Как найти силу тока через мощность, сопротивление и напряжение

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.

Закон Ома — онлайн калькулятор

Чтобы посчитать Закон Ома воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:

Закон Ома для участка цепи

Закон Ома для участка цепи гласит, что сила тока (I) на участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (U) на концах участка цепи и обратно пропорциональна его сопротивлению (R).

Онлайн калькулятор

Найти силу тока

Формула

I = ^U/_R

Пример

Если напряжение на концах участка цепи U = 12 В, а его электрическое сопротивление R = 2 Ом, то:

Сила тока на этом участке I = ¹²/₂= 6 А

Найти напряжение

Формула

U = I ⋅ R

Пример

Если сила тока на участке цепи I = 6 А, а электрическое сопротивление этого участка R = 2 Ом, то:

Напряжение на этом участке U = 6⋅2 = 12 В

Найти сопротивление

Формула

R = ^U/_I

Пример

Если напряжение на концах участка цепи U = 12 В, а сила тока на участке цепи I = 6 А, то:

Электрическое сопротивление на этом участке R = ¹²/₆ = 2 Ом

Закон Ома для полной цепи

Закон Ома для полной цепи гласит, что сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи электродвижущей силе (ЭДС) и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника.

Онлайн калькулятор

Найти силу тока

Формула

I = ^ε/_R+r

Пример

Если ЭДС источника напряжения ε = 12 В, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, то:

Сила тока I = ¹²/₄₊₂ = 2 А

Найти ЭДС

Формула

ε = I ⋅ (R+r)

Пример

Если сила тока в цепи I = 2A, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, то:

ЭДС ε = 2 ⋅ (4+2) = 12 В

Найти внутреннее сопротивление источника напряжения

Формула

r = ^ε/_I— R

Пример

Если сила тока в цепи I = 2A, сопротивление всех внешних элементов цепи R = 4 Ом, а ЭДС источника напряжения ε = 12 В, то:

Внутреннее сопротивление источника напряжения r = 12/2 — 4 = 2 Ом

Найти сопротивление всех внешних элементов цепи

Формула

R = ^ε/_I— r

Пример

Если сила тока в цепи I = 2A, внутреннее сопротивление источника напряжения r = 2 Ом, а ЭДС источника напряжения ε = 12 В, то:

Сопротивление всех внешних элементов цепи: R = 12/2 — 2 = 4 Ом

См. также

Как высчитать амперы зная мощность и напряжение: формула

Люди часто испытывают затруднения при переводе различных электротехнических величин. Формулы вычислений известны со школьного курса физики, но поскольку в жизни встречаются нечасто, навык оперирования ими обычно утрачивается.

Можно ли вычислить амперы зная мощность и напряжение

Большинство электротехнических величин взаимосвязаны между собой, поэтому, зная некоторые из них, можно абсолютно точно вычислить оставшиеся по простым формулам.

Учебник физики за 8-й класс

Основным законом электротехники является закон Ома, который связывает между собой величину сила тока в цепи с напряжением и сопротивлением простым выражением:

I=U/R,

Где I — сила тока, ампер;

U — напряжение, вольт;

R — сопротивление, Ом.

Георг Симон Ом

Зная любые две величины, легко найти третью путем простейшего преобразования формулы.Другая формула связывает между собой силу тока, напряжение и потребляемую мощность:

P=U·I,

Где Р — мощность, ватт.

Указанные формулы справедливы как для постоянного, так и для переменного тока.

Что такое амперы

Следует освежить в памяти определение силы тока, который выражается в амперах. Из курса физики известно, что сила тока определяется количеством заряда, перенесенного через объем за определенный промежуток времени. Это не наглядно и не всегда понятно.

Проще принять, что ток является величиной нагрева элементов электрической цепи. Чем больше сила тока, тем большее количество теплоты будет выделяться.

Большое число бытовых и промышленных приборов и устройств используют именно нагревающее свойство тока:

• Нагревательные устройства (электроплиты, чайники, утюги).
• Лампы накаливания (свечение перегретой нити накаливания).

Простейший электрокипятильник

Предохранители, используемые для защиты от короткого замыкания, также используют нагревательное свойство тока. В плавких предохранителях это перегорание тонкой калиброванной проволоки, в автоматических выключателях – изгибание биметаллической пластины.

Устройство предохранителя

Зачем нужно рассчитывать ток

На большинстве электроприборов указывается мощность потребления. Это необходимо для того, чтобы правильно вести учет потребления электроэнергии. Но для всего остального значение мощности несет мало информации. Параметры автоматов защиты и плавких вставок, сечение электропроводки, требуют знать протекающий ток или, как говорят электрики, ампераж нагрузки.

