Hur man beräknar effekt, ström och spänning: principer och exempel på beräkning för levnadsförhållanden

Beräkning för parallell- och seriekoppling

Vid beräkning av kretsen för en elektronisk enhet är det ofta nödvändigt att hitta kraften som släpps ut på ett enda element. Då måste du bestämma vilka spänningsfall på den, om vi pratar om en seriell anslutning, eller vilken ström som flyter när den är parallellkopplad, kommer vi att överväga specifika fall.

Här är Ittotal lika med:

I=U/(R1+R2)=12/(10+10)=12/20=0,6

Allmän makt:

P=UI=12*0,6=7,2 Watt

På varje motstånd R1 och R2, eftersom deras motstånd är detsamma, sjunker spänningen längs:

U=IR=0,6*10=6 Volt

Och sticker ut genom:

P_{på ett motstånd}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 watt

Sedan, med en parallell anslutning i ett sådant schema:

Först letar vi efter jag i varje gren:

jag₁=U/R₁=12/1=12 ampere

jag₂=U/R₂=12/2=6 ampere

Och sticker ut på var och en genom att:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 watt

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 watt

Alla sticker ut:

P=UI=12*(6+12)=216 watt

Eller genom det totala motståndet, då:

R_allmän=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 ohm

I=12/0,66=18 ampere

P=12*18=216 watt

Alla beräkningar matchade, så de hittade värdena är korrekta.

Aktuell beräkning

Storleken på strömmen beräknas av kraft och är nödvändig vid design (planering) av en bostad - en lägenhet, ett hus.

• Valet av matningskabel (tråd) genom vilken strömförbrukningsenheter kan anslutas till nätverket beror på värdet på detta värde.
• Genom att känna till spänningen på det elektriska nätverket och full belastning av elektriska apparater är det möjligt att med hjälp av formeln beräkna styrkan på strömmen som måste passera genom ledaren (tråd, kabel). Enligt dess storlek väljs tvärsnittsarean av venerna.

Om de elektriska konsumenterna i lägenheten eller huset är kända, är det nödvändigt att utföra enkla beräkningar för att korrekt montera strömförsörjningskretsen.

Liknande beräkningar utförs för produktionsändamål: bestämning av den erforderliga tvärsnittsarean för kabelkärnor vid anslutning av industriell utrustning (olika industriella elektriska motorer och mekanismer).

EXEMPEL PÅ UPPGIFTER

Del 1

1. Strömstyrkan i ledaren ökades med 2 gånger. Hur kommer mängden värme som frigörs i den per tidsenhet att förändras, med oförändrad resistans hos ledaren?

1) kommer att öka med 4 gånger
2) kommer att minska med 2 gånger
3) kommer att öka med 2 gånger
4) minska med 4 gånger

2.Den elektriska spisspiralens längd reducerades med 2 gånger. Hur kommer mängden värme som frigörs i spiralen per tidsenhet att förändras vid en konstant nätspänning?

1) kommer att öka med 4 gånger
2) kommer att minska med 2 gånger
3) kommer att öka med 2 gånger
4) minska med 4 gånger

3. Motståndets resistans ​\(R_1 \)​ är fyra gånger mindre än motståndet för motståndet ​\(R_2 \)​. Aktuellt arbete i motstånd 2

1) 4 gånger mer än i motstånd 1
2) 16 gånger mer än motstånd 1
3) 4 gånger mindre än i motstånd 1
4) 16 gånger mindre än i motstånd 1

4. Motståndets resistans ​\(R_1 \)​ är 3 gånger motståndet för motståndet ​\(R_2 \)​. Mängden värme som kommer att frigöras i motståndet 1

1) 3 gånger mer än i motstånd 2
2) 9 gånger mer än motstånd 2
3) 3 gånger mindre än i motstånd 2
4) 9 gånger mindre än i motstånd 2

5. Kretsen är sammansatt av en strömkälla, en glödlampa och en tunn järntråd kopplade i serie. Glödlampan kommer att lysa starkare om

1) byt ut tråden mot ett tunnare strykjärn
2) minska längden på tråden
3) Byt sladd och glödlampa
4) byt ut järntråden mot nikrom

6. Figuren visar ett stapeldiagram. Den visar spänningsvärdena i ändarna av två ledare (1) och (2) med samma resistans. Jämför värdena för aktuellt arbete ​\( A_1 \)​ och ​\( A_2 \)​ i dessa ledare för samma tid.

