Site Loader

Содержание

формула мощности двигателя постоянного тока, код формула мощности двигателя постоянного тока, цена 62 500,00 ₽

Описание товара

Здравствуйте! Вы попали на доску объявлений. Сотрудники Promelectrica.com разместили тут товары, которые Вам могут быть интересны. Информация о наличии по телефону (495)640-04-53

Подробное описание

Коллекторный электродвигатель постоянного тока с электромагнитным возбуждением Д-16Б предназначен для привода специального механизма, а также может быть использован в различных областях техники.

Структура условного обозначения

Д-16Б:

Д — двигатель;

16 — порядковый номер разработки;

Б — модификация исполнения двигателя.

Условия эксплуатации

Температура окружающего воздуха при эксплуатации от минус 60 до 50°С. Пониженное атмосферное давление однократно в течение 5 мин при номинальном вращающем моменте — не ниже 667 Па (5 мм рт.ст).

Верхнее значение относительной влажности воздуха в течение 48ч — 98% при температуре (35±5)°С.

Электродвигатель стоек к воздействию:

Вибрационных нагрузок с диапазоном частот от 5 до 35 Гц и амплитудой не более 1 мм в течение 3 мин.

Вибрационных нагрузок с диапазоном частот от 35 до 2000 Гц и ускорением от 39,2 до 147,2 мс-2 (от 4 до 15 g) в течение 23 мин.

Линейных (центробежных) нагрузок с ускорением 98,1 мс-2 (10 g) в течение 5 мин.

Механические нагрузки воздействуют на места крепления двигателя в любом направлении.

Двигатель выдерживает воздействие:

Вибрационных нагрузок с частотой вибрации от 10 до 2000 Гц и ускорением, действующим вдоль и перпендикулярно оси двигателя, от 20 до 40 мс-2 (от 2 до 4 g) в течение 46 ч в обесточенном состоянии и 2,8 ч при электрической нагрузке.

Ударных многократных нагрузок с ускорением 50 мс-2 (5 g) при количестве ударов 5000 с частотой от 40 до 100 ударов в час и длительностью удара от 5 до 10 мс.

Номинальный режим работы двигателя кратковременный при напряжении питания 27 В:

15 мин при вращающем моменте 1,47 Нм.

5 мин при вращающем моменте 1,76 Нм.

1 с при вращающем моменте 3,43 Нм.

Конструктивное исполнение по способу монтажа в соответствии с ГОСТ 2479-79 IМ3081.

Направление вращения вала левое со стороны выхода вала.

Сопротивление изоляции электрических цепей относительно корпуса двигателя в нормальных климатических условиях при практически холодном состоянии двигателя до ввода в эксплуатацию — не менее 20 МОм.

В течение срока службы и минимальной наработки сопротивление изоляции при практически холодном состоянии двигателя — не менее 1 МОм.

Изоляция электрических цепей относительно корпуса двигателя в нормальных климатических условиях выдерживает без пробоя и перекрытия воздействие испытательного напряжения 500 В (действующее значение) переменного тока частотой 50 Гц.

Степень искрения на коллекторе двигателя при номинальном вращающем моменте и номинальном напряжении питания в нормальных климатических условиях не превышает 2 по ГОСТ 183-74.

Двигатель соответствует требованиям технических условий ОДС.515.151 и комплекта конструкторской документации согласно 1ДС.599.112 СД.

Условия транспортирования двигателя в упаковке предприятия-изготовителя в части воздействия механических факторов соответствуют условиям Л по ГОСТ 23216-78; в части воздействия климатических факторов внешней среды — таким же, как условия хранения 5 по ГОСТ 15150 — 69.

Условия хранения двигателя соответствуют условиям I (отапливаемое хранилище), условиям 3 (неотапливаемое хранилище) и условиям 5 (навесы в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом) по ГОСТ 15150-69.

Эксплуатацию двигателей следует проводить в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации 1ДС.599.112 ТО.

В процессе хранения двигатель, вмонтированный в аппаратуру изделия, должен подвергаться проверке на функционирование не реже одного раза в год.

При проверке на функционирование двигатель работает при напряжении питания 27 В на холостом ходу или при номинальном вращающем моменте в течение одной минуты.

Изготовитель гарантирует качество двигателя при соблюдении режимов работы и условий эксплуатации. ОДС.515.151

Технические характеристики

Номинальное напряжение питания, В — 27 Номинальный вращающий момент, Нм — 1,76 Номинальная частота вращения, мин-1 — 8000 Потребляемый ток при номинальном вращающем моменте, А, не более — 78 Потребляемый ток при холостом ходе, А, не более — 17 Частота вращения при холостом ходе, мин-1, не более — 10900 КПД, % — 70 Момент инерции якоря, кгм2 — 8,310-4 Масса двигателя, кг, не более — 7

Двигатель в течение 5 мин допускает работу при номинальном вращающем моменте и напряжении питания, лежащем в пределах от 22 до 30 В. При этом в нормальных климатических условиях: частота вращения изменяется в пределах от 6100 до 9000 мин-1; потребляемый ток — не более 88 А.

Двигатель в течение 5 мин работы в выше указанном режиме допускает в течение 30 с работу при вращающем моменте 3,43 Нм. Параметры двигателя при этом не оговариваются.

Двигатель в течение 10 мин допускает работу при вращающем моменте 0,49 Нм, температуре 50°С и напряжении питания, лежащем в пределах от 22 до 30 В с последующей работой при пониженном атмосферном давлении; в течение 20 мин в нормальных климатических условиях с последующим охлаждением.

Частота вращения после работы в указанном режиме с последующим охлаждением и при последующей работе в течение 5 мин при номинальном вращающем моменте и напряжении питания 27 В — не менее 7000 мин-1.

Потребляемый ток в этих же условиях — не более 84 А.

Напряжение трогания при нижнем значении температуры и вращающем моменте 1,47 Нм — не более 8 В.

Напряжение трогания в нормальных климатических условиях при холостом ходе — не более 7 В.

Минимальная наработка двигателя при номинальном напряжении питания 60 ч, в том числе:

20 ч непрерывно при вращающем моменте 0,98 Нм;

40 ч в номинальном режиме, из них 6 ч при верхнем значении температуры и 6 ч при нижнем значении температуры.

Перерыв между включениями двигателя до полного охлаждения.

Минимальный срок службы двигателя — 10,5 лет.

Минимальный срок сохраняемости двигателя в отапливаемом хранилище — 10,5 лет, в том числе:

не более 1 года в упаковке предприятия-изготовителя;

не более 10,5 лет вмонтированным в аппаратуру изделия.

В пределах срока сохраняемости допускается хранение двигателя вмонтированным в аппаратуру защищенного изделия:

не более 5 лет в неотапливаемом хранилище;

не более 1 года под навесом.

Гарантийная наработка в пределах гарантийного срока эксплуатации — 60 ч.

Гарантийный срок эксплуатации — 10,5 лет.

Гарантийный срок хранения — 10,5 лет.

Источник: http://www.elec.ru/market/tsep-jakorja-dvigatelja-postojannogo-toka-14961088668.html

Точную информацию о товарах, ценах и наличии вы можете получить по запросу через электронную почту. Выставленный счет-договор является единственным информационным обязательством, все другие сведения могут содержать неточности. Мы затрачиваем все возможные силы для улучшения сервиса и благодарны тысячам юридических и частных лиц, воспользовавшимся нашими услугами, и сотням постоянных клиентов, которые продолжают с нами работать.

Каталог:

  • Выключатели, концевики, джойстики
  • Бесконтактные датчики
  • Реле, контакторы, автоматы
  • Маячки, колонны, сирены
  • Приводная техника
  • Разъемы и кабели
  • Трансформаторы, источники питания
  • Энкодеры, муфты
  • Автоматизация и измерение
  • Тиристоры, диоды, предохранители

Видео «Как добраться»:

Товарное предложение обновлено 13 октября 2021 г. в 08:14

Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца

Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца

Подробности
Просмотров: 1175

Работа тока — это работа электрического поля по переносу электрических зарядов вдоль проводника;

Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого работа совершалась.

Применяя формулу закона Ома для участка цепи, можно записать несколько вариантов формулы для расчета работы тока:


По закону сохранения энергии:

работа равна изменению энергии участка цепи, поэтому выделяемая проводником энергия равна работе тока.

В системе СИ:

ЗАКОН ДЖОУЛЯ -ЛЕНЦА

При прохождениии тока по проводнику проводник нагревается, и происходит теплообмен с окружающей средой, т.е. проводник отдает теплоту окружающим его телам.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

По закону сохранения энергии количество теплоты, выделяемое проводником численно равно работе, которую совершает протекающий по проводнику ток за это же время.

В системе СИ:

[Q] = 1 Дж


МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

— отношение работы тока за время t к этому интервалу времени.

В системе СИ:



Электростатика и законы постоянного тока — Класс!ная физика

Электрический заряд. Электризация. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Единица электрического заряда — Близкодействие и дальнодействие. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей. Силовые линии электрического поля — Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков
— Потенциальная энергия тела в электростатическом поле. Потенциал электростатического поля и разность потенциалов. Связь между напряженностью электростатического поля и разхностью потенциалов — Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора — Электрический ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования электрического тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление — Работа и мощность тока


Любознательным

Следы на песке

Если вам приходилось, гулять по пляжу во время отлива, то, вероятно, вы заметили, что, как только нога ступает на мокрый твердый песок, он немедленно подсыхает и белеет вокруг вашего следа. Обычно это объясняют тем, что под тяжестью тела вода «выжимается» из песка. Однако это не так, потому что песок не ведет себя подобно мочалке. Почему же белеет песок? Будет ли песок оставаться белым все время, пока вы стоите на месте?

Оказывается…
Побеление песка на пляже впервые объяснил Рейнольде в 1885 г. Он показал, что объем песка увеличивается, когда на него наступают. До этого песчинки были «упакованы» самым плотным образом. Под действием деформации сдвига, которая возникает под подошвой ботинка, объем, занимаемый песчинками, может лишь увеличиться. В то время как уровень песка поднимается резко, уровень воды может подняться лишь в результате капиллярных явлений, а на это требуется время. Поэтому на дне следа ноги песок некоторое время оказывается выше уровня воды — он сухой и белый.

Источник: «Физический фейерверк» Дж. Уокер


«Работа и мощность постоянного тока» в 8 классе

1.Организационный момент

 Организация начала урока

Приветствие Здравствуйте. Садитесь.

Good morning. Sit down, please.

Қайырлы  таң.Отырыңдар.

 «Проведем небольшой тренинг, чтобы настроить себя на  открытый урок. Повторяй за мной».

Я- сильный!

Я- добрый!

Я- справедливый!

Я- красивый!

