчёте S полной при вычислении подкоренного выражения. Стоит добавить лишь то, что при оплате счетов за коммунальные услуги мы оплачиваем за киловатт-часы или кВт/ч, они равняются количеству мощности, потребленной за промежуток времени. Например, если вы подключили 2 киловаттный обогреватель на пол часа, то счётчик намотает 1 кВт/ч, а за час – 2 кВт/ч и так далее по аналогии.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:
Также читают:
Работа и мощность тока | Физика
Какую работу совершает электрический ток, проходя по тому или иному участку цепи? Чтобы определить это, вспомним, что такое напряжение. Согласно формуле (11.1) U = A/q. Отсюда следует, что
A = qU, (18.1)
где A — работа тока; q — электрический заряд, прошедший за данное время через рассматриваемый участок цепи. Подставляя в последнее равенство выражение q = It, получаем
A = IUt. (18.2)
Итак, чтобы найти работу тока на участке цепи, надо напряжение на концах этого участка U умножить на силу тока I и на время t, в течение которого совершалась работа.
Действие тока характеризуют не только работой A, но и мощностью P. Мощность тока показывает, какую работу совершает ток за единицу времени. Если за время t была совершена работа A, то мощность тока P = A/t. Подставляя в это равенство выражение (18.2), получаем
P = IU. (18.3)
Итак, чтобы найти мощность электрического тока P, надо силу тока I умножить на напряжение U
В Международной системе единиц (СИ) работу выражают в джоулях (Дж), мощность — в ваттах (Вт), а время — в секундах (с). При этом
1 Вт = 1 Дж/с, 1 Дж = 1 Вт · с.
Мощности некоторых электроустройств, выраженные в киловаттах (1 кВт = 1000 Вт), приведены в таблице 5.
Рассчитаем наибольшую допустимую мощность потребителей электроэнергии, которые могут одновременно работать в квартире. Так как в жилых зданиях сила тока в проводке не должна превышать I = 10 А, то при напряжении U = 220 В соответствующая электрическая мощность оказывается равной:
P = 10 A · 220 В = 2200 Вт = 2,2 кВт.
Одновременное включение в сеть приборов с большей суммарной мощностью приведет к увеличению силы тока и потому недопустимо.
В быту работу тока (или израсходованную на совершение этой работы электроэнергию) измеряют с помощью специального прибора, называемого электрическим счетчиком (счетчиком электроэнергии). При прохождении тока через этот счетчик внутри его начинает вращаться легкий алюминиевый диск. Скорость его вращения оказывается пропорциональной силе тока и напряжению. Поэтому по числу оборотов, сделанных им за данное время, можно судить о работе, совершенной током за это время. Работа тока при этом выражается обычно в киловатт-часах (кВт·ч).
1 кВт·ч — это работа, совершаемая электрическим током мощностью 1 кВт в течение 1 ч. Так как 1 кВт = 1000 Вт, а 1 ч = 3600 с, то
1 кВт·ч = 1000 Вт · 3600 с = 3 600 000 Дж.
??? 1. Как находится работа электрического тока? 2. По какой формуле находится мощность тока? 3. С помощью какого прибора измеряют работу тока? Какая единица работы при этом используется? 4. Сложите мощности всех имеющихся у вас дома электрических устройств. Допустимо ли их одновременное включение в сеть? Почему?
Экспериментальное задание. Рассмотрите у себя дома счетчик электроэнергии. Выясните, как снимаются с него показания. Измерьте с его помощью электроэнергию, израсходованную задень. В течение следующего дня старайтесь экономить энергию — не оставляйте включенным свет, если это не нужно; выключайте электроприборы, которыми в данный момент не пользуетесь; не смотрите все подряд по телевизору. После этого определите с помощью счетчика, сколько электроэнергии вам удалось сэкономить. Вычислите стоимость этой энергии. Сколько денег вам удастся сберечь при подобной экономии энергии за месяц?
Как найти мощность тока — формула и правила расчета
Электричество осваивалось по мере развития науки. Для него были придуманы формулы и законы, позволяющие сделать количественную и качественную оценки. Ученые и естествоиспытатели во всем мире приложили немало сил к изучению электричества. Многие формулы и законы названы по их фамилиям. Дж. Уатт, английский ученый-физик — из их числа. В честь него названа единица эл. мощности — 1 ватт (сокращенно — Вт).
Современная жизнь и электрическая энергия стали неразрывно связанными. Скорее всего, большинство наших читателей помнят из школьного образования или последующего обучения информацию относительно эл. мощности. Эта статья освежит их знания и поможет лучше ориентироваться в характеристиках электрических приборов, поскольку и дома, и на работе часто приходится:
- рассчитать мощность;
- найти мощность;
- найти силу тока;
- рассчитать силу тока;
- найти ток;
- определить силу тока.
Существуют и такие распространенные задачи:
- как вычислить перегрузочную способность электропроводки;
- как определить минимальное сечение проводов;
- как рассчитать мощность сопротивления;
- как посчитать параметры предохранителей.
Чтобы лучше понять, как найти мощность в электрических цепях, коими является все, что присоединено к источникам электроэнергии, надо обратиться к самой сути ее единицы измерения. Итак,
Что такое 1 ваттПо определению единицы эл. мощности, обозначаемой обычно как Р, очевидна ее связь с законом Ома. Если этот закон действует для электрической цепи, а при этом известны напряжение и сопротивление, определяется сила тока, и затем вычисляется эл. мощность в этой электрической цепи по формуле:
p = u x i
Или, говоря словами, сила тока, умноженная на величину напряжения, позволяет получить величину эл. мощности.
Эта формула дает возможность определить мощность через ток. Чтобы найти силу тока, надо либо воспользоваться амперметром, либо вычислить данный параметр по формуле закона Ома для участка электрической цепи. Приведенная выше формула также позволяет определять ток через мощность и напряжение. Каждый электрический прибор имеет определенную электрическую мощность. При подключении его к электрической сети 220 В можно узнать потребляемый электроток. Чтобы рассчитать его величину, паспортное значение эл. мощности делится на 220.