1) ​\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

7. Figuren visar ett stapeldiagram. Den visar värdena för strömstyrkan i två ledare (1) och (2) med samma resistans. Jämför de aktuella arbetsvärdena \( A_1 \)​ och \ ( A_2 \) i dessa ledare för samma tid.

1) ​\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

8. Om du använder lampor med en effekt på 60 och 100 W i en ljuskrona för att lysa upp rummet, då

A. En stor ström kommer att finnas i en 100W lampa.
B. En 60 W lampa har mer motstånd.

Sant/är är påståendet/påståenden

1) endast A
2) endast B
3) både A och B
4) varken A eller B

9. En elektrisk spis ansluten till en DC-källa förbrukar 108 kJ energi på 120 sekunder. Vad är strömstyrkan i kakelspiralen om dess motstånd är 25 ohm?

1) 36 A
2) 6 A
3) 2,16 A
4) 1,5 A

10. En elektrisk spis med en ström på 5 A förbrukar 1000 kJ energi. Vad är tiden för strömmen att passera genom plattans spiral om dess motstånd är 20 ohm?

1) 10 000 s
2) 2000-tal
3) 10 s
4) 2 s

11. Elspisens nickelpläterade spole ersattes med en nikromspole med samma längd och tvärsnittsarea. Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och deras eventuella förändringar när plattan är ansluten till det elektriska nätverket. Skriv i tabellen de valda siffrorna under motsvarande bokstäver. Siffror i svaret kan upprepas.

FYSISK KVANTITET
A) spolens elektriska motstånd
B) styrkan av den elektriska strömmen i spiralen
B) elström som förbrukas av plattorna

FÖRÄNDRINGENS ART
1) ökat
2) minskat
3) har inte ändrats

12. Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och formlerna med vilka dessa kvantiteter bestäms. Skriv i tabellen de valda siffrorna under motsvarande bokstäver.

FYSISKA KVANTITETER
A) arbetsström
B) strömstyrka
b) aktuell effekt

FORMEL
1) ​\( \frac{q}{t} \)​
2) ​\(qU \)​
3) \( \frac{RS}{L} \)​
4) ​\(UI \)​
5) \( \frac{U}{I} \)​

Del 2

13.Värmaren är seriekopplad med en reostat med ett motstånd på 7,5 ohm till ett nätverk med en spänning på 220 V. Vad är värmarens motstånd om effekten av den elektriska strömmen i reostaten är 480 W?

Total effekt och dess komponenter

Elkraft är en kvantitet som ansvarar för förändringshastigheten eller överföringen av el. Skenbar effekt betecknas med bokstaven S och återfinns som produkten av de effektiva värdena för ström och spänning. Dess måttenhet är volt-ampere (VA; VA).

Skenbar effekt kan bestå av två komponenter: aktiv (P) och reaktiv (Q).

Aktiv effekt mäts i watt (W; W), reaktiv effekt mäts i vars (Var).

Det beror på vilken typ av belastning som ingår i energiförbrukningskedjan.

Resistiv belastning

Denna typ av belastning är ett element som motstår elektrisk ström. Som ett resultat gör strömmen arbetet med att värma upp lasten, och elektricitet omvandlas till värme. Om ett motstånd av något motstånd är anslutet i serie med batteriet, kommer strömmen som passerar genom den slutna kretsen att värma upp det tills batteriet är urladdat.