Я- честный!

2.Актуализация знаний.

 Давайте вспомним, чем вы занимались на предыдущих  уроках?(Мы  изучали физические величины, характеризующие электрические явления, такие как напряжение, силу тока и сопротивление и познакомились с Закон Ома. )

Постановка задачи: Сегодня вы  обобщите все полученные знания по  данной  теме и познакомимся с новыми физическими величинами       а  чтобы узнать с какими, вам надо расшифровывать тему урока, записанную на слайде в виде улитки.

Тема урока – Работа и мощность электрического тока. Практическое задание:

1.Соберите и начертите электрическую цепь, состоящую из источника тока: две гальванические батарейки и две лампочки, включенные последовательно.( двое учащихся выполняют задание на интерактивной доске и на доске одновременно).

2. Ученик проходит тестирование на интерактивной доске на тему: « Закон Ома»

3. Деление на группы по цвету.

Создание постера и его защита.(  приём «Три хлопка»)

 

1группа-  Все о силе тока.

2группа – Все о напряжении.

3.группа – Все о сопротивление.

 

3.Изучение нового материала.(Метод Джиксо.Jigsaw)

 

Работа в группах ( деление групп по геометрическим фигурам: треугольники, прямоугольники, круги) (  приём «Три хлопка»)

 

1 группа- Работа электрического тока

2 группа- Мощность электрического тока

Из приведенных выше формул следует:

JOB

Подставив (1) в (2), получим:

Из формулы видим, что работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.

Единицы измерения работы – Дж (джоули).

1 Дж = 1В*1А*1с

Таким образом, для измерения работы необходимо три прибора: амперметр, вольтметр и часы.

Загадка:1. Он установлен везде, где используется электроэнергия.

     2Очень строгий контролёр со стены глядит в упор.

Смотрит, не моргает; стоит только свет зажечь

Иль включить в розетку печь – всё на ус мотает.

На практике работу электрического тока измеряют специальными приборами – счетчиками. В устройстве счетчика как бы сочетаются три названных прибора. Счетчиками электроэнергии мы пользуемся дома.

Электрическая мощность обозначается буквой Р.

Так как мощность численно равна работе, совершенной в единицу времени, то

Power

Таким образом мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока:

Единицы измерения мощности – Вт (ватты).

1 Вт = 1А*1В

Таким образом, для измерения мощности необходимо два прибора: амперметр и вольтметр.

Специальный прибор для измерения мощности тока – ваттметр.

Помни:
1. Основные источники энергии – нефть, газ и уголь. Но они небезграничные.
2. Энергосбережение в 4-5 раз экономично выгоднее, нежели производство эквивалентного количества энергии.
3. За час эксплуатации одной эконом. лампочки сберегается 500 кг угля.
4. Если ты сэкономишь использование электроэнергии на 1 кВт∙ч, то сэкономишь 1,4 кВт∙ч, т.к. на доставку электроэнергии к твоему дому тоже тратится электроэнергия.

Физминутка

Begin

 Общеклассная работа

  «Блуждающие   молекулы»

1        ядро- единица измерения работы

2        ядро –знак  единица измерения мощности.

Учащиеся встают в круг и всем раздаются карточки с единицами измерения работы или мощности. Учащиеся идут по кругу под музыку и  вычисляют. У кого единица измерения работы образовывают круг вокруг знака   одного ядра, а у кого единица измерения мощности  вокруг другого ядра.

 

 

« Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца Электронагревательные приборы».

Тема урока: « Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля – Ленца Электронагревательные приборы».

Цели урока.

Образовательные: разъяснить сущность понятий: работа тока, мощность тока, ознакомить с зависимостью количества теплоты от силы тока, сопротивления, времени. Показать практическое применение теплового действия тока.

Развивающие:

Развитие навыков работы в группах. Формирование социальной коммуникативной компетентностей, компетентности саморазвития и самообразования.

Воспитательные: Воспитание учебного трудолюбия, сознательного отношения к самообразовательной деятельности.

Оборудование: компьютер, видеопроектор, ПО «Power Point», видеоролик «Нагревание проводника током».

Ход урока.

І. Организационный момент.

Работа в группах.

Использование метода опережающего задания. Заранее класс разбит на группы. Каждой группе были вручены задания «Карта учащегося» Подготовившийся ученик группы выходит к доске и делает сообщение с использованием схем, таблиц.

1.Карта учащегося группы «Аналитики» ( §33,34)

A=q U

3. Запиши формулу силы тока по определению (проверь себя с. 80)

4. Вырази из этой формулы электрический заряд и подставь в пункт 2

q=I t

5. Полученная формула будет являться формулой работы электрического тока (проверь себя с. 98)

A= I U t

P = I U t/ t

3. Полученный результат будет являться расчётной формулой мощности тока

P=I U

3)Что будет результатом работы электрического тока? Если на участке цепи, в котором течет ток, не выполняется механическая работа и не происходят химические реакции (A= Q Q= I2R t).

2.Карта учащегося группы «Теоретики»

1.На основании знаний о внутреннем строении вещества, из которого изготовлен проводник, объяснить причину нагревания проводника во время протекания тока( учебник §30,31).

Из группы «Теоретик» учащийся раскрывает причину нагревания проводника.

2. Чему равно количество теплоты, выделяемое проводником с током?

(Q= I2R t) Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени). Сформулировать закон Джоуля — Ленца.

3. Где используется тепловое действие тока?

4. Что является основной частью электронагревательного прибора?

3.Карта учащегося группы «Историки» §40-42

1.Объясните принцип действия плавкого предохранителя.

2.Подготовьте биографию Эмилия Христиановича Ленца, Джеймса Прескотта Джоуля.

Главная часть предохранителя, изображенного на рисунке проволока С из легкоплавкого металла (например, из свинца), проходящая внутри фарфоровой пробки П. Пробка имеет винтовую нарезку Р и центральный контакт К. Нарезка соединена с центральным контактом свинцовой проволокой. Пробку ввинчивают в патрон, находящийся внутри фарфоровой коробки Свинцовая проволока представляет, таким образом, часть общей цепи. Толщина свинцовых проволок рассчитана так, что они выдерживают определенную силу тока, например 5, 10 А и т.д. Если сила тока превысит допустимое значение, то свинцовая проволока расплавится и цепь окажется разомкнутой. Предохранители с плавящимся проводником называют плавкими предохранителями

.

2.Эмилий Христианович Ленц

Э. Ленц родился 24 февраля 1804 года в семье чиновника в Дерпте (ныне Тарту) в Эстонии. Благодаря усилиям матери он успешно окончил гимназию и поступил в университет.

Научная деятельность Ленца началась рано: после второго курса университета он по рекомендации ректора в качестве физика научной экспедиции отправился в кругосветное плавание.

Э. Х. Ленц заложил основы первой в России научной школы физиков-электротехников, из которой впоследствии вышли такие ученые, как А. С. Попов, Ф. Ф. Петрушевский и др.

В 1843 году Ленц после проведения экспериментов независимо от Джоуля приходит к установлению закона теплового действия тока. На основании 16 серий измерений Ленц в статье «О законах выделения тепла гальваническим током» сделал следующий вывод: нагревание проволоки гальваническим током пропорционально ее сопротивлению и квадрату силы тока.

3.Джеймс Прескотт Джоуль

Родился Джоуль в Манчестере 24 декабря 1818 года, по профессии был пивоваром. Первые работы Джоуля в физике связаны с изобретением электромагнитных аппаратов. Джоуль был прекрасным экспериментатором. Он внес большой вклад в кинетическую теорию газов, открыв вместе с Томсоном эффект изменения температуры газа при его расширении. Из работ Джоуля непосредственно следовало, что теплота не является веществом, что она состоит в движении частиц. Все это способствовало утверждению и признанию закона сохранения и превращения энергии.

4.Карта учащегося группы «Экспериментаторы» выполняет практическую работу:

«Измерение мощности и работы тока в электрической лампе» (Прочитать§40-41)

Цель работы: научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы.

Приборы и материалы: источник питания, низковольтная лампа на подставке, вольтметр, амперметр, ключ, соединительные провода, часы с секундной стрелкой.

Рабочие формулы: P=UI A= Pt.

Выполнение работы

1.Собираю цепь по схеме:

2. Измеряю вольтметром напряжение на лампе: U= B

3. Измеряю амперметром силу тока: I = A

4. Вычисляю мощность тока в лампе: Р = I U= Вт.

5. Засекаю время включения и выключения лампы: t = 60 c. По времени ее горения и мощности определите работу тока в лампе: А= I U t= Дж.

6. Проверяю, совпадает ли полученное значение мощности с мощностью, обозначенной на лампе.

На лампе мощность P=UI =13,5В*0,26А=3,51 Вт

В эксперименте = Вт

Вывод: мощность лампы равна Вт, работа, совершенная током за минуту = Дж. Мощность, указанная на лампе и мощность полученная в эксперименте не совпадает, потому что…

ІІ. Мотивация учебной деятельности.

Каждый из вас видел электросчетчик. (Слайд 1) Какую физическую величину он измеряет? Определим единицы этой физической величины.

1кВт =1000Вт 1Ч =3600с

1кВт ч =3.600.000Дж – Какую физическую величину измеряют в Дж?

Это прибор для измерения работы тока. Сегодня на уроке мы узнаем можно ли измерить работу тока другим способом.

А сейчас запишем тему урока.

ІІІ. Работа над новым материалом.

Группа «Аналитики» выводит формулы для расчета работы и мощности, заполнив таблицы.

1.Карта учащегося группы «Аналитики» ( §33,34)

A=q U

3. Запиши формулу силы тока по определению (проверь себя с. 80)

4. Вырази из этой формулы электрический заряд и подставь в пункт 2

q=I t

5. Полученная формула будет являться формулой работы электрического тока (проверь себя с. 98)

A= I U t

P = I U t/ t

3. Полученный результат будет являться расчётной формулой мощности тока

P=I U

В электрической цепи электрическая энергия превращается (в неподвижных проводниках) в тепловую — электронагревательные приборы, в механическую – электродвигатели. Мерой превращения энергии из одного вида в другой является работа электрического тока. Работа электрического поля по перемещению заряда на участке цепи характеризуется напряжением A=q U т.к. q=I t , то A= I U t

] A]=1А1В1с =1Дж

Учитель: — В каких единицах выражается работа тока на счетчике?

Работа тока связана с мощностью электрических приборов, которые мы используем. Мощность характеризует скорость выполнения работы.

P = I U t/ t P=I U

[P ]=А / t=1 Дж/1с=1Вт


Учитель.- Посмотрите видеоролик «Нагревание проводника током» и объясните причину нагревания проводника во время протекания тока.

