Мощность электрического тока
04 Апреля 2017
1669
Привет друзья, продолжаем!
Часто, в быту используется понятие мощность источника питания, мощность потребления бытовых приборов и прочих электрических устройств. Особенно, это многим хорошо знакомо по обычной лампочке (лампа накаливания). Эти лампочки отличаются друг от друга мощностью (50 Вт, 100 Вт, 150 Вт и т. д.) и соответственно освещением.
Для того, чтобы разобраться с мощностью источника питания или потребляемого устройства, мы разберем, что такое — мощность электрического тока.
Мощность электрического тока
Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа.
Давайте, теперь разберем это определение. Соберем простую электрическую цепь.
наведите или кликните мышкой, для анимации
Как нам уже известно, по цепи за единицу времени протекают определенное количество заряженных частиц — это показатель силы тока, также расходуется сила для движения частиц — это напряжение тока, но помимо этого при движении совершается «работа».
Вот тут необходимо обратить внимание, «работа» в данном случае может быть разной. В проводнике — это нагревание, то есть электрическая энергия перешла в тепловую. В потребляемых устройствах, то есть в нагрузке — это может быть освещение, нагревание, вращение двигателей и т.д.
Исходя из определения мощности тока, запишем формулу: P = W/t
P — мощность электрического тока (Вт)
W — работа электрического тока (Дж)
t — время протекания тока (с)
Единица измерения мощности Ватт (Вт), 1 Вт это совершение «работы» в 1 джоуль за 1 секунду времени.
Ну эта формула, не совсем нам интересна. Нам нужно понять, как связана мощность с известными нам величинами — силой тока, напряжением тока и сопротивлением нагрузки.
Формула для определения мощности тока в замкнутой цепи: P = UI
Таким образом, чем больше напряжение и сила тока в цепи, тем больше мощность тока. Я думаю это понятно, так как при большом токе, через поперечное сечение проводника и нагрузки, проходит больше частиц, тем самым совершатся больше «работы». Так же с напряжением, больше силы для движения частиц, больше совершается «работа.
Так же, можно вывести разные формулы:
для определения мощности тока через напряжение и сопротивление
для определения мощности тока через ток и сопротивление
Разобрали, что такое мощность электрического тока. Для того, чтобы еще было понятнее рекомендую ознакомиться следующей статьей. В которой подытожим раздел основы радиотехники.
Чтобы электропроводка и все электрическое оборудование, которое имеется в доме, работало исправно и правильно, необходимо правильно сделать вычисление мощности по току и электронапряжению, поскольку при неправильно подобранных показателях может возникнуть короткое замыкание или возгорание. Как сделать расчёт потребляемой мощности по току и напряжению, как вычисляется сила тока, формула через мощность и напряжение и другое, далее.
Как узнать силу тока, зная мощность и напряжения
Чтобы ответить на вопрос, как определить ток, необходимо поделить электронапряжение на общее число ватт. При этом сделать все необходимые вычисления можно самостоятельно, а можно прибегнуть к специальному онлайн-калькулятору.
Расчет мощностного показателя по амперам и ваттамУзнать потребление электроэнергии по токовой силе резистора можно умножением первой на сопротивление, выражаемое в Омах. В итоге, получится значение, представленное в вольтах, перемноженных на ом. Получится ампер.
Обратите внимание! Если нет сопротивления, нужно поделить ваттный показатель на токовую энергию, то есть следует поделить ватты на амперы и получится значение электроэнергии в вольтах. Понять мощностное показание через величину электричества с электронапряжением, можно умножив соответствующие показания с устройства.
Расчет электроэнергии через электромощность и электронапряжениеФормулы для расчета тока в трехфазной сети
Подсчитать токовую энергию в трехфазной сети сложно, поскольку вместе одной фазы есть три. К тому же, сложность заключается в использовании нескольких схем соединения. Трудность состоит в симметрии или ее отсутствии во время распределения нагрузки по фазам.Для определения силы тока в трехфазной сети, нужно общее число ватт поделить на показатель 1,73, перемноженный на напряжение и косинус мощностного коэффициента, который отражает активную и реактивную составляющую сопротивления нагрузки. Что касается однофазной сети, то из выражения для подсчета убирается показатель 1,73. Остается формула I = P/(U*cos φ).
Формула подсчета электротока в трехфазной сетиКак рассчитать ампераж
Ампераж является значением электротока, которое выражена в амперах. Рассчитать ампераж можно так: I=P/U.
Расчет потребляемой мощности
Электромощность является величиной, которая отвечает за факт скорости изменения или передачи электрической энергии. Есть полная и активная мощностная нагрузка, а также активная и реактивная. Полная вычисляется так: S = √ (P2 + Q2), где P является активной частью, а Q реактивной. Для нахождения потребляемого мощностного показателя необходимо знать число электротока, которое потребляется нагрузкой, а также питательное напряжение, которое выдается при помощи источника.
Что касается бытового определения потребляемой электрической энергии, необходимо вычислить общее количество ватт питания электрических приборов и паспортные данные номинальной силы электротока котла. Как правило, все электрические приборы работают с переменным током и напряжением в 220 вольт. Для вычисления тока проще всего воспользоваться амперметром. Зная первый и второй параметры, реально узнать величину потребляемой энергии.
Стоит указать, что измерить мощность через напряжение или сделать расчет мощности по сопротивлению и напряжению возможно не только формулой, но и прибором. Для этого можно воспользоваться мультиметром с токоизмерительными клещами или специализированным измерителем — ваттметром.
Обратите внимание! Оба работают по одному и тому же принципу, указанному в руководстве по их эксплуатации.
Подсчет потребляемой мощностиМощность, ток и напряжение — три составляющие расчета проводки в доме. Узнать все необходимые параметры в любой сети просто при помощи формул, представленных выше. От этих значений будет зависеть исправность работы всей домашней электрики и безопасность ее владельца.
Электрическую энергию можно получать из других видов энергии и преобразовывать в другие виды энергии. Для нее справедлив закон сохранения энергии. В проводнике носители заряда движутся под действием электрического поля, а при переносе заряда совершается работа.
Если:
W — работа электрического тока (Дж = Вт·с),
U — напряжение (В),
I — сила тока (A),
R — сопротивление цепи (Ом),
t — время протекания тока (c),
Q — переносимый током заряд,
То, работа электрического тока:
\[ W = UQ \]
,а
\[ Q = It \]
то получаем
Работа электрического тока через напряжение и ток
\[ W = UIt \]
или используя закон ома:
Работа электрического тока через напряжение и сопротивление
\[ W = \frac{U^2 t}{R} \]
Работа электрического тока через ток и сопротивление
\[ W = I^2 Rt \]
Электрическую энергию можно получать из других видов энергии и преобразовывать в другие виды энергии. Для нее справедлив закон сохранения энергии. В проводнике носители заряда движутся под действием электрического поля, а при переносе заряда совершается работа.
