как рассчитать силу тока? Как рассчитать силу тока резисторов?
Любая электротехническая система – это комплекс электрических устройств, объединенных в общую цепь для решения различных задач (освещения, отопления, передачи информации, контроля физических параметров и т.д.). Для эффективной и безопасной работы при разработке электрической схемы и подбора оборудования, необходимо учитывать такие параметры как напряжение, сила тока, сопротивление, мощность устройств энергопотребления.
Все они взаимосвязаны и имеют определенную зависимость друг от друга, в соответствии с законом Ома. Зная отдельные параметры, можно без труда рассчитать, как силу тока, так и величину остальных значений.
Как рассчитать силу тока для отдельных элементов электрической цепи
При монтаже электрической проводки как в домашних, так и в промышленных условиях необходимо правильно рассчитать силу тока. Это необходимо в перовую очередь для правильного подбора сечения кабеля или провода. В случае если диаметр проводника будет ниже необходимого, то кабель будет чрезмерно нагреваться. Это может привести к оплавлению изоляции, короткому замыканию и как правило, в большинстве случаев является причиной пожаров.
Как рассчитать силу тока по мощности электроприбора
Мощность электрического устройства является величиной физической и характеризует скорость преобразования или передачи энергии. В системе СИ единицей мощности принят ватт. Для однофазной сети данный показатель можно определить по простой формуле:
Р=U x I, где U- напряжение в электрической сети в вольтах, а I – сила тока в амперах. То есть для того чтобы рассчитать силу тока, зная мощность электрического изделия необходимо преобразовать формулу и получаем ее в таком виде I (сила тока, А) = Р (мощность устройства, Вт) / U (напряжение сети, В).
Практический пример как рассчитать силу тока для выбора провода питания зная мощность прибора и напряжение в сети.
Задача: необходимо подобрать кабель для подключения электрического камина в частном доме.
Исходными данными имеющими значение будут мощность, указанная в документации на электрокамин (условимся что она завалена производителем в 5 кВт) и напряжение сети (как правило, для частного дома эта величина составляет 220 В, при условии, что сеть однофазная).
Подставив эти значения в вышеуказанную формулу (5000/220) мы получаем значение силы тока в 22,7А. Исходя из этого выбираем кабель соответствующего сечения. Необходимо принимать во внимание, что все расчетные параметры кабельной продукции стандартизированы и в любом случае необходимо руководствоваться большей величиной. Так в нашем варианте подойдет медный кабель сечением 2,5 кв. мм. рассчитанный на ток 27 ампер.
Здесь рассмотрен вариант расчета силы тока для локального электроприбора. Если к кабелю будет подключено несколько устройств, то необходимо суммировать всю их мощность.
Как рассчитать силу тока по сопротивлению
Расчет силы тока для отдельного участка, зная сопротивление этого участка и напряжение в сети, не представляет собой особой сложности. Зависимость этих параметров определена законом Ома, формула которого в символьном виде выглядит следующим образом:
I=U/R, где – сила тока в амперах, напряжение сети в вольтах, а сопротивление участка в ом. В каких случаях прибегают к расчету силы тока по сопротивлению? Как правило, это ситуация, когда в помещении уже смонтирована проводка, но нет достоверных данных какой кабель применялся при прокладке и какую нагрузку он может выдержать. Таким образом замерив сопротивление электрического устройства омметром или мультиметром можно рассчитать силу потребляемого тока.
Для чего нужны резисторы в бытовых электрических цепях
Трехфазное электропитание в частном доме используется довольно редко из-за сложностей в организации электропроводки и повышенной опасности при эксплуатации. В обыкновенной электрической сети к которой подключаются все бытовые приборы имеет напряжение 220В. Но для работы отдельных устройств эта величина слишком большая. По закону Джоуля-Ленца, при прохождении электричества по проводнику выделяется тепло. Формула закона выгладит следующим образом:
Q = I²Rt, где Q — количество тепла, Дж; R и I – сопротивление и сила тока, а t – время протекания тока.
Из этого видно, что чем больше сила тока, тем больше тепла будет выделяться при работе устройства, что в итоге может привести к перегреву и выходу изделия из строя. Время тоже имеет значение, но в нашем варианте, для удобства понимания можно принят его равное 1.
Таким образом, чтобы избежать этой неприятности, нам необходимо увеличить сопротивление (см. на формулу закона Ома). Другими словами, необходимо в цепь включить резистор, который обладает дополнительным сопротивлением. Рассчитать силу тока для резистора можно посмотрев маркировку на его поверхности.
На практике данный принцип применяется при работе всей низковольтной аппаратуры, светодиодных источников света, а также в приборах контроля и автоматики. В последнем варианте это широко известные плавкие предохранители принцип работы, которых основан на применении законов Ома и Джоуля-Ленца. Т.е. при скачке напряжения возрастает сила тока и выделяется большое количество тепла, в результате чего из строя выходит только плавкий предохранитель, а остальные детали остаются работоспособными.
Ток в трехфазной цепи в зависимости от мощности и напряжения в сетях до 6 кВ | Справка
Ток в трехфазной цепи в зависимости от полной мощности и напряжения в сетях до 6000 В (при cosφ =1)
Мощность, кВ А |
Ток |
||||
220 |
380 | 660 |
1140 |
6000 |
|
5 |
13,14 |
7,6 |
4,4 |
2,53 |
— |
10 |
26,27 |
15,21 |
8,8 |
5,07 |
|
16 |
42,04 | 24,32 |
14 |
8,11 |
|
20 |
52,55 |
30,42 |
17,6 |
10,14 |
|
25 |
65,68 |
38,03 |
21,9 |
12,67 |
|
32 |
84,08 |
48,68 |
28 |
16,22 |
— |
40 |
105,1 |
60,84 |
35 |
20,28 |
|
50 |
131,4 |
76,06 |
43,8 |
25,35 |
— |
63 |
165,5 |
95,8 |
55,2 |
31,9 |
— |
100 |
262,7 |
152,1 |
87,6 |
50,7 |
9,63 |
125 |
328,4 |
190,1 |
109,5 |
63,4 |
12,04 |
160 |
420,4 |
243,2 |
140,1 |
81,1 |
15,41 |
200 |
525,5 |
304,2 |
175,2 |
101,4 |
19,26 |
250 |
656,8 |
380,3 |
219 |
126,7 |
24,08 |
320 |
840,8 |
486,8 |
280 |
162,2 |
30,82 |
400 |
1051 |
608,4 |
350 |
202,8 |
38,52 |
500 |
1314 |
760,6 |
438 |
253,5 |
48,17 |
630 |
1655 |
958,3 |
552 |
319 |
60,69 |
1000 |
2627 |
1521 |
876 |
507 |
96,34 |
Как найти силу тока в цепи — Инженерные технологии Коломна
Одной из основных характеристик электрической цепи является сила тока. Она измеряется в амперах и определяет нагрузку на токопроводящие провода, шины или дорожки плат. Эта величина отражает количество электричества, которое протекло в проводнике за единицу времени. Определить её можно несколькими способами в зависимости от известных вам данных. Соответственно студенты и начинающие электрики из-за этого часто сталкиваются с проблемами при решении учебных заданий или практических ситуаций. В этой статье мы и расскажем, как найти силу тока через мощность и напряжение или сопротивление.
Если известна мощность и напряжение
Допустим вам нужно найти силу тока в цепи, при этом вам известны только напряжение и потребляемая мощность. Тогда чтобы её определить без сопротивления воспользуйтесь формулой:
P=UI
После несложных мы получаем формулу для вычислений
I=P/U
Следует отметить, что такое выражение справедливо для цепей постоянного тока. Но при расчётах, например, для электродвигателя учитывают его полную мощность или косинус Фи. Тогда для трёхфазного двигателя его можно рассчитать так:
Находим P с учетом КПД, обычно он лежит в пределах 0,75-0,88:
Р1 = Р2/η
Здесь P2 – активная полезная мощность на валу, η – КПД, оба этих параметра обычно указывают на шильдике.