Uppmärksamhet! Ett exempel på en termisk elvärmare (TENA) kan nämnas som en aktiv belastning i AC-nätverk. Värmeavledning på det är resultatet av arbetet med el

Sådana konsumenter inkluderar också spolar av glödlampor, elektriska spisar, ugnar, strykjärn, pannor.

kapacitiv belastning

Sådana laster är enheter som kan ackumulera energi i elektriska fält och skapa en rörelse (oscillation) av kraft från källan till lasten och vice versa.Kapacitiva laster är kondensatorer, kabelledningar (kapacitans mellan kärnorna), kondensatorer och induktorer kopplade i serie och parallellt i kretsen. Ljudeffektförstärkare, synkrona elmotorer i överexciterat läge laddar också linjerna för den kapacitiva komponenten.

Induktiv belastning

När elkonsumenten är en viss utrustning, som inkluderar:

• transformatorer;
• trefas asynkronmotorer, pumpar.

På plattorna som är fästa på utrustningen kan du se en sådan egenskap som cos ϕ. Detta är fasförskjutningsfaktorn mellan ström och spänning i AC-nätet som utrustningen kommer att anslutas till. Det kallas också för effektfaktorn, ju närmare cos ϕ enhet desto bättre.

Viktig! När enheten innehåller induktiva eller kapacitiva komponenter: transformatorer, chokes, lindningar, kondensatorer, släpar den sinusformade strömmen efter spänningen med någon vinkel. Idealiskt ger kapacitansen en -900 fasförskjutning och induktansen - + 900

Cos ϕ-värden beroende på typen av last

Kapacitiva och induktiva komponenter bildar tillsammans reaktiv effekt. Då är formeln för total effekt:

S = √ (P2 + Q2),

var:

• S är den skenbara effekten (VA);
• P är den aktiva delen (W);
• Q är den reaktiva delen (Var).

Om du plottar detta grafiskt kan du se att vektortillägget av P och Q kommer att vara det fulla värdet av S - hypotenusan av potenstriangeln.

Grafisk förklaring av essensen av full kraft

Elektriska kretsar och deras varianter

En elektrisk krets är ett komplex av enheter och enskilda objekt som är anslutna på ett givet sätt. De ger en väg för passage av elektricitet.För att karakterisera förhållandet mellan laddningen som flyter inom varje enskild ledare under en viss tid och varaktigheten av denna tid, används en viss fysisk kvantitet. Och detta är strömmen i den elektriska kretsen.

Sammansättningen av en sådan kedja innefattar en energikälla, energikonsumenter, d.v.s. last och ledningar. De är uppdelade i två sorter:

• Ogrenad - strömmen som går från generatorn till energikonsumenten ändras inte i värde. Detta är till exempel belysning, som bara innehåller en glödlampa.
• Grenad - kedjor som har några grenar. Strömmen, som rör sig från källan, delas och går till lasten längs flera grenar. Men dess innebörd förändras.

Ett exempel är belysning som inkluderar en flerarmad ljuskrona.

En gren är en eller flera komponenter kopplade i serie. Strömrörelsen går från en nod med hög spänning till en nod med ett minimivärde. I detta fall sammanfaller den inkommande strömmen vid noden med den utgående strömmen.

Kretsar kan vara olinjära och linjära. Om det i det första finns ett eller flera element där det finns ett beroende av värden på ström och spänning, så har elementens egenskaper i det andra inte ett sådant beroende. Dessutom, i kretsar som kännetecknas av likström, ändras dess riktning inte, men under tillstånd av växelström ändras den med hänsyn till tidsparametern.

Egenskaper

Växelström flyter genom en krets och ändrar dess riktning med storleken. Skapar ett magnetfält. Därför kallas det ofta en periodisk sinusformad växelström. Enligt lagen om en krökt linje ändras dess värde efter en viss tidsperiod. Det är därför det kallas sinusformigt. Har sina egna inställningar.Av de viktiga är det värt att specificera perioden med frekvens, amplitud och ögonblicksvärde.

Perioden är den tid under vilken en förändring i elektrisk ström inträffar, och sedan upprepas den igen. Frekvens är en period per sekund. Det mäts i hertz, kilohertz och millihertz.

Amplitud - nuvarande maxvärde med spänning och flödeseffektivitet över en hel cykel. Momentanvärde - en växelström eller spänning som uppstår under en viss tid.

