Kako izračunati moč, tok in napetost: načela in primeri izračuna za življenjske razmere

Izračun za vzporedno in zaporedno povezavo

Pri izračunu vezja elektronske naprave je pogosto treba najti moč, ki se sprosti na posameznem elementu. Nato morate ugotoviti, kakšna napetost pade na njem, če govorimo o serijski povezavi ali kakšen tok teče pri vzporedni povezavi, bomo upoštevali posebne primere.

Tukaj je Itotal enak:

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

Splošna moč:

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

Na vsakem uporu R1 in R2, ker je njun upor enak, napetost pade vzdolž:

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

In izstopa po:

P_{na uporu}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 W

Nato z vzporedno povezavo v takšni shemi:

Najprej v vsaki veji poiščemo I:

jaz₁=U/R₁=12/1=12 amperov

jaz₂=U/R₂=12/2=6 amperov

In na vsakem izstopa po:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 vatov

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 vatov

Vsi izstopajo:

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

Ali skozi celoten upor, potem:

R_splošno=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 ohmov

I=12/0,66=18 amperov

P=12*18=216 vatov

Vsi izračuni so se ujemali, tako da so najdene vrednosti pravilne.

Trenutni izračun

Velikost toka se izračuna glede na moč in je potrebna v fazi načrtovanja (načrtovanja) stanovanja - stanovanja, hiše.

• Od vrednosti te vrednosti je odvisna izbira napajalnega kabla (žice), preko katerega se naprave porabe energije lahko priključijo na omrežje.
• Če poznamo napetost električnega omrežja in polno obremenitev električnih naprav, je mogoče s formulo izračunati moč toka, ki ga je treba prenesti skozi prevodnik (žico, kabel). Glede na njegovo velikost je izbrana površina prečnega prereza žil.

Če so električni porabniki v stanovanju ali hiši znani, je za pravilno montažo napajalnega tokokroga potrebno izvesti preproste izračune.

Podobni izračuni se izvajajo za proizvodne namene: določitev zahtevane površine preseka kabelskih jeder pri priključitvi industrijske opreme (različni industrijski elektromotorji in mehanizmi).

PRIMERI NALOG

1. del

1. Moč toka v prevodniku se je povečala za 2-krat. Kako se bo spremenila količina toplote, ki se v njej sprosti na enoto časa, pri nespremenjeni upornosti prevodnika?

1) se bo povečala za 4-krat
2) se bo zmanjšalo za 2-krat
3) se bo povečala za 2-krat
4) zmanjšati za 4-krat

2.Dolžina spirale električnega štedilnika se je zmanjšala za 2-krat. Kako se bo količina toplote, ki se sprosti v spirali na enoto časa, spremenila pri konstantni omrežni napetosti?

1) se bo povečala za 4-krat
2) se bo zmanjšalo za 2-krat
3) se bo povečala za 2-krat
4) zmanjšati za 4-krat

3. Upornost upora ​\(R_1 \)​ je štirikrat manjša od upora upora​\(R_2 \)​. Trenutno delo v uporu 2

1) 4-krat več kot v uporu 1
2) 16-krat več kot upor 1
3) 4-krat manj kot v uporu 1
4) 16-krat manj kot v uporu 1

4. Upornost upora ​\(R_1 \)​ je 3-krat večja od upora ​\(R_2 \)​. Količina toplote, ki se bo sprostila v uporu 1

1) 3-krat več kot v uporu 2
2) 9-krat več kot upor 2
3) 3-krat manj kot v uporu 2
4) 9-krat manj kot v uporu 2

5. Vezje je sestavljeno iz vira napajanja, žarnice in zaporedno povezane tanke železne žice. Žarnica bo svetlejša, če

1) žico zamenjajte s tanjšim železom
2) zmanjšajte dolžino žice
3) zamenjajte žico in žarnico
4) zamenjajte železno žico z nikromom

6. Slika prikazuje palični grafikon. Prikazuje vrednosti napetosti na koncih dveh prevodnikov (1) in (2) enakega upora. Primerjajte vrednosti tokovnega dela ​\( A_1 \)​ in ​\( A_2 \)​ v teh vodnikih za isti čas.