Находим полную мощность с учетом cosФ (он также указывается на шильдике):
S = P1/cosφ
Определяем потребляемый ток по формуле:
Iном = S/(1,73·U)
Здесь 1,73 – корень из 3 (используется для расчетов трёхфазной цепи), U – напряжение, зависит от включения двигателя (треугольник или звезда) и количества вольт в сети (220, 380, 660 и т.д.). Хотя в нашей стране чаще всего встречается 380В.
Если известно напряжение или мощность и сопротивление
Но встречаются задачи, когда вам известно напряжение на участке цепи и величина нагрузки, тогда чтобы найти силу тока без мощности воспользуйтесь законом Ома, с его помощью проводим расчёт силы тока через сопротивление и напряжение.
I=U/R
Но иногда случается так, что нужно определить силу тока без напряжения, то есть когда вам известна только мощность цепи и её сопротивление. В этом случае:
P=UI
При этом согласно тому же закону Ома:
U=IR
То:
P=I2*R
Значит расчёт проводим по формуле:
I2=P/R
Или возьмем выражение в правой части выражения под корень:
I=(P/R)1/2
Если известно ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузка
Ко студенческим задачам с подвохом можно отнести случаи, когда вам дают величину ЭДС и внутреннее сопротивление источника питания. В этом случае вы можете определить силу тока в схеме по закону Ома для полной цепи:
I=E/(R+r)
Здесь E – ЭДС, r – внутреннее сопротивление источника питания, R – нагрузки.
Закон Джоуля-Ленца
Еще одним заданием, которое может ввести в ступор даже более-менее опытного студента – это определить силу тока, если известно время, сопротивление и количество выделенного тепла проводником. Для этого вспомним закон Джоуля-Ленца.
Его формула выглядит так:
Q=I2Rt
Тогда расчет проводите так:
I2=QRt
Или внесите правую часть уравнения под корень:
I=(Q/Rt)1/2
Несколько примеров
В качестве заключения предлагаем закрепить полученную информацию на нескольких примерах задач, в которых нужно найти силу тока.
1 задача: Рассчитать I в цепи из двух резисторов при последовательном соединении и при параллельном соединении. R резисторов 1 и 2 Ома, источник питания на 12 Вольт.
Из условия ясно, что нужно привести два варианта ответа для каждого из вариантов соединений. Тогда чтобы найти ток при последовательном соединении, сначала складывают сопротивления схемы, чтобы получить общее.
R1+R2=1+2=3 Ома
Тогда рассчитать силу тока можно по закону Ома:
I=U/R=12/3=4 Ампера
При параллельном соединении двух элементов Rобщее можно рассчитать так:
Rобщ=(R1*R2)/(R1+R2)=1*2/3=2/3=0,67
Тогда дальнейшие вычисления можно проводить так:
I=12*0,67=18А
2 задача: рассчитать ток при смешанном соединении элементов. На выходе источника питания 24В, а резисторы на: R1=1 Ом, R2=3 Ома, R3=3 Ома.
В первую очередь нужно найти R общее параллельно соединенных R2 и R3, по той же формуле, что мы использовали выше.
Rприв=(R2*R3)/(R2+R3)=(3*3)|(3+3)=9/6=3/2=1,5 Ома
Теперь схема примет вид:
Далее находим ток по тому же закону Ома:
I=U/(R1+Rприв)=24/(1+1,5)=24/2,5=9,6 Ампер
Теперь вы знаете, как найти силу тока, зная мощность, сопротивление и напряжение. Надеемся, предоставленные формулы и примеры расчетов помогли вам усвоить материал!
Наверняка вы не знаете:
Источник
Закон Ома. Онлайн расчёт для постоянного и переменного тока.
Онлайн расчёт электрических величин напряжения, тока и мощности для участка цепи,
полной цепи, цепи
с резистивными, ёмкостными и индуктивными элементами.
Теория и практика для начинающих.
Начнём с терминологии.
Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, при котором происходит перенос заряда из одной области
электрической цепи в другую.
Силой электрического тока (I) является величина, которая численно равна количеству заряда Δq, протекающего через заданное поперечное
сечение проводника S за единицу времени Δt: I = Δq/Δt.
Напряжение электрического тока между точками A и B электрической цепи — физическая величина, значение которой равно работе эффективного
электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из точки A в точку B.
Омическое (активное) сопротивление — это сопротивление цепи постоянному току, вызывающее безвозвратные потери энергии
постоянного тока.
Теперь можно переходить к закону Ома.
Закон Ома был установлен экспериментальным путём в 1826 году немецким физиком Георгом Омом и назван в его честь. По большому счёту, Закон Ома не является фундаментальным законом природы и может быть применим в ограниченных случаях, определяющих зависимость между электрическими величинами, такими как: напряжение, сопротивление и сила тока исключительно для проводников, обладающих постоянным сопротивлением. При расчёте напряжений и токов в нелинейных цепях, к примеру, таких, которые содержат полупроводниковые или электровакуумные приборы, этот закон в простейшем виде уже использоваться не может.
Тем не менее, закон Ома был и остаётся основным законом электротехники, устанавливающим связь силы
электрического тока с сопротивлением и напряжением.
Формулировка закона Ома для участка цепи может быть представлена так: сила тока в проводнике прямо
пропорциональна напряжению (разности потенциалов) на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению этого проводника
и записана в следующем виде:
I=U/R,
где
I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах [А];
U – электрическое напряжение (разность потенциалов), измеря- емая в вольтах [В];
R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах [Ом].
Производные от этой формулы приобретают такой же незамысловатый вид: R=U/I и U=R×I.
Зная любые два из трёх приведённых параметров можно произвести и расчёт величины мощности,
рассеиваемой на резисторе.
Мощность является функцией протекающего тока I(А) и приложенного напряжения U(В) и вычисляется по следующим формулам,
также являющимся производными от основной формулы закона Ома:
P(Вт) = U(В)×I(А) = I2(А)×R(Ом) =
U2(В)/R(Ом)
Формулы, описывающие закон Ома, настолько просты, что не стоят выеденного яйца и, возможно, вообще не заслуживают отдельной крупной статьи на страницах уважающего себя сайта.
Не заслуживают, так не заслуживают. Деревянные счёты Вам в помощь, уважаемые дамы и рыцари!
Считайте, учитывайте размерность, не стирайте из памяти, что:
Единицы измерения напряжения: 1В=1000мВ=1000000мкВ;
Единицы измерения силы тока:1А=1000мА=1000000мкА;
Единицы измерения сопротивления:1Ом=0.001кОм=0.000001МОм;
Единицы измерения мощности:1Вт=1000мВт=100000мкВт.
Ну и так, на всякий случай, чисто для проверки полученных результатов, приведём незамысловатую таблицу, позволяющую в онлайн режиме проверить расчёты, связанные со знанием формул закона Ома.
ТАБЛИЦА ДЛЯ ПРОВЕРКИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ ЗАКОНА ОМА.
Вводить в таблицу нужно только два имеющихся у Вас параметра, остальные посчитает таблица.
Все наши расчёты проводились при условии, что значение внешнего сопротивления R значительно превышает внутреннее сопротивление источника напряжения rвнутр.