Карта учащегося группы «Теоретики»

1.На основании знаний о внутреннем строении вещества, из которого изготовлен проводник, объяснить причину нагревания проводника во время протекания тока( учебник §30,31).

Из группы «Теоретики» учащийся раскрывает причину нагревания проводника.

Дело в том, что упорядоченно движущиеся под действием электрического поля свободные электроны проводника взаимодействуют с ионами и атомами вещества и передают им часть своей энергии, заставляют отклоняться от положения равновесия (т. е. двигаться). В результате этого внутренняя энергия проводника возрастает, он нагревается и отдает энергию окружающим телам путем теплопередачи

Учитель:- Что будет результатом работы электрического тока? Если на участке цепи, в котором течет ток, не выполняется механическая работа и не происходят химические реакции.

«Аналитики»( §40)

-Количество теплоты, которое выделяется на проводнике при прохождении тока, может полностью идти на увеличение внутренней энергии тела, тогда: A= I U t , но U = I R.

A = I2Rt A= Q Q= I2R t [Q] Дж

Учитель: — Чему равно количество теплоты, выделяемое проводником с током?

«Теоретики»

Q= I2R t Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. Сформулированный выше вывод называется законом Джоуля — Ленца.

«Историки» рассказывают биографию ученых:

Учитель: -Где используется тепловое действие тока?

«Теоретики»

Тепловое действие тока используется в электронагревательных приборах, предохранителях.

Учитель: -Что является основной частью электронагревательного прибора?

Основной частью любого электронагревательного прибора является нагревательный элемент. Обычно он представляет собой нихромовую проволоку, свитую в виде спирали.

Учитель: Чтобы избежать перегрузки электрической цепи, используют предохранители- устройства, размыкающие цепь. Объясните принцип действия плавкого предохранителя.

Группа «Историки» Карта учащегося.

§41,42

1.Главная часть предохранителя, изображенного на рисунке проволока С из легкоплавкого металла (например, из свинца), проходящая внутри фарфоровой пробки П. Пробка имеет винтовую нарезку Р и центральный контакт К. Нарезка соединена с центральным контактом свинцовой проволокой. Пробку ввинчивают в патрон, находящийся внутри фарфоровой коробки Свинцовая проволока представляет, таким образом, часть общей цепи. Толщина свинцовых проволок рассчитана так, что они выдерживают определенную силу тока, например 5, 10 А и т.д. Если сила тока превысит допустимое значение, то свинцовая проволока расплавится и цепь окажется разомкнутой. Предохранители с плавящимся проводником называют плавкими предохранителями

Учитель: — Группа «Экспериментаторы» научилась измерять мощность тока в электрической лампе и работу электрического тока? Чему равна мощность тока в лампе? Чему работа тока в электрической лампочке за 60с? Какие приборы необходимы для измерения мощности и работы электрического тока?

Карта учащегося

Группа «Экспериментаторы» выполняет практическую работу:

«Измерение мощности и работы тока в электрической лампе» (Прочитать§40,41)

Цель работы: научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы.

Приборы и материалы: источник питания, низковольтная лампа на подставке, вольтметр, амперметр, ключ, соединительные провода, часы с секундной стрелкой.

Рабочие формулы: P=UI A= Pt.

Выполнение работы

1.Собираю цепь по схеме:

2. Измеряю вольтметром напряжение на лампе: U= B

3. Измеряю амперметром силу тока: I = A

4. Вычисляю мощность тока в лампе: Р = I U= Вт.

5. Засекаю время включения и выключения лампы: t = 60 c. По времени ее горения и мощности определите работу тока в лампе: А= I U t= Дж.

6. Проверяю, совпадает ли полученное значение мощности с мощностью, обозначенной на лампе.

На лампе мощность P=UI =13,5В*0,26А=3,51 Вт

В эксперименте = Вт

Вывод: мощность лампы равна Вт, работа, совершенная током за минуту = Дж. Мощность, указанная на лампе и мощность, полученная в эксперименте не совпадают, потому что сила тока и напряжение на участке цепи может изменяться.

IV. Закрепление материала.

Решение задач: 1.Какую работу совершит ток в электродвигателе за 20 с, если при напряжении 220 В сила тока в обмотке двигателя равна 0,2А.

2.Определите мощность тока в электрической лампочке, если при напряжении 20В сила тока в ней 4А
3. При напряжении 300В, мощность тока в электродвигателе 18000Вт. Определите силу тока в обмотке электродвигателя, работу тока за 3с.

Решение:1)

А=0,2А220В20с=880Дж

2) Р=20В4А=80Вт

3) I = P/U =18000Вт/300B =60A

A= Pt = 18000 Вт*3c = 54000 Дж

(Дополнительно)

Задача 4. Какое количество теплоты выделится за 15 минут проволочной спиралью сопротивлением 200 Ом при силе тока 1А ?

Дано: Решение:

t = 15 мин Q = I²Rt

R = 200 Ом t = 15·60 c=900 c

I = 1А Q = 1²·200·900=180000 Дж= 180кДж

Q = ? Ответ: Q = 180кДж

Задача 5. Определите количество теплоты, которое выделит спираль электрочайника за 2 минуты, если ее сопротивление 12,1 Ом, а напряжение 220 В.

Дано: Решение:

t = 2 мин =120с Q = I²Rt

U = 220 В Из закона Ома

R = 12,1 Ом

,

Q = ? Ответ: Q = 480 кДж.

IV. Подведение итогов

  1. По какой формуле вычисляется мощность электрического тока?

  2. Единица измерения мощности?

  3. Прибор для измерения мощности?

  4. По какой формуле вычисляется работа электрического тока?

  5. В каких единицах измеряется работа. Количество теплоты?

  6. Каким прибором измеряют работу тока?

V. Домашнее задание: § 40-42.

Мощность постоянного тока


Мощность – это работа, произведенная за единицу времени. Электрическая мощность равна произведению тока на напряжение: P=UI. Единицу измерения мощности получим, подставив в формулу единицы измерения напряжения и тока:
[P]=1 B1 A=1 BA. Единица
измерения электрической мощности, равная 1 ВА, называется ватом (Вт).
Название вольт-ампер (ВА) используется в технике переменного тока, но
только для измерения полной и реактивной мощности.

Единицы измерения электрической и механической мощности связаны следующими соотношениями …

Определения и формулы


Мощность – это работа, произведенная за единицу времени. Электрическая мощность равна произведению тока на напряжение: P=UI. Отсюда можно вывести другие формулы для мощности:

P=rII=rI^2;

P=UU/r=U^2/r.

Единицу измерения мощности получим, подставив в формулу единицы измерения напряжения и тока:

[P]=1 B1 A=1 BA.

Единица измерения электрической мощности, равная 1 ВА, называется ватом (Вт). Название вольт-ампер (ВА) используется в технике переменного тока, но только для измерения полной и реактивной мощности.

Единицы измерения электрической и механической мощности связаны следующими соотношениями:

1 Вт =1/9,81 кГ•м/сек 1/10 кГ•м/сек;

1 кГ•м/сек =9,81 Вт 10 Вт;

1 л.с. =75 кГ•м/сек =736 Вт;

1 кВт =102 кГ•м/сек =1,36 л.с.

Если не учитывать неизбежных потерь энергии, то двигатель мощностью 1 кВт может перекачивать каждую секунду 102 л воды на высоту 1 м или 10,2 л воды на высоту 10 м.

Электрическая мощность измеряется ваттметром.

Примеры

1.2/100=48400/100=484 Вт.

Рис. 3.

4. В схеме на рис. 4 амперметр показывает ток I=2 А. Подсчитать сопротивление потребителя и электрическую мощность, расходуемую в сопротивлении r=100 Ом при включении его в сеть напряжением U=220 В.

Рис. 4.

r=U/I=220/2=110 Ом;

P=UI=2202=440 Вт,

10.12.2016 Без рубрики

Закон о напряжении, токе, сопротивлении, мощности и сопротивлении

Что такое постоянный ток?

В начальной школе мы узнали, что все состоит из атомов. Это продукт трех частиц: электронов, протонов и нейтронов. Как следует из названия, нейтрон не имеет заряда, тогда как протоны положительны, а электроны отрицательны.

В атоме электроны, протоны и нейтроны остаются вместе в стабильном образовании, но если в результате какого-либо внешнего процесса электроны отделяются от атомов, они всегда будут стремиться осесть в предыдущем положении, таким образом, это создаст притяжение к протонам.Если мы используем эти свободные электроны и проталкиваем их внутрь проводника, образующего электрическую схему, притяжение потенциала создает разность потенциалов.

Если поток электрона не меняет своего пути и имеет однонаправленные потоки или движения внутри цепи, он называется постоянным или постоянным током. DC Voltage — источник постоянного напряжения.

В случае постоянного тока полярность никогда не изменится на противоположную или изменится во времени, тогда как протекание тока может меняться со временем.

Как и на самом деле идеального состояния нет. В случае схемы, в которой текут свободные электроны, это тоже верно. Эти свободные электроны не движутся независимо, поскольку проводящие материалы не идеальны, чтобы позволить электронам свободно течь. Он действительно противодействует потоку электронов определенным правилом ограничений. В связи с этим каждая электронная / электрическая цепь состоит из трех основных индивидуальных величин, которые называются V I R.

.
  • Напряжение (В)
  • Ток (I)
  • и сопротивление (R)

Эти три вещи являются основными фундаментальными величинами, которые появляются почти во всех случаях, когда мы видим или описываем что-то или делаем что-то, что связано с электрикой или электроникой.Они оба хорошо связаны, но они обозначили три разные вещи в электронике или основах электротехники.

Что сейчас?

Как было сказано ранее, внутри схемы течет свободных разделенных электронов; этот поток электронов (заряд) называется током . Когда источник напряжения прикладывается к цепи, частицы отрицательного заряда непрерывно движутся с равномерной скоростью. Этот ток измеряется в Амперах в единицах СИ и обозначается как I или i. Согласно этой единице 1 Ампер — это количество электроэнергии, переносимой за 1 секунду . Базовая единица заряда — кулонов.

1А — это 1 кулон заряда, переносимый в цепи или проводнике за 1 секунду. Итак, формула

  1A = 1 C / S  

Где C обозначается как кулон, а S — второе.

На практике электроны текут от отрицательного источника к положительному источнику питания, но для лучшего понимания схемы обычный поток тока предполагает, что ток течет от положительного вывода к отрицательному.

На некоторых принципиальных схемах мы часто видим, что несколько стрелок с I или i указывают направление тока, которое является обычным потоком тока. Мы увидим использование тока на настенном распределительном щите как «Максимальный номинальный ток 10 ампер » или в зарядном устройстве телефона «максимальный ток заряда составляет 1 ампер » и т. Д.