Если:
W — работа электрического тока (Дж = Вт·с),
U — напряжение (В),
I — сила тока (A),
R — сопротивление цепи (Ом),
t — время протекания тока (c),
Q — переносимый током заряд,
То, работа электрического тока:
\[ W = UQ \]
,а
\[ Q = It \]
то получаем
Работа электрического тока через напряжение и ток
\[ W = UIt \]
или используя закон ома:
Работа электрического тока через напряжение и сопротивление
\[ W = \frac{U^2 t}{R} \]
Работа электрического тока через ток и сопротивление
\[ W = I^2 Rt \]
В помощь студенту
Работа электрического тока |
стр. 612 |
|---|
Обычно электрический ток сравнивают с течением жидкости по трубке, а напряжение или разность потенциалов — с разностью уровней жидкости.
В этом случае поток воды, падающий сверху вниз, несет с собой определенное количество энергии. В условиях свободного падения эта энергия растрачивается бесполезно для человека. Если же направить падающий поток воды на лопасти турбины, то последняя начнет вращаться и сможет производить полезную работу.
Работа, производимая потоком воды в течение определенного промежутка времени, например, в течение одной секунды, будет тем больше, чем с большей высоты падает поток и чем больше масса падающей воды.
Точно так же и электрический ток, протекая по цепи от высшего потенциала к низшему, совершает работу. В каждую данную секунду времени будет совершаться тем больше работы, чем больше разность потенциалов и чем большее количество электричества ежесекундно проходит через поперечное сечение цепи.
Мощность электрического тока это количество работы, совершаемой за одну секунду времени, или скорость совершения работы.
Количество электричества, проходящего через поперечное сечение цепи в течение одной секунды, есть не что иное, как сила тока в цепи. Следовательно, мощность электрического тока будет прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению) и силе тока в цепи.
Для измерения мощности электрического тока принята единица, называемая ватт (Вт).
Мощностью в 1 Вт обладает ток силой в 1 А при разности потенциалов, равной 1 В.
Для вычисления мощности постоянного тока в ваттах нужно силу тока в амперах умножить на напряжение в вольтах.
Если обозначить мощность электрического тока буквой P, то приведенное выше правило можно записать в виде формулы
P = I*U. (1)
Воспользуемся этой формулой для решения числового примера. Требуется определить, какая мощность электрического тока необходима для накала нити радиолампы, если напряжение накала равно 4 в, а ток накала 75 мА
Определим мощность электрического тока, поглощаемую нитью лампы:
Р= 0,075 А*4 В = 0,3 Вт.
Мощность электрического тока можно вычислить и другим путем. Предположим, что нам известны сила тока в цепи и сопротивление цепи, а напряжение неизвестно.
В этом случае мы воспользуемся знакомым нам соотношением из закона Ома:
U=IR
и подставим правую часть этого равенства (IR) в формулу (1) вместо напряжения U.
Тогда формула (1) примет вид:
P = I*U =I*IR
или
Р = I2*R. (2)
Например, требуется узнать, какая мощность теряется в реостате сопротивлением в 5 Ом, если через него проходит ток, силой 0,5 А. Пользуясь формулой (2), найдем:
P= I2*R = (0,5)2*5 =0,25*5 = 1,25 Вт.
Наконец, мощность электрического тока может быть вычислена и в том случае, когда известны напряжение и сопротивление, а сила тока неизвестна. Для этого вместо силы тока I в формулу (1) подставляется известное из закона Ома отношение U/R и тогда формула (1) приобретает следующий вид:
Р = I*U=U2/R (3)
Например, при 2,5 В падения напряжения на реостате сопротивлением в 5 Ом поглощаемая реостатом мощность будет равна:
Р = U2/R=(2,5)2/5=1,25 Вт
Таким образом, для вычисления мощности требуется знать любые две из величин, входящих в формулу закона Ома.
Мощность электрического тока равна работе электрического тока, производимой в течение одной секунды.
P = A/t
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Похожие материалы:
Добавить комментарий
Работа и мощность тока — урок. Физика, 8 класс.
Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
U=Aq, где \(U\) — напряжение, \(А\) — работа тока, \(q\) — электрический заряд.
Таким образом:
Напряжение на концах участка цепи численно равно работе, которая совершается при прохождении по этому участку электрического заряда в \(1\) Кл.
При прохождении по этому же участку электрического заряда, равного не \(1\) Кл, а, например, \(10\) Кл, совершённая работа будет в \(10\) раз больше.
Это означает, что, чтобы определить работу электрического тока на каком-либо участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд, прошедший по нему: A=U⋅q.
Для выражения любой из величин можно использовать приведённые ниже рисунки.
Электрический заряд, прошедший по участку цепи, можно определить, измерив силу тока и время его прохождения: q=I⋅t. Используя это соотношение и подставляя его в формулу A=U⋅q, получим формулу для нахождения работы электрического тока: A=U⋅I⋅t.
Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.
Чтобы выразить любую из величин из данной формулы, можно воспользоваться рисунком.
Как известно, работу измеряют в джоулях, напряжение — в вольтах, силу тока — в амперах, а время — в секундах.
Тогда 1 джоуль = 1 вольт · 1 ампер · 1 секунду, или 1 Дж = 1 В · А ·С.
Из вышесказанного следует, что для измерения работы электрического тока нужны вольтметр, амперметр и часы. Например, для определения работы, которую совершает электрический ток, проходя по спирали лампы накаливания, необходимо собрать цепь, изображённую на рисунке. Вольтметром измеряется напряжение на лампе, амперметром — сила тока в ней. А при помощи часов (секундомера) засекается время горения лампы.
Например:
I = 1,2 АU = 5 Вt = 1,5 мин = 90 сА = U⋅I⋅t = 5⋅1,2⋅90 = 540 Дж
Обрати внимание!
Работа чаще всего выражается в килоджоулях или мегаджоулях.\(1\) кДж = 1000 Дж или \(1\) Дж = \(0,001\) кДж;
\(1\) МДж = 1000000 Дж или \(1\) Дж = \(0,000001\) МДж.
На практике работу электрического тока измеряют специальными приборами — счётчиками. Счётчики электроэнергии можно видеть в каждом доме.
Из курса физики известно, что мощность численно равна работе, совершённой в единицу времени: N = Аt. Следовательно, чтобы найти мощность электрического тока, надо его работу, A=U⋅I⋅t, разделить на время.
В отличие от механической мощности мощность тока обозначают буквой \(Р\):
P=At=U⋅I⋅tt=U⋅I. Отсюда следует:Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока: P=U⋅I.
Из этой формулы можно определить и другие физические величины.
Для удобства можно использовать приведённые ниже рисунки.
За единицу мощности принят ватт: \(1\) Вт = \(1\) Дж/с.
Из формулы P=U⋅I следует, что
\(1\) ватт = \(1\) вольт х \(1\) ампер, или \(1\) Вт = \(1\) В ∙ А.
Обрати внимание!
Используют также единицы мощности, кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).