Мощность трехфазной сети: расчет полной мощности формулой

В подавляющем большинстве случаев в домах и квартирах используется трехфазная сеть. Однако часто применяются приборы, которым необходимо однофазное питание. Чтобы лучше разбираться в особенностях использования трехфазной сети, нужно понимать, как она работает. В статье подробно рассмотрено, как правильно определить ее мощность и каким образом это можно использовать.

Что такое трехфазная сеть в электричестве

Многофазная электрическая сеть переменного тока была создана благодаря американскому ученому Н.  Тесле. В России ученый М. Доливо-Добровольский разработал и содействовал повсеместному внедрению трехфазной электросети.

Соединение источника и потребителей

Подаются три фазы переменного тока, которые равны по амплитуде и сдвинуты друг относительно друга на 120°. Фазы могут быть соединены между собой несколькими способами. Самыми распространенными из них являются «звезда» и «треугольник».

В первом случае у них имеется один общий провод. При таком варианте использования появляется возможность подавать линейное или фазовое напряжение. В квартире первое равно 380 В, второе — 220 В. Общий провод обычно соединен с землей, хотя существуют схемы подключения, в которых это не так.

К сведению! При подключении «треугольником» каждый выход фазы соединен с одним выходом другой фазы.

Трехфазная линия передачи

Свойства трехфазной сети

Использование трехфазного электропитания завоевало широкую популярность по следующим причинам:

• таким способом минимизируются потери при передаче электроэнергии на большие расстояния;
• трехфазные схемы требуют для реализации меньшего количества деталей и материалов по сравнению с однофазными;
• есть возможность обеспечить в сети питание 380 В или 220 В.

Обратите внимание! Трехфазное напряжение часто используется для питания асинхронных двигателей, некоторых теплонагревательных приборов, для работы мощных устройств.

Четыре провода питания

Какая сила тока трехфазной сети

На практике часто мощность электроприбора является известной величиной. Поскольку в большинстве случаев для питания используется напряжение 220 В, то имеются все необходимые данные для расчета силы тока. Эта величина важна, чтобы сравнить ее с предельно допустимой для используемых проводов, розеток и удлинителей.

Важно! Слишком сильный ток может вызвать перегорание предохранителей или порчу используемого удлинителя.

Трехфазная система с нейтралью

Для определения силы тока можно воспользоваться формулой мощности: P = кв. корень(3) * U(l) * I(l) * cos(«фи«).

Здесь можно использовать известные данные:

• P — мощность электроприбора, известная из его инструкции по эксплуатации;
• U(l). В большинстве случаев речь идет о напряжении 220 В (для устройств с трехфазным питанием эта величина будет равна 380 В).

Значение и формула для cos («фи») обычно точно неизвестны. Их берут из технического паспорта прибора или обращаются за этой информацией к справочникам. Как правило, для определенных типов приборов такая величина известна. Например, она близка к 1 у нагревательных приборов, а у электродвигателей равна 0,7-0,9.

Таким образом на основе приведенной формулы можно посчитать силу тока на основании известных данных.

Прибор для измерения мощности — ваттметр

Какая стандартная потребляемая ее мощность

Чтобы рассчитать электрическую мощность, потребляемую квартирой или частным домом, нужно учесть потребление энергии всеми используемыми электроприборами. Это удобно делать в два этапа:

1. Рассмотреть все те приборы, которым необходимо питание, использующее три фазы.
2. Просуммировать потребляемую мощность однофазных устройств.

Искомые значения можно взять либо из техпаспорта электроприбора, либо из технического справочника. При необходимости эту величину можно рассчитывать на основе сделанных измерений. В реальной жизни устройства практически никогда не включаются одновременно.

Обратите внимание! Знание предельной величины потребляемой энергии позволит правильно организовать электроснабжение дома или квартиры.

На основе полученных данных можно, используя формулы мощности, вычислить, какова предельно допустимая сила тока в трехфазной сети, которую должна выдерживать электропроводка. Это позволит правильно подобрать предохранители и используемые во внутренней электросети провода.

Принцип действия трехфазного генератора

Как правильно рассчитать мощность трехфазной сети

Если трехфазная сеть использует соединение «треугольник», то потребители могут получать однофазное напряжение фазное или линейное. При этом оно будет иметь разную величину: первое будет меньше второго примерно в 1,71 раза (точное значение равно квадратному корню из 3). Силу тока в первом и втором случаях легко рассчитать — будет одинаковой.

К сведению! Если используется вариант соединения «треугольником», то линейное и фазовое напряжения будут равны. Однако фазовый ток будет меньше линейного в 1,71 раза.