- Такие расчеты всегда необходимы для правильной эксплуатации домашней электросети. Вычисления эл. мощностей бытовых электроприборов, одновременно подключенных к электросети, позволяет своевременно выявить перегрузку по току электропроводки в квартире, частном доме или на даче.
По мощности каждого электроприбора и величине напряжения (220 или 380 вольт) рассчитывается электроток, потребляемый из розетки. Зная схему соединения розеток, находится пара проводов, питающая всю нагрузку. Электротоки всех присоединенных электроприборов в этой паре будут суммироваться. По мере нарастания тока усиливается зависимость эффективности проводника от его конструкции. Начинает проявляться поверхностный эффект (альтернативное название — скин-эффект).
Скин-эффектВеличина сопротивления провода, определенная измерительным прибором, и его сопротивление, которое можно узнать, основываясь на показаниях амперметра и вольтметра, все больше отличаются при этом. Поэтому, если мы нашли расчетным путем величины токовых значений для нагрузок, без измерения силы суммарного электротока мы не найдем реальную величину эл. мощности в этом проводе. Чтобы избежать трудоемких измерений, по специальным таблицам находят данные, соответствующие параметрам электрической цепи. Такие нахождения делают возможным определить мощность быстро и просто.
Параметры электрической цепи, такие как сопротивление, мощность и напряжение всегда взаимосвязаны. Мощность от силы тока находится всегда в прямо пропорциональном увеличении или уменьшении. Однако в зависимости от его природы различают эл. мощность:
- полную;
- активную;
- реактивную.
Фактически всегда имеет место мощность тока. Она проявляется в виде электромагнитных явлений. В резисторе это электромагнитные излучения с длинами волн в инфракрасном спектре — тепловое излучение. В трансформаторах, дросселях и катушках индуктивности это электромагнитные поля. В конденсаторах это электростатические поля. Если превышать величину эл. мощности, рассчитанную для каждого электрического прибора, сокращается в той или иной мере срок его службы.
Активная эл. мощность характерна для электронных приборов и проводников, работающих на постоянном электротоке. Найти ее проще всего по формуле произведения напряжения и тока. Однако на переменном электротоке все значительно сложнее. Активное сопротивление, которое характерно для всего, что проводит электрический ток, дополняется реактивным сопротивлением. А последнее зависит от частоты электротока и напряжения. Поэтому используется полная эл. мощность, которая включает все особенности элемента электрической цепи.
Ее расчет без современных методов вычисления для обычных пользователей — задача сложная. Для упрощения служат специальные онлайн-калькуляторы. Каждый пользователь интернета теперь может высказаться в манере Архимеда о рычаге: «Дайте мне онлайн-калькулятор, и я вычислю любую эл. мощность».
Полезная информация
Таблица 3 Похожие статьи:4.5. Мощность тока. Закон Джоуля
Рассмотрим произвольный участок цепи постоянного тока, к концам которого приложено напряжение U. За время t через каждое сечение проводника проходит заряд . Это равносильно тому, что заряд q переносится за время t из одного конца проводника в другой.
При этом силы электростатического поля и сторонние силы, действующие на данном участке, совершают работу . Разделив работу на время
Эта мощность может расходоваться на совершение работы над внешними телами; на протекание химических реакций; на нагревание данного участка цепи и др.
В случае, когда проводник неподвижен и химических превращений в нем
не совершается, работа тока затрачивается на увеличение внутренней энергии
проводника, в результате чего проводник нагревается. Принято говорить,
что при протекании тока в проводнике выделяется тепло
(4.1)
Это соотношение называется законом Джоуля — Ленца. Оно было экспериментально установлено английским физиком Д. П. Джоулем и подтверждено точными опытами Э. Х. Ленца.
Если сила тока изменяется со временем, то количество теплоты, выделяющееся
в проводнике за время t, вычисляется по формуле
.
От формулы (4.1), можно перейти к выражению, характеризующему выделение тепла в различных точках проводника. Выделим в проводнике элементарный объем в виде цилиндра. Согласно закону Джоуля — Ленца, за время dt, в этом объеме выделится количество теплоты,
где — dV элементарный объем. Разделив это выражение на dV и dt, найдем количество теплоты, выделяющееся в единице объема в единицу времени:.
Величину называют удельной тепловой мощностью тока. Эта формула представляет собой дифференциальную форму закона Джоуля — Ленца.Вопросы
1) В чем заключается физический смысл удельной тепловой мощности тока2) Напишите закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах
инструкция с формулой, таблицей и онлайн формой
Иногда можно услышать такой простой вопрос: «какая мощность в розетке?». Ответ, как ни странно, чаще всего такой: 10 ампер. Или – 220 вольт. Понятно, что вопрос – дурацкий. Но и объяснение не лучше – «А на розетке так написано».
Оглавление статьи:
Мощность и ток
Если правильно отвечать на поставленный вопрос, то для читателей, прогуливающих в детстве уроки физики, можно сказать, что мощность электричества зависит от двух величин:
- величины напряжения;
- силы тока.
В общем, эти две величины определяют величину мощности как переменного, так и постоянного тока. Память может подсказать что-то типа: для участка цепи, для полной цепи. Это отголоски того же школьного учебника физики, где говорится о законе Ома.
Рекомендуем портал опытных и начинающих электриков: https://electrikexpert.ru
Да, этот знаменитый закон и позволяет рассчитать мощность электрического тока. Конечно, школьная программа представляла этот закон для цепей постоянного тока, но суть от этого не меняется. Формула вечная и неизменная: P = U х I.
Перефразируя закон ома в простой язык, получаем простой ответ на вопрос о мощности в розетке: сила тока зависит от нагрузки.