\(1\) гВт = \(100\) Вт или \(1\) Вт = \(0,01\) гВт;
\(1\) кВт = \(1000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,001\) кВт;
\(1\) МВт = \(1 000 000\) Вт или \(1\) Вт = \(0,000001\) МВт.
Измерить мощность электрического тока можно с помощью вольтметра и амперметра.
Чтобы вычислить искомую мощность, необходимо напряжение умножить на силу тока. Значение силы тока и напряжение определяют по показаниям приборов.
I=1,2АU=5ВP =U⋅I=5⋅1,2=6Вт.
Существуют специальные приборы — ваттметры, которые непосредственно измеряют мощность электрического тока в цепи. Они бывают аналоговые и цифровые. В зависимости от сферы применения у них различаются пределы измерения.
Аналоговый ваттметр | Аналоговый ваттметр | Аналоговый ваттметр | Цифровой ваттметр |
 |  |  |
Подключим к цепи по очереди две лампочки накаливания, сначала одну, затем другую и измерим силу тока в каждой из них. Она будет разной.
Сила тока в лампочке мощностью \(25\) ватт будет составлять \(0,1\) А. Лампочка мощностью \(100\) ватт потребляет ток в четыре раза больше — \(0,4\) А. Напряжение в этом эксперименте неизменно и равно \(220\) В. Легко можно заметить, что лампочка в \(100\) ватт светится гораздо ярче, чем \(25\)-ваттовая лампочка. Это происходит оттого, что её мощность больше. Лампочка, мощность которой в \(4\) раза больше, потребляет в \(4\) раза больше тока. Значит:
Обрати внимание!
Мощность прямо пропорциональна силе тока.
Что произойдёт, если одну и ту же лампочку подсоединить к источникам различного напряжения? В данном случае используется напряжение \(110\) В и \(220\) В.
Можно заметить, что при большем напряжении лампочка светится ярче, значит, в этом случае её мощность будет больше. Следовательно:
Обрати внимание!
Мощность зависит от напряжения.
Рассчитаем мощность лампочки в каждом случае:
| I=0,2АU=110ВP=U⋅I=110⋅0,2=22Вт | I=0,4АU=220ВP=U⋅I=220⋅0,4=88Вт. |
Можно сделать вывод о том, что при увеличении напряжения в \(2\) раза мощность увеличивается в \(4\) раза.
Не следует путать эту мощность с номинальной мощностью лампы (мощность, на которую рассчитана лампа). Номинальная мощность лампы (а соответственно, ток через нить накала и её расчётное сопротивление) указывается только для номинального напряжения лампы (указано на баллоне, цоколе или упаковке).
В таблице дана мощность, потребляемая различными приборами и устройствами:
Название | Рисунок | Мощность |
| Калькулятор |  | \(0,001\) Вт |
| Лампы дневного света |  | \(15 — 80\) Вт |
| Лампы накаливания |  | \(25 — 5000\) Вт |
| Компьютер |  | \(200 — 450\) Вт |
| Электрический чайник |  | \(650 — 3100\) Вт |
| Пылесос |  | \(1500 — 3000\) Вт |
| Стиральная машина |  | \(2000 — 4000\) Вт |
| Трамвай |  | \(150 000 — 240000\) Вт |
Источники:
Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.
http://уроки.мирфизики.рф/%d1%80%d0%b0%d0%b1%d0%be%d1%82%d0%b0-%d0%b8-%d0%bc%d0%be%d1%89%d0%bd%d0%be%d1%81%d1%82%d1%8c-%d1%8d%d0%bb%d0%b5%d0%ba%d1%82%d1%80%d0%b8%d1%87%d0%b5%d1%81%d0%ba%d0%be%d0%b3%d0%be-%d1%82%d0%be%d0%ba/
http://phscs.ru/physicsus/electric-power
http://class-fizika.narod.ru/8_34.htm
В физике достаточно много внимания уделено энергии и мощности устройств, веществ или тел. В электротехнике эти понятия играют не менее важную роль чем в других разделах физики, ведь от них зависит насколько быстро установка выполнит свою работу и какую нагрузку понесут линии электропередач. Исходя из этих сведений подбираются трансформаторы для подстанций, генераторы для электростанций и сечение проводников передающих линий. В этой статье мы расскажем, как найти мощность электрического прибора или установки, зная силу тока, напряжение и сопротивление.
Определение
Мощность – это скалярная величина. В общем случае она равна отношению выполненной работы ко времени:
P=dA/dt
Простыми словами эта величина определяет, как быстро выполняется работа. Она может обозначаться не только буквой P, но и W или N, измеряется в Ваттах или киловаттах, что сокращенно пишется как Вт и кВт соответственно.
Электрическая мощность равна произведению тока на напряжение или:
P=UI
Как это связано с работой? U – это отношение работы по переносу единичного заряда, а I определяет, какой заряд прошёл через провод за единицу времени. В результате преобразований и получилась такая формула, с помощью которой можно найти мощность, зная силу тока и напряжение.
Формулы для расчётов цепи постоянного тока
Проще всего посчитать мощность для цепи постоянного тока. Если есть сила тока и напряжение, тогда нужно просто по формуле, приведенной выше, выполнить расчет:
P=UI
Но не всегда есть возможность найти мощность по току и напряжению. Если вам они не известны – вы можете определить P, зная сопротивление и напряжение:
P=U2/R
Также можно выполнить расчет, зная ток и сопротивление:
P=I2*R
Последними двумя формулами удобен расчёт мощности участка цепи, если вы знаете R элемента I или U, которое на нём падает.
Для переменного тока
Однако для электрической цепи переменного тока нужно учитывать полную, активную и реактивную, а также коэффициент мощности (соsФ). Подробнее все эти понятия мы рассматривали в этой статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-aktivnaya-reaktivnaya-i-polnaya-moshhnost.html.
Отметим лишь, что чтобы найти полную мощность в однофазной сети по току и напряжению нужно их перемножить:
S=UI
Результат получится в вольт-амперах, чтобы определить активную мощность (ватты), нужно S умножить на коэффициент cosФ. Его можно найти в технической документации на устройство.
P=UIcosФ
Для определения реактивной мощности (вольт-амперы реактивные) вместо cosФ используют sinФ.
Q=UIsinФ
Или выразить из этого выражения:
И отсюда вычислить искомую величину.
Найти мощность в трёхфазной сети также несложно, для определения S (полной) воспользуйтесь формулой расчета по току и фазному напряжению:
S=3UфIф
А зная Uлинейное:
S=1,73*UлIл
1,73 или корень из 3 – эта величина используется для расчётов трёхфазных цепей.
Тогда по аналогии чтобы найти P активную:
P=3UфIф*cosФ=1,73*UлIл*cosФ
Определить реактивную мощность можно:
Q=3UфIф*sinФ=1,73*UлIл*sinФ
На этом теоретические сведения заканчиваются и мы перейдём к практике.