Ток также используется в качестве префикса с подкратным кратным как килоампер (10 3 В), миллиампер (10 -3 А), микроампер (10 -6 А), наноампер (10 -9 А) и т. Д.

Что такое напряжение?

Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками цепи. Он не сообщает о потенциальной энергии, хранящейся в виде электрического заряда в точке электроснабжения. Мы можем обозначить или измерить разницу напряжений между любыми двумя точками в узлах схемы, соединении и т. Д.

Разница между двумя точками называется разностью потенциалов или падением напряжения.

Это падение напряжения или разность потенциалов измеряется в вольтах с символом V или v.Больше напряжения означает большую емкость и большее удержание заряда.

Как описано выше, источник постоянного напряжения называется постоянным напряжением. Если напряжение периодически меняется со временем, это переменное напряжение или переменный ток.

Один вольт — это по определению потребление энергии в один джоуль на один электрический заряд в один кулон . Отношения, как описано

  В = потенциальная энергия / заряд 
  или 
  1V = 1 Дж / Кл  

Где J обозначается как Джоуль, а C — кулон.

Падение напряжения на один вольт происходит, когда ток в 1 ампер проходит через сопротивление 1 Ом.

  1V = 1A / 1R  

Где A — амперы, а R — сопротивление в омах.

Напряжение также используется в качестве префикса с подмножеством как киловольт (10 3 В), милливольт (10 -3 В), микровольт (10 -6 В), нано-вольт (10 — 9 В) и т. Д. Напряжение также обозначается как отрицательное, так и положительное напряжение.

Напряжение переменного тока обычно встречается в домашних розетках.В Индии это 220 В переменного тока, в США — 110 В переменного тока и т. Д. Мы можем получить постоянное напряжение, преобразовав этот переменный ток в постоянный или от батарей, солнечных панелей, различных блоков питания, а также зарядных устройств для телефонов. Мы также можем преобразовать постоянный ток в переменный с помощью инверторов.

Очень важно помнить, что напряжение может существовать без тока, поскольку это разница напряжений между двумя точками или разность потенциалов, но ток не может течь без разницы напряжений между двумя точками.

Что такое сопротивление?

Как и в этом мире, нет ничего идеального, каждый материал имеет определенные характеристики, чтобы противостоять потоку электронов при выходе из него.Емкость резиста материала — это его сопротивление, которое измеряется в Ом ( Ом) или Омега . Так же, как ток и напряжение, сопротивление также имеет префикс для подмножества, например килоом (10 3 Ом), мили-ом (10 -3 Ом), мега-ом (10 6 Ом). и т. д. Сопротивление нельзя измерить отрицательным значением ; это только положительное значение.

Сопротивление указывает, является ли материал, по которому проходит ток, хорошим проводником, означает низкое сопротивление, или плохим проводником, означает высокое сопротивление.1 Ом — очень низкое сопротивление по сравнению с 1 МОм.

Итак, есть материалы, которые имеют очень низкое сопротивление и хорошо проводят электричество. Например, медь, золото, серебро, алюминий и т. Д. С другой стороны, есть несколько материалов, которые имеют очень высокое сопротивление, следовательно, плохие проводники электричества, такие как стекло, дерево, пластик, и из-за высокого сопротивления и плохой проводимости электричества они в основном используются для изоляции в качестве изолятора.

Кроме того, в электронике широко используются специальные типы материалов из-за их особой способности проводить электричество между плохими и хорошими проводниками. Это полупроводники, название подразумевает его природу, полупроводник .Транзисторы, диоды, интегральные схемы выполнены с использованием полупроводников. Германий и кремний — широко используемые полупроводниковые материалы в этом сегменте.

Как обсуждалось ранее, сопротивление не может быть отрицательным. Но сопротивление имеет два отдельных сегмента: один находится в линейном сегменте, а другой — в нелинейном сегменте. Мы можем применить специальный математический расчет, связанный с границами, для расчета резистивной способности этого линейного сопротивления, с другой стороны, нелинейное сегментированное сопротивление не имеет надлежащего определения или отношений между напряжением и током, протекающим между этими резисторами.

Закон Ома и соотношение V-I:

Георг Симон Ом, он же Георг Ом, немецкий физик обнаружил пропорциональную зависимость между падением напряжения, сопротивлением и током. Эта связь известна как закон Ома.

В своем открытии утверждается, что ток, проходящий через проводник, прямо пропорционален напряжению на нем. Если мы переведем этот вывод в математическую формулу, мы увидим, что

  Ток (Ампер) = Напряжение / Сопротивление
I (Ампер) = V / R  

Если мы знаем одно из двух значений этих трех сущностей, мы можем найти третье.

Из приведенной выше формулы мы найдем три объекта, и формула будет иметь следующий вид: —

Напряжение

В = I x R

На выходе будет напряжение в вольтах (В)

Текущий

I = V / R

Выходной ток будет в амперах (A)

Сопротивление

R = V / I

Выходное сопротивление будет в Ом ( Ом, )

Давайте посмотрим, в чем разница между этими тремя, используя схему, в которой нагрузка представляет собой сопротивление, а амперметр используется для измерения тока, а вольтметр используется для измерения напряжения.

На приведенном выше изображении амперметр, подключенный последовательно и подающий ток на резистивную нагрузку, с другой стороны, вольтметр, подключенный к источнику для измерения напряжения.

Важно помнить, что амперметр должен иметь нулевое сопротивление, поскольку он должен обеспечивать нулевое сопротивление току, протекающему через него , и для этого идеальный амперметр 0 Ом должен быть подключен последовательно, но поскольку напряжение разность потенциалов двух узлов, вольтметр подключен параллельно.

Если мы изменим ток источника напряжения или напряжение источника напряжения или сопротивление нагрузки на источнике линейно и затем измерим единицы, мы получим следующий результат:

На этом графике Если R = 1, то ток и напряжение увеличиваются пропорционально. V = I x 1 или V = I. Таким образом, если сопротивление фиксировано, напряжение будет увеличиваться с увеличением тока или наоборот.

Что такое мощность?

Мощность либо создается, либо потребляется, в электронных или электрических схемах номинальная мощность используется для предоставления информации о том, сколько энергии потребляет схема, чтобы обеспечить ее надлежащий выход.

Согласно законам природы, Энергия не может быть уничтожена, но может быть передана, например, электрическая энергия, преобразованная в механическую энергию, когда электричество приложено к двигателю, или электрическая энергия, преобразованная в тепло, когда приложена к нагревателю. Таким образом, нагревателю требуется энергия, которая является мощностью, для обеспечения надлежащего рассеивания тепла, эта мощность представляет собой номинальную мощность нагревателя при максимальной выходной мощности.

Мощность обозначается символом Вт и измеряется в Вт .

Мощность — это величина, умноженная на напряжение и ток. Итак,

  P = V x I  

Где, P мощность в ваттах , V Напряжение и I ампер или ток .

Он также имеет субпрефикс, например киловатт (10 3 Вт), мили-ватт (10 -3 Вт), мегаватт (10 6 Вт) и т. Д.

По закону Ома V = I x R и степенному закону P = V x I , поэтому мы можем поместить значение V в степенной закон, используя формулу V = I x R .Тогда степенной закон будет

  P = I * R * I
Или
P = I  2  R  

Располагая одним и тем же способом, мы можем найти хотя бы одну вещь, когда другая недоступна, формулы перегруппированы в матрице ниже:

Итак, каждый сегмент состоит из трех формул. В любом из случаев , если сопротивление становится равным 0, тогда ток будет бесконечным , это называется состоянием короткого замыкания . Если Напряжение стало 0, тогда ток не существует и мощность будет 0 , если ток стал 0, тогда цепь находится в состоянии разомкнутой цепи, где присутствует напряжение, но не ток , таким образом, снова мощность будет 0 , Если мощность равна 0, то схема не будет потреблять и производить мощность.

Концепция электронного потока

Текущие потоки по зарядовым аттракционам. На самом деле, поскольку электроны являются отрицательной частицей, они текут от отрицательной клеммы к положительной клемме источника питания. Итак, в реальной схеме Электронный ток течет от отрицательного вывода к положительному выводу . Но при обычном протекании тока, как мы описали ранее, мы предполагаем, что ток течет от положительного вывода к отрицательному. На следующем изображении мы очень легко поймем течение тока.

Каким бы ни было направление, оно не влияет на ток внутри схемы. Легче понять обычный ток, протекающий от положительного к отрицательному. Одно направление Поток тока — это постоянного тока или постоянного тока, которые чередуются по направлению, называемым переменным током или переменным током.

Практические примеры

Давайте посмотрим на два примера, чтобы лучше понять ситуацию.

1. В этой схеме источник 12 В постоянного тока подключен к нагрузке 2 Ом, рассчитать потребляемую мощность схемы?

В этой схеме полное сопротивление — это сопротивление нагрузки, поэтому R = 2, а входное напряжение составляет 12 В постоянного тока, поэтому V = 12 В.Ток в схеме будет

.
  I = V / R 
  I = 12/2 = 6 ампер  

Поскольку мощность (Вт) = напряжение (В) x ампер (А), общая мощность будет 12 x 6 = 72 Вт.

Мы также можем рассчитать значение без ампер.

  Мощность (Вт) = Мощность = Напряжение  2  / Сопротивление 
  Мощность = 12  2 /2 = 12 * 12/2 = 72 Вт  

Какая бы формула ни использовалась, выход будет одинаковым.

2. В этой схеме общая потребляемая мощность на нагрузке составляет 30 Вт, если мы подключим источник постоянного тока 15 В, сколько тока потребуется?

В этой схеме полное сопротивление неизвестно. Входное напряжение питания составляет 15 В постоянного тока, поэтому V = 15 В постоянного тока, а мощность, протекающая через схему, составляет 30 Вт. Итак, P = 30 Вт. Ток в схеме будет

.
  I = P / V
I = 30/15 2 Ампера  

Итак, для включения схемы на 30 Вт нам нужен источник питания 15 В постоянного тока, который способен выдавать 2 Ампера постоянного тока или более, поскольку для схемы требуется ток 2 Ампера.

Формулы падения напряжения и мощности для инженеров-электриков ~ Изучение электротехники

Пользовательский поиск

Работая с однофазным, трехфазным и постоянным током (цепи постоянного тока), вам быстро нужны справочные формулы для расчета падения напряжения и расчета мощности для данного проводника? В таблице ниже приведены краткие справочные сведения для этих расчетов.