Характеристики трехфазных цепей

Далее рассказано, как рассчитать мощность трехфазной сети. Для этого необходимо просуммировать мощности всех трех фаз. В качестве примера соединение «треугольником». В этом случае для каждой фазы эта характеристика определяется по следующей формуле: P1 = U(f) * I(f) * cos(«фи«).

В формуле расчета мощности трехфазной сети использованы такие обозначения:

• P1 — мощность каждой из трех фаз;
• U (f) — фазовое напряжение;
• I (f) — фазовая сила тока;
• «фи» — угол, определяемый соотношением активной и реактивной мощности.

Мощность, выделяющаяся на нагрузке, включает в себя активную и реактивную компоненты. Между ними существует сдвиг фаз «фи». Его смысл состоит в том, что при помощи указанного коэффициента определяется доля реактивной мощности в ее суммарной величине.

Чтобы определить мощность трехфазной сети, нужно просуммировать мощность всех трех фаз. Формула выглядит следующим образом: P = 3 * (U (f) * I(f) * cos(«фи»)). P означает искомую величину. Эту величину при расчете можно определить с помощью линейных величин силы тока и напряжения. Поскольку U(f) = U(l) / кв. корень(3), а I(f) = I(l), то мощность можно будет вычислять таким образом.

P = 3 * (U(f) * I(f) * cos(«фи»)) = 3 * (U(l) * I(l) * cos(«фи») / кв. корень(3)) = кв. корень(3) * U(l) * I(l) * cos(«фи«).

При подключении с помощью схемы «треугольник» вычисления выполняются аналогичным образом. При расчете активной мощности в трехфазной сети нужно учитывать, что фазовое и линейное напряжения будут равны, но фазовая сила тока будет в кв. корень (3) меньше линейной.

Обратите внимание! После выполнения преобразований формула мощности трехфазного тока будет такой же, как и для соединения «звездой».

Счетчик электроэнергии

Использование трехфазных сетей имеет свои важные преимущества и является широко распространенным. Чтобы грамотно их эксплуатировать, необходимо знать характеристики и формулы для расчета напряжения.

формула, как определить — Asutpp

Мощностные характеристики установки или сети являются основными для большинства известных электрических приборов. Активная мощность (проходящая, потребляема) характеризует часть полной мощности, которая передается за определенный период частоты переменного тока.

Определение

Активная и реактивная мощность может быть только у переменного тока, т. к. характеристики сети (силы тока и напряжения) у постоянного всегда равны. Единица измерений активной мощности  Ватт, в то время, как реактивной – реактивный вольтампер и килоВАР (кВАР). Стоит отметить, что как полная, так и активная характеристики могут измеряться в кВт и кВА, это зависит от параметров конкретного устройства и сети. В промышленных цепях чаще всего измеряется в килоВаттах.

Соотношение энергий

Электротехника используется активную составляющую в качестве измерения передачи энергии отдельными электрическими приборами. Рассмотрим, сколько мощности потребляют некоторые из них:

Исходя из всего, сказанного выше, активная мощность – это положительная характеристика конкретной электрической цепи, которая является одним из основных параметров для выбора электрических приборов и контроля расхода электричества.

Генерация активной составляющей

Обозначение реактивной составляющей:

Это  номинальная величина, которая характеризует нагрузки в электрических устройствах при помощи колебаний ЭМП и потери при работе прибора. Иными словами, передаваемая энергия переходит на определенный реактивный преобразователь (это конденсатор, диодный мост и т. д.) и проявляется только в том случае, если система включает в себя эту составляющую.

Расчет

Для выяснения показателя активной мощности, необходимо знать полную мощность, для её вычисления используется следующая формула:

S = U \ I, где U – это напряжение сети, а I – это сила тока сети.

Этот же расчет выполняется при вычислении уровня передачи энергии катушки при симметричном подключении. Схема имеет следующий вид:

Схема симметричной нагрузки

Расчет активной мощности учитывает угол сдвига фаз или коэффициент (cos φ), тогда:

S = U * I * cos φ.

Очень важным фактором является то, что эта электрическая величина может быть как положительной, так и отрицательной. Это зависит от того, какие характеристики имеет cos φ. Если у синусоидального тока угол сдвига фаз находится в пределах от 0 до 90 градусов, то активная мощность положительная, если от 0 до -90 – то отрицательная. Правило действительно только для синхронного (синусоидального) тока (применяемого для работы асинхронного двигателя, станочного оборудования).

Также одной из характерных особенностей этой характеристики является то, что в трехфазной цепи (к примеру, трансформатора или генератора), на выходе активный показатель полностью вырабатывается.