Если это условие не соблюдается, то под величиной R следует принять сумму внешнего и внутреннего сопротивлений: R = Rвнешн + rвнутр , после чего закон приобретает солидное название — закон Ома для полной цепи:
I=U/(R+r) .
Для многозвенных цепей возникает необходимость преобразования её к эквивалентному виду:
Значения последовательно соединённых резисторов просто суммируются, в то время как значения параллельно соединённых резисторов
определяются исходя из формулы:
1/Rll = 1/R4+1/R5.
А онлайн калькулятор для расчёта величин сопротивлений при параллельном соединении нескольких проводников можно найти на странице
ссылка на страницу.
Теперь, что касается закона Ома для переменного тока.
Если внешнее сопротивление у нас чисто активное (не содержит ёмкостей и индуктивностей), то формула, приведённая выше,
остаётся в силе.
Единственное, что надо иметь в виду для правильной интерпретации закона Ома для переменного тока — под значением U следует
понимать действующее (эффективное) значение амплитуды переменного сигнала.
А что такое действующее значение и как оно связано с амплитудой сигнала переменного тока?
Приведём диаграммы для нескольких различных форм сигнала.
Слева направо нарисованы диаграммы синусоидального сигнала, меандра (прямоугольный сигнал со скважностью, равной 2),
сигнала треугольной формы, сигнала пилообразной формы.
Глядя на рисунок можно осмыслить, что амплитудное значение приведённых сигналов — это максимальное значение, которого достигает
амплитуда в пределах положительной, или отрицательной (в наших случаях они равны) полуволны.
Рассчитываем действующее значение напряжение интересующей нас формы:
Для синуса U = Uд = Uа/√2;
для треугольника и пилы U = Uд = Uа/√3;
для меандра U = Uд = Uа.
С этим разобрались!
Теперь посмотрим, как будет выглядеть формула закона Ома при наличии индуктивности или ёмкости
в цепи переменного тока.
В общем случае смотреться это будет так:
А формула остаётся прежней, просто в качестве сопротивления R выступает полное сопротивление цепи Z,
состоящее из активного, ёмкостного и индуктивного сопротивлений.
Поскольку фазы протекающего через эти элементы тока не одинаковы, то простым арифметическим сложением сопротивлений этих
трёх элементов обойтись не удаётся, и формула приобретает вид:
Реактивные сопротивления конденсаторов и индуктивностей мы с Вами уже рассчитывали на странице
ссылка на страницу и знаем, что величины эти зависят от частоты, протекающего через них тока
и описываются формулами:
XC = 1/(2πƒС) , XL = 2πƒL .
Нарисуем таблицу для расчёта полного сопротивления цепи для переменного тока.
Количество вводимых элементов должно быть не менее одного, при наличии
индуктивного или емкостного элемента — необходимо указать значение частоты
f !
КАЛЬКУЛЯТОР ДЛЯ ОНЛАЙН РАСЧЁТА ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ.
Теперь давайте рассмотрим практический пример применения закона Ома в цепях переменного тока и рассчитаем
простенький бестрансформаторный источник питания.
Токозадающими цепями в данной схеме являются элементы R1 и С1.
Допустим, нас интересует выходное напряжение Uвых = 12 вольт при токе нагрузки 100 мА.
Выбираем стабилитрон Д815Д с напряжением стабилизации 12В и максимально допустимым током стабилизации 1,4А.
Зададимся током через стабилитрон с некоторым запасом — 200мА.
С учётом падения напряжения на стабилитроне, напряжение на токозадающей цепи равно 220в — 12в = 208в.
Теперь рассчитаем сопротивление этой цепи Z для получения тока, равного 200мА: Z = 208в/200мА = 1,04кОм.
Резистор R1 является токоограничивающим и выбирается в пределах 10-100 Ом в зависимости от максимального тока
нагрузки.
Зададимся номиналами R1 — 30 Ом, С1 — 1 Мкф, частотой сети f — 50 Гц и подставим всё это хозяйство в таблицу.
Получили полное сопротивление цепи, равное 3,183кОм. Многовато будет — надо увеличивать ёмкость С1.
Поигрались туда-сюда, нашли нужное значение ёмкости — 3,18 Мкф, при котором Z = 1,04кОм.
Всё — закон Ома выполнил свою функцию, расчёт закончен, всем спать полчаса!
Фирма не работаетдата: 2021-11-01 Группа продуктовЯзык: Валюта: МенюРекомендованная статья дБи — усиление изотропной антенны Бюллетень E-mail |
|
МОДУЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ RJ45/C*P1000 Нетто: 28.19 EUR IP-КАМЕРА IPC-HFW1431S-0280B-S4 4 Mpx 2.8 mm DAHUA Нетто: 104.71 EUR БЛОК ПИТАНИЯ 12V/5A/5.5*P50 Нетто: 478.50 EUR БЛОК ПИТАНИЯ 12V/3A/5.5 Нетто: 6.57 EUR БЛОК ПИТАНИЯ 12V/2A/5.5*P100 Нетто: 441.95 EUR СКРЫТАЯ КАМЕРА AHD, HD-CVI, HD-TVI, CVBS APTI-H50YK-37 2Mpx / 5Mpx 3.7 mm APTI Нетто: 38.00 EUR ВИДЕОТРАНСФОРМАТОР TR-1D*P2C CLASSIC Нетто: 2.44 EUR ВИДЕОТРАНСФОРМАТОР TR-1CD*P2 Нетто: 2.01 EUR БЛОК ПИТАНИЯ 12V/5A/5.5*P50 Нетто: 478.50 EUR |
Как рассчитать силу тока, потребляемую бытовым прибором?
Автор Александр На чтение 3 мин. Просмотров 189 Опубликовано Обновлено
Если вам необходимо узнать силу тока, которую потребляет прибор, то вы можете воспользоваться одной из двух формул для расчета силы тока. Одна формула позволяет рассчитать силу тока, используя мощность и напряжение, а вторая используя сопротивление и напряжения.
Расчет через мощность
Чтобы рассчитать потребляемую силу тока, нужно разделить мощность (P) данного электрического устройства на напряжение (U), поступающее от источника питания. Сила тока (I), протекающего по проводнику, измеряется в амперах (А). Эквивалентом напряжения в источнике питания является вольт (В). Наконец, мощность, производимая электричеством, измеряется в ваттах (Вт). Все эти измерения взаимосвязаны при расчете потребления электроэнергии.
Первым делом нужно выяснить мощность устройства. Любое устройство, потребляющее электрическую энергию, называется нагрузкой. Примерами нагрузок являются лампочка, электроплита, холодильник, кондиционер или любое другое устройство. Мощность в ваттах часто печатается на шильдике самого устройства, если на шильдике такой информации нет, то посмотрите в техническом паспорте или инструкции, которые обычно идут в комплекте. На худой конец, вы можете найти информацию в интернете, зная производителя и модель устройства.
Шильдик с комбоусилителя моей гитары. Источник: Собственное фотоНапряжение нам известно, обычно оно в пределах 220 — 230 В. Если ваш прибор питается от аккумулятора, то напряжение можно посмотреть на его корпусе. Батареи типа «крона» имеют напряжение 9 вольт, а небольшие батарейки типов C, AA или AAA, работают от 1 до 3 вольт, в зависимости от размера и состава.
I=P/U
Формула расчета силы тока через мощность и напряжение
На примере комбоусилителя для моей электрогитары мы можем рассчитать потребляемую им силу тока следующим образом: 28 Вт / 230 В = 0,12 А.
Почему в российской розетке не 220, а 230 Вольт? Решил разобраться
Расчет через сопротивление
Электричество, протекающее по проводам, можно сравнить с водой, протекающей по руслу реки. Чем шире русло, тем меньше сопротивление и тем большее количество протекает по руслу за единицу времени. Протекание тока в проводнике ограничено сопротивлением тока, которое, в свою очередь, измеряется в Омах.
