Как рассчитать ампераж зная мощность и напряжение: определяем число ватт и ампер

Как рассчитать мощность тока по формулам с примерами расчетов: определения и разъяснения

Такое физическое понятие, как мощность тока, играет важную роль в электрике. Зная его значение, проводят выбор трансформаторов и генераторов доя больших предприятий.

В домашних условиях мощность также важна. Опираясь на нее, можно максимально правильно подобрать технику и провести электрическую сеть.

Рассмотрим способы расчета при помощи известных силы тока, напряжения и сопротивления.

Определение в физике

Согласно школьному курсу физики, мощность является величиной скалярной. То есть в каждый момент времени она характеризуется определенным числом.

Определение гласит, что она равняется отношению выполненной работы за промежуток времени, к этому же времени. Формула имеет следующий вид: P=dA/dt, гдеdA – это работа, а dt – промежуток времени, потраченный на ее выполнение.

Для бытового использования достаточно знать, что она показывает, насколько быстро будет выполнена работа.

В электрических схемах и в инструкциях к товарам она может обозначаться тремя вариантами: P, W и N. Единицами измерения мощности являются Ватты. При достаточно больших значениях могут использовать киловатты.

Напряжение электричества можно рассчитать при помощи формулы: P=UI, где U – это напряжение цепи, а I – ток, который проходит на заданном участке. Таким образом, зная напряжение и силу тока, можно рассчитать потребление.

При постоянном токе

Существуют два вида тока: постоянный и переменный. Рассмотрим первый вариант.

Постоянный ток на всем промежутке времени не изменяется по величине и направлению.Это наиболее простой вид для расчетов. Для определения достаточно подставить имеющиеся данные в формулу P=UI.

Использую закон Ома для постоянного тока I=U/R, где R – сопротивление проводника, можно преобразовать формулу. В результате получим новый формат для расчета при помощи напряжения и сопротивления: P=U^2/R или при известных силу тока и сопротивлении: P=I^2*R.

При переменном токе

Ток, который со временем меняет свое значение и направление, называется переменным. В этом случае понятие делится на полную, активную и реактивную части. Также присутствует коэффициент мощности. Рассмотрим эти понятия детальнее.

Активная часть рассчитывается при помощи формулы P=UIcosФ, где Ф – это измеряемая в градусах разница между начальными фазами двух изменяемых величин. Иными словами, Ф означает сдвиг фаз. Единицами измерения активного напряжения являются Ватты.

Чтобы определить значение полной части, достаточно подставить имеющиеся силу тока и напряжение в формулу S=UI. Измеряется она в Ваттах либо Вольт-Амперах.

Реактивная составная исходит из формулы Q=UIsinФ. 2), где sqrt – это квадратный корень из значения в скобках. Это выражение подходит для однофазной сети.

Если проводка имеет три фазы, то вид формулы слегка меняется. Так, для определения полной составной используют те же силу тока и фазное напряжение: S=3UI. Если напряжение на фазах неизвестно, то используют линейное значение: S=1.73UI. Цифра 1.73 – это корень из 3.

Аналогичным способом происходит видоизменение для активной и реактивной мощностей. Так, для первого вида имеем: P=3UIcosФ или P=1.73UIcosФ. Реактивная рассчитывается по формуле: Q=3UIsinФ илиQ=1.73UIsinФ.

Зная теорию, можно определить необходимую мощность и, опираясь на это значение, произвести монтаж сети или покупку нужной техники.

Расчет мощности для электродвигателя

Электродвигатель преобразовывает электрическую энергию в механическую. Часто используется на предприятиях.  Для подбора трансформаторов или самой проводки к нему, необходимо знать механическую мощность на валу. Необходимая для расчетов информация подается в паспорте прибора или на торце. Рассмотрим пример.

Согласно поданной информации: Р=160 киловатт, КПД=94%, cosФ=0.9, U=380 Вольт. Зная эти значения, можно без труда определить активную мощность: P=P/n, где n=КПД/100=0.94. Тогда получим P=160000/0.94=170213 Вт.

Полная мощность будет равна S=P/cosФ=170213/0.9=189126 Вт. Опираясь на это значение, выбирают необходимые трансформаторы и параметры электрической сети.

При разных типах соединений

В зависимости от сложности схемы и количества элементов в ней, бывают соединения параллельные и последовательные.