Сила тока и приложенная нагрузка
Тривиальное понятие этого тезиса позволит не производить элементарных действий, постоянно совершаемых нами, или окружающими нас людьми:
- включать один электрический удлинитель в другой, втыкая в оба все доступные вилки от разных, иногда достаточно мощных, потребителей электроэнергии;
- подключать к севшему аккумулятору автомобиля другой, соединяя их проводами от старой электропроводки;
- наращивать провода от электрического чайника кабелем с витой парой;
- устанавливать в гараже нагреватель, мощностью 5 квт, подключая его к обыкновенной розетке.
Аналогичные примеры неграмотных действий можно приводить до бесконечности. Человеческая беспечность не знает границ. Чтобы больше не допускать подобных ошибок, давайте разберем как правильно производить расчет электрической мощности.
Чайник и электрическая мощность
Не забивая головы простейшими формулами (есть дела и поважнее этого), запомним простое соотношение, достаточное для применения его в быту. Точность его не соответствует формуле расчета, но позволяет помнить, что: 1 квт электроэнергии – это приблизительно 5 ампер тока в сети 220 вольт.
Таким образом, становится понятно, что электрический чайник, включенный в кухонную розетку, потребляет около 5 ампер тока. А лампа накаливания, мощностью 100 Вт – в десять раз меньше: 0,5 ампера. Конечно, такие примитивные знания нужны для домохозяек, расчет мощности электрического тока производится по формулам.
Необходимость расчетов мощности
Человек мало сталкивается с необходимостью проведения расчетов (мощностей постоянного электрического тока) в быту. Чаще всего такая необходимость возникает при ремонте автомобиля, где источником тока служит аккумулятор. Или какой-то продвинутый пользователь начинает подбирать новый кулер для своего процессора в компьютере.
Чаще возникает необходимость провести элементарные расчеты при ремонтных работах в квартире, при подборе сгоревшего блока питания и пр.
Расчет мощности электрического тока по формулам
Существует формула расчета электрического тока для однофазной и трехфазной сети. Вряд ли кто-то захочет и сможет ими воспользоваться – разбираться что такое cosφ при замене электрической проводки в доме или квартире нецелесообразно.
Реально можно произвести все необходимые расчеты в режиме онлайн. Интернет набит разными таблицами, соответствующими графиками и калькуляторами. Для очень нуждающихся читателей можно добавить, что сечение кабеля для осветительной сети — 1,5 кв. мм. А для электропитания розеток применяется кабель сечением 2,5 кв. мм.
Остальные расчеты, требующиеся при производстве электромонтажных работ в различных областях деятельности – лучше доверить специалистам, которые в своей работе используют различные приборы: амперметры, вольтметры, индикаторы фазы, измерители сопротивления изоляции, измерители сопротивления заземления и пр.
Ремонт и строительство домов и квартир, особенности расчетов
Чтобы произвести расчет электропроводки в квартире недостаточно произвести подбор сечения электрических проводов. В электрическом щите устанавливаются и электрические автоматы, и защитные устройства и электрический счетчик. Эти установочные изделия также подбираются и рассчитываются при разработке проекта электропитания, в котором производится также расчет количества и параметров устройств защитного заземления.
Для расчетов и подбора видов электропроводки, использующейся при изготовлении удлинителей, организации временных схем электропитания, необходимо понимать, что силовые кабели для однофазной и трехфазной цепи различны по количеству жил, условиям прокладки, токовым нагрузкам и прочим параметрам.
При использовании кабелей и проводов необходимо учитывать и материал изготовления токопроводящих жил.
Наличие в загородном доме, даче трехфазных потребителей электроэнергии, таких как скважинный насос, электродвигатели, сварочное оборудование, требует при подборе кабелей электропроводки учитывать их пусковые токи. А при выборе электрического счетчика электроэнергии – активную и реактивную составляющую в потребляемой мощности, если предполагается постоянная работа трехфазного оборудования.
Удачи!
Фото
голос
Рейтинг статьи
Updating… ! 1 _1 работа и мощность электрического тока.swf(200k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 1-2 формула мощности тока.swf(15k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 1_2 формула работы электрического тока.swf(15k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 2 работа электрического тока.swf(122k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 3 задача мощность.swf(45k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 3 задачи.swf(120k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 3 мощность тока таблица.jpg(56k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 ć 3 решение задач moschnost_toka.ppt(368k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 ĉ 4 работа и мощность тока Физический диктант.doc(28k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 ć 4 Тест к уроку Работа и мощность электрического тока.ppt(101k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 ć 4 мощность электрического тока.ppt(179k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 ć 4 работа электрического тока.pptx(234k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 ĉ 4 самостоятельная работа.doc(35k) Ольга Федотова, 5 янв. 2016 г., 10:11 |
Работа и мощность электрического тока в цепи
Определение 1Во время протекания тока по однородному участку цепи электрическое поле совершает работу. За пройденное время Δt по цепи имеется заряд Δq=IΔt.
Электрическое поле выделенного участка выполняет работу, формулу которой мы запишем так: ΔA=(φ1–φ2) Δq=Δφ12IΔt=UIΔt, где U=Δφ12 – напряжение. Такая величина называется работой электрического тока.
Обе части формулы RI=U выражают закон Ома для однородного участка цепи с сопротивлением R, умноженным на IΔt. В итоге получим соотношение RI2Δt=UIΔt=ΔA, выражающее закон сохранения энергии для однородного участка цепи. Работа ΔA электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в тепло ΔQ, выделяющееся на проводнике. ΔQ=ΔA=RI2Δt.
Закон Джоуля-Ленца
Дж. Джоуль и Э. Ленц установили закон преобразования работы тока в тепло.
Определение 2Формула мощности электрического тока (измеряется в амперах) записывается в виде отношения изменения работы тока ΔA за определенный промежуток времени Δt:
P=∆A∆t=UI=I2R=U2R.