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

7. Slika prikazuje palični grafikon. Prikazuje vrednosti tokovne jakosti v dveh prevodnikih (1) in (2) enakega upora. Primerjajte trenutne delovne vrednosti \( A_1 \)​ in \ ( A_2 \) v teh vodnikih za isti čas.

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

8. Če za osvetlitev prostora v lestencu uporabljate svetilke z močjo 60 in 100 W, potem

A. Velik tok bo v 100W žarnici.
B. 60 W žarnica ima večji upor.

Resnica(e) je(so) izjava(e)

1) samo A
2) samo B
3) tako A kot B
4) niti A niti B

9. Električna peč, priključena na enosmerni vir, porabi 108 kJ energije v 120 sekundah. Kolikšna je trenutna moč v spirali ploščice, če je njen upor 25 ohmov?

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

10. Električni štedilnik s tokom 5 A porabi 1000 kJ energije. Kolikšen je čas, da tok preide skozi spiralo ploščice, če je njen upor 20 ohmov?

1) 10000 s
2) 2000
3) 10 s
4) 2 s

11. Ponikljano tuljavo električnega štedilnika smo zamenjali z nikromsko tuljavo enake dolžine in prečnega prereza. Vzpostavite skladnost med fizikalnimi količinami in njihovimi možnimi spremembami, ko je ploščica priključena na električno omrežje. V tabelo vpiši izbrane številke pod ustrezne črke. Številke v odgovoru se lahko ponovijo.

FIZIČNA KOLIČINA
A) električni upor tuljave
B) jakost električnega toka v spirali
B) moč električnega toka, ki jo porabijo ploščice

NARAVA SPREMEMBE
1) povečan
2) zmanjšala
3) se ni spremenilo

12. Vzpostavite korespondenco med fizikalnimi količinami in formulami, po katerih se te količine določajo. V tabelo vpiši izbrane številke pod ustrezne črke.

FIZIČNE KOLIČINE
A) delovni tok
B) moč toka
b) trenutna moč

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

2. del

13.Grelec je zaporedno povezan z reostatom z uporom 7,5 ohmov v omrežje z napetostjo 220 V. Kolikšen je upor grelnika, če je moč električnega toka v reostatu 480 W?

Skupna moč in njene komponente

Električna energija je količina, ki je odgovorna za hitrost spreminjanja ali prenosa električne energije. Navidezna moč je označena s črko S in jo najdemo kot zmnožek efektivnih vrednosti toka in napetosti. Njegova merska enota je volt-amper (VA; V A).

Navidezna moč je lahko sestavljena iz dveh komponent: aktivne (P) in reaktivne (Q).

Aktivna moč se meri v vatih (W; W), jalova moč se meri v varih (Var).

Odvisno je od vrste obremenitve, ki je vključena v verigo porabe energije.

Uporovna obremenitev

Ta vrsta obremenitve je element, ki se upira električnemu toku. Posledično tok opravi delo ogrevanja bremena, električna energija pa se pretvori v toploto. Če je upor katerega koli upora povezan zaporedno z baterijo, ga bo tok, ki poteka skozi zaprt tokokrog, segreval, dokler se baterija ne izprazni.

Pozor! Kot aktivna obremenitev v omrežjih AC lahko navedemo primer termoelektričnega grelnika (TENA). Odvajanje toplote na njem je posledica dela elektrike

Takšni porabniki so tudi tuljave žarnic, električni štedilniki, pečice, likalnik in kotel.

kapacitivna obremenitev

Takšne obremenitve so naprave, ki lahko kopičijo energijo v električnih poljih in ustvarjajo gibanje (nihanje) moči od vira do bremena in obratno.Kapacitivne obremenitve so kondenzatorji, kabelski vodi (kapacitivnost med jedri), kondenzatorji in induktorji, ki so serijsko in vzporedno povezani v vezju. Ojačevalniki moči zvoka, sinhroni elektromotorji v prevzbujenem načinu obremenjujejo tudi linije kapacitivne komponente.