При необходимости определить значение мощности на конкретном участке, тип соединения играет большую роль. Так, при последовательном виде нужно будет знать напряжение, а при параллельном – силу тока. Рассмотрим два разных случая.

Перед нами последовательное соединение с заданными параметрами. Согласно законам физики, найдем общую силу тока: I=U/(I1+I2)=12/20=0. 6 А. Общую мощность для всей сети находим из формулы: P=UI=0.6*10=6 Вт. В нашем случае сопротивление на обоих резисторах имеет одинаковое значение. В этом случае напряжение будет равно: U=IR=0.6*10=6 В. Тогда мощность на резисторах вычислим по формуле: P=UI=6*0.6=3.6 Вт.

Рассмотрим случай с параллельным соединением.Отличается расчёт тем, что нужно находить силу тока на каждом участке: I1=U/R1=12 А, I2=U/R2=6 А. Аналогично на каждом из участков будет разное значение мощности: P1=12*6=72 Вт, P2=12*12=144 Вт. Общая мощность будет равна: P=UI=12*(6+12)=216 Вт.

Чтобы убедиться в правильности расчетов, можно использовать аналогичные формулы с использованием сопротивления. Для начала нужно найти общее сопротивление цепи: R=(R1*R2)/(R1+R2)=0. 66 Ом. При помощи полученного значения находим силу тока I=12/0.66=18 А. Мощность находим при помощи формулы P=12*18=216 Вт. Цифры сошлись, значит все расчеты проведены правильно.

Как видим, мощность можно вычислить несколькими способами. Отличаться они будут заданными исходными параметрами и самим видом электрической цепи. Правильно определить мощность несложно. Достаточно лишь тщательно и без спешки произвести математические расчеты.

формулы расчета на 220в и 380в

Включение потребителей в бытовые или промышленные электрические сети с использованием кабеля меньшей мощности, чем это необходимо, может вызвать серьезные негативные последствия. В первую очередь это приведет к постоянному срабатыванию автоматических выключателей или перегоранию плавких предохранителей. При отсутствии защиты питающий провод или кабель может перегореть. В результате перегрева изоляция оплавляется, а между проводами возникает короткое замыкание. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо заранее выполнить расчет тока по мощности и напряжению, в зависимости от имеющейся однофазной или трехфазной электрической сети.

Содержание

Для чего нужен расчет тока

Расчет величины тока по мощности и напряжению выполняется еще на стадии проектирования электрических сетей объекта. Полученные данные позволяют правильно выбрать питающий кабель, к которому будут подключаться потребители. Для расчетов силы тока используется значение напряжения сети и полной нагрузки электрических приборов. В соответствии с величиной силы тока выбирается сечение жил кабелей и проводов.

Если все потребители в доме или квартире известны заранее, то выполнение расчетов не представляет особой сложности. В дальнейшем проведение электромонтажных работ значительно упрощается. Таким же образом проводятся расчеты для кабелей, питающих промышленное оборудование, преимущественно электрические двигатели и другие механизмы.

Расчет тока для однофазной сети

Измерение силы тока производится в амперах. Для расчета мощности и напряжения используется формула I = P/U, в которой P является мощностью или полной электрической нагрузкой, измеряемой в ваттах. Данный параметр обязательно заносится в технический паспорт устройства. U – представляет собой напряжение рассчитываемой сети, измеряемое в вольтах.

Взаимосвязь силы тока и напряжения хорошо просматривается в таблице:

Электрические приборы и оборудование	Потребляемая мощность (кВт)	Сила тока (А)
Стиральные машины	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Электрические плиты стационарные	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
Микроволновые печи	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Посудомоечные машины	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Холодильники, морозильные камеры	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Электрический подогрев полов	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Мясорубка электрическая	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Чайник электрический	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Таким образом, взаимосвязь мощности и силы тока дает возможность выполнить предварительные расчеты нагрузок в однофазной сети. Таблица расчета поможет подобрать необходимое сечение провода, в зависимости от параметров.

Диаметры жил проводников (мм)	Сечение жил проводников (мм2)	Медные жилы		Алюминиевые жилы
		Сила тока (А)	Мощность (кВт)	Сила (А)	Мощность (кВт)
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

Расчет тока для трехфазной сети

В случае использования трехфазного электроснабжения вычисление силы тока производится по формуле: I = P/1,73U, в которой P означает потребляемую мощность, а U – напряжение в трехфазной сети. 1,73 является специальным коэффициентом, применяемым для трехфазных сетей.