Работа и мощность электрического тока обратно пропорциональны.
Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!
Описать заданиеПо таблице СИ понятно, в чем измеряется мощность: в ваттах (ВТ), а работа в Джоулях (Дж).
Перейдем к рассмотрению полной цепи постоянного тока, которая состоит из источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r на участке R. Запись основного закона Ома для полной цепи имеет вид (R + r)I=ε. При умножении обеих частей на Δq=IΔt получаем, что соотношение для выражения сохранения энергии полной цепи постоянного тока запишется: R I2Δt+r I2Δt=ε IΔt=ΔAст. Из левой части видно, что ΔQ=R I2Δt обозначает выделяющееся тепло на внешнем участке за промежуток времени Δt, а ΔQист=rI2Δt – внутри источника за тот же время.
εIΔt – это обозначение работы сторонних сил ΔAст,действующих внутри. Если имеется замкнутая цепь, тогда ΔAстпереходит в тепло, которое выделяется во внешней цепи (ΔQ)и внутри источника (ΔQист).
ΔQ+ΔQист=ΔAст=εIΔt.
Работа сторонних сил
Работа электрического поля не входит в данное соотношение, так как в замкнутой цепи работа не совершается, следовательно, тепло идет только от внутренних сторонних сил. В данном случае электрическое поле перераспределяет тепло по всем участкам цепи.
Внешняя цепь может иметь не только проводник с R сопротивлением, но и механизм, потребляющий мощность. Такой случай говорит о том, что R эквивалентно сопротивлению нагрузки. Энергия, которая выделяется по внешней цепи, преобразуется в тепло и другие виды энергии.
Определение 3Работа, совершаемая сторонними силами за единицу времени, равняется Pист=εI=ε2R+r. Внешняя цепь характеризуется мощностью P=RI2=εI-rI2=ε2R(R+r)2.
Коэффициентом полезного источника называют отношение η=PPист, записываемое как η=PPист=1-rεI=RR+r.
Рисунок 1.11.1 показывает зависимость Pист, полезной Р, выделяемой во внешней цепи, кпд η от тока I для источника с ЭДС, равной ε, и внутренним сопротивлением r. Изменение тока в цепи происходит в пределах от I=0( при R=∞) до I=Iкз=εr( при R=0).
Рисунок 1.11.1. Зависимость мощности источника Pист, мощности во внешней цепи Р и КПД источника η от силы тока.
Приведенные графики показывают, что максимальная мощность во внешней цепи может быть достигнута при R=r и запишется Pmax=ε24r. Формула тока в цепи будет иметь вид Imax=12Iкз=ε2r, где КПД источника не превышает 50%. При I→0может достигаться максимальное значение КПД, тогда сопротивление R→∞. При коротком замыкании значение мощности Р=0. Тогда она только выделяется внутри источника, что грозит перегревом, причем КПД обращается в ноль.
Калькулятор преобразованияВт в Ампер
Используйте этот калькулятор для преобразования Вт в ампер. Выбирайте из потоков переменного (AC) и постоянного (DC) тока.
Как перевести ватты в амперы
Чтобы преобразовать ватты (электрическая мощность) в амперы (электрический ток) при фиксированном напряжении, вы можете использовать разновидность формулы закона Ватта: Мощность = ток × напряжение (P = IV). Работая в обратном направлении, мы получаем уравнение: ампер = ватт ÷ вольт, которое можно использовать для преобразования ватт в амперы.
амперы = ватты ÷ вольт
Сколько ватт в усилителе?
Ваше преобразование зависит от вашего напряжения. При 120 вольт 1 ампер равен 120 ваттам. При 240 В 1 ампер равен 240 Вт.
Сколько ампер в 1500 Вт?
Если у вас есть электроприбор, потребляющий 1500 Вт мощности в цепи 120 В, вы можете использовать уравнение Ток (Амперы) = Мощность (Вт) ÷ Напряжение, чтобы рассчитать, что потребляемая мощность электрического прибора составляет 1500/120 = 12.5 ампер.
Таблица из Ватт в ампер при 120 В (переменный ток)
| Ватт: | А (при 120 В): |
|---|---|
| 100 Вт | 0,83 ампер |
| 200 Вт | 1,67 ампер |
| 300 Вт | 2,5 ампер |
| 400 Вт | 3,33 ампер |
| 500 Вт | 4,17 ампер |
| 600 Вт | 5 ампер |
| 700 Вт | 5.83 ампера |
| 800 Вт | 6,67 ампер |
| 900 Вт | 7,5 ампер |
| 1000 Вт | 8,33 ампер |
| 1100 Вт | 9,17 ампер |
| 1200 Вт | 10 ампер |
| 1300 Вт | 10,83 ампер |
| 1400 Вт | 11,67 ампер |
| 1500 Вт | 12.5 ампер |
| 1600 Вт | 13,33 ампер |
| 1700 Вт | 14,17 ампер |
| 1800 Вт | 15 ампер |
| 1900 Вт | 15,83 ампер |
| 2000 Вт | 16,67 А |
| 2500 Вт | 20,83 ампер |
| 3000 Вт | 25 ампер |
| Преобразования являются ориентировочными и округляются до 2 десятичных знаков. | |
Таблица из Ватт в ампер при 240 В (перем. Ток)
| Ватт: | А (при 240 В): |
|---|---|
| 100 Вт | 0,42 ампер |
| 200 Вт | 0,83 ампер |
| 300 Вт | 1,25 ампер |
| 400 Вт | 1,67 ампер |
| 500 Вт | 2,08 ампер |
| 600 Вт | 2.5 ампер |
| 700 Вт | 2,92 ампер |
| 800 Вт | 3,33 ампер |
| 900 Вт | 3,75 ампер |
| 1000 Вт | 4,17 ампер |
| 1100 Вт | 4,58 ампер |
| 1200 Вт | 5 ампер |
| 1300 Вт | 5,42 ампер |
| 1400 Вт | 5,83 ампер |
| 1500 Вт | 6.25 ампер |
| 1600 Вт | 6,67 ампер |
| 1700 Вт | 7,08 ампер |
| 1800 Вт | 7,5 ампер |
| 1900 Вт | 7,92 ампер |
| 2000 Вт | 8,33 ампер |
| 2500 Вт | 10,42 ампер |
| 3000 Вт | 12,5 ампер |
| Преобразования являются ориентировочными и округляются до 2 десятичных знаков. | |
Общие сведения о ваттах, амперах и вольтах
Ампер — это ампер, единица измерения электрического тока. Может быть полезно представить электрический ток как воду в шланге. По этой аналогии количество (объем) воды будет в амперах.