Induktivna obremenitev

Ko je porabnik električne energije določena oprema, vključno z:

• transformatorji;
• trifazni asinhroni motorji, črpalke.

Na ploščah, pritrjenih na opremo, lahko vidite takšno značilnost, kot je cos ϕ. To je faktor faznega premika med tokom in napetostjo v izmeničnem omrežju, v katerega bo oprema priključena. Imenuje se tudi faktor moči, bližje ko je cos ϕ enoti, tem bolje.

Pomembno! Kadar naprava vsebuje induktivne ali kapacitivne komponente: transformatorje, dušilke, navitja, kondenzatorje, sinusni tok zaostaja za napetostjo za določen kot v fazi. V idealnem primeru kapacitivnost zagotavlja fazni premik -900, induktivnost - + 900

Vrednosti Cos ϕ so odvisne od vrste obremenitve

Kapacitivna in induktivna komponenta skupaj tvorita jalove moči. Potem je formula za skupno moč:

S = √ (P2 + Q2),

kje:

• S je navidezna moč (VA);
• P je aktivni del (W);
• Q je reaktivni del (Var).

Če to prikažete grafično, potem lahko vidite, da bo vektorski seštevek P in Q polna vrednost S - hipotenuze trikotnika moči.

Grafična razlaga bistva polne moči

Električna vezja in njihove sorte

Električni tokokrog je kompleks naprav in posameznih predmetov, ki so povezani na določen način. Zagotavljajo pot za prehod električne energije.Za karakterizacijo razmerja med nabojem, ki teče v vsakem posameznem prevodniku nekaj časa, in trajanjem tega časa, se uporablja določena fizikalna količina. In to je tok v električnem tokokrogu.

Sestava takšne verige vključuje vir energije, porabnike energije, t.j. obremenitev in žice. Razdeljeni so na dve sorti:

• Nerazvejen - tok, ki se premika od generatorja do porabnika energije, se ne spremeni v vrednosti. To je na primer razsvetljava, ki vključuje samo eno žarnico.
• Razvejane - verige, ki imajo nekaj vej. Tok, ki se giblje od vira, se razdeli in gre do bremena vzdolž več vej. Vendar se njegov pomen spremeni.

Primer je razsvetljava, ki vključuje lestenec z več kraki.

Veja je ena ali več komponent, povezanih zaporedno. Gibanje toka poteka od vozlišča z visoko napetostjo do vozlišča z minimalno vrednostjo. V tem primeru dohodni tok na vozlišču sovpada z izhodnim tokom.

Vezja so lahko nelinearna in linearna. Če je v prvem eden ali več elementov, kjer je vrednost odvisnosti od toka in napetosti, potem v drugem značilnosti elementov nimajo takšne odvisnosti. Poleg tega se v tokokrogih, za katere je značilen enosmerni tok, njegova smer ne spremeni, vendar se pod pogojem izmeničnega toka spremeni ob upoštevanju časovnega parametra.

Značilnosti

Izmenični tok teče skozi vezje in spreminja svojo smer z velikostjo. Ustvari magnetno polje. Zato se pogosto imenuje periodični sinusni izmenični električni tok. Po zakonu ukrivljene črte se njena vrednost po določenem časovnem obdobju spremeni. Zato se imenuje sinusna. Ima svoje nastavitve.Od pomembnih je vredno določiti obdobje s frekvenco, amplitudo in trenutno vrednostjo.

Obdobje je čas, v katerem pride do spremembe električnega toka, nato pa se znova ponovi. Frekvenca je obdobje na sekundo. Meri se v hercih, kilohercih in milihercih.