AC-specifikationer

För AC

För en AC-krets måste dock total, aktiv och reaktiv samt effektfaktorn (cosF) beaktas. Vi diskuterade alla dessa begrepp mer detaljerat i den här artikeln.

Vi noterar bara att för att hitta den totala effekten i ett enfasnätverk för ström och spänning måste du multiplicera dem:

S=UI

Resultatet kommer att erhållas i volt-ampere, för att bestämma den aktiva effekten (watt), måste du multiplicera S med cosФ-koefficienten. Den finns i den tekniska dokumentationen för enheten.

P=UIcos

För att bestämma reaktiv effekt (reaktiv volt-ampere) används sinФ istället för cosФ.

Q=UIsin

Eller uttryck från detta uttryck:

Och härifrån beräkna önskat värde.

Det är inte heller svårt att hitta strömmen i ett trefasnät; för att bestämma S (totalt), använd beräkningsformeln för ström och fasspänning:

S=3U_f/_f

Och att känna till Ulinear:

S=1,73*U_ljag_l

1,73 eller roten av 3 - detta värde används för beräkningar av trefaskretsar.

Sedan analogt för att hitta P aktiv:

P=3U_f/_f*cosФ=1,73*U_ljag_l*cosФ

Reaktiv effekt kan bestämmas:

Q=3U_f/_f*sinФ=1,73*U_ljag_l*syndФ

Detta avslutar den teoretiska informationen och vi går vidare till praktiken.

ett.Kalkylator för effektförlust och flytande ström beroende på resistans och pålagd spänning.

Ohms lag i realtid demo.
Som referens
I det här exemplet kan du öka kretsens spänning och motstånd. Dessa förändringar i realtid kommer att ändra mängden ström som flyter i kretsen och effekten som försvinner i motståndet.
Om vi ​​betraktar ljudsystem måste du komma ihåg att förstärkaren producerar en viss spänning för en viss belastning (motstånd). Förhållandet mellan dessa två kvantiteter bestämmer effekten.
Förstärkaren kan mata ut en begränsad mängd spänning beroende på den interna strömkällan och strömkällan. Effekten som förstärkaren kan leverera till en viss belastning (till exempel 4 ohm) är också exakt begränsad.
För att få mer effekt kan du ansluta en last med lägre motstånd (till exempel 2 ohm) till förstärkaren. Observera att när du använder en belastning med mindre motstånd - säg två gånger (det var 4 ohm, det blev 2 ohm) - kommer effekten också att fördubblas (förutsatt att denna effekt kan tillhandahållas av den interna strömkällan och strömkällan).
Om vi ​​till exempel tar en monoförstärkare med en effekt på 100 watt till en 4 ohm belastning, med vetskapen om att den kan leverera en spänning på högst 20 volt till belastningen.
Om du sätter reglage på vår miniräknare
Spänning 20 Volt
Motstånd 4 Ohm
Du kommer få
Effekt 100 watt
 
Om du flyttar motståndsreglaget med 2 ohm kommer du att se effekten fördubblas till 200 watt.
I ett allmänt exempel är strömkällan ett batteri (inte en ljudförstärkare), men beroenden av ström, spänning, resistans och resistans är desamma i alla kretsar.
 

Beräkning av elektriska kretsar

Alla formler som används för att beräkna elektriska kretsar följer av varandra.

Relationer mellan elektriska egenskaper

Så, till exempel, enligt effektberäkningsformeln kan du beräkna strömstyrkan om P och U är kända.

För att ta reda på vilken ström ett strykjärn (1100 W) anslutet till ett 220 V-nätverk kommer att förbruka, måste du uttrycka strömstyrkan från effektformeln:

I = P/U = 1100/220 = 5 A.

Genom att känna till det beräknade motståndet hos den elektriska spisens spiral kan du hitta P-enhet. Effekt genom motstånd hittas av formeln:

P = U2/R.

Det finns flera metoder som gör det möjligt att lösa de uppgifter som ställs in genom att beräkna olika parametrar för en given krets.