Источник: pixabayДля расчета силы тока через сопротивление, мы можем использовать закон Ома. Сопротивление приборов зачастую также указано на шильдике устройства. Сопротивление же проводов, соединяющих розетку и прибор можно не учитывать и считать его бесконечно малым.
I = UR
Закон Ома
Закон Ома гласит, что напряжение равно силе тока, умноженной на сопротивление, поэтому, если вы разделите напряжение вашего источника питания на сопротивление нагрузки, вы найдете силу тока в амперах. Например, если мы подключим стиральную машину с сопротивлением 40 Ом к розетке 220 В, то выясним, что машинка потребляет ток, равный 5,5 А.
Остались вопросы? Пишите в комментариях, разберемся вместе!
Как рассчитать мощность тока по формулам с примерами расчетов: определения и разъяснения
Такое физическое понятие, как мощность тока, играет важную роль в электрике. Зная его значение, проводят выбор трансформаторов и генераторов доя больших предприятий.
В домашних условиях мощность также важна. Опираясь на нее, можно максимально правильно подобрать технику и провести электрическую сеть.
Рассмотрим способы расчета при помощи известных силы тока, напряжения и сопротивления.
Определение в физике
Согласно школьному курсу физики, мощность является величиной скалярной. То есть в каждый момент времени она характеризуется определенным числом.
Определение гласит, что она равняется отношению выполненной работы за промежуток времени, к этому же времени. Формула имеет следующий вид: P=dA/dt, гдеdA – это работа, а dt – промежуток времени, потраченный на ее выполнение.
Для бытового использования достаточно знать, что она показывает, насколько быстро будет выполнена работа.
В электрических схемах и в инструкциях к товарам она может обозначаться тремя вариантами: P, W и N.2*R.
При переменном токе
Ток, который со временем меняет свое значение и направление, называется переменным. В этом случае понятие делится на полную, активную и реактивную части. Также присутствует коэффициент мощности. Рассмотрим эти понятия детальнее.
Активная часть рассчитывается при помощи формулы P=UIcosФ, где Ф – это измеряемая в градусах разница между начальными фазами двух изменяемых величин. Иными словами, Ф означает сдвиг фаз. Единицами измерения активного напряжения являются Ватты.
Чтобы определить значение полной части, достаточно подставить имеющиеся силу тока и напряжение в формулу S=UI. Измеряется она в Ваттах либо Вольт-Амперах.
Рассмотрим случай с параллельным соединением.Отличается расчёт тем, что нужно находить силу тока на каждом участке: I1=U/R1=12 А, I2=U/R2=6 А. Аналогично на каждом из участков будет разное значение мощности: P1=12*6=72 Вт, P2=12*12=144 Вт. Общая мощность будет равна: P=UI=12*(6+12)=216 Вт.
Чтобы убедиться в правильности расчетов, можно использовать аналогичные формулы с использованием сопротивления. Для начала нужно найти общее сопротивление цепи: R=(R1*R2)/(R1+R2)=0.66 Ом. При помощи полученного значения находим силу тока I=12/0.66=18 А. Мощность находим при помощи формулы P=12*18=216 Вт. Цифры сошлись, значит все расчеты проведены правильно.
Как видим, мощность можно вычислить несколькими способами. Отличаться они будут заданными исходными параметрами и самим видом электрической цепи. Правильно определить мощность несложно. Достаточно лишь тщательно и без спешки произвести математические расчеты.
Электроэнергия
Что такое электроэнергия? Какова формула электрической мощности? Что такое ватты, вольты и амперы? В этой статье представлены и проиллюстрированы эти электрические основы и, в частности, формула мощности. Поскольку это не учебник, формула не доказана и не выведена. Формула мощности просто вводится и используется, чтобы показать некоторые важные принципы, необходимые для понимания и поиска неисправностей в электрических или электронных устройствах.
Если вы сами признали себя неграмотным в области электричества, вам рекомендуется прочитать это, чтобы вы были достаточно знакомы, чтобы вернуться и использовать это в качестве справочника в будущем.
Те из вас, у кого есть умственные блоки, когда вы видите что-то техническое или видите формулы, таблицы и графики, будьте уверены, что их здесь не слишком много, используется только минимум, необходимый для иллюстрации фундаментальных принципов электрической энергии.
Что такое мощность?
Давайте начнем с вопроса: какая из этих машин более мощная?
Безусловно, трактор обладает большой толкающей или тянущей силой или ворчанием, поэтому его, очевидно, можно считать мощным, но он не может двигаться очень быстро.С другой стороны, гоночный автомобиль едет очень быстро и соответственно называется мощным, но он не может тянуть тяжелые грузы. Спортивный автомобиль не может тянуть столько, сколько трактор, и не может двигаться так быстро, как гоночный, но тем не менее он очень мощный.
Итак, все сводится к нашему определению власти. Мы могли бы просто сказать, что мощность транспортного средства — это комбинация его способности толкать (или тянуть) и его скорости. То есть, если бы у нас была величина толкающей (или тянущей) силы определенного транспортного средства (назовем это «ворчание»), и мы знали бы его скорость, то мы могли бы вывести формулу:
Мощность транспортного средства = Ворчание x Скорость
Если для получения «электрического» питания произведены следующие замены:
Ворчание = Текущая скорость = Напряжение
, то формула для электрической мощности выглядит так:
Электрическая мощность = ток x напряжение
Эта простая формула — одна из самых важных, которые вам нужно знать для электромонтажных работ.
Знание общих символов и единиц измерения этих характеристик полезно и может заставить вас звучать так, как будто вы действительно разбираетесь в своем деле.
Имя Символ Единицы измерения Мощность -P Ватт (Вт) Текущий I ампер или ампер (A) Напряжение В вольт (В) * В учебниках часто используется буква «E» в качестве символа напряжения.Это технически правильно, поскольку правильное название напряжения — Электродвижущая сила или ЭДС, которую символизирует буква «E». Однако для простоты понимания будет использоваться буква «V», что легче ассоциируется с общим пониманием Voltage
.То есть формулу можно записать как:
P = I x V
Это означает, что для прибора (например, лампы), потребляющего 1,5 А при 12 В, мощность, потребляемая лампой, рассчитывается по этой формуле, следовательно:
Сила света = 1.5 ампер x 12 вольт = 18 Вт
Если вы знаете, что мощность (мощность) 12-вольтовой лампы составляет 18 ватт, то, очевидно, формулу можно изменить, чтобы рассчитать ток, потребляемый светом. То есть:
Ток = мощность, деленная на напряжение
или
I =
P / VЧто все это значит?
Хорошо, пока хватит теории. Что все это означает на практике? Попробуйте и следуйте этим примерам:
Пример 1. У вас есть лампочка на 60 Вт, 240 В.Сколько тока он потребляет?
I = P / В , следовательно, ток = 60 / 240 = 1 / 4 ампер.
Пример 2: У вас есть еще одна лампочка на 60 Вт, но она от вашего автомобиля, поэтому она рассчитана на 12 вольт. Сколько тока у этого розыгрыша?
I = P / В , следовательно, ток = 60 / 12 = 5 ампер.