Формулы расчета падения напряжения и мощности для однофазных цепей


$ $ $ $
Электрические параметры Формулы
Падение напряжения $ ∆V = 2 * I * L * (rCos Փ + xSin Փ) $
% Падение напряжения % $ ∆V = \ frac {∆V} {V_r} * 100 $
Активная мощность $ P = V * I * Cos Փ
Реактивная мощность $ Q = V * I * Sin Փ
Полная мощность $ S = V * I = \ sqrt {{P ^ 2} + {Q ^ 2}}
Коэффициент мощности $ Cos Փ = \ frac {P} {S}
Потеря мощности $ P_L = 2 * L * r * I ^ 2 $
Формулы расчета падения напряжения и мощности для трехфазных цепей $
Электрические параметры Формулы
Падение напряжения $ ∆V = \ sqrt {3} * I * L * (rCos Փ + xSin Փ) $
% Падение напряжения % $ ∆V = \ frac {∆V} {V_r} * 100 $
Активная мощность $ P = \ sqrt {3} * V * I * Cos Փ $
Реактивная мощность $ Q = \ sqrt {3} * V * I * Sin Փ $
Полная мощность $ S = \ sqrt {3} * V * I = \ sqrt {{P ^ 2} + {Q ^ 2}} $
Коэффициент мощности $ Cos Փ = \ frac {P} {S}
Потеря мощности $ P_L = 3 * L * r * I ^ 2 $

Формулы расчета падения напряжения и мощности для цепей постоянного тока
Электрические параметры

Формулы

Падение напряжения

$ ∆V = 2 * I * L * r $

% Падение напряжения

% $ ∆V = \ frac {∆V} {V_r} * 100 $

Активная мощность

$ P = V * I $

Реактивная мощность

$ —

долларов США
Полная мощность

$ —

долларов США
Коэффициент мощности

$ —

долларов США
Потеря мощности

$ P_L = 2 * L * r * I ^ 2 $

Значение символов, используемых в формулах выше :
$ L $ = Общая длина проводника
$ r $ = Сопротивление проводника на единицу длины
$ x $ = Реактивное сопротивление проводника на единицу длины
$ ∆V $ = Падение напряжения
$ P $ = Активная мощность
$ Q $ = Реактивная мощность
$ I $ = ток

Описание цепей постоянного тока серии

и параллельных (примеры включены)

Что такое электрическая цепь?

Электрическая цепь представляет собой комбинацию двух или более электрических компонентов, которые соединены между собой токопроводящими дорожками.Электрические компоненты могут быть активными компонентами или неактивными компонентами или их комбинацией.

Что такое цепь постоянного тока?

Электроэнергия бывает двух видов — постоянного (DC) и переменного (AC) тока. Цепь, которая имеет дело с постоянным или постоянным током, называется цепью постоянного тока , , а цепь, которая имеет дело с переменным током или переменным током, называется цепью переменного тока.

Компоненты электрической цепи постоянного тока в основном резистивные, тогда как компоненты цепи переменного тока могут быть как реактивными, так и резистивными.

Любую электрическую цепь можно разделить на три разные группы — последовательную, параллельную и последовательно-параллельную. Так, например, в случае постоянного тока цепи также можно разделить на три группы, такие как последовательная цепь постоянного тока , параллельная цепь постоянного тока, и последовательная и параллельная цепь .

Что такое последовательная цепь постоянного тока?

Когда все резистивные компоненты цепи постоянного тока соединены встык, чтобы сформировать единый путь для протекающего тока, тогда цепь называется последовательной цепью постоянного тока .Способ соединения компонентов встык известен как последовательное соединение.

Предположим, у нас есть n резисторов R 1 , R 2 , R 3 ………… R n , и они соединены между собой, то есть последовательно. Если эта последовательная комбинация подключена к источнику напряжения, ток начинает течь через этот единственный путь.

Поскольку резисторы соединены встык, ток сначала входит в R 1 , затем тот же ток поступает в R 2 , затем R 3 и, наконец, достигает R n от ток которого поступает на отрицательные выводы источника напряжения.

Таким образом, одинаковый ток проходит через все последовательно включенные резисторы. Следовательно, можно сделать вывод, что в цепи постоянного тока серии одинаковый ток протекает через все части электрической цепи.

Опять же, согласно закону Ома, падение напряжения на резисторе является произведением его электрического сопротивления и тока, протекающего через него.

Здесь ток через каждый резистор одинаков, следовательно, падение напряжения на каждом резисторе пропорционально значению его электрического сопротивления.

Если сопротивления резисторов не равны, падение напряжения на них также не будет равным. Таким образом, каждый резистор имеет свое индивидуальное падение напряжения в цепи постоянного тока серии .

Последовательная электрическая цепь постоянного тока с тремя резисторами

Ниже приведен рисунок последовательной цепи постоянного тока с тремя резисторами. Течение тока показано здесь движущейся точкой. Обратите внимание, что это всего лишь концептуальное представление.

Пример цепи постоянного тока серии

Предположим, что три резистора R 1 , R 2, и R 3 подключены последовательно к источнику напряжения V (количественно в вольтах), как показано на рисунке.Пусть ток I (количественно выраженный в амперах) протекает через последовательную цепь. Теперь согласно закону Ома,
Падение напряжения на резисторе R 1 , В 1 = IR 1
Падение напряжения на резисторе R 2 , В 2 = IR 2
Падение напряжения на резисторе R 3 , В 3 = IR 3
Падение напряжения во всей последовательной цепи постоянного тока,
В = падение напряжения на резисторе R 1 + падение напряжения на резисторе R 2 + падение напряжения через резистор R 3



Согласно закону Ома электрическое сопротивление электрической цепи определяется как V ⁄ I, то есть R.Следовательно,

Итак, эффективное сопротивление последовательной цепи постоянного тока составляет. Из приведенного выше выражения можно сделать вывод, что, когда несколько резисторов соединены последовательно, эквивалентное сопротивление последовательной комбинации является арифметической суммой их индивидуальных сопротивлений.
Из приведенного выше обсуждения вытекают следующие моменты:

  1. Когда несколько электрических компонентов соединены последовательно, один и тот же ток течет через все компоненты цепи.
  2. Приложенное напряжение в последовательной цепи равно сумме падений напряжения на каждом компоненте.
  3. Падение напряжения на отдельных компонентах прямо пропорционально значению их сопротивления.

Что такое параллельная цепь постоянного тока?

Когда два или более электрических компонента соединены таким образом, что один конец каждого компонента подключен к общей точке, а другой конец подключен к другой общей точке, электрические компоненты считаются подключенными параллельно, и такие электрическая цепь постоянного тока упоминается как параллельная цепь постоянного тока .

В этой схеме у всех компонентов будет одинаковое падение напряжения на них, и оно будет точно равно напряжению, которое возникает между двумя общими точками, где компоненты соединены.

Также в параллельной цепи постоянного тока , ток имеет несколько параллельных путей через эти параллельно соединенные компоненты, поэтому ток схемы будет разделен на столько путей, сколько количество компонентов.

Здесь, в этой электрической цепи, падение напряжения на каждом компоненте одинаковое.Опять же, согласно закону Ома, падение напряжения на любом резистивном компоненте равно произведению его электрического сопротивления и тока через него.

Поскольку падение напряжения на всех компонентах, подключенных параллельно, одинаково, ток через них обратно пропорционален значению их сопротивления.

Электрическая параллельная цепь постоянного тока с тремя резисторами

Ниже приведен рисунок параллельной цепи постоянного тока с тремя резисторами. Течение тока показано здесь движущейся точкой.Обратите внимание, что это всего лишь концептуальное представление.

Примеры параллельных цепей постоянного тока

Предположим, что три резистора R 1 , R 2, и R 3 подключены параллельно к источнику напряжения V (вольт), как показано на рисунке. Пусть I (Ампер) будет общим током цепи, который разделен на ток I 1 , I 2, и I 3 , протекающий через R 1 , R 2, и R 3 соответственно.Теперь по закону Ома:
Падение напряжения на резисторе R 1 , V = I 1 .R 1
Падение напряжения на резисторе R 2 , V = I 2 .R 2
Падение напряжения на резисторе R 3 , V = I 3 .R 3
Падение напряжения во всей параллельной цепи постоянного тока,
В = падение напряжения на резисторе R 1 = падение напряжения на резисторе R 2 = падение напряжения на резисторе R 3
⇒ V = I 1 .R 1 = I 2 .R 2 = I 3 .R 3



Таким образом, когда несколько резисторов подключены параллельно, эквивалентное сопротивление определяется выражением арифметическая сумма обратных величин их индивидуальных сопротивлений.
Из приведенного выше обсуждения параллельной цепи постоянного тока мы можем прийти к следующему выводу:

  1. Падения напряжения одинаковы на всех компонентах, соединенных параллельно.
  2. Ток через отдельные компоненты, подключенные параллельно, обратно пропорционален их сопротивлению.
  3. Полный ток цепи — это арифметическая сумма токов, проходящих через отдельные компоненты, соединенные параллельно.
  4. Обратное эквивалентное сопротивление равно сумме обратных сопротивлений отдельных компонентов, соединенных параллельно.

Объединение последовательных и параллельных цепей

До сих пор мы обсуждали последовательные цепи постоянного тока и параллельные цепи постоянного тока отдельно, но на практике электрическая цепь обычно представляет собой комбинацию как последовательных цепей, так и параллельных цепей.

Такие комбинированные последовательные и параллельные схемы могут быть решены путем надлежащего применения закона Ома и правил для последовательных и параллельных цепей к различным частям сложной схемы.

Последовательная и параллельная цепь

Измерения КПД AC-DC должны включать коэффициент мощности

Разработчики преобразователей мощности соревнуются в минимизации потерь, стремясь к последнему десятичному знаку эффективности, η, отношения выходной мощности к входной.Но когда дело доходит до расчета эффективности в источниках питания переменного и постоянного тока, ошибки часто возникают из-за пропуска или неправильного измерения коэффициента мощности, поэтому разработчикам важно понимать основы коэффициента мощности и то, как их учитывать.

Гостевой блог: Рон Стулл, инженер по энергетическим системам, CUI.

Активная и полная мощность
η = P OUT / P IN , а для преобразователя AC-DC P OUT — это просто выходное напряжение постоянного тока, умноженное на ток.Однако для входной мощности переменного тока, если мы измеряем и умножаем среднеквадратичное значение переменного тока на вольт и ампер, мы получаем «полную» мощность (S).

Это отличается от потребляемой реальной мощности (P) и связано с термином «коэффициент мощности» (PF), где PF = P / S. Так почему же кажущаяся мощность отличается? Не было бы, если бы вход преобразователя переменного тока в постоянный выглядел как резистор, а формы волны напряжения и тока были синусоидальными и синфазными, но это не так.