Расчет трехфазной сети

Максимальная и активная обозначается P, реактивная мощность – Q.

Из-за того, что реактивная обуславливается движением и энергией магнитного поля, её формула (с учетом угла сдвига фаз) имеет следующий вид:

Q_L = U_LI = I²x_L

Для несинусоидального тока очень сложно подобрать стандартные параметры сети. Для определения нужных характеристик с целью вычисления активной и реактивной мощности используются различные измерительные устройства. Это вольтметр, амперметр и прочие. Исходя от уровня нагрузки, подбирается нужная формула.

Из-за того, что реактивная и активная характеристики связаны с полной мощностью, их соотношение (баланс) имеет следующий вид:

S = √P² + Q², и все это равняется U*I .

Но если ток проходит непосредственно по реактивному сопротивлению. То потерь в сети не возникает. Это обуславливает индуктивная индуктивная составляющая – С и сопротивление – L. Эти показатели рассчитываются по формулам:

Сопротивление индуктивности: x_L = ωL = 2πfL,

Сопротивление емкости: хc = 1/(ωC) = 1/(2πfC).

Для определения соотношения активной и реактивной мощности используется специальный коэффициент. Это очень важный параметр, по которому можно определить, какая часть энергии используется не по назначению или «теряется» при работе устройства.

При наличии в сети активной реактивной составляющей обязательно должен рассчитываться коэффициент мощности. Эта величина не имеет единиц измерения, она характеризует конкретного потребителя тока, если электрическая система содержит реактивные элементы. С помощью этого показателя становится понятным, в каком направлении и как сдвигается энергия относительно напряжения сети. Для этого понадобится диаграмма треугольников напряжений:

Диаграмма треугольников напряжений

К примеру, при наличии конденсатора формула коэффициента имеет следующий вид:

cos φ = r/z = P/S

Для получения максимально точных результатов рекомендуется не округлять полученные данные.

Компенсация

Учитывая, что при резонансе токов реактивная мощность равняется 0:

Q = QL — QC = ULI – UCI

Для того чтобы улучшить качество работы определенного устройства применяются специальные приборы, минимизирующие воздействие потерь на сеть. В частности, это ИБП. В данном приборе не нуждаются электрические потребители со встроенным аккумулятором (к примеру, ноутбуки или портативные устройства), но для большинства остальных источник бесперебойного питания является необходимым.

При установке такого источника можно не только установить негативные последствия потерь, но и уменьшить траты на оплату электричества. Специалисты доказали, что в среднем, ИБП поможет экономить от 20 % до 50 %. Почему это происходит:

1. Значительно уменьшается нагрузка силовых трансформаторов;
2. Провода меньше нагреваются, это не только положительно влияет на их работу, но и повышает безопасность;
3. У сигнальных и радиоустройств уменьшаются помехи;
4. На порядок уменьшаются гармоники в электрической сети.

В некоторых случаях специалисты используют не полноценные ИБП, а специальные компенсирующие конденсаторы. Они подходят для бытового использования, доступны и продаются в каждом электротехническом магазине. Для расчета планируемой и полученной экономии можно использовать все вышеперечисленные формулы.

разбираемся во взаимосвязях этих величин

Автор: Михаил Яшин

Последнее обновление: Ноябрь 2019

Владельцы квартир, частных домов и других электрифицированных объектов часто сталкиваются с вопросом определения значений основных электрических величин, так как рассчитать мощность по допустимой силе тока и известному напряжению или решить обратную задачу не очень просто.

Прямое применение известного закона Ома без учета особенностей бытовых сетей и приборов может привести к неверному результату.

В этом материале мы разберемся, что такое мощность и расскажем о том, как вычислить этот показатель.

Содержание статьи:

Основные понятия величин

Электротехнические расчеты базируются на общеизвестных соотношениях между силой тока (I, Ампер), величиной напряжения (U, Вольт), значения мощности (P, Ватт) и сопротивления (R, Ом). Практические расчеты обычно требуют знания значений первой тройки.

Числовых выражений перечисленных величин, предупредим, недостаточно – нужны дополнительные характеристики, раскрывающие режим электропотребления.

Сила электрического тока

Расчет достаточного сечения жил и номинала автоматического выключателя для конкретной ветки электросети проводят согласно значению максимально возможной для этого участка силы тока. Это необходимо для предотвращения ситуации возгорания проводки, что часто приводит к возникновению пожара.

Рабочие и УЗО выбирают согласно нормативным требованиям. Для определения допустимого сечения жил в зависимости от максимально возможной силы тока необходимо использовать таблицу, предоставленную производителем продукции, потому что кабеля чаще всего произведены по ТУ, а не по ГОСТ.