Это не означает, что один источник света более мощный, чем другой, поскольку оба потребляют 60 Вт электроэнергии.Однако он показывает взаимосвязь между напряжением, током и электрической мощностью. То есть для данной мощности (скажем, 60 Вт), если напряжение низкое (12 вольт), ток должен быть высоким (5 ампер), а если напряжение высокое (240 вольт), ток будет низким ( ¼ amp). Это немного похоже на нашу иллюстрацию трактора и гоночного автомобиля: если у вас нет скорости (напряжения), вам понадобится ворчание (ток), чтобы подняться на холм (например, трактор). Точно так же, если у вас нет ворчания (тока), вам понадобится скорость (напряжение), чтобы подняться на тот же холм (например,грамм. быстрая машина). Обратите внимание: как трактор или автомобиль, не используйте лампочку, предназначенную для одной работы, чтобы пытаться выполнять другую. Другими словами, не подключайте 12-вольтовый светильник к 240-вольтовому.
Рекомендации по применению
1) Устройство потребляет столько электроэнергии, сколько требуется, вы не можете вложить больше электроэнергии в то, что ему нужно.
Пример: если лампа рассчитана на 60 Вт, и у вас есть генератор на 1000 Вт, то это нормально, но свет будет потреблять только свои 60 Вт.
2) Прибор потребляет столько тока, сколько ему требуется, вы не можете заставить его потреблять больше ампер, чем ему нужно.
Пример: если электронное устройство рассчитано на 6 В, 0,3 А, а источник питания (аккумуляторный разрядник или блок питания) рассчитан на 6 В, 0,5 А, тогда это тоже нормально, но устройство будет только нарисуйте необходимые 0,3 ампера.
3) Обычно прибор работает при напряжении, немного превышающем или чуть более низком, чем его номинальное.Обычно необходимо стараться подавать правильное напряжение на все приборы.
4) Если прибор рассчитан на 1500 Вт, ему для правильной работы требуется 1500 Вт (при указанном напряжении) электроэнергии.
Пример. Если у вас есть электрическая дрель мощностью 1500 Вт, и вы пытаетесь запустить ее от генератора мощностью 1000 Вт, она не будет работать должным образом и даже может повредить дрель и / или генератор.
5) Номинальная мощность прибора относится либо к мощности, которую он выдает, либо к потребляемой мощности.
Пример 1: Генератор мощностью 1000 Вт означает, что он способен обеспечивать до 1000 Вт электроэнергии при заданном напряжении (например, 220 В).
Пример 2: Лампа мощностью 60 Вт означает, что для правильной работы требуется 60 Вт электроэнергии.
Пример 3: инвертор на 300 Вт (скажем, от 12 вольт до 110 вольт) показывает, что он выдает 300 ватт электроэнергии при напряжении 110 вольт, что означает, что он будет потреблять более 300 ватт (из-за потери эффективности) от 12-вольтовой батареи. (Примечание: 300 Вт при 12 вольт — это 25 ампер!)
6) Номинальная мощность света предполагает потребляемую электрическую мощность, а не количество света, которое он излучает.Люминесцентная лампа мощностью 20 Вт может излучать больше света, чем лампочка мощностью 45 Вт, потому что люминесцентная лампа более эффективно преобразует электрическую мощность в мощность освещения, чем лампочка.
7) Трансформаторы и двигатели часто измеряются в ВА (вольт-амперы) или кВА (киловольт-амперы, т. Е. 1000 вольт-ампер). В большинстве случаев этот рейтинг можно приравнять к электрической мощности в ваттах, хотя в строгом техническом смысле есть различия (из-за того, что ток не совпадает по фазе с напряжением в индуктивной цепи).
8) Электрическая мощность, необходимая для прибора, измеряется в ваттах или ВА. Обычно это пишется под или на задней панели устройства. Чтобы рассчитать ток, потребляемый прибором, разделите полученное значение в ваттах на напряжение.
Если у вас нет под рукой калькулятора, можно использовать цифры «парк мячей». Для простоты расчета попробуйте использовать следующие цифры:
Для 240 вольт используйте 250 вольт, например, 1000/250 = 4 А
Для 220 вольт используйте 200 вольт e.грамм. 1000/200 = 5 ампер
Для 110 вольт используйте 100 вольт, например 1000/100 = 10 ампер
Упражнение: осмотрите 10 различных приборов вокруг вашего дома или офиса и определите, сколько тока они потребляют. Используйте следующую или похожую таблицу.
9) Чтобы увидеть, сколько усилителей вы потребляете, просто сложите усилители каждого устройства, которое вы используете вместе.
Пример: ваш утюг потребляет 4 ампера, обогреватель вашей комнаты потребляет 10 ампер, вместе они потребляют 14 ампер.
10) На плате питания с 4 цепями обычно есть выключатель, который отключается при прохождении через него 10 ампер или более. Поэтому, если у вас есть обогреватель и утюг, подключенные к одной доске, она выйдет из строя, и ни одна из них не будет работать.
Простой калькулятор для этих формул доступен здесь.
В следующей статье мы увидим, насколько на самом деле прост страшный закон Ома…
Шпаргалка по закону Ома и закону Ватта
Закон
Ома устанавливает взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением.Закон Ватта устанавливает взаимосвязь между мощностью, напряжением и током.
Калькулятор закона Ома и закона Ватта
Быстрый старт
- Введите любые два известных значения и нажмите Вычислить , чтобы найти оставшиеся значения.
- Щелкните желаемое значение и выберите Ctrl + C, чтобы скопировать в буфер обмена
- Нажимайте Сброс после каждого расчета.
Важные электрические свойства, о которых следует помнить
- Электродвижущий потенциал : измеряется в вольтах, обозначается как V (или E)
- Ток : измеряется в амперах, обозначается буквой I
- Сопротивление : измеряется в Ом, обозначается буквой R (или греческой буквой ω)
- Мощность : измеряется в ваттах, обозначается буквой W
Рекомендовано: Основные электрические термины и определения
Закон Ома
ЗаконОма устанавливает взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением.Учитывая взаимосвязь между этими тремя элементами, если вы знаете любые два из них, можно вычислить третий.
В = ИК
I = В / R
R = В / I
- Вольт = Ампер x Ом
- Ампер = Вольт / Ом
- Ом = Вольт / Ампер
Закон Ватта
ЗаконВатта также полезен для выяснения взаимосвязи между мощностью, напряжением и током.
Вт = VI
В = Вт / I
A = Вт / В
- Ватт = Вольт x Ампер
- Вольт = Ватт / Ампер
- Ампер = Ватт / Вольт
Круговая диаграмма упрощенного закона Ома для использования в цепях переменного и постоянного тока. Фотография: Wikimedia
.Расчет сопротивления — Закон Ома — Ток, напряжение и сопротивление — GCSE Physics (Single Science) Revision — Другое
Сопротивление электрического компонента можно определить путем измерения электрического тока, протекающего через него, и разности потенциалов на нем.
Это уравнение, называемое законом Ома , показывает взаимосвязь между разностью потенциалов, током и сопротивлением:
напряжение = ток × сопротивление
В = I × R
где:
В — разность потенциалов в вольт, В
I — ток в амперах (амперах), A
R — сопротивление в омах
Уравнение можно переставить, чтобы найти сопротивление:
R = V ÷ I
- Вопрос
Через лампу на 240 В. проходит 3 А.Какое сопротивление лампы?
- Показать ответ
Сопротивление = 240 ÷ 3 = 80 Ом
Для расчета сопротивления электрического компонента используется амперметр для измерения тока и вольтметр для измерения потенциала разница. Затем сопротивление можно рассчитать по закону Ома.
Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома | ОРЕЛ
С возвращением, молодой мастер электроники.В нашем предыдущем блоге мы узнали о простой схеме и ее месте в нашем мире электроники. Но чтобы понять истинную сущность электричества, нужно понять, как управлять и измерять напряжение, ток и сопротивление. Вот здесь и появляется этот блог. Мы поднялись на самые высокие вершины, чтобы найти правильную аналогию, объясняющую природу того, как электричество работает в цепи. И вместо того, чтобы проводить еще одну аналогию с водой, мы подумали, что будем более личными, с нашими телами в движении.