Metoder för beräkning av elektriska kretsar

Beräkning av effekt för kretsar av olika typer av ström hjälper till att korrekt bedöma kraftledningarnas tillstånd. Hushålls- och industriapparater, valda i enlighet med de givna parametrarna Pnom och S, kommer att fungera tillförlitligt och motstå maximala belastningar i åratal.

Hur man sparar pengar

Att installera en tvåtariffmätare sparar eluppvärmningskostnader. Moskvatariffer för lägenheter och hus utrustade med stationära elvärmeinstallationer skiljer mellan två kostnader:

1. 4,65 r från 7:00 till 23:00.
2. 1,26 r från 23:00 till 7:00.

Då kommer du att spendera, med förbehåll för drift dygnet runt, 9 kW av en elpanna påslagen för en tredjedel av effekten:

9*0,3*12*4,65 + 9*0,3*12*1,26 = 150 + 40 = 190 rubel

Skillnaden i daglig konsumtion är 80 rubel. På en månad kommer du att spara 2400 rubel. Vad motiverar installationen av en tvåtariffmätare.

Det andra sättet att spara pengar när du använder en tvåtariffmätare är att använda automatiska styrenheter för elektriska apparater. Den består i att tilldela maxförbrukningen för en elpanna, panna och annat på natten, då kommer det mesta av elen att laddas på 1,26, och inte vid 4,65. Medan du är på jobbet kan pannan antingen stängas av helt eller arbeta i låg strömförbrukning, till exempel vid 10 % av effekten. För att automatisera driften av elpannan kan du använda programmerbara digitala termostater eller pannor med möjlighet att programmera.

Avslutningsvis vill jag notera att uppvärmning av ett hus med el är en ganska dyr metod, oavsett den specifika metoden, om det är en elpanna, en konvektor eller en annan elvärmare. De kommer till honom endast i fall där det inte finns något sätt att ansluta till gasen. Utöver kostnaderna för att driva en elpanna väntar du på de initiala kostnaderna för att registrera en trefasinmatning av el.

Huvudsysslorna är:

• utförande av ett paket med dokument, inklusive tekniska specifikationer, elprojekt, etc.;
• organisation av jordning;
• kostnaden för en kabel för att ansluta ett hus och koppla en ny ledning;
• diskinstallation.

Dessutom kan du nekas en trefasingång och effektökning om det inte finns någon sådan teknisk möjlighet i ditt område, när transformatorstationerna redan är i drift vid sin gräns. Valet av typ av panna och uppvärmning beror inte bara på dina önskemål utan också på infrastrukturens kapacitet.

Detta avslutar vår korta artikel. Vi hoppas att det nu har blivit klart för dig vad den faktiska förbrukningen av el hos en elpanna är och hur du kan minska kostnaden för att värma upp ett hus med el.

Antal block: 18 | Totalt antal tecken: 24761
Antal använda donatorer: 7
Information för varje givare:

Motståndsförändring:

I följande diagram kan du se skillnaden i motstånd mellan systemen som avbildas på höger och vänster sida av figuren. Motståndet mot vattentrycket i kranen motverkas av ventilen, beroende på graden av öppning av ventilen ändras motståndet.

Motståndet i en ledare visas som en avsmalning av ledaren, ju smalare ledaren är, desto mer motverkar den passage av ström.

Du kanske märker att spänningen och vattentrycket är samma på höger och vänster sida av kretsen.

Du måste vara uppmärksam på det viktigaste faktumet. Beroende på motståndet ökar och minskar strömmen.

Beroende på motståndet ökar och minskar strömmen.

Till vänster, med ventilen helt öppen, ser vi det största vattenflödet. Och vid det lägsta motståndet ser vi det största flödet av elektroner (amperage) i ledaren.

Till höger är ventilen stängd mycket mer och vattenflödet har också blivit mycket större.

Ledarens avsmalning halverades också, vilket innebär att motståndet mot strömflödet har fördubblats. Som vi kan se strömmar två gånger mindre elektroner genom ledaren på grund av det höga motståndet.

Som referens

Observera att avsmalningen av ledaren som visas i diagrammet endast används som ett exempel på motstånd mot strömflödet. I verkliga förhållanden påverkar avsmalningen av ledaren inte den strömmande strömmen

Halvledare och dielektrika kan ge mycket större motstånd.