Ватт представляет собой количество энергии, производимой совместно работающими усилителями и вольтами. Умножение ампер (объема воды) на вольты (давление воды) дает вам мощность (результирующую мощность или энергию).Водяное колесо вращалось бы быстрее и дольше, производя больше энергии, если бы он использует увеличенный объем воды и более высокое давление воды; то же самое относится к мощности при увеличении ампер и вольт.
Вольт — это единица измерения силы. Они измеряют силу, необходимую для протекания электрического тока (в амперах). В аналогии со шлангом вольт будет давлением воды. Дома в Северной Америке обычно используют 120 В для электроснабжения, в то время как 230 В. многие другие страны.
Что такое AC / DC?
DC означает постоянный ток, когда ток течет в одном направлении. Фонарь с батареей использует постоянный ток.
AC обозначает переменный ток, когда ток периодически меняет направление. В Северной Америке и Западной Японии это обычно происходит 60 раз в секунду или 60 Гц / герц. В Европе, Великобритании, Восточной Японии и большей части Австралии, Южной Америки, Африки и В Азии ток меняет направление 50 раз в секунду, что составляет 50 Гц.Для питания домов и предприятий используется источник переменного тока.
Преобразование ватт в амперы — примеры
Чтобы преобразовать мощность в ваттах в ток в амперах, вы используете формулу закона Ватта и работаете в обратном направлении, деля мощность (мощность) от напряжения (В):
Ток (I) = Мощность (P) ÷ Напряжение (В)
Так…
амперы = ватты ÷ вольт
Пример: 600 Вт передается при 120 вольт. Какой ток?
Ток = Мощность ÷ Напряжение
Ток = 600Вт ÷ 120В
Ток = 5А
А также…
Если вы работаете с более крупными агрегатами, вы должны помнить, что 1 киловатт равен 1000 ватт.Формула закона Ватта остается неизменной до тех пор, пока вы выражаете мощность в ваттах (ваша сумма будет неверной, если вы используете «5 Вт» для означает «5 кВт»; вместо этого вам нужно использовать 5000 Вт).
Пример: 2,4 кВт передается при 120 вольт
Ток = Мощность ÷ Напряжение
Ток = 2400Вт ÷ 120В
Ток = 20A
Преобразовать ватты в амперы на самом деле просто, но если после всех этих цифр вы чувствуете, что у вас короткое замыкание, просто воспользуйтесь нашим калькулятор ватт в ампер вверху этой страницы.
Как часть нашей коллекции калькуляторов энергии, у нас также есть калькулятор люмен в ватт.
Калькулятор, созданный Аластером ХазелломМатериалы проверены Дереком Булледом, директором CDS Electrical и сертифицированным электриком с более чем 30-летним опытом.
Если у вас возникнут проблемы с использованием этого калькулятора ватт и ампер, свяжитесь со мной.
Формула электроэнергии
Количество электроэнергии, потребляемой электрической энергией, можно легко рассчитать, а также можно рассчитать стоимость электроэнергии, используемой для конкретного устройства
Расчет электроэнергии
Количество электроэнергии, передаваемой прибору, зависит от его мощности и продолжительности включения.Количество передаваемой электрической энергии от сети измеряется в киловатт-часах, кВтч. Одна единица — 1 кВтч.
Формула электрической энергии
E = P × t
- E — переданная энергия в киловатт-часах, кВтч
- P — мощность в киловаттах, кВт
- T — время в часах, ч.
Обратите внимание, что мощность здесь измеряется в киловаттах, а не в более привычных ваттах. Чтобы преобразовать Вт в кВт, необходимо разделить на 1000.
Например, 1000 Вт = 1000 ÷ 1000 = 1 кВт.
Также обратите внимание, что здесь время измеряется в часах, а не в секундах. Чтобы перевести секунды в часы, нужно разделить на 3600.
Например, 7200 с = 7200 ÷ 3600 = 2 часа.
Закон Ома
Наиболее важным описанием электрической энергии является закон Ома. В нем говорится, что
«При постоянной температуре ток через проводник прямо пропорционален разности потенциалов в точках»
т.е.V α I
А также можно записать как V = IR
Где R — сопротивление проводника
Формула для расчета мощности от электрической энергии
Формула, связывающая энергию и мощность:
Энергия = Мощность x Время.
Единица измерения энергии — джоуль, единица мощности — ватт, единица времени — секунда.
Если мы знаем мощность прибора в ваттах и сколько секунд оно используется, мы можем вычислить количество джоулей электрической энергии, которые были преобразованы в другую форму вылета.
Например, Если лампу на 40 ватт включить на один час, сколько джоулей электрической энергии было преобразовано лампой?
Энергия (Вт) = Мощность x Время
Энергия = 40 x 3600
= 14 400 джоулей
Формула для расчета силы тока
Ток можно рассчитать по формуле: I = Q / t, где I — ток. Q — заряд в кулонах, c и t — время в секундах, с.
Например: Какой будет ток, если 15C тока проходит через цепь за 3 секунды? I = 15C / 3с I = 5 ° C в секунду или 5 ° C / с.
Напряжение
Вспомните, как мы определили напряжение как «силу» проталкивания тока через цепь. Так как же нам измерить напряжение?