Напряжение — все дело в потенциале
Представьте, что вы просыпаетесь утром. Вы лежите в постели, хотите еще несколько часов поспать, но знаете, что настало время для страшной утренней пробежки. Вы знаете, что это хорошо для вас, и вы будете чувствовать себя прекрасно, когда начнете двигаться, но каждое утро вам нужно делать выбор. Вы можете либо остаться в постели и поспать немного дольше, либо встать и начать двигаться.
Это сущность напряжения; все дело в разнице потенциалов.У всех нас есть потенциал, и когда дело доходит до бега, этот потенциал заключается в выборе: бежать или спать. Если вы не решите бежать сегодня утром, ваш потенциал будет бездействовать, но если вы это сделаете, то этот потенциал вырвется наружу, побуждая вас бежать на несколько миль и заряжая энергией остаток дня.
Напряжение в сети
Подобно наличию потенциала движения или нет, напряжение накапливает электрическую энергию с потенциалом движения .Именно эта сила напряжения побуждает электроны течь по цепи и заставляет их работать час за часом.
Voltage просто ждет, пока мы задействуем его потенциал. Посмотрите на каждую неиспользуемую розетку в вашем доме — в розетках гудит напряжение, готовые сделать за вас работу. Но, как и при выборе бежать, у вас есть выбор, подключать ли этот источник напряжения к вашей розетке. Если оставить его в покое, то напряжение останется там, где оно есть, никогда не реализуя свой полный потенциал.
В электрической цепи напряжение измеряется путем определения так называемой разности потенциалов между двумя точками с помощью мультиметра. Возьмем, например, 9-вольтовую батарею. Если вы измеряете положительный и отрицательный полюсы, вы получите разность потенциалов 9 вольт (или близкую к ней). Положительный конец измеряется при 9 В, а отрицательный конец — при 0 В. Минус два числа, и вы получите свою разность потенциалов.
Вы можете использовать мультиметр, чтобы быстро измерить напряжение или разность потенциалов в батарее.(Источник изображения)
Напряжение бывает двух различных форм: постоянного (постоянного тока) напряжения, которое обеспечивает постоянный поток отрицательного электричества, или переменного (переменного тока) напряжения, которое постоянно переключается с отрицательного на положительное. Вот символы, которые вы хотите найти на схеме для постоянного, переменного напряжения и батареи:
Вот некоторые символы напряжения, на которые следует обратить внимание на следующей схеме: батареи, постоянный и переменный ток.
Отец напряжения — Алессандро Вольта
Человек часа, которому приписывают открытие напряжения — Алессандро Вольта (Источник изображения)
Человеком, первым обнаружившим напряжение, был итальянский физик Алессандро Вольта.Он также обнаружил массу других интересных вещей, в том числе:
- Обнаружение того, что если вы смешаете метан с воздухом, вы можете создать электрическую искру, которая положила начало знаменитому ныне двигателю внутреннего сгорания.
- Обнаружение того, что электрический потенциал, хранящийся в конденсаторе, пропорционален его электрическому заряду.
- Volta также принадлежит к созданию первой электрической батареи, названной Voltaic Pile, которая позволила ученым того времени создавать устойчивый поток электронов.
Пример гальванической батареи, впервые созданной Вольтой, позволяющей ученым создавать устойчивый поток электронов. (Источник изображения)
ОднакоVolta не был лишен своих причуд. Пока ему не исполнилось четыре года, он не произнес ни слова, и его родители опасались, что он либо умственно отсталый. Хорошо, что они ошибались!
Ток — плывя по течению
Возвращаясь к нашей аналогии с бегом, представьте, что вы сделали выбор в пользу утренней пробежки.Вы в обуви и шортах и выходите за дверь, чтобы отправиться в путь. На этом этапе у вас есть какое-то движение, когда вы начинаете бег, поток.
Вот ток, движущийся в наших телах, кто знал, что электричество может быть таким личным?
Может быть, через час пробежки вы начнете бежать, готовые бежать на несколько миль. Когда вы бежите, ваши умные часы точно измеряют, как далеко вы прошли и как быстро вы прошли. Этот процесс запуска и измерения процесса — вот что такое Current .
Ток в электричестве
Как и шаги для завершения утренней пробежки, ток — это постоянное движение или поток электричества в цепи . Электрический ток, протекающий по вашей цепи, всегда измеряется в амперах или амперах. Но что заставляет этот ток двигаться?
Это напряжение, о котором мы говорили ранее. Точно так же, как вам нужно сказать себе, чтобы продолжать бегать, когда вы устанете, напряжение является движущей силой тока, которая поддерживает его движение.Есть две школы мысли о том, как ток течет в цепи; Обычный поток или Электронный поток , давайте посмотрим на оба:
Обычный поток — Обычный поток был первым в период научных открытий, когда люди не понимали электроны и то, как они текут в цепи. В рамках этой модели предполагалось, что электричество перетекает с положительного на отрицательный.
Обычный поток с электричеством, протекающим с положительной стороны на отрицательную батареи.
Вы все еще увидите, что этот образ мышления используется в схемах и сегодня, и хотя он не совсем точен, его немного легче понять, чем Electron Flow. В конце концов, если мы вернемся к нашей аналогии с бегом, вы начнете с положительного источника энергии и бежите до тех пор, пока энергия не иссякнет. Это отношение положительное к отрицательному, как и многое в жизни.
Электронный поток — Электронный поток был продолжением обычного потока. Эта модель точно описывает электроны как движущиеся в противоположном направлении, от отрицательного к положительному.Поскольку электроны по своей природе отрицательны, они всегда будут выходить из отрицательного и бесконечно пытаться найти свой путь к положительной стороне источника питания с низким напряжением.
И более текущий поток электронов, при этом электроны текут, как в действительности, от отрицательного к положительному.
Имеет ли значение, каким образом вы показываете ток, протекающий в цепи? Не совсем. Вы, вероятно, увидите, что это представлено в обоих направлениях, если взглянуть на множество схем. Взгляните на диоды или транзисторы на следующей схеме, которую вы исследуете; все они будут указывать в направлении обычного потока.
Человек, стоящий за течением — Андре-Мари Ампер
Андре-Мари Ампер, самоучка человек, который сделал гораздо больше, чем просто открытие Ампера. (Источник изображения)
Ампер был французским физиком и математиком, а также одним из основоположников науки о классическом электромагнетизме. Вы можете поблагодарить Ampere за несколько замечательных вещей, в том числе:
- Его главное открытие — демонстрация того, что провод, по которому проходит электрический ток, может притягивать или отталкивать другой провод, по которому также течет ток, без использования физических магнитов.
- Он был также первым, кто выдвинул идею о существовании частицы, которую все мы признаем электроном.
- Он также организовал химические элементы по их свойствам в периодической таблице за полвека до того, как появилась современная периодическая таблица Менделеева.
Интересный факт об образовании Ампера — у него не было формального образования! Вместо этого отец позволял ему делать то, что ему заблагорассудится, узнавая все, что угодно. Хотя это могло вызвать лень и чрезмерное увлечение видеоиграми у остальных из нас, Ампер обнаружил естественную любовь к знаниям, пожирая столько книг из семейной библиотеки, сколько мог, и даже заучивая страницы из энциклопедии.