Den avsmalnande ledaren i diagrammet visas endast som ett exempel, för att förstå essensen av den pågående processen.Formeln för Ohms lag är beroendet av motstånd och strömstyrka

I=E/R
Som du kan se från formeln är strömstyrkan omvänt proportionell mot kretsens motstånd.

Mer motstånd = mindre ström
 

* förutsatt att spänningen är konstant.
 

Använda formler

Denna vinkel kännetecknar fasförskjutningen i variabla U-kretsar som innehåller induktiva och kapacitiva element. För att beräkna de aktiva och reaktiva komponenterna används trigonometriska funktioner som används i formler. Innan du beräknar resultatet med dessa formler är det nödvändigt att med hjälp av miniräknare eller Bradis-tabeller bestämma sin φ och cos φ. Efter det, enligt formlerna

Jag kommer att beräkna den önskade parametern för den elektriska kretsen. Men det bör beaktas att var och en av parametrarna som beräknas enligt dessa formler, på grund av U, som ständigt förändras enligt lagarna för harmoniska svängningar, kan ta antingen ett momentant, eller rot-medelkvadrat- eller mellanvärde . De tre formlerna som visas ovan är giltiga för rms-värden för ström och U. Vart och ett av de andra två värdena är resultatet av en beräkningsprocedur med en annan formel som tar hänsyn till tiden t:

Men detta är inte alla nyanser. Till exempel, för kraftledningar, används formler som inkluderar vågprocesser. Och de ser olika ut. Men det är en helt annan historia...

För AC

För en AC-krets måste dock total, aktiv och reaktiv samt effektfaktorn (cosF) beaktas. Vi diskuterade alla dessa begrepp mer detaljerat i den här artikeln.

Vi noterar bara att för att hitta den totala effekten i ett enfasnätverk för ström och spänning måste du multiplicera dem:

S=UI

Resultatet kommer att erhållas i volt-ampere, för att bestämma den aktiva effekten (watt), måste du multiplicera S med cosФ-koefficienten. Den finns i den tekniska dokumentationen för enheten.

P=UIcos

För att bestämma reaktiv effekt (reaktiv volt-ampere) används sinФ istället för cosФ.

Q=UIsin

Eller uttryck från detta uttryck:

Och härifrån beräkna önskat värde.

Det är inte heller svårt att hitta strömmen i ett trefasnät; för att bestämma S (totalt), använd beräkningsformeln för ström och fasspänning:

Och att känna till Ulinear:

1,73 eller roten av 3 - detta värde används för beräkningar av trefaskretsar.

Sedan analogt för att hitta P aktiv:

Reaktiv effekt kan bestämmas:

Detta avslutar den teoretiska informationen och vi går vidare till praktiken.

Frågor om arbete och elkraft

Teoretiska frågor för elektrisk ströms arbete och effekt kan vara följande:

1. Hur stor är den fysiska mängden elektrisk ström? (Svaret ges i vår artikel ovan).
2. Vad är elektrisk kraft? (Svaret ovan).
3. Definiera Joule-Lenz-lagen. Svar: Arbetet med en elektrisk ström som flyter genom en fast ledare med motstånd R omvandlas till värme i ledaren.
4. Hur mäts strömarbetet? (Svar ovan).
5. Hur mäts effekt? (Svar ovan).

Detta är ett exempel på frågor. Kärnan i teoretiska frågor inom fysiken är alltid densamma: att kontrollera förståelsen av fysikaliska processer, beroendet av en kvantitet av en annan, kunskap om formlerna och måttenheter som antagits i det internationella SI-systemet.

Intressant info om ämnet

Ett trefas strömförsörjningsschema används i produktionen.Den totala spänningen för ett sådant nätverk är 380 V. Sådana ledningar installeras också på flervåningsbyggnader och distribueras sedan mellan lägenheter. Men det finns en nyans som påverkar den slutliga spänningen i nätverket - anslutning av kärnan under spänning resulterar i 220 V. Trefas, till skillnad från enfas, förvrängs inte vid anslutning av kraftutrustning, eftersom belastningen fördelas i skölden. Men för att föra ett trefasnät till ett privat hus krävs ett speciellt tillstånd, därför är ett system med två kärnor utbrett, varav en är noll.