Треугольник мощности
Инженерные классы поднимают тему и обсуждают вопрос о коэффициенте мощности в линейных системах, где напряжение и ток являются синусоидальными волнами, но с разностью фаз.В этом случае коэффициент мощности, или, точнее, коэффициент мощности смещения , PFD, задается косинусом фазового угла, так что PFD = Cosϴ. Вы можете представить это в виде треугольника мощности (рис. 1). Здесь S — это то, что вы измеряете как среднеквадратичное значение вольт x ампер (ВА), и из-за разницы фазовых углов это представлено реальной мощностью P и реактивной мощностью Q.

Рисунок 1. Треугольник мощности для линейной системы

Однако в преобразователе переменного тока в постоянный ток (а часто и напряжение) форма волны далека от синусоидальной, с током, принимаемым короткими импульсами конденсатором большой емкости на высоковольтной шине преобразователя, поскольку он пополняется на пике каждого сетевой цикл (рисунок 2).Это характеристика нелинейной системы.

Рис. 2. Типичное входное напряжение постоянного и переменного тока и искаженный ток

Чтобы представить это в нашем треугольнике мощности, нам нужно включить еще одно измерение коэффициента мощности «искажение» (рис. 3).

Рис. 3. Треугольник мощности для нелинейной системы

Истинное значение мощности
Анализ Фурье показывает, что форма волны тока может быть представлена ​​основной частотой, почти совпадающей по фазе с напряжением, с серией гармоник с разными амплитудами, добавленными для формирования искаженной формы волны тока.Именно эти гармоники портят коэффициент мощности и количественно оцениваются общим гармоническим искажением (THD). Чтобы присвоить ему значение:

Коэффициент мощности искажения

DPF составляет:

Если бы THD был равен нулю, вы могли бы видеть, что DPF был бы равен 1, как в случае линейной системы. Фактический коэффициент мощности TruePF для входа нашего преобразователя переменного тока в постоянный теперь составляет:

.

Анализаторы мощности упрощают задачу
При таких сложностях измерение истинной мощности и КПД может показаться сложным, но на практике коммерческие анализаторы мощности делают тяжелую работу за вас.Типичный анализатор мощности выдает активную и полную мощность, коэффициент мощности, THD и ток в каждой гармонике (рисунок 4). Зная, что эффективность жизненно важна, существует международный стандарт EN61000-3-2, который фактически устанавливает ограничения на излучение гармоник, вплоть до 39 -й гармоники .

Это абсолютные пределы, поэтому они, как правило, не важны для преобразователей переменного тока в постоянный с внешним адаптером малой мощности. Преобразователи большей мощности, однако, нуждаются в схеме внутренней коррекции коэффициента мощности, чтобы соответствовать стандарту, но при этом оставляют остаточные гармонические искажения, которые необходимо учитывать при расчетах эффективности.

Рисунок 4. Типичный анализатор мощности
Значение анализатора мощности можно увидеть, если вы попытаетесь оценить коэффициент мощности с помощью осциллографа. Глядя на типичный график осциллографа на рисунке 2, можно увидеть, что функция измерения фазы показывает разность фаз между напряжением и током около 70 °, что явно не выглядит правильным.

Пики напряжения и тока разнесены всего на несколько градусов, в этом примере 5 °, что дает коэффициент мощности равный 0.996 из наших предыдущих уравнений. Это подтверждает, что коэффициент мощности смещения близок к единице, и именно коэффициент мощности искажения является основной характеристикой.

Учет коэффициента мощности при определении эффективности — это не просто получение дополнительных процентов или двух; Коэффициент мощности может легко достигать 0,5 при номинальной нагрузке преобразователя, что означает, что полная мощность в два раза больше реальной мощности. Даже самый эффективный преобразователь с КПД, приближающимся к 100%, показал бы не более 50% без учета коэффициента мощности.

Реальная мощность также должна быть оценена при различных условиях линии и нагрузки, чтобы показать соответствие стандартам эффективности, таким как DoE Level VI, который требует значений при нагрузке 25%, 50%, 75% и 100% при высоком и низком линейном напряжении. Эффекты PF сильно различаются в этих диапазонах.

Реальный мир
В качестве реального примера посмотрите на измерения ниже, которые были получены от источника питания 240 Вт, работающего на 24 Вт.

Измерений:

Вин = 220 В

Iin = 0.16А

PF = 0,78

POUT = 24,0 Вт

Из значений мы видим произведение вольт-ампер для входа, S = Vin x Iin = 35,3 ВА. Если бы мы проигнорировали коэффициент мощности, мы бы вычислили КПД 68% (24,0 Вт / 35,3 ВА).

Если мы включим коэффициент мощности, мы увидим более низкую входную мощность PIN = S x PF = 27,53 Вт. Используя это значение, мы получаем КПД 87%, то есть почти на 20% лучше.

Точность — ключ к успеху
Эффективность является ключевым фактором для всех конструкций преобразователей мощности с точки зрения размера, стоимости и экономии энергии, а региональные нормы эффективности, такие как уровень VI DoE, устанавливают планку еще выше.

Разница между лучшими конструкциями от конкурирующих поставщиков также уменьшается, а это означает, что для сравнения и оценки деталей жизненно важно точное измерение эффективности. Необходимо полностью учитывать влияние коэффициента мощности и гармонических искажений тока линии. Анализаторы мощности упрощают эту задачу и направляют вас на верный путь к правильным измерениям.

Калькулятор мощности постоянного тока • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы • Konwertery jednostek online

Определения и формулы

Этот калькулятор используется для расчета мощности постоянного тока, и все, что здесь говорится, относится в основном к постоянному току.Обратите внимание, что аббревиатура DC обычно означает «прямой», а фраза «постоянный ток» не является тавтологией. Для более сложного случая расчета мощности переменного тока воспользуйтесь нашим Калькулятором мощности переменного тока и Калькулятором ВА в Вт

Электрический заряд

Линия электропередачи является примером устройства для передачи энергии от места, где она генерируется, в места, где он потребляется

Электрический заряд или количество заряда — это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел создавать электромагнитные поля и участвовать в электромагнитном взаимодействии.Электрический заряд заставляет тело испытывать силу, когда его помещают в электромагнитное поле. Противоположные заряды притягиваются друг к другу, а заряды одного знака отталкиваются.

В системе СИ единицей измерения электрического заряда является кулон, который равен электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение проводника, по которому течет ток силой один ампер в течение одной секунды. Хотя мы можем наблюдать перенос зарядов в любой электрической цепи, количество заряда не меняется, потому что электроны не создаются и не уничтожаются.Электрический заряд в движении представляет собой ток, который обсуждается ниже. Перемещая заряд из одного места в другое, мы можем передавать электрическую энергию.

Дополнительная информация об электрическом заряде, линейной плотности заряда, поверхностной плотности заряда и объемной плотности заряда и их единицах измерения.

Электрический ток

Электрический ток — это скорость потока заряженных частиц или носителей заряда (электронов, ионов или электронных дырок) через область c-проводника, который может быть металлом (например, проволокой), электролитом ( например, нейрон) или полупроводник (например, транзистор).В частности, это скорость потока электронов в цепи, показанной на рисунке выше.

Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер или ампер (символ A), то есть поток заряженных частиц со скоростью один кулон в секунду. Условное обозначение электрического тока — I . Его происхождение происходит от французского словосочетания tensité du courant (сила тока).

Электрический ток может течь в любом направлении — от отрицательного полюса электрической цепи к положительному и наоборот, в зависимости от типа заряженных частиц.Положительные частицы (положительные ионы в электролитах и ​​электронные дырки в полупроводниках) текут от положительного вывода к отрицательному, и это направление потока положительных частиц произвольно определяется как направление обычного электрического тока. Его также можно рассматривать как направление потока от высокого потенциала к низкому потенциалу, от высокой энергии к низкой энергии. Это определение направления тока является историческим и стало популярным до того, как стало понятно, что ток в проводах на самом деле возникает из-за движения отрицательного заряда.

Мы также можем удобно использовать это обычное направление тока для объяснения электрических процессов с помощью аналогии с гидравликой (или водопроводом). Мы понимаем, что вода течет из точки с высоким давлением в точку с низким давлением. Между двумя точками с одинаковым давлением не будет потока воды. Электрический ток ведет себя почти так же: в цепи он течет между точкой с более высоким электрическим потенциалом (положительный вывод) и точкой с более низким электрическим потенциалом (отрицательный вывод).

Труба ведет себя как проводник, а вода — как электрический ток. Давление в трубе похоже на электрический потенциал. Мы также можем сравнить основные элементы схемы с их гидравлическими аналогами: резистор эквивалентен сужению (например, забиванию волос) в трубе, конденсатор эквивалентен гибкой диафрагме, запаянной внутри трубы, индуктор можно сравнить с тяжелую турбину помещают в поток воды, а диод можно сравнить с обратным клапаном шарового типа, который пропускает жидкость только в одном направлении.

В системе СИ электрический ток измеряется в амперах (А), названный в честь французского физика Андре-Мари Ампера. Это устройство часто неофициально и неофициально называют усилителем. Ампер — одна из семи основных единиц СИ. В мае 2019 года вступило в силу новое определение ампера через фундаментальные константы. Ампер также можно определить как один кулон заряда, проходящий через заданную точку в секунду.

Дополнительную информацию об электрическом токе можно найти в наших преобразователях электрического тока и линейных преобразователях плотности тока.

Скорость, с которой переносится плата, может варьироваться, и, таким образом, информация может передаваться или передаваться. Все системы связи, такие как радио (конечно, в том числе и смартфоны) и телевидение, основаны на этом принципе.

Электрическое напряжение

Электрическое напряжение или разность электрических потенциалов в статическом электрическом поле — это мера работы, необходимой для перемещения заряда между двумя выводами компонента. Компонент может быть любым электрическим элементом, таким как лампочка, резистор, катушка или конденсатор.Напряжение может существовать между двумя выводами независимо от того, течет ли между ними ток или нет. Например, батарея 9 В имеет напряжение на своих выводах, даже если к ним ничего не подключено и между ними нет тока.

Единицей напряжения в системе СИ является вольт, который равен одному джоуля работы на 1 кулон заряда. Вольт назван в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

В Северной Америке условным обозначением электрического напряжения является В , что так же неудобно, как использование футов и дюймов.Рассмотрим, например, что звучит более разумно: В, = 5 В или U, = 5 В? Во многих других странах, например, в немецких, французских или русских учебниках физики, в основном используется буква U , потому что так удобнее. Одно из объяснений использования U заключается в том, что на немецком языке разница составляет Unterschied (напряжение — это разность потенциалов).

Мы знаем, что энергия, которая использовалась для перемещения заряда через компонент схемы, не может исчезнуть и должна появиться где-то еще в любой форме.Это называется принципом сохранения энергии.