Так как напряжение в этом случае составляет 380 вольт, то вся формула будет иметь вид: I = P/657,4.

Точно так же, как и в однофазной сети, диаметр и сечение проводников можно определить с помощью таблицы, отражающей зависимости этих параметров от различных нагрузок.

Диаметры жил проводников (мм)	Сечение жил проводников (мм2)	Медные жилы		Алюминиевые жилы
		Сила тока (А)	Мощность (кВт)	Сила (А)	Мощность (кВт)
0,8	0,5	6	2,25
0,98	0,75	10	3,8
1,13	1,0	14	5,3
1,38	1,5	15	5,7	10	3,8
1,6	2,0	19	7,2	14	5,3
1,78	2,5	21	7,9	16	6,0
2,26	4,0	27	10,0	21	7,9
2,76	6,0	34	12,0	26	9,8
3,57	10,0	50	19,0	38	14,0
4,51	16,0	80	30,0	55	20,0
5,64	25,0	100	38,0	65	24,0

В некоторых случаях расчет тока по напряжению и мощности следует проводить с учетом полной реактивной мощности, присутствующей в электродвигателях, сварочном и другом оборудовании. Для таких устройств коэффициент мощности будет равен 0,8.

Как рассчитать мощность тока

Как рассчитать силу тока

••• RomoloTavani/iStock/GettyImages

Обновлено 14 марта 2018 г.

Автор Andrea Becker

рассчитать потребляемую мощность. Величина тока, протекающего по проводу, измеряется в амперах или амперах. Эквивалентом доступной электроэнергии в источнике питания является напряжение или вольты. Наконец, мощность, производимая электричеством, измеряется в ваттах. Все эти измерения взаимосвязаны при расчете потребления электроэнергии.

Вычисление по ваттам и вольтам

Найдите мощность устройства, потребляющего электричество. Любое устройство, потребляющее энергию, называется нагрузкой. Примеры нагрузок включают лампочку и микроволновую печь. Мощность в ваттах часто указана на самом устройстве, но если вы не можете найти номер, возможно, вам придется проверить руководство пользователя.

Определите напряжение вашего источника питания. В Соединенных Штатах большинство бытовых розеток работают на 120 вольт, хотя некоторые, например, электрические плиты или сушилки, часто работают на 220 вольт. Если вашим источником питания является батарея, вам нужно будет посмотреть напряжение. Большие батареи часто 9или 12 вольт, в то время как меньшие батареи с закрытыми элементами, такие как C, AA или AAA, работают от 1 до 3 вольт, в зависимости от размера и состава.

Разделите номинальную мощность на напряжение источника питания. Например, если у вас есть 100-ваттная лампочка в светильнике, подключенном к 120-вольтовой розетке, она будет потреблять 0,83 ампера.

Вычисление в омах и вольтах

Электричество, протекающее по проводам в вашем доме, часто сравнивают с водой, протекающей по шлангу. Вы можете наблюдать размер шланга, количество протекающей через него воды, давление воды и результат разбрызгивания воды. Для электричества протекание тока ограничено сопротивлением протеканию, измеряемым в Омах.

Используйте закон Ома для расчета силы тока с использованием сопротивления. Многие приборы имеют указанное сопротивление. Провод, соединяющий цепь, также имеет переменное сопротивление. В том же смысле через садовый шланг можно пропустить меньше воды, чем через пожарный шланг. Вам не нужно включать это сопротивление, если у вас нет большого количества проводов или вам не нужно быть очень точным.

Найдите напряжение вашего источника питания, как если бы вы вычисляли его из ватт и вольт.

Закон Ома гласит, что напряжение равно произведению силы тока на сопротивление, поэтому, если вы разделите напряжение вашего источника питания на сопротивление нагрузки, вы найдете амперы. Например, если вы подключите фен на 40 Ом к розетке с напряжением 220 вольт, прибор будет потреблять 5,5 ампер.

Вещи, которые вам понадобятся

• Калькулятор
• Предмет или руководство пользователя
• Технические характеристики электрической системы

• Расчеты приведены для одной нагрузки. При расчете силы тока для нескольких нагрузок вы можете просто сложить номинальные мощности вместе, но сопротивление может меняться в зависимости от конфигурации цепи.