В = Вт / К
Где V — напряжение / разность потенциалов, измеренная в вольтах. W — проделанная работа в джоулях, Q — ток в кулонах.
Используя предыдущий пример, какое напряжение в цепи, если передаваемая энергия составляет 35 Дж?
В = 35 Дж / 15 ° C V = 2,33 В (Дж)
Примеры электроэнергии
Вычислите количество тепла, выделяемого электрическим утюгом с сопротивлением 30 Ом и потребляющим ток 3 ампера при включении в течение 15 секунд.
Энергия = Мощность x Время
Мощность = I2R
= 32 * 30
= 270 Вт
Энергия = Мощность x Время
= 270 х 15
= 4050 джоулей
Прочие виды электроэнергии
Как рассчитать трехфазную мощность
Обновлено 12 ноября 2018 г.
Ли Джонсон
Трехфазная мощность — широко используемый метод для выработки и передачи электроэнергии, но вычисления, которые вам нужно выполнить, немного сложнее чем для однофазных систем.Тем не менее, при работе с уравнениями трехфазной мощности вам не нужно делать ничего лишнего, поэтому вы сможете легко решить любую поставленную вам задачу трехфазного питания. Главное, что вам нужно сделать, это найти ток с учетом мощности в цепи или наоборот.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Выполните расчет трехфазной мощности по формуле:
P = √3 × pf × I × V
Где pf — коэффициент мощности, I — ток, В, — напряжение и P — мощность.
Однофазное и трехфазное питание
Однофазное и трехфазное питание — это термины, описывающие электричество переменного тока (AC). Ток в системах переменного тока постоянно изменяется по амплитуде (т. Е. По размеру) и направлению, и это изменение обычно принимает форму синусоидальной волны. Это означает, что он плавно изменяется с серией пиков и спадов, описываемых синусоидальной функцией. В однофазных системах такая волна всего одна.
Двухфазные системы разделяют его на две части.Каждая секция тока сдвинута по фазе с другой на половину цикла. Таким образом, когда одна из волн, описывающих первую часть переменного тока, находится на пике, другая — на минимальном значении.
Однако двухфазное питание встречается нечасто. Трехфазные системы используют тот же принцип разделения тока на противофазные составляющие, но с тремя вместо двух. Три части тока сдвинуты по фазе на треть цикла каждая. Это создает более сложную схему, чем двухфазное питание, но они одинаково компенсируют друг друга.Каждая часть тока равна по размеру, но противоположна направлению двух других частей, вместе взятых.
Формула трехфазной мощности
Наиболее важные уравнения трехфазной мощности связывают мощность ( P , в ваттах) с током ( I , в амперах) и зависят от напряжения ( В ). В уравнении также присутствует «коэффициент мощности» ( pf ), который учитывает разницу между реальной мощностью (которая выполняет полезную работу) и полной мощностью (которая подается в схему).Большинство типов расчетов трехфазной мощности выполняется с использованием этого уравнения:
P = √3 × pf × I × V
Здесь просто указано, что мощность является квадратным корнем из трех (около 1,732), умноженным на коэффициент мощности (обычно от 0,85 до 1, см. Ресурсы), ток и напряжение. Не позволяйте символам пугать вас, используя это уравнение; Как только вы включите все необходимые составляющие в уравнение, им будет легко пользоваться.
Преобразование кВт в А
Допустим, у вас есть напряжение, общая мощность в киловаттах (кВт) и коэффициент мощности, и вы хотите узнать ток (в амперах, А) в цепи.Изменив приведенную выше формулу расчета мощности, мы получим:
I = P / (√3 × pf × V)
Если ваша мощность выражена в киловаттах (т.е. тысячах ватт), лучше либо преобразовать ее в ватт (умножив на 1000) или оставьте его в киловаттах. Убедитесь, что ваше напряжение указано в киловольтах (кВ = вольт ÷ 1000). Например, если у вас коэффициент мощности 0,85, мощность 1,5 кВт и напряжение 230 В, просто укажите мощность как 1500 Вт и вычислите:
I = P / (√3 × pf × V)
= 1500 Вт / √3 × 0.85 × 230 В
Аналогично, мы могли бы работать с кВ (учитывая, что 230 В = 0,23 кВ) и найти то же самое:
I = P / (√3 × pf × V)
= 1,5 кВт / √3 × 0,85 × 0,23 кВ
Преобразование ампер в кВт
Для обратного процесса используйте форму приведенного выше уравнения:
P = √3 × pf × I × V
Просто умножьте свои известные значения, чтобы найти ответ. Например, при I = 50 A, V = 250 V и pf = 0.9, это дает:
P = √3 × pf × I × V
= √3 × 0,9 × 50 A × 250 В
Поскольку это большое число, преобразуйте его в кВт, используя (значение в Вт) / 1000 = (значение в киловаттах).
19 486 Вт / 1000 = 19 486 кВт
Что такое закон Ватта? — EngineeringClicks
В изучении электроники существует множество законов и теорий. Эти законы позволяют нам понять работу электрических цепей и компонентов. Одним из таких законов является закон Ватта.Закон Ватта назван в честь Джеймса Ватта, шотландского инженера и химика. Он определяет соотношение между мощностью, напряжением и током. Этот закон гласит, что мощность в цепи является произведением напряжения и тока. В этой статье мы обсудим закон Ватта, его формулу, приложения и другие связанные концепции.
Важные данные при определении закона ВаттаЧтобы полностью понять закон Ватта, нам нужно сначала обсудить параметры, используемые при его определении, а именно:
НапряжениеНапряжение (В) — это разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.Любая разница в электрическом потенциале заставляет электроны течь из точки с более высоким потенциалом в точку с более низким потенциалом. Вольт — это единица измерения напряжения (В).
ТекущийТок (I) — это количество электрического заряда, протекающего через точку в цепи в любой момент времени. Его единица измерения — ампер или «амперы» (A). Ток может течь только тогда, когда есть разница в электрическом потенциале.