Имея одинаковую маркировку, кабеля, произведенные по ГОСТу (слева) и по ТУ (справа) отличаются как визуально, так и по основным характеристикам

Так как рассчитать силу электрического тока можно по потребляемой приборами мощности и напряжению сети, то необходимо правильно определить значения этих двух показателей.

Напряжение в бытовых сетях

Многие владельцы квартир считают, что стандартное напряжение в фазе для бытовых нужд приблизительно равно 220 В. В большинство случаев это действительно так. Хотя по ГОСТ 29322-2014 с 01.10.2015 в пределах Российской Федерации должен был произойти переход на совместимую со странами ЕЭС систему 230 В.

Отклонение в 5% от эталона является допустимым на любой срок, а 10% – на период, не превышающий 1 час. Таким образом по старым правилам значение напряжения может колебаться в диапазоне от 198 до 242 В, а по действующему ГОСТу – от 207 до 253 В.

Также есть случаи, когда напряжение в сети длительное время значительно ниже нормативного. Такая ситуация возникает тогда, когда суммарная мощность подключенных к ветке электроприборов гораздо выше запланированной и при включении большинства из них происходит “просадка сети”.

Эта проблема возникает в зоне ответственности организаций, отвечающих за поставку электроэнергии, и связана она с перегрузкой распределительных трансформаторов, изношенностью подстанций или с недостаточным сечением проводов.

Расчет силы переменного тока в постоянный через инвертор

Итак, у вас есть электроприбор, который нужно запустить, но нет места для его подключения. Когда вам нужно запустить обычное бытовое электрическое устройство в районе, где нет постоянной электросети, этот калькулятор поможет вам выяснить аккумулятор какого размера и инвертор вам нужен!

Добро пожаловать в наш инструмент преобразования постоянного тока в переменный (с инвертором). Этот калькулятор разработан, чтобы помочь вам определить количество потребляемой мощности при преобразовании одной формы мощности в другую с помощью инвертора постоянного тока в переменный.

Просто введите цифры мощности в поля ниже, и мы сделаем за вас расчеты, включая типичную неэффективность и все прочие технические характеристики, которые вы, возможно, не хотите вычислять. Если вы не уверены в своих числах, взгляните на иллюстрации с пошаговыми инструкциями ниже при вводе чисел.

Если вы хотите подобрать аккумуляторную батарею инвертора, то сначала необходимо определить силу постоянного тока, которую вы будете выдавать из аккумуляторной батареи через инвертор. Этот калькулятор может помочь вам определить потребляемую мощность постоянного тока через инвертор, чтобы вы могли точно рассчитать размер аккумуляторной батареи инвертора.

Введите характеристики устройства переменного тока

Найдите аккумулятор Выберите свой инвертор

Прохождение

Пример	Напряжение переменного тока — Многие приложения имеют диапазон входного переменного напряжения. В США оно может составлять от 100 до 125 В переменного тока. В Европе обычно 200-240. В этом примере мы будем использовать стандарт США 120 В переменного тока.
Пример	AC Amperage — Входная сила тока — это сила тока, потребляемого приложением от сети переменного тока.Это число обычно измеряется в амперах. Если ток указан в миллиамперах (мАч), вы можете преобразовать его в амперы, разделив число на 1000. Например, в нашем примере приложение потребляет 300 миллиампер, что равно 0,3 ампера.
Пример	Мощность — мощность — это общая мощность, потребляемая приложением. Он рассчитывается путем умножения напряжения на силу тока. Следовательно, 120 В переменного тока x 0,3 А равняются 36 Вт.
Пример	Напряжение постоянного тока — Выходное напряжение — это номинальное значение вашей аккумуляторной системы, обычно от одной 12-вольтовой батареи.Мы используем 12,5 В для аккумуляторных систем на 12 В.
Пример	DC Amperage — Теперь мы знаем, что наше приложение потребляет 36 Вт общей мощности. Если вы возьмете эту мощность от источника постоянного тока 12,5 В, тогда общая требуемая сила тока увеличится до 3,31 А, или 3310 мА. Поскольку у аккумуляторов ограниченная емкость или ампер-часы, важно, чтобы размер аккумулятора был достаточно большим, чтобы справиться с потребляемой силой тока для вашего приложения.

Найдите аккумулятор Выберите свой инвертор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Написано 29 октября 2019 г. в 10:32

Как рассчитать мощность на основе работы и времени

2. Образование
3. Наука
4. Физика
5. Как рассчитать мощность на основе работы и времени

Стивен Хольцнер

Иногда дело не только в сумме работы, которую вы делаете, но важна скорость, с которой вы работаете. В физике понятие мощности дает вам представление о том, сколько работы вы можете ожидать за определенный промежуток времени.