Пример расчёта полной мощности для электродвигателя
Мощность у электродвигателей бывает полезная или механическая на валу и электрическая. Они отличаются на величину коэффициента полезного действия (КПД), эта информация обычно указана на шильдике электродвигателя.
Отсюда берём данные для расчета подключения в треугольник на Uлинейное 380 Вольт:
- Pна валу=160 кВт = 160000 Вт
- n=0,94
- cosФ=0,9
- U=380
Тогда найти активную электрическую мощность можно по формуле:
P=Pна валу/n=160000/0,94=170213 Вт
Теперь можно найти S:
S=P/cosφ=170213/0,9=189126 Вт
Именно её нужно найти и учитывать, подбирая кабель или трансформатор для электродвигателя. На этом расчёты окончены.
Расчет для параллельного и последовательного подключения
При расчете схемы электронного устройства часто нужно найти мощность, которая выделяется на отдельном элементе. Тогда нужно определить, какое напряжение падает на нём, если речь идёт о последовательном подключении, или какая сила тока протекает при параллельном включении, рассмотрим конкретные случаи.
Здесь Iобщий равен:
I=U/(R1+R2)=12/(10+10)=12/20=0,6
Общая мощность:
P=UI=12*0,6=7,2 Ватт
На каждом резисторе R1 и R2, так как их сопротивление одинаково, напряжение падает по:
U=IR=0,6*10=6 Вольт
И выделяется по:
Pна резисторе=UI=6*0,6=3,6 Ватта
Тогда при параллельном подключении в такой схеме:
Сначала ищем I в каждой ветви:
I1=U/R1=12/1=12 Ампер
I2=U/R2=12/2=6 Ампер
И выделяется на каждом по:
PR1=12*6=72 Ватта
PR2=12*12=144 Ватта
Выделяется всего:
P=UI=12*(6+12)=216 Ватт
Или через общее сопротивление, тогда:
Rобщее=(R1*R2)/( R1+R2)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 Ом
I=12/0,66=18 Ампер
P=12*18=216 Ватт
Все расчёты совпали, значит найденные значения верны.
Заключение
Как вы могли убедиться найти мощность цепи или её участка совсем несложно, неважно речь идёт о постоянке или переменке. Важнее правильно определить общее сопротивление, ток и напряжение. Кстати этих знаний уже достаточно для правильного определения параметров схемы и подбора элементов – на сколько ватт подбирать резисторы, сечения кабелей и трансформаторов. Также будьте внимательны при расчёте S полной при вычислении подкоренного выражения. Стоит добавить лишь то, что при оплате счетов за коммунальные услуги мы оплачиваем за киловатт-часы или кВт/ч, они равняются количеству мощности, потребленной за промежуток времени. Например, если вы подключили 2 киловаттный обогреватель на пол часа, то счётчик намотает 1 кВт/ч, а за час – 2 кВт/ч и так далее по аналогии.
Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:
Также читают:
Одной из основных характеристик электрической цепи является сила тока. Она измеряется в амперах и определяет нагрузку на токопроводящие провода, шины или дорожки плат. Эта величина отражает количество электричества, которое протекло в проводнике за единицу времени. Определить её можно несколькими способами в зависимости от известных вам данных. Соответственно студенты и начинающие электрики из-за этого часто сталкиваются с проблемами при решении учебных заданий или практических ситуаций. В этой статье мы и расскажем, как найти силу тока через мощность и напряжение или сопротивление.
Если известна мощность и напряжение
Допустим вам нужно найти силу тока в цепи, при этом вам известны только напряжение и потребляемая мощность. Тогда чтобы её определить без сопротивления воспользуйтесь формулой:
P=UI
После несложных мы получаем формулу для вычислений
I=P/U
Следует отметить, что такое выражение справедливо для цепей постоянного тока. Но при расчётах, например, для электродвигателя учитывают его полную мощность или косинус Фи. Тогда для трёхфазного двигателя его можно рассчитать так:
Находим P с учетом КПД, обычно он лежит в пределах 0,75-0,88:
Р1 = Р2/η
Здесь P2 – активная полезная мощность на валу, η – КПД, оба этих параметра обычно указывают на шильдике.
Находим полную мощность с учетом cosФ (он также указывается на шильдике):
S = P1/cosφ
Определяем потребляемый ток по формуле:
Iном = S/(1,73·U)
Здесь 1,73 – корень из 3 (используется для расчетов трёхфазной цепи), U – напряжение, зависит от включения двигателя (треугольник или звезда) и количества вольт в сети (220, 380, 660 и т.д.). Хотя в нашей стране чаще всего встречается 380В.
Если известно напряжение или мощность и сопротивление
Но встречаются задачи, когда вам известно напряжение на участке цепи и величина нагрузки, тогда чтобы найти силу тока без мощности воспользуйтесь законом Ома, с его помощью проводим расчёт силы тока через сопротивление и напряжение.
I=U/R
Но иногда случается так, что нужно определить силу тока без напряжения, то есть когда вам известна только мощность цепи и её сопротивление. В этом случае:
P=UI
При этом согласно тому же закону Ома:
U=IR
То:
P=I2*R
Значит расчёт проводим по формуле:
I2=P/R
Или возьмем выражение в правой части выражения под корень:
I=(P/R)1/2
Если известно ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузка
Ко студенческим задачам с подвохом можно отнести случаи, когда вам дают величину ЭДС и внутреннее сопротивление источника питания. В этом случае вы можете определить силу тока в схеме по закону Ома для полной цепи:
I=E/(R+r)
Здесь E – ЭДС, r – внутреннее сопротивление источника питания, R – нагрузки.
Закон Джоуля-Ленца
Еще одним заданием, которое может ввести в ступор даже более-менее опытного студента – это определить силу тока, если известно время, сопротивление и количество выделенного тепла проводником. Для этого вспомним закон Джоуля-Ленца.
Его формула выглядит так:
Q=I2Rt
Тогда расчет проводите так:
I2=QRt
Или внесите правую часть уравнения под корень:
I=(Q/Rt)1/2
Несколько примеров
В качестве заключения предлагаем закрепить полученную информацию на нескольких примерах задач, в которых нужно найти силу тока.
1 задача: Рассчитать I в цепи из двух резисторов при последовательном соединении и при параллельном соединении. R резисторов 1 и 2 Ома, источник питания на 12 Вольт.
Из условия ясно, что нужно привести два варианта ответа для каждого из вариантов соединений. Тогда чтобы найти ток при последовательном соединении, сначала складывают сопротивления схемы, чтобы получить общее.
R1+R2=1+2=3 Ома
Тогда рассчитать силу тока можно по закону Ома:
I=U/R=12/3=4 Ампера
При параллельном соединении двух элементов Rобщее можно рассчитать так:
Rобщ=(R1*R2)/(R1+R2)=1*2/3=2/3=0,67
Тогда дальнейшие вычисления можно проводить так:
I=12*0,67=18А
2 задача: рассчитать ток при смешанном соединении элементов. На выходе источника питания 24В, а резисторы на: R1=1 Ом, R2=3 Ома, R3=3 Ома.