СопротивлениеСопротивление (R) — это противодействие току.Это мера способности электрического компонента сопротивляться прохождению электрического тока. Единица измерения — ом (Ом).
ЗаконОма определяет соотношение между током, сопротивлением и напряжением. Этот закон гласит, что ток, проходящий через проводник, прямо пропорционален его напряжению, то есть I = V / R
. МощностьМощность (P) — это мера количества работы, которую может выполнить схема или компонент, который может потреблять за единицу времени. Проще говоря, это количество электрической энергии, переданной в единицу времени.Единица мощности — джоуль в секунду (Дж / сек), также известная как ватт (Вт).
Формула закона ВаттаФормула закона Ватта: P = IV
Где:
I = ток
P = мощность
В = напряжение
Люди часто спрашивают; в чем разница между законом Ватта и законом Ома? В то время как закон Ома определяет соотношение между сопротивлением, напряжением и током в цепи; Закон Ватта определяет соотношение между мощностью, напряжением и током.
Однако вы можете комбинировать эти законы, чтобы получить полезные формулы. По закону Ома I = V / R и V = IR. Подставляя их в формулу Ватта, получаем:
P = Ix IR = I 2 R и P = VxV / R = V 2 / R
Эти формулы также можно использовать для вывода нескольких других формул.
Большинство вычислений по формуле Ватта можно выполнять вручную. Однако вы также можете использовать онлайн-калькулятор закона Ватта.
Применение закона ВаттаНиже приведены некоторые применения формулы закона Ватта:
- Если у вас есть источник питания, вы можете использовать эту формулу для расчета фактической мощности, которую источник может генерировать.Вы также можете использовать его для расчета потребляемой мощности компонента. Учитывая ток и напряжение источника, все, что вам нужно сделать, это умножить значения.
- Вы можете рассчитать потребляемую мощность здания по формуле Ватта. При проектировании электропроводки здания необходимо оценить его общую потребляемую мощность. Затем вы можете использовать эту информацию, чтобы определить подходящие сечения проводов для здания. Вы также можете оценить его затраты на электроэнергию. Потребляемая мощность здания достигается путем расчета индивидуальной номинальной мощности каждого электроприбора или компонента, который будет в здании, и их суммирования.
- Зная мощность и напряжение электрического компонента, вы можете рассчитать его ток, используя формулу Ватта (I = P / V). То же самое касается напряжения, когда известны только ток и мощность (V = P / I).
- Формулы, полученные из комбинации закона Ватта и закона Ома, можно использовать для расчета электрического сопротивления компонента. Например, если в комнате установлена электрическая лампочка, электрическое сопротивление лампочки можно рассчитать с помощью P = V 2 R i.е. R = P / V 2 .
Предположим, что напряжение, подаваемое в эту комнату, составляет x вольт, а мощность лампы — y ватт, тогда сопротивление R = x / y 2 .
Формула законаОма — Электротехника и электроника
ЗаконОма — один из фундаментальных принципов электротехники и электроники, который связывает ток, протекающий по резистивным цепям. Список формул закона Ома содержит все формулы, полезные уравнения и 12 различных манипуляций с законом Ома, которые используются в анализе цепей.Начнем сначала с основной формулы:
V = IR… (Математическая форма закона Ома)
После объединения приведенного выше утверждения со степенным законом (P = VI) и выполнения подстановки у нас есть 12 различных формул, которые можно использовать для вычисления любого из двух неизвестных параметров на основе напряжения, тока, сопротивления и мощности, когда известны два фактора. В приведенной ниже таблице представлена полная формула закона Ома:
Давайте решим несколько примеров, чтобы понять это:
Пример 1: Неизвестный резистор рассеивает 0.5 Вт мощности при подключении к нему источника 12 вольт. Найдите ток, проходящий через цепь.
Решение: В приведенном выше случае известно, что мощность составляет 0,5 Вт, а напряжение также известно. Из 5-й строки второго столбца диаграммы мы будем использовать формулу: I = P / V, чтобы найти текущее значение
.I = 0,5 Вт / 12 В = 0,04 А
Итак, через область будет протекать ток силой 0,4 А.
Формулы закона Ома для вычисления:
- Напряжение от:
- Ток и сопротивление: V = IR
- Ток и мощность: V = P / I
- Мощность и сопротивление: V = SQRT (P.2) / р
AC DC Формула для расчета тока полной нагрузки
Расчет тока полной нагрузки машины переменного и постоянного тока:
Ток полной нагрузки используется для разработки системы защиты электрооборудования.
Что такое ток полной нагрузки:Ток полной нагрузки — это не что иное, как максимально допустимый ток. Входной ток к машине превышает ток полной нагрузки, значит, электрическая машина может быть повреждена.Из-за чрезмерного протекания тока машина выделяет дополнительное тепло (из-за P = I 2 * R). Это может привести к повреждению изоляции или обмотки электрического оборудования. Следовательно, эксплуатация машины при токе ниже полной нагрузки увеличивает срок службы электрического оборудования.
Нагрузки на двигатель переменного тока (переменный ток):
Нагрузки переменного тока состоят из резистивных нагрузок, индуктивных нагрузок. К резистивным нагрузкам относятся водонагреватель, комнатный обогреватель и т. Д. Индуктивными нагрузками являются индукционная печь, однофазный асинхронный двигатель, трехфазный двигатель и т. Д.
Расчет тока полной нагрузки 3-фазный двигатель:
В большинстве трехфазных систем потребление электроэнергии происходит по схеме звезды и треугольника. Входная мощность (P) в системе одинакова, независимо от подключения.
Мощность в кВт (киловаттах)
В = напряжение +/- 10% в вольтах
I = ток полной нагрузки в амперах
Cos pi = коэффициент мощности
Трехфазная мощность P = 3 В * I * Cos pi Следовательно, ток полной нагрузки трехфазного двигателя I = P / (3 * V * Cos pi)
кВт = выходная мощность в ваттах …….Все данные указаны на паспортной табличке.