Мощность в физике — это количество проделанной работы, разделенное на время, которое она занимает, или оценка работы. Вот как это выглядит в форме уравнения:

Предположим, у вас есть два катера одинаковой массы, и вы хотите знать, на каком из них вы разгонитесь до 120 миль в час быстрее. Не обращая внимания на такие глупые детали, как трение, вам потребуется столько же усилий, чтобы достичь такой скорости, но сколько времени это займет? Если одной лодке требуется три недели, чтобы разогнаться до 120 миль в час, возможно, вы не возьмете ее на гонки.Другими словами, объем работы, которую вы выполняете за определенное время, может иметь большое значение.

Если работа, выполненная в любой момент времени, меняется, вы можете рассчитать среднюю работу, выполненную за время t. Средняя величина в физике часто записывается с чертой над ней, как в следующем уравнении для средней мощности:

Мощность — это работа или энергия, разделенная на время, поэтому мощность измеряется в джоулях в секунду, что называется ватт — — знакомый термин для всех, кто использует что-либо электрическое. Вы сокращаете ватт как просто W, поэтому 100-ваттная лампочка каждую секунду преобразует 100 джоулей электрической энергии в свет и тепло.

Иногда в физике встречаются конфликты символов, такие как W для ватт и W для работы. Однако этот конфликт не является серьезным, поскольку один символ обозначает единицы (ватты), а другой — концепцию (работу). Использование заглавных букв является стандартным, поэтому не забудьте обратить внимание на единицы, а не на понятия.

Обратите внимание: поскольку работа и время являются скалярными величинами (у них нет направления), мощность также является скаляром.

Скажем, например, что вы едете в запряженных лошадьми санях к бабушке. В какой-то момент лошадь разгоняет сани с вами, общей массой 500 кг, с 1,0 метра в секунду до 2,0 метров в секунду за 2,0 секунды. Сколько мощности требуется на ход? Если предположить отсутствие трения о снег, общая работа, проделанная на санях, согласно теореме работы-энергии, составит

.

Добавление чисел дает вам

Поскольку лошадь выполняет эту работу за 2.0 секунд, необходимая мощность

Одна лошадиная сила составляет 745,7 Вт, поэтому лошадь дает вам примерно половину лошадиных сил — неплохо для открытых саней на одну лошадь.

Об авторе книги

Стивен Хольцнер, доктор философии, работал редактором журнала PC Magazine и работал на факультете Массачусетского технологического института и Корнельского университета. Он написал Physics II For Dummies , Physics Essentials for Dummies и Quantum Physics for Dummies .

Как рассчитать мощность на основе силы и скорости

2. Образование
3. Наука
4. Физика
5. Как рассчитать мощность на основе силы и скорости

Стивен Хольцнер

В физике вы можете рассчитать мощность на основе сила и скорость. Поскольку работа равна силе, умноженной на расстояние, вы можете записать уравнение для мощности следующим образом, предполагая, что сила действует вдоль направления движения:

, где s — пройденное расстояние.Однако скорость объекта v, составляет всего с , деленное на t, , поэтому уравнение распадается на

Интересный результат — мощность равна силе, умноженной на скорость? Ага, вот что там написано. Однако, поскольку вам часто приходится учитывать ускорение при приложении силы, вы обычно пишете уравнение в терминах средней мощности и средней скорости:

Вот пример. Предположим, ваш брат купил себе шикарную новую машину.Вы думаете, что он маленький, но он утверждает, что у него более 100 лошадиных сил. «Хорошо», — говорите вы, доставая блокнот. «Давайте проверим это».

Масса машины вашего брата

На большом испытательном треке по физике на окраине города вы измеряете его ускорение как 4,60 м / сек. ² за 5,00 секунд, когда машина трогалась с места. Сколько это лошадиных сил?