Сопротивление — это материальный мир
Наша последняя концепция — Сопротивление. Представьте себя снова на беговой дорожке, по какой поверхности вы бежите? Если вам повезет, то вы, возможно, путешествуете по мягкой траве или грунтовой дороге. Или, может быть, вы предпочитаете твердость улицы или тротуара. Но что, если он начнет литься наружу? Тогда вы можете застрять в густой грязи
Независимо от того, по какой дороге вы бежите, ваши ноги сталкиваются с некоторым сопротивлением, когда вы продолжаете двигаться вперед.Естественно, не все пути сопротивления созданы равными. Бег по грязи значительно снижает вашу способность к бегу по сравнению с бегом по грунтовой дороге или улице. В этом вся суть сопротивления, тяга и тяга материального мира.
Сопротивление электричеству
Какой бы материал ни проходил через какой бы то ни было материал, электричество столкнется с трением, препятствующим его движению. Проще говоря, сопротивление замедляет ток . Хотя в электрической цепи есть определенные компоненты, такие как резистор, единственная задача которого — сопротивление электричеству, любой физический материал будет оказывать некоторое сопротивление.
Сопротивление измеряется в Ом Ом, и оно напрямую зависит от силы тока и напряжения. Вот простой пример: чем больше у вас сопротивление, тем меньше тока может протекать по цепи. Это похоже на бег: чем гуще грязь, тем медленнее ты будешь бежать. Обратное также работает, если вы увеличиваете напряжение, чтобы ваш ток двигался быстрее, чем ваше сопротивление будет иметь меньшее влияние на вашу схему.
Мастер сопротивления — Георг Симон Ом
Георг Ом — Человек, который объединил напряжение, , ток и сопротивление в знаменитом ныне законе Ома.(Источник изображения)
Г-н Ом был немецким физиком и математиком, и именно в то время, когда он был школьным учителем, он начал свои исследования с использованием новой электрической батареи, изобретенной Вольтой. С помощью собственного оборудования Ом смог обнаружить прямую зависимость между напряжением, приложенным к проводнику (например, медному проводу), и возникающим в результате электрическим током. Это стало известно как известный ныне закон Ома, на который мы все сегодня полагаемся.
Интересно отметить, что Ом представил свои открытия в своей первой книге «Гальваническая цепь, исследуемая математически», но колледж, в котором он работал в то время, не заботился об этом.Так что же сделал Ом? Он уволился и устроился на новую работу в Политехническую школу Нюрнберга. К счастью, именно здесь его работа привлекла заслуженное внимание.
Собираем все вместе с законом Ома
Хорошо, пришло время объединить все наши концепции. Вот с чем нам предстоит работать:
- Напряжение (В) — это накопленная электроэнергия, имеющая потенциал для движения. Когда этот потенциал активируется, напряжение действует как своего рода давление, проталкивая ток по цепи.
- Ток (I) — Поток электричества в цепи. Его можно измерить непосредственно в амперах, и есть две школы мысли о том, как протекает ток — обычный поток и электронный поток.
- Сопротивление (R) — Сопротивление, с которым электричество сталкивается, просто протекая через какой-то физический материал. Измеряется в Ом.
Собирая все это вместе, мы приходим к закону Ома:
В этом уравнении V = напряжение, I = ток и R = сопротивление.Гибкость закона Ома впечатляет, и его можно использовать для нахождения любого из этих трех значений, когда известны только два из них. Давайте рассмотрим пример, чтобы увидеть, как это работает.
Использование треугольника Ома
Посмотрите на треугольник Ома ниже. Он дает простое и наглядное представление о том, как можно манипулировать законом Ома, чтобы получить нужные ответы. Чтобы использовать его, все, что вам нужно сделать, это скрыть букву значения, которое вам нужно выяснить, а оставшиеся буквы покажут вам, как этого добиться.
Треугольник Ома, ваш удобный инструмент, чтобы точно определить, какой вариант закона Ома необходимо использовать.
Взгляните на схему ниже. У нас есть батарея 9V, подключенная к светодиоду и резистору. Единственная проблема заключается в том, что нам нужно выяснить, каково значение резистора.
Наша тренировочная схема, чтобы познакомиться с законом Ома. Мы можем использовать известные значения ампер и вольт, чтобы получить значение резистора.
Для этого давайте посмотрим на треугольник Ома.Закрыв R, мы видим, что у нас V над I или V, деленное на I. Итак, разделив эти два числа, мы получим номинал нашего резистора. Давайте подставим эти числа в это уравнение: R = V / I.
- Начнем с самого очевидного, у нашей батареи напряжение 9 вольт.
- Глядя на техническое описание нашего светодиода, мы можем увидеть рекомендуемый максимальный ток 16 мА (миллиампер), который преобразуется в 0,016 ампер.
- Подставляя эти два числа в наше уравнение, мы получаем R = 9V / 0.016A, что равно 473,68. Это означает, что для включения светодиода нам понадобится резистор на 473 Ом!
Сопротивление бесполезно
Понимать, как напряжение, ток и сопротивление работают вместе, было не так уж сложно, не так ли? Мы надеемся, что в следующий раз, когда вы отправитесь на утреннюю пробежку, у вас будет новый взгляд на электричество. Почувствуйте, как ваши ноги летят по тротуару или грязи, и помните, что это сопротивление. А когда вы проверяете, как далеко вы пробежали, то наблюдаете за движущимся потоком! И та сила, которая вытащила вас из постели и заставила бежать? Напряжение.
Готовы сделать свою первую схему сегодня? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно!
Калькулятор законаОм Калькулятор закона
Ом [На главную I Ссылки I Глоссарий I Основы I F.A.Q. I Lights I Circuits I Ohms-Law]Калькулятор закона Ома
Калькулятор прибора
Закон Ома
Единица сопротивления названа Ом в честь немецкого ученого по имени Георг Симон Ом, который обнаружил, что когда проводник имеет сопротивление 1 Ом, то эдс в 1 вольт вызывает протекание тока в 1 ампер. дирижер.
[На главную I Ссылки I Глоссарий I Основы I F.A.Q. I Освещение I Цепи I Закон Ома]
Закон Ома. I = E / R или R = E / I или E = IR.
DC. или «Постоянный ток» означает, что ток всегда течет в одном направлении.
Сила тока обозначается буквой I и выражается в амперах.
Напряжение обозначается буквой E и выражается в вольтах.
Сопротивление обозначается буквой R и выражается в омах.
Буквы для обозначения мощности или мощности — P и W и обозначают мощность и ватты.
Формулы закона Ома.
Если вы знаете R — сопротивление и E — напряжение, формула для определения тока I будет I = E / R.
Если вы знаете E напряжение и I ток, формула для сопротивления R будет R = E / I.
Если вы знаете, что I — ток, а R — сопротивление, формула для напряжения E будет E = IR.
Если вы знаете I ток и E напряжение, формула для мощности P или Вт ватт будет P = EI.
Если вы знаете Вт ватт и I ток, формула для напряжения E будет E = P / I.
Если вам известны Вт Вт и напряжение E, формула для тока I будет выглядеть следующим образом: I = P / E.
Пример Если у вас электрическое устройство мощностью 1200 Вт или 1,2 кВА и напряжение составляет 120 вольт, номинальная сила тока для этого устройства составляет примерно 10 ампер.I сила тока = P или ватт, разделенный на напряжение E. K в кВА означает 1000.
AC. или Переменный ток — это ток, который периодически меняет направление.
Формулы для переменного тока включают импеданс, эффективное значение и коэффициент мощности. Но для домашних устройств, таких как фонари и бытовые приборы, при использовании приведенных выше формул закона Ома особых изменений не произойдет.Отправить отзыв!