Посмотрите на приведенную выше формулу, трехфазный ток полной нагрузки равен мощности, деленной на 3 произведения линейного напряжения на нейтраль и коэффициента мощности.
Как мы уже говорили, ток полной нагрузки трехфазной системы зависит от типа подключения. Здесь
Iph => Фазный ток
Iline => Линейный ток
Для соединения звездой ток полной нагрузки Iline равен Iph
Iph = Iline
Для соединения треугольником ток полной нагрузки Iline равен 1.732 раза Iph
Iph / 1,732 = Iline
Следовательно, трехфазный ток полной нагрузки I равен
.I = P / (1,732 * V * Cos pi)
Здесь трехфазный ток полной нагрузки равен мощности, деленной на 1,732-кратное линейное напряжение и коэффициент мощности.
Расчет тока полной нагрузки Однофазный двигатель:Ток полной нагрузки I однофазного двигателя равен мощности P, деленной на коэффициент мощности, умноженный на напряжение между фазой и нейтралью.
P = V * I * Cos pi
Ток полной нагрузки I = P / (В x Cos pi) А
В = напряжение +/- 10% в вольтах
I = ток полной нагрузки в амперах
Cos pi = коэффициент мощности
кВт = выходная мощность в ваттах ……. Все данные указаны на паспортной табличке двигателя.
Расчет тока полной нагрузки Трехфазный змеевик нагревателя:
Для трехфазного тока полный ток нагрузки для резистивной нагрузки равен трехфазной мощности, деленной на 1.732 раза напряжения. Здесь коэффициент мощности для резистивных нагрузок будет равен единице.
Как вы знаете формулу мощности,
P = 1,732 x V x I
Ток полной нагрузки I,
I = P / 1,732 * В Ампер.
В = линейное напряжение
I = ток полной нагрузки в амперах
Если рассматривать среднее линейное напряжение, формула тока полной нагрузки принимает вид
I = P / 3 * В Ампер.
кВт = выходная мощность в ваттах …….Все данные указаны на табличке нагревателя.
Расчет тока полной нагрузки Однофазные нагреватели:
Формула мощности кВт
В = Напряжение
I = ток полной нагрузки в амперах
кВт = выходная мощность в ваттах ……. Все данные указаны на табличке нагревателя.
P = V X I А
Ток полной нагрузки для однофазного нагревателя составит,
I = P / V Ампер
Рассчитать через сопротивление:
- Измерить сопротивление R змеевика нагревателя с помощью мультиметра.2 * рэнд
См. Также : Как рассчитать падение напряжения
Расчет тока полной нагрузки Машина постоянного тока (двигатель постоянного тока и генератор постоянного тока):постоянного тока => постоянного тока
P = V X I
V = E ± Ia Ra ± Is Rsh + падение щеток (шунтирующая машина)
V = E ± Ia (Ra + Rsh) + падение щеток (серийная машина)
В = Напряжение питания
E = задняя ЭДС
Ia = ток якоря
Ra = сопротивление якоря
Is = ток возбуждения
Rsh = Полевое сопротивление
Обратная ЭДС e = (pi * N * P * Z / 60 A)
Пи = Магнитный поток
N = скорость станка
P = количество полюсов
Z = количество проводников
A = количество параллельных путей
P = A для лабораторной обмотки
А = 2 для волновой обмотки
Мифы о токе полной нагрузки:
- Ток полной нагрузки Для алюминиевого кабеля — o.8 штук за квадратный метр
- для медного кабеля 1,2 за квадратный метр
- , 3 фазы, 415 В, 0,8 пФ, ток полной нагрузки двигателя 1 л.с. = 1,3 А.
- 1 фаза 230 В, 0,8 пФ, ток полной нагрузки двигателя 1 л.с. = 4 А.
1003-B: Формула мощности
1003-B: Формула мощностиНе авторизован. Нажмите ЗДЕСЬ, чтобы войти.
1003-B: Формула силы
Нет то контрольный опрос
Вы должны войти в систему, чтобы отправить страницу практики.
Вы должны войти в систему, чтобы пройти тест.
1003-B: Формула силы
- Тематический блок: электрические схемы
- Тема: Математика цепей постоянного тока 1: Батареи и резисторы
- Цель: Используйте формулу мощности и закон Ома для определения мощности или других величин.
- Содержание: мощность равна току, умноженному на напряжение; эту формулу можно комбинировать с законом Ома.
- 1-й уровень
В предыдущем пакете мы узнали основную формулу для электрическая цепь: закон Ома \ (V = IR \). В этом модуле мы узнаем вторую важную формулу для понимания электрических цепей: Формула мощности \ (P = IV \).
$$ P = I V $$
- У меня ток 5 ампер и батарея на 12 вольт. В чем моя сила?
- У меня ток 3 Ампера и батарея на 30 Вольт.В чем моя сила?
- У меня к розетке подключена 100-ваттная лампочка, а это значит, что на ней 120 вольт. Каков его ток?
- Мой пылесос потребляет 1100 Вт, и я подключаю его к розетке, а это значит, что он имеет 120 вольт. Каков его ток?
- У меня есть устройство на 300 Вт, и я знаю, что через него проходит ток 2 А. Какое у него напряжение?
- Я подключаю 4-вольтовый аккумулятор, и он выдает ток 0.3 ампера через мою лампочку. Сколько мощности у лампочки?
- Я подключаю две 4-вольтовые батареи, и через мою лампочку они вырабатывают ток 0,6 А. Сколько мощности у моей лампочки?
Ответы:
Вы должны войти в систему, чтобы отправить страницу практики.
Вы должны войти в систему, чтобы пройти тест.
Создал Даниэль Кунчик: 2019-2020
.