Вы знаете, что

, поэтому все, что вам нужно вычислить, — это средняя скорость и чистая приложенная сила.Сначала возьмите чистую силу. Вы знаете, что F = мА, , поэтому вы можете подставить значения, чтобы получить

Итак, сила, применяемая для постоянного ускорения автомобиля, составляет 5 060 ньютонов. Теперь все, что вам нужно, это средняя скорость. Скажем, начальная скорость была v _i , а конечная скорость v _f . Вы знаете, что v _i = 0 м / с, так что же v _f ? Ну, вы также знаете, что, поскольку ускорение было постоянным, верно следующее уравнение:

v _f = v _i + at

Как это бывает, вы знаете, что ускорение и время, за которое автомобиль был ускорен:

v _f = 0 м / с + (4. 60 м / с ² ) (5,00 с) = 23,0 м / с

Поскольку ускорение было постоянным, средняя скорость равна

Поскольку v _i = 0 м / с, это разбивается на

Добавление чисел дает вам среднюю скорость:

Отлично — теперь вы знаете прилагаемую силу и среднюю скорость. Вы можете использовать уравнение

, чтобы найти среднюю мощность. В частности

Еще нужно перевести в лошадиные силы.Одна лошадиная сила = 745,7 Вт, поэтому

Следовательно, автомобиль развивал в среднем 78,0 лошадиных сил, а не 100 лошадиных сил. «Крысы», — говорит ваш брат. «Я требую пересчета».

Хорошо, вы согласны рассчитать мощность другим способом. Вы знаете, что вы также можете рассчитать среднюю мощность как работу, разделенную на время:

А работа, проделанная машиной, — это разница в начальной и конечной кинетических энергиях:

W = KE _f — KE _i

Автомобиль завелся в состоянии покоя, поэтому KE _i = 0 J.Остается рассчитать только конечную кинетическую энергию:

Подставив числа, вы получите:

Так, потому что

, а выполненных работ —

вы получите следующее:

А, как и раньше

«Двойные крысы», — говорит ваш брат.

Об авторе книги

Стивен Хольцнер, доктор философии, работал редактором журнала PC Magazine и работал на факультете Массачусетского технологического института и Корнельского университета.Он написал Physics II For Dummies , Physics Essentials for Dummies и Quantum Physics for Dummies .

Что такое сила тока? (с иллюстрациями)

Сила тока — термин, часто используемый электриками, и означает электрический ток, измеряемый в амперах или амперах. Ампер — это единица СИ для электрического тока или количества электрического заряда, протекающего через проводник в заданное время. Один ампер — это заряд одного кулона — около 6.241 X 10 ¹⁸ электронов — в секунду, проходя мимо заданной точки. Электрические устройства рассчитываются в соответствии с их силой тока или величиной тока, который они обычно потребляют от сети при нормальной работе. Когда электрики говорят об электричестве, протекающем в дом и из него, они могут иметь в виду напряжение, силу тока или мощность в зависимости от обстоятельств, но при рассмотрении последствий поражения электрическим током важна сила тока, а не напряжение. важный.

Мультиметр, прибор, который можно использовать для измерения силы тока.

Амперы и Вольт

Электричество подается в домашние электрические цепи, как вода в домашние водопроводные системы. Напряжение примерно эквивалентно давлению воды, а сила тока или ток — количеству воды, которая проходит через данную точку в секунду.При заданном давлении через небольшую трубу может пройти меньше воды, чем через большую, поэтому размер трубы можно рассматривать как эквивалент электрического сопротивления — меньшая труба имеет более высокое сопротивление. Чем выше электрическое сопротивление прибора, тем ниже будет его ток, а сопротивление часто зависит от диаметра проводов.

Счетчик электроэнергии, измеряющий электричество в киловатт-часах.

Электроэнергия подается в дом по линиям электропередач, подключенным к генератору. Чтобы свести к минимуму потери энергии через сопротивление линий электропередачи, используются трансформаторы для передачи энергии при очень высоких напряжениях. Однако до того, как он попадет в дома, используются дополнительные трансформаторы для снижения напряжения до значения, подходящего для бытового использования, которое составляет, например, 110 вольт в США и 230 вольт в Европе. Напряжение — это мера доступной «потенциальной» энергии, не обязательно ее фактическое использование.

Предохранители в блоке предохранителей.

Вот где вступает в силу сила тока: электрическому прибору требуется определенное количество электроэнергии для выполнения своей работы, и он потребляет это количество электроэнергии из «реки» вольт в линии.Небольшое устройство, такое как тостер, обычно требует меньше энергии, чем более крупное устройство, такое как холодильник или электрическая пила. С точки зрения электричества, эти приборы работают с разными номинальными токами. Большой электродвигатель может потреблять ток 100 ампер, тогда как небольшой нагревательный элемент может потреблять только 10 ампер. Оба подключены к одной и той же линии 110 В, но их текущие потребности заметно различаются.

Автоматические выключатели.