В первую очередь нужно найти R общее параллельно соединенных R2 и R3, по той же формуле, что мы использовали выше.
Rприв=(R2*R3)/(R2+R3)=(3*3)|(3+3)=9/6=3/2=1,5 Ома
Теперь схема примет вид:
Далее находим ток по тому же закону Ома:
I=U/(R1+Rприв)=24/(1+1,5)=24/2,5=9,6 Ампер
Теперь вы знаете, как найти силу тока, зная мощность, сопротивление и напряжение. Надеемся, предоставленные формулы и примеры расчетов помогли вам усвоить материал!
Наверняка вы не знаете:
Ток, сопротивление, напряжение и мощность
ТекущийТок является мерой потока электрического заряда через материал. Материал, который может нести поток заряда, называется проводником. Ток определяется как количество заряда, которое протекает через проводник в течение определенного времени. Единицей тока является Ампер (А), которая равна одному кулону в секунду (Кулон — это единица заряда),
Символ I используется для представления тока (хотя J часто используется в инженерных источниках).Ток I через проводник зависит от его площади A , концентрации n носителей заряда, величины заряда q каждого носителя и величины их средней (или «дрейфовой») скорости v d ,
Плотность тока — это величина тока, протекающего через проводник, деленная на его площадь,
Направление потока тока определяется в терминах потока положительных зарядов (даже если фактические носители заряда отрицательны).Единицей плотности тока является Ампер на квадратный метр (А / м 2 ).
Удельное сопротивление
Некоторые проводники несут заряд легче, чем другие. Удельное сопротивление материала описывает, насколько легко может течь заряд. Хорошие проводники имеют небольшое удельное сопротивление, а хорошие изоляторы имеют большое удельное сопротивление. Удельное сопротивление ρ (греческая буква «rho») равно величине электрического поля в материале, деленной на плотность тока,
Единицей измерения величины электрического поля является Вольт на метр (В / м), а единицей плотности тока является ампера на квадратный метр (А / м 2 ), и поэтому единицей удельного сопротивления является вольтметр на ампер,
Многие проводники следуют закону Ома.Материалы, которые следуют закону Ома, имеют постоянное удельное сопротивление, независимо от того, каковы значения электрического поля E и плотности тока J. Формулы, относящиеся к цепям, верны для «омических» материалов, и «неомические» материалы в этом курсе не обсуждаются.
Удельное сопротивление омического проводника зависит от температуры материала. Зависит от температуры удельного сопротивления ρ (T), можно найти, используя формулу,
Эта формула требует ρ 0 , удельное сопротивление при эталонной температуре Т 0 .Температурный коэффициент удельного сопротивления α различен для каждого материала. Для температур в градусах Цельсия (℃) температурный коэффициент удельного сопротивления имеет единицы 1 / ℃ = (℃) (-1)
Сопротивление
Удельное сопротивление — это свойство типа материала, но сопротивление — это свойство определенного куска этого материала. Сопротивление куска проводника зависит от его длины L, площади A и удельного сопротивления ρ,
Единицей сопротивления является Ом, который обозначается греческой буквой Ω («омега»).Один Ом равен одному Вольт в амперах,
Сопротивление зависит от температуры таким же образом, как удельное сопротивление,
Эта формула требует R 0 , сопротивление при эталонной температуре Т 0 . Температурный коэффициент α различен для каждого материала, как описано в разделе Resistance .
Резистор — это устройство, которое используется в электрических цепях и имеет определенное фиксированное сопротивление. Резисторы изготавливаются путем выбора куска материала с определенным удельным сопротивлением, длиной и площадью и оборачивания его в изолятор с проводами, выходящими из каждого конца.На принципиальных схемах он обозначен символом
Напряжение
Напряжение — это разница в электрическом потенциале между двумя точками. Если электрическое поле через проводник однородно, разность потенциалов составляет
Используя уравнения в Ток, Удельное сопротивление, и Сопротивление сечения, другое уравнение для разности потенциалов можно найти,
Уравнение V = IR означает, что разность потенциалов или напряжение на резисторе можно найти, умножив его сопротивление на ток, протекающий через него.Единицей разности потенциалов является Вольт (V), который равен джоулю на кулон (Дж / с).
Источник напряжения — это устройство, используемое в электрических цепях, которое имеет фиксированную разность потенциалов между своими концами. Источником напряжения может быть батарея или другой источник постоянного тока с фиксированной разностью потенциалов. На принципиальных схемах это обозначено символом:
Если концы источника напряжения соединены через цепь с любым количеством резисторов или других компонентов, образуется полная цепь, и ток может течь от одной клеммы к другому.Если ток течет, он будет одинаковым на обеих клеммах источника напряжения.
Источник напряжения, являющийся частью полной цепи, может создавать электродвижущую силу, которая обозначается символом ε («сценарий e»). Единицей электродвижущей силы является Вольт (V), который равен Джоулю на кулон (Дж / К). Для идеального источника электродвижущая сила равна разности напряжений,
Реальные источники, такие как батареи, не идеальны, и поэтому существует некоторое внутреннее сопротивление.Если внутреннее сопротивление батареи равно r, то разность напряжений на батарее равна
Это также называется напряжением на клеммах батареи. Если полная цепь выполнена с использованием резистора с сопротивлением R, ток, протекающий через цепь, можно найти с помощью уравнения V = IR,
Ток равна электродвижущей силе источника, деленной на полное сопротивление цепи.
Мощность
Мощность (P) — это мера скорости, с которой энергия доставляется или используется элементом схемы. Источники напряжения обеспечивают мощность, а резисторы используют мощность (рассеивая ее в виде тепла). Мощность равна напряжению на элементе схемы, умноженному на протекающий через него ток,
Единицей мощности является ватт (Вт), который равен Джоулю в секунду,
Это соотношение можно найти по формуле для мощности:
Мощность, используемую или рассеиваемую резистором, можно найти по формуле V = IR.Эта формула может использоваться для замены напряжения или тока в формуле мощности:
,
и
Выходная мощность батареи с внутренним сопротивлением может быть найдено с использованием формулы V = ε-Ir и формулы для мощности
Калькулятор мощности, напряжения, тока и сопротивления (P, V, I, R) Калькулятор
Этот калькулятор основан на простом законе Ома. Как мы уже поделились Ом Закон (P, I, V, R) Калькулятор , в котором вы также можете рассчитать трехфазный ток. Но мы разработали этот вариант специально для цепей постоянного тока (а также для однофазных цепей переменного тока без коэффициента мощности… (Мы поделимся другим калькулятором для расчета коэффициента мощности)
Формулы мощности, напряжения, тока и сопротивления
Ниже приведены возможные формулы и уравнения для этого калькулятора.