Amplituda - največja trenutna vrednost z napetostjo in učinkovitostjo pretoka v celotnem obdobju. Trenutna vrednost - izmenični tok ali napetost, ki se pojavi v določenem času.

AC specifikacije

Za AC

Vendar pa je treba pri izmeničnem tokokrogu upoštevati skupno, aktivno in reaktivno ter faktor moči (cosF). Vse te koncepte smo podrobneje obravnavali v tem članku.

Opažamo le, da jih morate pomnožiti, da bi našli skupno moč v enofaznem omrežju za tok in napetost:

S=UI

Rezultat bo pridobljen v volt-amperih, da bi določili aktivno moč (vati), morate S pomnožiti s koeficientom cosФ. Najdete ga v tehnični dokumentaciji za napravo.

P=UIcos

Za določitev jalove moči (jalovnih volt-amperov) se namesto cosF uporablja sinФ.

Q=UIsin

Ali izrazite iz tega izraza:

In od tu izračunajte želeno vrednost.

Prav tako ni težko najti moči v trifaznem omrežju; za določitev S (skupaj) uporabite formulo za izračun za tok in fazno napetost:

S=3U_f/_f

In poznavanje Ulinearja:

S=1,73*U_ljaz_l

1,73 ali koren 3 - ta vrednost se uporablja za izračune trifaznih vezij.

Nato po analogiji najdemo P aktivno:

P=3U_f/_f*cosФ=1,73*U_ljaz_l*cosФ

Reaktivno moč je mogoče določiti:

Q=3U_f/_f*sinФ=1,73*U_ljaz_l*grehФ

S tem se teoretični podatki končajo in nadaljujemo s prakso.

eno.Kalkulator odvajanja moči in tekočega toka glede na upornost in uporabljeno napetost.

Predstavitev Ohmovega zakona v realnem času.
Za referenco
V tem primeru lahko povečate napetost in upor vezja. Te spremembe v realnem času bodo spremenile tok, ki teče v tokokrogu, in moč, razpršeno v uporu.
Če upoštevamo avdio sisteme, se morate spomniti, da ojačevalnik proizvaja določeno napetost za določeno obremenitev (upor). Razmerje teh dveh količin določa moč.
Ojačevalnik lahko oddaja omejeno količino napetosti, odvisno od notranjega napajanja in vira toka. Prav tako je natančno omejena moč, ki jo lahko ojačevalnik oskrbi z določeno obremenitvijo (na primer 4 ohma).
Da bi dobili več moči, lahko na ojačevalnik priključite obremenitev z nižjim uporom (na primer 2 ohma). Upoštevajte, da se bo pri uporabi obremenitve z manjšim uporom - recimo dvakrat (bil je 4 ohma, postal je 2 ohma) - moč tudi podvojila (pod pogojem, da lahko to moč zagotavljata notranji napajalnik in vir toka).
Če vzamemo na primer mono ojačevalnik z močjo 100 vatov v 4 ohmsko obremenitev, vedoč, da lahko na breme odda napetost največ 20 voltov.
Če postavite drsnike na naš kalkulator
Napetost 20 voltov
Upornost 4 Ohm
Dobil boš
Moč 100 vatov
 
Če drsnik upora premaknete za 2 ohma, boste videli, da se je moč podvojila na 200 vatov.
V splošnem primeru je vir toka baterija (ne ojačevalnik zvoka), vendar so odvisnosti toka, napetosti, upora in upora enake v vseh vezjih.
 

Izračun električnih tokokrogov

Vse formule, ki se uporabljajo za izračun električnih tokokrogov, si sledijo.

Razmerja električnih lastnosti

Tako lahko na primer po formuli za izračun moči izračunate trenutno moč, če sta P in U znana.

Če želite izvedeti, kakšen tok bo porabil likalnik (1100 W), priključen na omrežje 220 V, morate izraziti trenutno moč iz formule moči:

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

Če poznate izračunano upor spirale električnega štedilnika, lahko najdete napravo P. Moč skozi upor najdemo po formuli:

P = U2/R.