Предупреждения

• Соблюдайте осторожность при работе с электричеством и дважды проверьте свои расчеты у квалифицированного специалиста, если вы рассчитываете силу тока для домашней электрической системы.

Related Articles

References

• Science Hobbyist: How are Watts, Ohms, Amps, and Volts Related
• Battery University: Confusion with Voltages
• Physics Classroom: Ohm’s Law

Tips

• The Описанные расчеты относятся к одной нагрузке. При расчете силы тока для нескольких нагрузок вы можете просто добавить номинальную мощность, но сопротивление может меняться в зависимости от конфигурации цепи.

Предупреждения

• Соблюдайте осторожность при работе с электричеством и дважды проверьте свои расчеты у квалифицированного специалиста, если вы рассчитываете силу тока для домашней электросистемы.

Об авторе

Андреа Беккер, проживающая в Уэнатчи, штат Вашингтон, специализируется в области биологии, экологии и наук об окружающей среде. Она написала рецензируемые статьи в «Журнале управления дикой природой», программные документы и учебные материалы. Она имеет степень магистра наук в области управления дикой природой Университета штата Айова. Однажды во время работы на нее напал медведь гризли.

Как рассчитать силу тока при планировании проекта установки освещения

Промышленное освещение Светодиодное освещение

К Ларсон Электроникс на 8 ноября 2018 г.

При планировании проекта установки освещения важно знать, с какой силой тока может безопасно работать осветительная арматура или устройство. Но что такое сила тока и как она измеряется? Ампер — это форма измерения текущей скорости потока электронов. Ток (I) является одной из трех основных единиц электричества. Два других — это напряжение (v) и сопротивление (R). Ампер — общепринятая стандартная единица измерения скорости электрического тока, протекающего через электрический компонент, например провод.

Расчет силы тока

Простая формула для расчета силы тока состоит в том, чтобы разделить ватты на вольты. Так, например, если мощность осветительного прибора, с которым вы работаете, составляет 60 ватт, а напряжение 12 вольт, разделите 60 на 12, и вы получите пять, то есть ампер.

Существуют инструменты, которые также можно использовать для расчета силы тока, например, мультиметр. Этот инструмент представляет собой небольшое ручное устройство, которое может измерять сопротивление, напряжение и силу тока. Если вы планируете использовать такой инструмент, важно знать, какой рейтинг имеет конкретная модель, которую вы используете. Например, мультиметры будут рассчитаны на определенный ток. Если вы используете мультиметр, рассчитанный на 10 ампер, но пропускаете через него 200 ампер, предохранитель мультиметра сломается.

Понимание и измерение силы тока важно при работе над осветительными или электрическими проектами, поскольку вы должны убедиться, что используемые провода или осветительные приборы не потребляют больше тока, чем они могут выдержать и рассчитаны. В приведенном выше примере проводка в механизме может выдерживать электрический ток до пяти ампер и не более, в зависимости от используемых вольт и ватт. Обязательно проверьте все провода в розетке на силу тока, чтобы узнать, какой ток она может выдержать, прежде чем устанавливать лампы определенной мощности.

Larson Electronics предлагает широкий выбор осветительных приборов для всех видов промышленных и коммерческих нужд, каждый из которых имеет подробное описание с указанием напряжения, мощности и других важных характеристик, чтобы вы могли надлежащим образом планировать свои проекты освещения и электроснабжения.

Сообщение с тегами: ампер расчет силы тока электронная почта Светодиодный мультиметр

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Будьте в курсе новых продуктов, кодов скидок и последних новостей от Larson Electronics!

100% конфиденциальность.

Последние сообщения

Разнообразный

Остановить распространение вируса короны COVID-19 на мобильных устройствах

Larson Electronics UV Tablet Box В настоящее время многие компании полагаются на мобильные устройства, включая планшеты, телефоны и цифровые планшеты, во время работы….

Разнообразный

Покупайте и сдавайте в аренду тележки с ультрафиолетовым излучением для борьбы с вирусом короны COVID-19

Larson Electronics Тележки с УФ-светом – компании по аренде Компании по аренде или компании, предлагающие оборудование в аренду или во временное пользование,…

Разнообразный

Быстрая дезинфекция личных устройств с помощью коробок и ламп для УФ-дезинфекции

Настольный ультрафиолетовый санитарный светильник Larson Electronics Установите специальную санитарную зону для персональных устройств для дезинфекции коронирусного вируса COVID-19.