(1) Формулы электрической мощности в цепях постоянного тока
(2) Формула электрического потенциала или напряжения в цепях постоянного тока
- В = I x R
- В = P / I
- В = √ (P x R)
(3) Формулы электрического тока в цепи постоянного тока
(4) Формулы электрического сопротивления
* Где
- I = Ток в амперах (A)
- В = напряжение в вольтах (В)
- P = мощность в ваттах (Вт)
- R = сопротивление в омах (Ом) 900 30
Калькулятор мощности, напряжения, тока и сопротивления
Введите любые два из следующих значений и нажмите кнопку расчета.Результат будет отображать рассчитанные значения. 
Связанные электрические калькуляторы:
Удалить рекомендуемое изображение
Панель переключения: отправка веб-уведомления Мощность, напряжение, ток и сопротивление (P, V, I,
Сообщение Рекомендуемый размер — 250 x 250 пикселей послать Панель переключения: Джанна — Настройки Общее раскладка логотип Боковая панель Стили Главное меню Рекламное объявление Составные части Основные моменты истории Источник и Виа Основная категория Основная категория Если запись имеет несколько категорий, выбранная здесь будет использоваться для настроек и появится в ярлыках категорий.Тенденция Пост Тенденция Пост Почтовый формат
Стандарт
Image
Видео
Audio
Слайдер
% MINIFYHTML5e7581249b53c6879c20cdc484f9e8bb15% % MINIFYHTML5e7581249b53c6879c20cdc484f9e8bb16%
КартаПоказать рекомендуемое изображение Панель переключения: отрывок выдержка Выдержки — это необязательные резюме вашего контента, которые можно использовать в вашей теме. Узнайте больше о ручных выдержках.
Панель переключения: отправка трекбэков Панель переключения: пользовательские поля Переключить панель: Yoast SEO SEO Социальное Фокус ключевой фразыПомощь при выборе идеальной ключевой фразы фокуса (открывается в новой вкладке браузера) Калькулятор мощности, напряжения, тока и сопротивления (P, V, I, R) Вы пытаетесь использовать несколько ключевых фраз? Вы должны добавить их отдельно ниже.
Snippet Preview Предварительный просмотр названия SEO: https: //www.electricaltechnology.org ›мощность-напряжение-ток-сопротивление-pvir-калькулятор Калькулятор мощности, напряжения, тока и сопротивления (P, V, I, R) — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Предварительный просмотр URL: Предварительный просмотр мета-описания: Мощность, напряжение, ток и сопротивление (P, V, I, R) Калькулятор Формула и уравнения для мощности, напряжения, тока и сопротивления (P, V, I, R) Калькулятор Это … Мобильный предварительный просмотрDesktop previewEdit snippet
SEO анализ в порядке Калькулятор мощности, напряжения, тока и сопротивления (P, V, I, R)
Добавить связанную ключевую фразу
Содержание краеугольного камня продвинутый Панель переключения: обсуждение Разрешить комментарии Разрешить трекбеки и пингбеки на этой странице
Панель переключателей: Slug слизень питания напряжение тока сопротивление pvir-калькулятор Переключить панель: Автор автор Панель переключения: ревизии Электротехника, 2 часа назад (10 августа 2019 @ 18:38:54) Электротехника, 2 дня назад (8 августа 2019 @ 21:12:32) Электротехника, 2 дня назад (8 августа 2019 @ 21:11:24) [Автосохранение] Панель переключения: Комментарии Добавить комментарий
Маной Сингх mkbais @ Yahoo.ком 192.163.220.13 Уважаемый сэр,
Как выбрать кабель питания, кабель управления для двигателя постоянного тока, двигатель переменного тока.
С уважением, Манодж Сингх
% MINIFYHTML5e7581249b53c6879c20cdc484f9e8bb17% % MINIFYHTML5e7581249b53c6879c20cdc484f9e8bb18%
Не одобрено | Ответить | Быстрое редактирование | Редактировать | Спам | дрянь Марк Эбонга [email protected] 192.163.220.13 Работа отлично упрощена и спасибо за ваши бесконечные усилия.
Не одобрено | Ответить | Быстрое редактирование | Редактировать | Спам | дрянь waqarahmad [email protected] 192.163.220.13 E t
Не одобрено | Ответить | Быстрое редактирование | Редактировать | Спам | дрянь Лилиан [email protected] 186.89.113.114 Ух ты, я должен признаться, ты сделал несколько очень важных замечаний.
Не одобрено | Ответить | Быстрое редактирование | Редактировать | Спам | дрянь Сума Фенг [email protected] 127.0.0.1 Конечно, на это есть. Гибкий плоский кабель так широко используется в электронике. Производители, особенно китайские, имеют очень впечатляющие перспективы в разработке и производстве такого рода электронных кабелей с широким диапазоном использования в разнообразных электронных продуктах.
Не одобрено | Ответить | Быстрое редактирование | Редактировать | Спам | дрянь Панель переключения: отдельные исключения для рекламного модуля Для сообщений не включены отдельные исключения.
Вставка по умолчанию для сообщений может быть настроена для каждого блока на странице настроек Ad Inserter — установите флажок рядом с сообщениями / Статические страницы. Значение по умолчанию пустое и означает отсутствие отдельных исключений (даже если здесь определено ранее). Установите значение Индивидуально отключено или Индивидуально включено, чтобы включить индивидуальные настройки исключений на этой странице.Для получения дополнительной информации проверьте страницу Ad Inserter Индивидуальные исключения.
фон: # 3366ff! Важный; граница: 1px solid # 0e7fc3! важный; цвет: # FFFF00! важный; }
.Что такое постоянный ток?
В начальной школе мы узнали, что все сделано из атомов. Это продукт трех частиц: электронов, протонов и нейтронов. Как следует из названия, нейтрон не имеет никакого заряда, тогда как протоны положительны, а электроны отрицательны.
В атоме электроны, протоны и нейтроны остаются вместе в стабильном образовании, но если в результате какого-либо внешнего процесса электроны отделены от атомов, они всегда захотят осесть в прежнем положении, что создаст притяжение к протонам.Если мы используем эти свободные электроны и проталкиваем их внутрь проводника, который образует схему, притяжение потенциалов создает разность потенциалов.
Если поток электронов не меняет своего пути и находится в однонаправленных потоках или движениях внутри цепи, это называется постоянным или постоянным током. DC Voltage является источником постоянного напряжения.
В случае постоянного тока полярность никогда не изменится и не изменится во времени, тогда как поток тока может изменяться со временем.
Как на самом деле, там нет идеального состояния. В случае цепи, где текут свободные электроны, это также верно. Эти свободные электроны не текут независимо, так как проводящие материалы не идеальны, чтобы позволить электронам течь свободно. Он противодействует потоку электронов по определенному правилу ограничений. Для этой проблемы каждая электроника / электрическая цепь состоит из трех основных отдельных величин, которые называются V I R.
- Напряжение (В)
- Ток (I)
- А Сопротивление (R)
Эти три вещи являются основными фундаментальными величинами, которые появляются почти во всех случаях, когда мы видим или описываем что-то или создаем что-то, что связано с электрикой или электроникой.Они оба хорошо связаны, но они обозначают три отдельные вещи в области электроники или электротехники.