Obstaja več metod, ki omogočajo reševanje zastavljenih nalog z izračunom različnih parametrov danega vezja.

Metode za izračun električnih tokokrogov

Izračun moči za vezja različnih vrst toka pomaga pravilno oceniti stanje električnih vodov. Gospodinjske in industrijske naprave, izbrane v skladu z danimi parametri Pnom in S, bodo delovale zanesljivo in zdržale največje obremenitve več let.

Kako prihraniti denar

Namestitev dvotarifnega števca prihrani stroške ogrevanja električne energije. Moskovske tarife za stanovanja in hiše, opremljene s stacionarnimi električnimi ogrevalnimi napravami, razlikujejo med dvema stroškoma:

1. 4.65 r od 7.00 do 23.00.
2. 1.26 r od 23.00 do 7.00.

Nato boste ob 24-urnem delovanju porabili 9 kW električnega kotla, vklopljenega za tretjino moči:

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

Razlika v dnevni porabi je 80 rubljev. V enem mesecu boste prihranili 2400 rubljev. Kaj opravičuje namestitev dvotarifnega števca.

Drugi način za prihranek denarja pri uporabi dvotarifnega števca je uporaba avtomatskih krmilnih naprav za električne naprave. Sestoji iz dodelitve konične porabe električnega kotla, kotla in drugih stvari ponoči, potem se bo večina električne energije zaračunala pri 1,26 in ne pri 4,65. Ko ste v službi, se lahko kotel popolnoma izklopi ali deluje v nizkoenergijskem načinu, na primer pri 10 % moči. Za avtomatizacijo delovanja električnega kotla lahko uporabite programabilne digitalne termostate ali kotle z možnostjo programiranja.

Na koncu bi rad omenil, da je ogrevanje hiše z električno energijo precej draga metoda, ne glede na to, ali gre za električni kotel, konvektor ali drug električni grelec. K njemu pridejo le v primerih, ko se ne da priključiti na plin. Poleg stroškov obratovanja električnega kotla se boste soočili z začetnimi stroški registracije trifaznega vhoda električne energije.

Glavna opravila so:

• izvedba paketa dokumentov, vključno s tehničnimi specifikacijami, električnim projektom itd.;
• organizacija ozemljitve;
• stroški kabla za priključitev hiše in ožičenje nove napeljave;
• namestitev števca.

Poleg tega vam lahko zavrnejo trifazni vhod in povečanje moči, če takšne tehnične možnosti na vašem območju ni, ko transformatorske postaje že obratujejo na svojih mejah. Izbira vrste kotla in ogrevanja ni odvisna samo od vaših želja, temveč tudi od zmogljivosti infrastrukture.

S tem zaključujemo naš kratek članek. Upamo, da vam je zdaj postalo jasno, kakšna je dejanska poraba električne energije pri električnem kotlu in kako lahko znižate stroške ogrevanja hiše z električno energijo.

Število blokov: 18 | Skupaj znakov: 24761
Število uporabljenih darovalcev: 7
Informacije za vsakega darovalca:

Sprememba odpornosti:

Na naslednjem diagramu lahko vidite razliko v upornosti med sistemi, prikazanimi na desni in levi strani slike. Upor proti vodnemu tlaku v pipi preprečuje ventil, odvisno od stopnje odprtosti ventila se upor spreminja.

Upor v prevodniku je prikazan kot zožitev prevodnika, ožji kot je vodnik, bolj nasprotuje prehodu toka.

Morda boste opazili, da sta napetost in tlak vode enaka na desni in levi strani tokokroga.

Pozorni morate biti na najpomembnejše dejstvo. Odvisno od upora se tok povečuje in zmanjšuje.

Odvisno od upora se tok povečuje in zmanjšuje.

Na levi strani pri popolnoma odprtem ventilu vidimo največji pretok vode. In pri najnižjem uporu vidimo največji tok elektronov (amperaža) v prevodniku.