Потребляемая мощность

Вт — это единица измерения потребляемой мощности. Ток в один ампер на один вольт потребляет один ватт мощности. Мощность, используемая устройством, просто умножается на ампер на вольты, поэтому прибор, рассчитанный на десять ампер, подключенный к источнику питания 110 вольт, будет потреблять 1110 ватт.Поскольку ватты используются энергетическими компаниями для измерения потребляемой электроэнергии и для зарядки потребителей, сила тока важна при расчете стоимости эксплуатации электрического устройства. Как правило, потребители будут оплачиваться за киловатт-часы потребляемой мощности — работа устройства на десять ампер от источника питания 110 вольт в течение одного часа дает потребление 1110 ватт-часов или 1,11 киловатт-часов.

Общее практическое правило для домовладельцев — чем выше текущий рейтинг, тем дороже будет эксплуатироваться прибор.Когда дело касается электрических устройств, всегда существует компромисс между мощностью и экономией. Если экономия на ежемесячных счетах за коммунальные услуги является приоритетом, следует выбирать изделия с меньшей силой тока. Если мощность и скорость более важны, лучше всего подойдут изделия с более высоким номинальным током.

Защитные устройства

Сила тока должна контролироваться, чтобы защитить электрические провода и цепи от перегрева или короткого замыкания.Вот почему электрики используют предохранители и прерыватели. Например, 30-амперный предохранитель позволит меньшим приборам работать на защищаемой линии, но если электрическая сушилка для белья потребляет 60 ампер, металлическая нить в предохранителе расплавится и немедленно разорвет цепь. Выключатели также управляют током посредством размыкания цепи. Большие электрические устройства часто имеют свои собственные цепи с предохранителями большей емкости или выключателями, чтобы избежать таких перегрузок.

Удар электрическим током

В случае поражения электрическим током из-за неосторожности или электрического повреждения, тяжесть полученных травм и вероятность летального исхода определяется силой тока, протекающего через тело, а не напряжением. .Многие старшеклассники испытали удар в 50 000 вольт от генератора Ван де Граафа в лаборатории физики, но это дает очень слабый ток и безвредно. С другой стороны, удар 110 вольт при токе всего лишь небольшой доли ампера вполне может быть фатальным. Ток 0,1-0,2 ампер, протекающий через человеческое тело, обычно смертельный из-за его воздействия на сердце. Удивительно, но при своевременном лечении жертвы, подвергшиеся воздействию более 0,2 ампер, могут выжить, поскольку вызванные сильные сокращения мышц могут защитить сердце от электрических помех.

Предохранитель. Предохранители срабатывают при перегреве проводки из-за того, что прибор потребляет слишком много ампер.

Calculus II — серия Power

Онлайн-заметки Павла

Примечания

Быстрая навигация

Скачать

• Перейти к
• Примечания

• Проблемы с практикой

• Проблемы с назначением

• Показать / Скрыть
• Показать все решения / шаги / и т. Д.
• Скрыть все решения / шаги / и т. Д.

• Разделы
• Оценка стоимости серии

Серия

• Power и функции
• Разделы
• Параметрические уравнения и полярные координаты
• Векторы
• Классы

• Алгебра

• Исчисление I

• Исчисление II

• Исчисление III

• Дифференциальные уравнения

• Дополнительно

• Алгебра и триггерный обзор

• Распространенные математические ошибки

• Праймер для комплексных чисел

• Как изучать математику

• Шпаргалки и таблицы

• Разное
• Свяжитесь со мной
• Справка и настройка MathJax
• Мои студенты

• Заметки Загрузки
• Полная книга
• Текущая глава
• Текущий раздел
• Practice Problems Загрузок
• Полная книга — Только проблемы
• Полная книга — Решения
• Текущая глава — Только проблемы
• Текущая глава — Решения
• Текущий раздел — Только проблемы
• Текущий раздел — Решения
• Проблемы с назначением Загрузок
• Полная книга
• Текущая глава
• Текущий раздел
• Прочие товары
• Получить URL для загружаемых элементов

• Распечатать страницу в текущем виде (по умолчанию)
• Показать все решения / шаги и распечатать страницу
• Скрыть все решения / шаги и распечатать страницу

• Дом
• Классы
• Алгебра
  • Предварительные условия
    • Целочисленные экспоненты
    • Рациональные экспоненты
    • Радикалы
    • Полиномы
    • Факторинговые многочлены
    • Рациональные выражения
    • Комплексные числа
  • Решение уравнений и неравенств
    • Решения и наборы решений
    • Линейные уравнения
    • Приложения линейных уравнений

c ++ — Как вычислить 2 в степени 10000000

Переполнение стека

1. Около

2. Товары

3. Для команд

1. Переполнение стека
   Общественные вопросы и ответы

2. Переполнение стека для команд
   Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами

3. Вакансии
   Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста

4. Талант
   Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя

5. Реклама
   Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира

6. О компании

.