Что такое ток?
Как указывалось ранее, свободных отделенных электронов текут внутри схемы; этот поток электронов (заряд) называется током . Когда источник напряжения приложен к цепи, частицы отрицательного заряда непрерывно текут с постоянной скоростью. Этот ток измеряется в ампер согласно единице СИ и обозначается как I или i. Согласно этой единице 1 Ампер — количество электроэнергии, передаваемой за 1 секунду . Базовая единица заряда — кулонов.
1A — 1 кулон заряда, переносимого в цепи или проводнике за 1 секунду. Таким образом, формула
1A = 1 C / S
Где C обозначается как кулон, а S — второе.
В практическом сценарии электроны текут от отрицательного источника к положительному источнику источника питания, но для лучшего понимания, связанного со схемой, обычный поток тока предполагает, что ток течет от положительного к отрицательному выводу.
На некоторых схемах мы часто видим, что несколько стрелок с I или i указывают поток токов, который является обычным потоком тока. Мы увидим использование тока на плате настенного коммутатора как «Максимум 10 Ампер номинал» или в зарядном устройстве телефона «максимальный ток зарядки 1 Ампер » и т. Д.
Ток также используется в качестве префикса с кратным числом, таким как ампер-килограммы (10 3 В), миллиамперы (10 -3 А), микроамперы (10 -6 А), наноамперы (10 -9 А) и т. Д.
Что такое напряжение?
Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками цепи. Он уведомляет потенциальную энергию, накопленную в виде электрического заряда в точке электропитания. Мы можем обозначить или измерить разницу напряжения между любыми двумя точками в узлах цепи, соединении и т. Д.
Разница между двумя точками, называемая разностью потенциалов или падением напряжения .
Это падение напряжения или разность потенциалов измеряется в вольтах с символом V или v.Больше напряжения обозначает большую емкость и больше держит заряд.
Как описано выше, источник постоянного напряжения называется напряжением постоянного тока. Если напряжение периодически изменяется со временем, это напряжение переменного или переменного тока.
Один Вольт — это, по определению, потребления энергии одного Джоуля на электрический заряд одного кулона . Отношения как описано
В = потенциальная энергия / заряд или 1V = 1 J / C
Где J обозначается как Джоуля, а C — кулона.
Падение напряжения на один вольт происходит, когда ток 1 А протекает через сопротивление 1 Ом.
1V = 1A / 1R
Где A — это ампера, а R — сопротивление в омах.
Напряжение также используется в качестве префикса с кратным, как киловольт (10 3 В), милливольт (10 -3 В), микровольт (10 -6 В), нановольт (10 — 9 В) и т. Д. Напряжение также обозначается как отрицательное напряжение, так и положительное напряжение.
Переменное напряжение обычно встречается в домашних розетках.В Индии это 220 В переменного тока, в США это 110 В переменного тока и т. Д. Мы можем получить постоянное напряжение путем преобразования этого переменного тока в постоянный или от батарей, солнечных батарей, различных блоков питания, а также зарядных устройств для телефонов. Мы также можем преобразовать постоянный ток в переменный, используя инверторы.
Очень важно помнить, что напряжение может существовать без тока, так как это разность напряжений между двумя точками или разность потенциалов, но ток не может течь без какой-либо разности напряжений между двумя точками.
Что такое сопротивление?
Как и в этом мире, нет ничего идеального, каждый материал имеет определенные характеристики, чтобы противостоять потоку электронов при прохождении от него.Емкость резиста материала — это его сопротивление, которое измеряется в Ом ( Ом) или Омега . Аналогично току и напряжению, сопротивление также имеет префикс для кратного, например, килоом (10 3 Ω), мили (10 -3 Ω), мегаом (10 6 Ω) и т. д. Сопротивление не может быть измерено отрицательно ; это только положительная ценность.
Сопротивление определяет, является ли материал, из которого проходит ток, хорошим проводником, означает низкое сопротивление или плохой проводник означает высокое сопротивление.1 Ω — очень низкое сопротивление по сравнению с 1M Ω.
Итак, есть материалы, которые имеют очень низкое сопротивление и являются хорошим проводником электричества. Как, например, медь, золото, серебро, алюминий и т. Д. С другой стороны, есть несколько материалов, которые имеют очень высокое сопротивление, таким образом, являются плохим проводником электричества, таких как стекло, дерево, пластик, и из-за высокого сопротивления и плохой проводимости электричества они в основном используются для изоляции в качестве изолятора.
Кроме того, специальные виды материалов широко используются в электронике для обеспечения специальных возможностей проводить электричество между плохими и хорошими проводниками. Это полупроводники, название подразумевает их природу, полупроводник .Транзисторы, диоды, интегральные схемы выполнены с использованием полупроводников. Германий и кремний широко используются в этом сегменте полупроводниковых материалов.
Как обсуждалось ранее, сопротивление не может быть отрицательным. Но у сопротивления есть два отдельных сегмента, один из которых находится в линейном сегменте, а другой — в сегменте без вкладыша. Мы можем применить определенный математический расчет, связанный с границей, для расчета емкости сопротивления этого линейного сопротивления, с другой стороны, нелинейное сегментированное сопротивление не имеет надлежащего определения или отношений между напряжением и током между этими резисторами.
Ом закона и V-я отношения:
Георг Симон Ом, также известный как немецкий физик Георг Ом, обнаружил пропорциональную зависимость между падением напряжения, сопротивлением и током. Эти отношения известны как закон Ома.
В его находке утверждается, что ток, проходящий через проводник, прямо пропорционален напряжению на нем. Если мы преобразуем этот вывод в математическое образование, мы увидим, что
Ток (Ампер) = Напряжение / Сопротивление I (Ампер) = V / R
Если мы знаем какое-либо из двух значений из этих трех сущностей, мы можем найти третье.
Из приведенной выше формулы мы найдем три объекта, и формула будет: —
Напряжение | V = I x R | Выход будет напряжение в вольт (В) |
Текущий | I = V / R | Выход будет ток в амперах (A) |
Сопротивление | R = V / I | Выход будет сопротивление в Ом ( Ω ) |
Давайте посмотрим на разницу этих трех, используя схему, в которой нагрузка является сопротивлением, а амперметр используется для измерения тока, а вольтметр — для измерения напряжения.
На изображении выше, амперметр подключен последовательно и подает ток на резистивную нагрузку, с другой стороны, вольтметр подключен через источник для измерения напряжения.
Важно помнить, что амперметр должен иметь нулевое сопротивление, поскольку он должен обеспечивать нулевое сопротивление току, протекающему через него , и для этого идеальный амперметр на 0 Ом подключается последовательно, но поскольку напряжение Разность потенциалов двух узлов, вольтметр подключен параллельно.
Если мы изменим ток источника напряжения или напряжение источника напряжения или сопротивление нагрузки на источнике линейно , а затем измерим единицы, мы получим следующий результат:
На этом графике Если R = 1, то ток и напряжение будут увеличиваться пропорционально. V = I x 1 или V = I. поэтому, если сопротивление зафиксировано, то напряжение будет увеличиваться вместе с током или наоборот.