Na desni je ventil veliko bolj zaprt in tudi pretok vode je postal veliko večji.

Prepolovila se je tudi zožitev vodnika, kar pomeni, da se je upor proti toku toka podvojil. Kot vidimo, zaradi velikega upora skozi prevodnik teče dvakrat manj elektronov.

Za referenco

Upoštevajte, da je zožitev prevodnika, prikazana na diagramu, uporabljena le kot primer upora proti toku toka. V realnih pogojih zožitev prevodnika ne vpliva veliko na pretočni tok

Polprevodniki in dielektriki lahko zagotovijo veliko večjo odpornost.

Konični vodnik na diagramu je prikazan le kot primer, da bi razumeli bistvo potekajočega procesa.Formula Ohmovega zakona je odvisnost upora in jakosti toka

I=E/R
Kot lahko vidite iz formule, je trenutna moč obratno sorazmerna z uporom vezja.

Več upornosti = manjši tok
 

* pod pogojem, da je napetost konstantna.
 

Uporaba formul

Ta kot označuje fazni premik v spremenljivih U-vezjih, ki vsebujejo induktivne in kapacitivne elemente. Za izračun aktivnih in reaktivnih komponent se uporabljajo trigonometrične funkcije, ki se uporabljajo v formulah. Preden izračunamo rezultat po teh formulah, je treba s pomočjo kalkulatorjev ali Bradisovih tabel določiti sin φ in cos φ. Nato po formulah

Izračunal bom želeni parameter električnega tokokroga. Vendar je treba upoštevati, da lahko vsak od parametrov, izračunanih po teh formulah, zaradi U, ki se nenehno spreminja po zakonih harmoničnih nihanj, zavzame bodisi trenutno, bodisi povprečno kvadratno ali vmesno vrednost . Tri zgoraj prikazane formule veljajo za efektivne vrednosti toka in U. Vsaka od drugih dveh vrednosti je rezultat postopka izračuna z uporabo druge formule, ki upošteva potek časa t:

Toda to niso vse nianse. Na primer, za daljnovode se uporabljajo formule, ki vključujejo valovne procese. In izgledajo drugače. Ampak to je čisto druga zgodba...

Za AC

Vendar pa je treba pri izmeničnem tokokrogu upoštevati skupno, aktivno in reaktivno ter faktor moči (cosF). Vse te koncepte smo podrobneje obravnavali v tem članku.

Opažamo le, da jih morate pomnožiti, da bi našli skupno moč v enofaznem omrežju za tok in napetost:

S=UI

Rezultat bo pridobljen v volt-amperih, da bi določili aktivno moč (vati), morate S pomnožiti s koeficientom cosФ. Najdete ga v tehnični dokumentaciji za napravo.

P=UIcos

Za določitev jalove moči (jalovnih volt-amperov) se namesto cosF uporablja sinФ.

Q=UIsin

Ali izrazite iz tega izraza:

In od tu izračunajte želeno vrednost.

Prav tako ni težko najti moči v trifaznem omrežju; za določitev S (skupaj) uporabite formulo za izračun za tok in fazno napetost:

In poznavanje Ulinearja:

1,73 ali koren 3 - ta vrednost se uporablja za izračune trifaznih vezij.

Nato po analogiji najdemo P aktivno:

Reaktivno moč je mogoče določiti:

S tem se teoretični podatki končajo in nadaljujemo s prakso.

Vprašanja o delu in elektriki

Teoretična vprašanja o delu in moči električnega toka so lahko naslednja:

1. Kakšna je fizična količina električnega tokovnega dela? (Odgovor je podan v našem zgornjem članku).
2. Kaj je električna energija? (Odgovor je podan zgoraj).
3. Definirajte Joule-Lenzov zakon. Odgovor: Delo električnega toka, ki teče skozi fiksni prevodnik z uporom R, se v prevodniku pretvori v toploto.
4. Kako se meri delo toka? (Odgovor zgoraj).
5. Kako se meri moč? (Odgovor zgoraj).