AC Power Norms

Spänning och effekt är vad varje person som bor i en lägenhet eller ett privat hus behöver veta. Standard AC-spänningen i en lägenhet och ett privat hus uttrycks i mängden 220 och 380 watt. När det gäller att bestämma det kvantitativa måttet på styrkan hos elektrisk energi är det nödvändigt att lägga till den elektriska strömmen till spänningen eller mäta den nödvändiga indikatorn med en wattmeter. Samtidigt, för att göra mätningar med den sista enheten, måste du använda sonder och specialprogram.

Vad är AC Power

Växelström bestäms av förhållandet mellan mängden ström och tiden, vilket ger arbete under en viss tid. En vanlig användare använder strömindikatorn som överförs till honom av leverantören av elektrisk energi. Som regel är det lika med 5-12 kilowatt. Dessa siffror är tillräckliga för att säkerställa funktionaliteten hos den nödvändiga elektriska hushållsutrustningen.

Denna indikator beror på vilka yttre förhållanden för tillförsel av energi till huset, vilka begränsningsströmanordningar (automatiska eller halvautomatiska enheter) som är installerade som reglerar ögonblicket när krafttankar anländer till konsumentkällan. Detta görs på olika nivåer, från hushållets elpanel till den centrala eldistributionsenheten.

Strömnormer i AC-nätet

Metod för omvandling av elektriska kretsar

Hur bestämmer man strömstyrkan i enskilda kretsar av komplexa kretsar? För att lösa praktiska problem är det inte alltid nödvändigt att klargöra de elektriska parametrarna för varje element. För att förenkla beräkningarna används speciella konverteringstekniker.

Beräkning av en krets med en strömkälla

För en seriell anslutning används summan av elektriska resistanser i exemplet:

Req = R1 + R2 + … + Rn.

Slingströmmen är densamma vid vilken punkt som helst i kretsen. Du kan kontrollera det i paus av kontrollsektionen med en multimeter. Men på varje enskilt element (med olika klassificeringar) kommer enheten att visa en annan spänning. Förbi Kirchhoffs andra lag du kan förfina beräkningsresultatet:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Parallellkoppling av motstånd, kretsar och formler för beräkningar

I denna variant, helt i enlighet med Kirchhoffs första postulat, separeras strömmarna och kombineras vid ingångs- och utgångsnoderna. Riktningen som visas i diagrammet är vald med hänsyn till polariteten hos det anslutna batteriet. Enligt principerna som diskuterats ovan bevaras den grundläggande definitionen av spänningsjämlikhet på enskilda komponenter i kretsen.

Följande exempel visar hur man hittar strömmen i enskilda grenar. Följande initiala värden togs för beräkning:

• R1 = 10 Ohm;
• R2 = 20 ohm;
• R3= 15 ohm;
• U = 12 V.

Följande algoritm kommer att bestämma kretsens egenskaper:

grundläggande formel för tre element:

Rtot = R1*R2*R3/(R1*R2 + R2*R3 + R1*R3.

• genom att ersätta data, beräkna Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4,615 ohm;
• I \u003d 12 / 4,615 ≈ 2,6 A;
• I1 \u003d 12 / 10 \u003d 1,2 A;
• I2 = 12/20 = 0,6 A;
• I3 = 12/15 = 0,8 A.

Som i föregående exempel rekommenderas det att kontrollera beräkningsresultatet. Vid parallellkoppling av komponenter måste likheten mellan ingångsströmmarna och det totala värdet observeras:

I \u003d 1,2 + 0,6 + 0,8 \u003d 2,6 A.

Om en sinusformad källsignal används blir beräkningarna mer komplicerade. När en transformator ansluts till ett enfas 220V-uttag måste förluster (läckage) i viloläge tas med i beräkningen. I detta fall är lindningarnas induktiva egenskaper och kopplingskoefficienten (transformations) väsentliga. Elektriskt motstånd (XL) beror på följande parametrar:

• signalfrekvens (f);
• induktans (L).