Например, если этот компонент был конденсатором или перезаряжаемой батареей, энергия будет храниться в виде электрической энергии, легко доступной для использования. Если компонент был, например, нагревательным элементом в печи, электрическая энергия превращалась в тепло. В громкоговорителе электрическая энергия превращается в акустическую (механическую) энергию и тепло. Почти вся энергия, потребляемая компьютером, преобразуется в тепло, которое нагревает комнату, в которой установлен этот компьютер.

Теперь рассмотрим электрический компонент в виде автомобильного аккумулятора, подключенный к автомобильному генератору переменного тока для зарядки. В этом случае энергия подается на компонент . Если, с другой стороны, автомобильный двигатель не работает и его акустическое оборудование работает, энергия подается самим компонентом (аккумулятором). Если ток поступает на один из двух выводов батареи и внешний источник (генератор переменного тока) должен расходовать энергию для обеспечения этого тока, то этот вывод называется положительным по сравнению с другим выводом аккумулятора, который называется отрицательным.Обратите внимание, что эти знаки плюс и минус — это просто соглашение, которое позволяет нам указать напряжение на двух клеммах.

Дополнительная информация об электрическом потенциале и напряжении.

USB-тестер типа C, подключенный к зарядному устройству и смартфону (см. Пример 2 выше)

Рисунок относится к Примеру 2 выше, в котором USB-тестер типа C, подключенный к USB-зарядному устройству (слева), измеряет ток смартфона потребление, напряжение зарядки, обеспечиваемое этим портом, и вычисляет мощность, потребляемую смартфоном, подключенным к правому USB-порту тестера.Красная стрелка на дисплее тестера показывает направление тока. Другими словами, дисплей тестера показывает, что нагрузка (смартфон) подключена к правому порту и что нагрузка заряжается. Учтите, что если вместо зарядного устройства мы подключим к левому порту какое-нибудь USB-устройство, например, флешку, этот тестер покажет обратное направление тока и ток, потребляемый флешкой.

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление — это физическая величина, мера свойства объекта предотвращать прохождение электрического тока.Он равен отношению напряжения на объекте к току, протекающему через него:

Эта формула называется законом Ома. Для многих проводящих материалов значение R постоянно, поэтому значения U и I прямо пропорциональны. Сопротивление любого материала определяется по существу двумя свойствами: самим материалом и его геометрией. Например, электроны могут свободно и легко течь через золотую или серебряную проволоку, но не так легко через стальную проволоку; они не могут проходить через изоляторы любой формы.Конечно, на сопротивление могут влиять и другие факторы, но в гораздо меньшей степени. Например, температура, чистота материала провода, деформация проводника (используется в тензодатчиках) и его световое освещение (используется в фоторезисторах).

Дополнительная информация об электрическом сопротивлении, проводимости, проводимости и удельном сопротивлении.

Электроэнергия

В физике мощность — это скалярная величина, равная скорости изменения, передачи или потребления энергии в физической системе.В электромагнетизме электрическая мощность — это физическая величина, которая характеризует скорость передачи, преобразования или потребления электрической энергии в электрической цепи. Единицей измерения электрической мощности в системе СИ является ватт (символ W), который определяется как 1 джоуль в секунду. Скорость передачи электрической энергии составляет один ватт, если один джоуль энергии расходуется на передачу одного кулона заряда по цепи за одну секунду.

Дополнительную информацию о мощности можно найти в нашем «Преобразователе силовых единиц».

Расчет электрической мощности в цепи постоянного тока

Мощность, необходимая для передачи определенного количества кулонов в секунду (то есть тока I в амперах) через компонент схемы с разностью потенциалов U , пропорциональна как ток и напряжение. То есть

Правая часть этого уравнения представляет собой произведение джоулей на кулон (напряжение в вольтах) и кулонов в секунду (ток в амперах), что дает ожидаемую размерность джоулей в секунду.Это уравнение определяет мощность, потребляемую компонентом схемы, исходя из напряжения на его выводах и тока, протекающего через него. Это уравнение вместе с уравнением закона Ома используется в этом калькуляторе.

Стендовый источник питания постоянного тока, отображающий ток, протекающий через нагрузку, и напряжение на клеммах нагрузки

Artykuł został napisany przez Анатолий Золотков.

Описание цепей серии

постоянного тока — сопротивление, напряжение и потребляемая мощность

(Последнее обновление: 12 сентября 2021 г.)

Цепи серии DC:

Цепи серии постоянного тока — В этой статье мы рассмотрим цепи серии постоянного тока.Мы рассмотрим напряжение, ток, сопротивление и потребляемую мощность. Я все объясню с помощью очень простых принципиальных схем. Чтобы было понятно и понятно, я также поделюсь с вами результатами моделирования. Я буду использовать Proteus для моделирования.

Независимо от того, какую сложную схему вы выберете, вы всегда найдете электронные компоненты, соединенные последовательно или параллельно, вы также найдете последовательную и параллельную цепи одновременно. Для простоты я буду придерживаться только последовательной схемы.Если вы новичок в электронике и хотите узнать о схемах серии DC, эта статья для вас.

Вы можете подумать, почему нам нужно начинать с цепей постоянного тока? Ответ заключается в том, что как новичок вы можете проводить некоторые базовые эксперименты с использованием светодиодов, вам может потребоваться построить схему делителя напряжения и т. Д. Итак, после прочтения этой статьи вы сможете выполнять базовые вычисления, а также сможете использовать эти знания в некоторых практических проектах.

Ссылки для покупок на Amazon:

Супер стартовый набор для начинающих

Двухканальный цифровой осциллограф / 200 МГц

Переменная поставка:

Цифровой мультиметр:

Комплект паяльника: «лучший»

Переносной сверлильный станок для печатных плат:

* Обратите внимание: это партнерские ссылки.Я могу получить комиссию, если вы купите компоненты по этим ссылкам. Буду признателен за вашу поддержку!

Сопротивление в последовательных цепях:

Вы уже знаете основное определение резистора, резистор — это пассивный электронный компонент, который используется для ограничения протекания тока. У резистора нет полярности, поэтому не имеет значения, каким образом вы подключаете резистор. Итак, в любом случае, если мы поместим два резистора в линию, то есть одна ножка резистора соединена с другой ножкой резистора 2 и , это приведет к последовательной цепи.

В последовательных цепях общее сопротивление определяется простым сложением всех сопротивлений. Мы помечаем каждый резистор заглавной буквой R и нумеруем их как R1, R2, R3 и т. Д. Причина, по которой мы назначаем разные номера, заключается в том, что мы можем легко различить и легко указать на конкретный резистор. Как бы то ни было, общее сопротивление показано заглавной буквой R и нижним индексом T, который представляет общее сопротивление или полное сопротивление. Чтобы вычислить общее сопротивление последовательной цепи, очень просто, мы просто складываем значения сопротивления каждого резистора.

Начнем с одного резистора R1 = 100 Ом. Два вывода резистора R1 соединены с плюсом батареи 5 В и контактами GND. Если я спрошу вас, каково полное сопротивление? Уверен, ваш ответ будет 100 Ом. Вы знаете, что на самом деле сопротивление немного выше, знаете почему? Потому что у проводов, которые мы используем, есть некоторое сопротивление, которое также добавляется. Но это значение обычно слишком мало для проводов небольшой длины, и мы обычно пренебрегаем этим сопротивлением. Так что, во всяком случае, если вы подключите еще один резистор в серии.

Теперь общее сопротивление будет R t = R1 + R2 = 100 + 10 = 110 Ом. Теперь вы можете продолжать добавлять резисторы последовательно. Все, что вам нужно, это сложить все сопротивления, чтобы найти общее сопротивление, это очень просто.

Помимо резисторов, вы также можете последовательно подключать другие электронные компоненты, вы можете подключать батареи последовательно для увеличения напряжения, вы можете подключать конденсаторы последовательно, вы можете подключать резистор последовательно со светодиодом, вы можете создавать цепь RLC , так далее.В последовательной цепи ток имеет только один путь, поэтому во всей последовательной цепи ток останется неизменным. Позвольте мне объяснить это с помощью схемы, приведенной ниже.

Три резистора R1, R2 и R3 соединены последовательно с батареей 5 В. Каждый резистор составляет 10 кОм. Поскольку все эти резисторы соединены последовательно, через все резисторы будет проходить одинаковый ток. Кстати, в этих схемах я использую поток электронов от отрицательного к положительному. Возможно, вы привыкли видеть обычный ток, который меняется от положительного к отрицательному.Электронный поток — это то, что на самом деле происходит. Обычной была первоначальная теория, но она все еще преподается, потому что ее легко понять, просто помните о тех двух, на которых мы используем. Итак, вернемся к теме. Итак, в последовательной цепи будет течь такой же ток. Давайте проверим это, добавив амперметры. Амперметр — это устройство, которое используется для измерения тока. Амперметр следует подключать последовательно, а вольтметр — параллельно. Не забывайте об этом.

Это та же схема, но на этот раз я добавил последовательно амперметры.Вы можете видеть, что через все резисторы течет один и тот же ток. Вы также можете подтвердить это расчетами.

Мы знаем из закона Ома

В = ИК

В = 5 В

Общее сопротивление = R1 + R2 + R3 = 10K + 10K + 10K = 30K Ом

Общее сопротивление R т = 30 кОм

I =?

Итак,

Ток «I» = V / R

Ток = 5 / 30К

Ток = 0,17 мА

На этот раз я сделал небольшое изменение, то есть изменил номинал резистора R2, теперь он равен 1 кОм.Поскольку общее сопротивление изменилось, значение тока также изменилось, но вы можете видеть все тот же ток, протекающий через последовательную цепь. Давайте решим очень практичный пример, он вам всегда понадобится.

Серийный ток Цепей:

Я уверен, что вы уже знакомы с тем фактом, что ток — это поток электронов. Здесь я собираюсь привести вам очень популярный пример: поток электроники подобен воде, которая течет по трубе, поэтому чем выше ток, тем больше электронов течет.Единица измерения тока — ампер, а сокращенно — амперы. Устройство под названием Амперметр используется для измерения тока, о котором я уже говорил. Я уже объяснил метод измерения тока с помощью цифрового мультиметра. Измеритель напряжения очень прост в использовании, нам нужно только подключить измерительные щупы мультиметра параллельно с компонентом или устройством, на котором нам нужно измерить напряжение. Предположим, вы хотите измерить напряжение батареи, все, что вам нужно, это подключить положительный измерительный провод вольтметра к положительной клемме батареи, а измерительный провод GND мультиметра — с клеммой GND аккумулятора, и вы выполните показание напряжения на дисплее мультиметра.Если амперметр подключен последовательно, то ток, протекающий по цепи, будет проходить через амперметр. Это также добавит сопротивление цепи, но обычно оно слишком мало и им обычно пренебрегают.