To je vzorčni seznam vprašanj. Bistvo teoretičnih vprašanj v fiziki je vedno enako: preveriti razumevanje fizikalnih procesov, odvisnost ene količine od druge, poznavanje formul in merskih enot, sprejetih v mednarodnem sistemu SI.

Zanimive informacije o temi

V proizvodnji se uporablja trifazna shema napajanja.Skupna napetost takega omrežja je 380 V. Tudi taka napeljava je nameščena na večnadstropnih stavbah, nato pa se porazdeli med stanovanja. Toda obstaja en odtenek, ki vpliva na končno napetost v omrežju - povezovanje jedra pod napetostjo povzroči 220 V. Trifazni, za razliko od enofaznih, se pri priključitvi električne opreme ne izkrivlja, saj je obremenitev porazdeljena v ščitu. Toda za pripeljanje trifaznega omrežja v zasebno hišo je potrebno posebno dovoljenje, zato je shema z dvema jedroma razširjena, od katerih je eno nič.

Norme moči AC

Napetost in moč sta tisto, kar mora vedeti vsaka oseba, ki živi v stanovanju ali zasebni hiši. Standardna izmenična napetost v stanovanju in zasebni hiši je izražena v količini 220 in 380 vatov. Kar zadeva določanje kvantitativnega merila jakosti električne energije, je potrebno napetosti dodati električni tok ali izmeriti zahtevani indikator z vatmetrom. Hkrati morate za meritve z zadnjo napravo uporabiti sonde in posebne programe.

Kaj je AC Power

Moč izmeničnega toka je določena z razmerjem med količino toka in časom, ki proizvede delo v določenem času. Običajni uporabnik uporablja indikator moči, ki mu ga posreduje dobavitelj električne energije. Praviloma je enak 5-12 kilovatov. Te številke so dovolj za zagotovitev delovanja potrebne gospodinjske električne opreme.

Ta indikator je odvisen od zunanjih pogojev za oskrbo hiše z energijo, katere omejevalne tokovne naprave (avtomatske ali polavtomatske naprave) so nameščene, ki uravnavajo trenutek, ko rezervoarji za energijo prispejo do vira potrošnika. To se izvaja na različnih ravneh, od gospodinjske električne plošče do centralne električne distribucijske enote.

Norme moči v omrežju AC

Metoda pretvorbe električnega tokokroga

Kako določiti jakost toka v posameznih vezjih kompleksnih vezij? Za reševanje praktičnih težav ni vedno treba pojasniti električnih parametrov za vsak element. Za poenostavitev izračunov se uporabljajo posebne tehnike pretvorbe.

Izračun vezja z enim napajalnikom

Za serijsko povezavo se uporablja seštevek električnih uporov, obravnavanih v primeru:

Req = R1 + R2 + ... + Rn.

Tok zanke je enak na kateri koli točki v vezju. To lahko preverite v prelomu krmilnega odseka z multimetrom. Vendar bo naprava na vsakem posameznem elementu (z različnimi ocenami) pokazala različno napetost. Avtor Drugi Kirchhoffov zakon rezultat izračuna lahko izboljšate:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Vzporedna povezava uporov, vezij in formule za izračune

V tej varianti so v skladu s prvim Kirchhoffovim postulatom tokovi ločeni in združeni na vhodnem in izhodnem vozlišču. Smer, prikazana na diagramu, je izbrana ob upoštevanju polarnosti priključene baterije. V skladu z zgoraj obravnavanimi načeli je ohranjena osnovna definicija napetostne enakosti na posameznih komponentah vezja.

Naslednji primer prikazuje, kako najti tok v posameznih vejah. Za izračun so bile vzete naslednje začetne vrednosti:

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

Naslednji algoritem bo določil značilnosti vezja:

osnovna formula za tri elemente:

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

• zamenjamo podatke, izračunamo Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4,615 ohmov;
• 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.