% PDF-1.6 % 493 0 объект > эндобдж xref 493 83 0000000016 00000 н. 0000002840 00000 н. 0000002971 00000 н. 0000003100 00000 н. 0000003660 00000 н. 0000003772 00000 н. 0000003886 00000 н. 0000004378 00000 п. 0000004405 00000 п. 0000004973 00000 н. 0000005000 00000 н. 0000005186 00000 п. 0000005331 00000 п. 0000005471 00000 п. 0000005615 00000 н. 0000005757 00000 н. 0000005903 00000 н. 0000006878 00000 н. 0000007025 00000 н. 0000007172 00000 н. 0000008067 00000 н. 0000008696 00000 п. 0000008837 00000 н. 0000009622 00000 н. 0000010327 00000 п. 0000010587 00000 п. 0000011113 00000 п. 0000011140 00000 п. 0000011932 00000 п. 0000012796 00000 п. 0000013410 00000 п. 0000013678 00000 п. 0000013762 00000 п. 0000014308 00000 п. 0000015112 00000 п. 0000015791 00000 п. 0000016430 00000 п. 0000023248 00000 н. 0000031473 00000 п. 0000031878 00000 п. 0000031948 00000 п. 0000032212 00000 п. 0000036163 00000 п. 0000036522 00000 п. 0000036592 00000 п. 0000036865 00000 п. 0000039849 00000 п. 0000044072 00000 п. 0000044505 00000 п. 0000044575 00000 п. 0000044843 00000 п. 0000047155 00000 п. 0000069199 00000 п. 0000071194 00000 п. 0000071471 00000 п. 0000071541 00000 п. 0000071826 00000 п. 0000071853 00000 п. 0000072282 00000 п. 0000075437 00000 п. 0000075702 00000 п. 0000075772 00000 п. 0000076142 00000 п. 0000076169 00000 п. 0000076661 00000 п. 0000081411 00000 п. 0000081685 00000 п. 0000081755 00000 п. 0000082220 00000 н. 0000082247 00000 п. 0000082852 00000 п. 0000086417 00000 п. 0000086693 00000 п. 0000086763 00000 п. 0000087146 00000 п. 0000087173 00000 п. 0000087694 00000 п. 0000092065 00000 п. 0000092341 00000 п. 0000092411 00000 п. 0000092885 00000 п. 0000092912 00000 п. 0000001956 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 575 0 объект > поток xb«b`Pg`g`) ab @
Раздел F: Ватты, вольт и амперы, о боже! — Энергетическое образование: концепции и практика
Мощность и время использования — это факторы, определяющие, сколько энергии используется электрическим прибором или частью оборудования.Мощность — это скорость использования энергии или выполнения работы в единицу времени. Электрическая мощность обычно измеряется в ваттах; следовательно, электрическую мощность часто называют мощностью. Чем выше мощность, тем большее количество электроэнергии потребляет электрический прибор или часть оборудования в течение определенного периода времени. Например, микроволновая печь мощностью 1200 Вт потребляет вдвое больше электроэнергии и производит вдвое больше тепла за одну минуту, чем микроволновая печь мощностью 600 Вт.
Однако прибор с более высокой мощностью не будет потреблять много энергии, если он используется всего несколько секунд, тогда как прибор с меньшей мощностью может потреблять много энергии, если он используется в течение нескольких часов.Например, микроволновая печь мощностью 1200 Вт, используемая всего 30 секунд, потребляет меньше энергии, чем микроволновая печь мощностью 600 Вт за полчаса.
Взаимосвязь между мощностью, временем использования и энергией, потребляемой прибором или частью оборудования, может быть выражена следующей формулой:
Мощность (мощность) x время = потребление энергии
Используя эту формулу, мы можем сравнить энергию, потребляемую электрическими приборами и оборудованием, чтобы определить, какие из них потребляют больше всего электроэнергии.
Мощность и другая электрическая информация часто указывается непосредственно на приборе или оборудовании. Например, этикетка на микроволновой печи может выглядеть так:
ACME, микроволновая печь
Модель № X-15Z
120 В переменного тока 5 A
600 Вт 60 Гц
Сделано в СШАИнформация на этикетке говорит нам, что для работы микроволновой печи требуется электричество 120 вольт в виде переменного тока (AC), а во время использования она потребляет ток 5 ампер (ампер).Число 60 Гц означает, что ток меняется со скоростью 60 раз в секунду. Мощность микроволновки 600 Вт.
Если напряжение и ток указаны на приборе, а мощность нет, мощность можно рассчитать, умножив напряжение на ток. Согласно информации на этикетке микроволновой печи, мощность равна Напряжение x Ток = Мощность .
120 вольт x 5 ампер = 600 ватт
Если микроволновая печь используется в среднем полчаса каждый день, среднее количество потребляемой энергии в день составляет
.Мощность x Время = Энергопотребление
600 Вт x 0.5 часов в день = 300 ватт-часов в день
Вольт, Ампер и Ватт: что это такое?
Напряжение
Все источники электричества, такие как батареи или генераторы, могут работать (например, зажигать лампочки, запускать электрические приборы). Напряжение описывает этот потенциал. Чем выше напряжение, тем больше у источника электричества потенциала для работы.
Потенциал выполнения работы не следует путать с фактическим выполнением работы.Например, батарея, которая находится на столе, но ни к чему не подключена, имеет напряжение или возможность выполнять работу, например зажигать лампочку. Однако батарея не зажжет лампочку, если она не подключена к лампочке в электрической цепи. Только тогда аккумулятор действительно будет работать.
Единицей измерения напряжения является вольт. Один вольт определяется как выполнение одного джоуля (0,74 футо-фунта) работы для перемещения одного кулоновского (6,25 x 10 18 ) электронов.
Ток, вырабатываемый источниками электроэнергии, бывает двух основных видов: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Постоянный ток — это ток, протекающий в одном направлении по цепи. Он вырабатывается источниками электроэнергии, положительная (+) клемма всегда остается положительной, а отрицательная (-) клемма всегда остается отрицательной. Например, батарея производит постоянный ток, потому что клеммы батареи всегда остаются прежними; отрицательный вывод не меняется на положительный, и наоборот. Следовательно, ток всегда будет течь от отрицательной клеммы аккумулятора к положительной клемме.
Переменный ток — это ток, поток которого в цепи периодически меняет направление. Он вырабатывается источником электричества, положительный и отрицательный полюсы которого переключаются или чередуются взад и вперед. Другими словами, один вывод переключается с положительного на отрицательный и обратно на положительный, а другой вывод переключается с отрицательного на положительный на отрицательный. Переключение клемм с положительного на отрицательный приводит к тому, что ток течет в одном направлении, затем в обратном и обратно в исходное и так далее.Электрические генераторы на электростанциях по всей территории Соединенных Штатов вырабатывают переменный ток, который меняет направление на обратное 60 раз в секунду. Единица, используемая для описания скорости, с которой изменяется ток, — это цикл в секунду, или герц (Гц).
Обычно мощность определяется как скорость выполнения работы или использования энергии в единицу времени. Электроэнергия конкретно относится к скорости, с которой источник электричества производит энергию, или относится к скорости, с которой электрическое устройство, прибор или часть оборудования преобразует электрическую энергию в другие формы энергии.Чем быстрее источник электричества (например, генератор) вырабатывает электрическую энергию, тем больше его выходная мощность. Чем быстрее электрическое устройство (например, электрическая лампочка) преобразует электрическую энергию в световую и тепловую, тем больше его потребляемая мощность. Электрическая мощность связана с напряжением и током по следующей формуле: Мощность = Напряжение x Ток
.Единицей измерения электрической мощности является ватт. Один Вт определяется как один джоуль (0,74 фут-фунта) в секунду или один вольт, умноженный на один ампер.Поскольку ваттная единица используется очень часто, электрическую мощность часто называют мощностью.