Что такое сила?
Мощность либо создается, либо потребляется, в электронной или электрической схеме номинальная мощность используется для предоставления информации о том, сколько энергии потребляет схема, чтобы обеспечить ее правильную выдачу.
Согласно закону природы, энергия не может быть уничтожена, но она может быть передана, например, электрическая энергия, преобразованная в механическую энергию, когда электричество подается на двигатель, или электрическая энергия, преобразованная в тепло, когда применяется на нагревателе. Таким образом, нагревателю нужна энергия, то есть мощность, чтобы обеспечить надлежащий отвод тепла, то есть мощность — это номинальная мощность нагревателя при максимальной мощности.
Мощность обозначается символом Вт и измеряется в Вт .
Мощность — это умноженное значение напряжения и тока. Итак,
P = V x I
Где, P — мощность в ваттах , V — Напряжение и I — Ампер или ток .
Он также имеет суб-префикс, такой как киловатт (10 3 Вт), мили-ватт (10 -3 Вт), мегаватт (10 6 Вт) и т. Д.
Так как Закон Ом V = I x R и Закон Степени P = V x I , мы можем поместить значение В в степенной закон, используя формулу V = I x R .Тогда степенной закон будет
P = I * R * I Или P = I 2 R
Упорядочив одну и ту же вещь, мы можем найти хотя бы одну вещь, когда другая недоступна, формулы упорядочены в приведенной ниже матрице:
Итак, каждый сегмент состоит из трех формул. В любом из случаев , если сопротивление стало 0, тогда ток будет бесконечностью , это называется условием короткого замыкания . Если напряжение стало 0, то ток не существует, и мощность будет 0 , если ток стал 0, то цепь находится в состоянии разомкнутой цепи, где присутствует напряжение, но не ток , таким образом, снова мощность будет 0 , Если мощность равна 0, то схема не будет потреблять или производить энергию.
Концепция потока электронов
Ток протекает за счет аттракционов. На самом деле, поскольку Электроны являются отрицательной частицей, они перетекают с отрицательной клеммы на положительную клемму источника питания. Таким образом, в реальной схеме тока электрона течет от отрицательной клеммы к положительной клемме , но в обычном потоке тока, как мы описали ранее, мы предполагаем, что ток течет от положительной к отрицательной клемме. На следующем изображении мы очень легко поймем течение тока.
Какое бы направление ни было, оно не влияет на протекание тока внутри схемы, легче понять обычный протекание тока от положительного к отрицательному. Одиночное направление Ток равен постоянного тока или постоянного тока и чередует его направление, называемое переменным током или переменным током.
Практические примеры
Давайте посмотрим на два примера, чтобы лучше понять вещи.
1. В этой цепи источник постоянного напряжения 12 В подключен к нагрузке 2 Ом, рассчитайте потребляемую мощность цепи?
В этой схеме полное сопротивление является сопротивлением нагрузки, поэтому R = 2 и напряжение на входе составляет 12 В постоянного тока, поэтому V = 12 В.Текущий ток в цепи будет
I = V / R I = 12/2 = 6 ампер
В качестве мощности (Вт) = Напряжение (В) х Ампер (А), общая мощность составит 12 x 6 = 72 Вт.
Мы также можем рассчитать значение без Ампера.
Мощность (Вт) = Мощность = Напряжение 2 / Сопротивление Мощность = 12 2 /2 = 12 * 12/2 = 72 Вт
Независимо от используемой формулы, выход будет одинаковым.
2. В этой схеме общая потребляемая мощность на нагрузке составляет 30 Вт, если мы подключим источник питания 15 В постоянного тока, какой ток потребуется?
В этой схеме полное сопротивление неизвестно. Входное напряжение питания составляет 15 В постоянного тока, поэтому V = 15 В постоянного тока, а мощность, протекающая через схему, составляет 30 Вт, поэтому P = 30 Вт. Текущий ток в цепи будет
I = P / V I = 30/15 2 Ампер
Итак, для питания схемы на 30 Вт нам нужен источник питания постоянного тока 15 В, способный выдавать ток 2 А постоянного тока или более, так как для схемы требуется ток 2 А.
,В I = V / R, ток прямо пропорционален напряжению, но ток обратно пропорционален напряжению в P = VI?
Это еще один запутанный вопрос, который чаще всего задают в интервью по электротехнике и электронике.
Согласно закону Ома, ток увеличивается при увеличении напряжения (I = V / R), но ток уменьшается при увеличении напряжения согласно формуле (P = VI).Как вы объясните?
, т. Е.
- Согласно закону Ома: I ∝ V (ток прямо пропорционален напряжению. I = V / R)
- Согласно формуле мощности: I ∝ 1 / V (ток обратно пропорционален напряжению. I = P / V)
Короче говоря, согласно закону Ома (V = IR или I = V / R), который показывает, что ток прямо пропорционален напряжению, но согласно P = VI или I = P / V , это показывает, что ток обратно пропорционален напряжению.
Давайте разберемся с этим утверждением.
P = V x I
На самом деле, это зависит от того, как вы увеличиваете параметры, т.е. увеличиваете ли вы напряжение, поддерживая постоянную мощность источника или изменяясь.
- Если мощность источника постоянна, то при увеличении напряжения ток уменьшается.
- Если вы не заботитесь о мощности и просто замените батарею на новую с более высокой номинальной мощностью, это может увеличить ток при увеличении напряжения, так как мощность больше не постоянна i.е. мощность также была увеличена.
В случае трансформатора, когда напряжение увеличивается, то ток уменьшается, потому что мощность остается постоянной, т. Е. Мощность обеих сторон равна P = VI (без учета коэффициента мощности: Cos θ).
В = I x R
По закону Ома ток (I) прямо пропорционален напряжению (В), если сопротивление (R) и температура остаются постоянными.
Согласно формуле мощности, он говорит, что ток обратно пропорционален напряжению, если мощность остается неизменной.
Как мы уже знаем, что в повышающем трансформаторе, если напряжение увеличивается, ток уменьшается там, где мощность одинакова (так как трансформатор только увеличивает или понижает значение тока и напряжения и не меняет значение мощность). Аналогично, напряжение уменьшается при увеличении тока в понижающем трансформаторе.
Та же история есть на электростанции, где выработка электроэнергии постоянна. Если мощность на стороне генерации улучшится, ток и напряжение будут увеличены.
Вкратце:
- Если мощность постоянна = Напряжение обратно пропорционально току , т.е. В ∝ 1 / I в P = VxI .
- Если сопротивление и температура постоянны: Напряжение прямо пропорционально току , то есть В ∝ I в В = IxR .
Именно по этой причине объясняет, почему в законе Ома ток прямо пропорционален напряжению, но обратно пропорционален формуле напряжения в мощности.
Похожие вопросы / ответы:
.