Kot v prejšnjem primeru je priporočljivo preveriti rezultat izračuna. Pri vzporednem povezovanju komponent je treba upoštevati enakost vhodnih tokov in skupne vrednosti:

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

Če se uporabi sinusni izvorni signal, postanejo izračuni bolj zapleteni. Ko je transformator priključen na enofazno 220V vtičnico, je treba upoštevati izgube (puščanje) v stanju mirovanja. V tem primeru so bistvene induktivne karakteristike navitij in sklopni (transformacijski) koeficient. Električna upornost (XL) je odvisna od naslednjih parametrov:

• frekvenca signala (f);
• induktivnost (L).

Izračunajte XL po formuli:

XL \u003d 2π * f * L.

Za iskanje upornosti kapacitivnega bremena je primeren izraz:

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

Ne smemo pozabiti, da se v tokokrogih z reaktivnimi komponentami premaknejo faze toka in napetosti.

Izračun obsežnega električnega tokokroga z več napajalniki

Na podlagi obravnavanih načel se izračunajo značilnosti kompleksnih vezij. Naslednje prikazuje, kako najti tok v vezju, ko obstajata dva vira:

• določiti komponente in osnovne parametre v vseh vezjih;
• naredi enačbe za posamezna vozlišča: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• v skladu z drugim Kirchhoffovim postulatom lahko zapišemo naslednje izraze za konture: 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;
• preverite: d) I3+I6-I1=0, zunanja zanka E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Pojasnilni diagram za izračun z dvema viroma

Izračun toka za enofazno omrežje

Tok se meri v amperih. Za izračun moči in napetosti se uporablja formula I = P/U, kjer je P moč ali skupna električna obremenitev, merjena v vatih. Ta parameter je treba vnesti v tehnični potni list naprave. U - predstavlja napetost izračunanega omrežja, merjeno v voltih.

Razmerje med tokom in napetostjo je jasno vidno v tabeli:

Električni aparati in oprema	Poraba energije (kW)	tok (A)
Pralni stroji	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Stacionarni električni štedilniki	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
mikrovalovne pečice	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Pomivalni stroji	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Hladilniki, zamrzovalniki	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Električno talno ogrevanje	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Električni mlinček za meso	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Kuhalnik vode	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Tako razmerje med močjo in tokom omogoča izvedbo predhodnih izračunov obremenitev v enofaznem omrežju. Tabela za izračun vam bo pomagala izbrati zahtevani odsek žice, odvisno od parametrov.

Premer jedra prevodnika (mm)	Prerez vodnika (mm2)	Bakreni vodniki	Aluminijasti vodniki
tok (A)	Moč, kWt)	moč (A)	Moč, 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

Zaključek

Kot vidite, iskanje moči vezja ali njegovega odseka sploh ni težko, ne glede na to, ali govorimo o konstanti ali spremembi. Pomembneje je pravilno določiti skupni upor, tok in napetost

Mimogrede, to znanje je že dovolj za pravilno določitev parametrov vezja in izbiro elementov - koliko vatov izbrati uporov, prerezov kablov in transformatorjev. Tudi pri izračunu radikalnega izraza bodite previdni pri izračunu S skupnega zneska.Velja le dodati, da pri plačilu komunalnih računov plačujemo za kilovatne ure ali kWh, enaki so količini porabljene energije v določenem časovnem obdobju. Na primer, če ste za pol ure priključili 2 kilovatni grelec, bo števec navil 1 kW / h, za eno uro pa 2 kW / h in tako naprej po analogiji.

Na koncu priporočamo ogled uporabnega videoposnetka na temo članka:

Preberite tudi:

• Kako določiti porabo električne energije naprav
• Kako izračunati odseke kabla
• Označevanje uporov za moč in upornost

Povzetek lekcije

V tej lekciji smo obravnavali različne naloge za mešani upor prevodnikov, pa tudi za izračun električnih vezij.