Мультиметры

действительно хороши, поскольку они используются для измерения напряжения, сопротивления, целостности цепи, короткого замыкания и т. Д. Поэтому я настоятельно рекомендую вам купить его как можно скорее. Я предоставил ссылку для покупки на Amazon. Теперь мы рассмотрим несколько практических примеров.

Токоограничивающий резистор:

Вы очень хорошо знаете, изучая электронику, самый первый эксперимент, с которого мы начинаем, — это зажечь светодиод «Light Emitting Diode».Думаешь, это легко? Что ж, поверьте мне, я видел, как сотни парней вычисляли неправильное значение, и в итоге они сжигали светодиод. Сначала вам нужно узнать о характеристиках светодиода, таких как ток и напряжение, которые ему нужны. Если у вас есть светодиод на 5 В и источник напряжения также 5 вольт, тогда нет необходимости в каких-либо расчетах, вы можете пойти дальше и соединить положительную ножку светодиода с положительной клеммой аккумулятора и клеммой GND светодиода. с клеммой заземления аккумуляторной батареи.

Это простейшая ситуация, когда номинальные напряжения точно такие же.У вас есть светодиод на 5 В и батарея на 5 В или светодиод на 12 В и батарея на 12 В. Это очень простые ситуации.

Что делать, если напряжение светодиода отличается от напряжения батареи? Допустим, у нас есть светодиод со следующими характеристиками.

Напряжение светодиода = 2,5 В

Светодиодный ток = 10 мА

Нет сомнений в том, что этот светодиод выйдет из строя в кратчайшие сроки. Теперь у вас есть варианты, чтобы успешно зажечь этот светодиод. Вы можете уменьшить напряжение источника, или вам нужно будет использовать что-то, что снизит избыточное напряжение.Теперь самый простой способ — вы можете подключить резистор последовательно со светодиодом. Как вы можете видеть на следующей схеме, светодиод D1 соединен последовательно с резистором R1, и его значение неизвестно. Теперь нам нужно найти его ценность.

То, что мы уже знаем, есть;

Напряжение аккумуляторной батареи или напряжение источника составляет 5 вольт.

Ток светодиода составляет 10 мА, а

Напряжение светодиода составляет 2,5 В.

Итак, используя закон Ома, мы можем найти номинал резистора.Как известно

В = ИК

R = V / I

R = (5 В — 2,5 В) / 10 мА

Поскольку светодиод падает на 2,5 В, нам нужно вычесть это напряжение из напряжения батареи.

R = 200 Ом

Значит, номинал резистора должен быть не менее 200 Ом. На рынке доступны не все номиналы резисторов, поэтому вы можете выбрать резистор следующего более высокого номинала. Я обычно использую резистор на 330 Ом. Никогда не используйте резистор, значение которого меньше расчетного, иначе светодиод нагреется и срок службы сократится.Для лучшей производительности используйте резистор немного большего номинала. Как вы можете видеть на схеме ниже.

Вы можете видеть, что ток немного уменьшился, теперь он составляет 7,52 мА, и он останется холодным.

Теперь, допустим, у вас есть тот же светодиод, но на этот раз источник напряжения 12 вольт. Проделаем те же расчеты.

R = (12 В — 2,5 В) / 10 мА

На этот раз вы можете видеть, что я вычитал 2,5 вольта из 12 вольт, так как наша батарея 12 вольт.

R = 950 Ом

Если вы хотите включить 2.Для светодиода 5В вам понадобится резистор на 950 Ом. Как я сказал ранее, не все резисторы доступны на рынке, поэтому выберите резистор следующего большего номинала, который составляет 1000 Ом или 1 кОм. Вы можете легко найти этот резистор на рынке.

Теперь вы можете ясно видеть, что ток довольно близок к 10 мА, значение немного ниже 10 мА, и это потому, что мы немного используем резистор большего номинала, который просто идеален. Теперь, используя тот же метод, вы можете зажечь любой светодиод от любого источника напряжения.Вы уже знаете, что сопротивление противостоит приложенному напряжению, и сопротивление измеряется единицей Ом Ом.

Если вы используете резистор меньшего номинала, вы повредите светодиод. Если вы используете рассчитанный резистор или немного выше, он будет работать отлично, а если вы используете гораздо большее значение, светодиод не будет светиться. Потому что все напряжение будет падать на резисторе.

Напряжение в серии Цепей:

Поток электронов происходит из-за напряжения, которое является толкающей силой, и это похоже на давление в трубе, теперь, по здравому смыслу, чем выше давление, тем больше воды будет течь.То же самое относится и к напряжению: чем больше напряжение вы приложите, тем больше электронов будет течь. Вы можете проверить это, подключив источник переменного напряжения со светодиодом или небольшой двигатель постоянного тока. Возьмем, к примеру, светодиод. Предположим, мы используем тот же светодиод на 2,5 В и 10 мА.

Первоначально, когда нет напряжения или нулевого напряжения, светодиод не горит, так как нет толкающей силы и нет потока электронов, или вы можете сказать, что нет потока тока. Но когда я начну увеличивать напряжение, наступит момент, когда светодиод начнет светиться.На изображении ниже вы можете видеть, что светодиод горит, но он довольно тусклый.

Еще я увеличил напряжение и он стал светиться ярче.

Теперь, если вы продолжите увеличивать напряжение, оно будет становиться все ярче и ярче, и наступит время, когда светодиод перегорит. Каждое электронное устройство или компонент имеет номинальные значения напряжения и тока, которые вы не должны пересекать. Прежде чем подавать напряжение, сначала проверьте характеристики напряжения и тока, которые вы можете найти в таблицах данных.

В отличие от тока, напряжение в последовательной цепи отличается. Когда напряжение подается на резисторы, включенные последовательно, напряжение делится между всеми резисторами в цепи. Их также называют схемами делителя напряжения. Давайте посмотрим на следующую схему.

Два резистора одинакового номинала R1 = 10K и R2 = 10K соединены последовательно с источником напряжения 12В. Когда резисторы одинакового номинала подключаются последовательно, напряжение делится поровну.

Теперь изменим значение R2 на 1 кОм.

Теперь вы можете видеть, что падение напряжения на резисторе R2 уменьшилось до 1,09 В. Таким образом вы можете увеличить количество резисторов, для практики вы можете использовать резисторы разного номинала и считывать напряжение на каждом резисторе. Для расчета значений можно использовать формулу деления напряжения. Таким образом, независимо от того, сколько резисторов подключено последовательно, общее падение напряжения на всех резисторах будет точно таким же, как у источника напряжения.Вы также можете прочитать мою статью о KVL «Закон напряжения Кирхгофа» и KCL «Текущий закон Кирхгофа».

Приведу очень практический пример. Я довольно давно использую это в разных проектах на базе Arduino.

Резистор последовательно с кнопкой:

В схеме ниже вы можете увидеть резистор 10 кОм, подключенный последовательно с кнопкой. Оба подключены к источнику 5 В. Посередине подключен вольтметр. Эта конфигурация резистора обычно известна как резистор подтягивания.Как вы можете видеть изначально, кнопка открыта, и вы можете видеть, что напряжение на вольтметре составляет 5 вольт.

Итак, напряжение между резистором и кнопкой составляет 5 вольт, вы можете взять провод из середины и подключить его к контакту ввода-вывода Arduino. На контакте будет 5 вольт.

При нажатии кнопки напряжение падает до 0 вольт. Теперь вы можете использовать эту кнопку как датчик. Когда кнопка открыта, он дает 5 В для Arduino, а когда кнопка закрыта, он дает ноль.В зависимости от сигналов 5v и 0 вы можете выполнять различные задачи с помощью Arduino.

Потребляемая мощность в последовательных цепях:

Мы можем использовать следующие формулы для измерения энергопотребления.

Мощность (Вт) = (Напряжение) 2 / Сопротивление или

Мощность (Вт) = Напряжение x Ток

Как резистор может потреблять энергию?

Допустим, резистор соединен с батареей. Вы можете подумать, считается ли резистор нагрузкой, потребляющей ток?

Если это все, что подключено к клеммам аккумулятора, то ответ — да.Резистор — это нагрузка на батарею, и, следовательно, течет ток. Резистор «потребляет» мощность (не ток), и эта мощность является произведением напряжения на резисторе на протекающий ток. Текущий расход определяется из уравнения I = V / R.

Мы не говорим потребляемый, потому что один и тот же ток течет по всей цепи, как кровь по кровеносной системе. Энергия или мощность, необходимая для проталкивания тока через резистор, исходит от батареи и в итоге нагревается в резисторе.По той же аналогии, что и кислород в кровотоке (я признаю, что это не лучшая аналогия). Резисторы «ограничивают ток», «рассеивают» мощность и «потребляют» энергию.

Интересным примером могут быть светодиоды на 1 вольт и источник питания на 12 вольт. используйте один резистор и, скажем, 10 светодиодов рассчитают падение напряжения, необходимое для резистора в этом примере. 10 светодиодов на 1 вольт означают, что последовательно включенные светодиоды снизят напряжение на 10 вольт.

Итак, резистор должен упасть только с 12 до 10 или 2 вольт.Кроме того, если бы каждый светодиод был 20 мА, для последовательной проводки потребовалось бы, чтобы резистор пропускал 2 В и 20 мА; резистор потребляет 40 мВт, поэтому подойдет резистор на 1/4 Вт.

, если вы использовали 10 светодиодов на 1 В и 10 резисторов, по одному на светодиод. Тогда резистор должен будет упасть с 12 до 1, и все равно будет достаточно 20 мА. Мощность каждого резистора должна составлять 224 мВт, и вам лучше всего использовать резистор на 1/2 Вт.

Но, поскольку у вас их 10, и каждый из них потребляет 224 мВт мощности, общее количество резисторов будет потреблять 2.24 Вт мощности.

Статьи по теме:

Что такое резистор, разные типы резисторов и их применение

Последовательные и параллельные резисторы — примеры

Фоторезистор с Raspberry Pi

Углеродный резистор против металлопленочного резистора

Цветовая маркировка резистора

Нравится:

Нравится Загрузка …

Ac To Dc Formula

Разместите свои комментарии?

Формула преобразования переменного тока в постоянный ток

Как преобразовать переменный ток в постоянный ток

4 часа назад Среднеквадратичное значение для стандартной формы сигнала переменного тока равно пиковому напряжению, деленному на квадратный корень из двух, как показано в этой формуле среднеквадратичного значения для постоянного тока : Если мы знаем пиковое напряжение AC , мы можем быстро вычислить необходимое напряжение DC .Разделите пиковое напряжение на квадратный корень из двух, чтобы получить среднеквадратичное значение напряжения, которое эквивалентно требуемому напряжению постоянного тока .

Расчетное время чтения: 2 минуты

Веб-сайт: Arrow.com