Beräkna XL med formeln:

XL \u003d 2π * f * L.

För att hitta resistansen för en kapacitiv belastning är uttrycket lämpligt:

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

Det bör inte glömmas att i kretsar med reaktiva komponenter skiftas faserna av ström och spänning.

Beräkning av en omfattande elektrisk krets med flera strömförsörjningar

Med hjälp av de övervägda principerna beräknas egenskaperna hos komplexa kretsar. Följande visar hur man hittar strömmen i en krets när det finns två källor:

• ange komponenter och grundläggande parametrar i alla kretsar;
• gör ekvationer för individuella noder: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• i enlighet med Kirchhoffs andra postulat kan följande uttryck för konturer skrivas: I) E1=R1 (R01+R1)+I3*R3, II) 0=I2*R2+I4*R4+I6*R7+I3*R3 III) -E2=-I5*(R02+R5+R6)-I4*R4;
• kontrollera: d) I3+I6-I1=0, yttre slinga E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Förklarande diagram för beräkning med två källor

Beräkning av ström för ett enfasnät

Strömmen mäts i ampere. För att beräkna effekt och spänning används formeln I = P/U, där P är effekten eller den totala elektriska belastningen, mätt i watt. Denna parameter måste anges i enhetens tekniska pass. U - representerar spänningen för det beräknade nätet, mätt i volt.

Förhållandet mellan ström och spänning är tydligt synligt i tabellen:

Elektriska apparater och utrustning	Strömförbrukning (kW)	Aktuell (A)
Tvättmaskiner	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Stationära elektriska spisar	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
mikrovågor	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Diskmaskiner	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Kylskåp, frysar	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Elektrisk golvvärme	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Elektrisk köttkvarn	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Vatten kokare	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Således gör förhållandet mellan effekt och strömstyrka det möjligt att utföra preliminära beräkningar av laster i ett enfasnät. Beräkningstabellen hjälper dig att välja önskad trådsektion, beroende på parametrarna.

Ledarkärndiametrar (mm)	Ledartvärsnitt (mm2)	Kopparledare	Ledare i aluminium
Aktuell (A)	Effekt, kWt)	Styrka (A)	Effekt, kWt)
0,8	0,5	6	1,3
0,98	0,75	10	2,2
1,13	1,0	14	3,1
1,38	1,5	15	3,3	10	2,2
1,6	2,0	19	4,2	14	3,1
1,78	2,5	21	4.6	16	3,5
2,26	4,0	27	5,9	21	4,6
2,76	6,0	34	7,5	26	5,7
3,57	10,0	50	11,0	38	8,4
4,51	16,0	80	17,6	55	12,1
5,64	25,0	100	22,0	65	14,3

Slutsats

Som du kan se är det inte alls svårt att hitta kraften hos en krets eller dess sektion, oavsett om vi pratar om en konstant eller en förändring. Det är viktigare att korrekt bestämma det totala motståndet, strömmen och spänningen

Förresten, denna kunskap är redan tillräckligt för att korrekt bestämma parametrarna för kretsen och välja element - hur många watt att välja motstånd, kabel och transformatorsektioner. Var också försiktig när du beräknar S total när du beräknar det radikala uttrycket.Det är bara värt att tillägga att när vi betalar elräkningar betalar vi för kilowattimmar eller kW / h, de är lika med mängden energi som förbrukas under en tidsperiod. Till exempel, om du ansluter en värmare på 2 kilowatt i en halvtimme, kommer mätaren att hamna på 1 kW / h, och i en timme - 2 kW / h, och så vidare analogt.

Slutligen rekommenderar vi att du tittar på en användbar video om ämnet för artikeln:

Läs även:

• Hur man bestämmer strömförbrukningen för apparater
• Hur man beräknar kabelsektioner
• Märkning av motstånd för kraft och motstånd

Lektionssammanfattning

I den här lektionen övervägde vi olika uppgifter för ledares blandade resistans, såväl som för beräkning av elektriska kretsar.