SmartCalc. Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом. СНИП.
JavaScript отключен
К сожалению Ваш браузер не поддерживает JavaScript, или JavaScript отключен в настройках браузера.
Без JavaScript и без поддержки браузером HTML5 работа ресурса невозможна. Если Вы имеете намерение воспользоваться нашим ресурсом,
включите поддержку JavaScript или обновите свой браузер.
Теплотехнический калькулятор ограждающих конструкций
Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом
СНиП 23-02-2003
СП 23-101-2004
ГОСТ Р 54851—2011
СТО 00044807-001-2006
Старая версия калькулятора
Тепловая защита
Защита от переувлажнения
Ссылка на расчет. Отчет по результатам расчета.
Представленный теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий является оценочным и предназначен для предварительного выбора материалов
и проектирования конструкций.
При разработке проекта для проведения точного расчета необходимо обратиться в организацию, обладающую соответствующими полномочиями и разрешениями.
Расчет основан на российской нормативной базе:
- СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
- СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
- ГОСТ Р 54851—2011 «Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче»
- СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий»
Добавьте ссылку на расчет в закладки:
Ссылка на расчет
Или скопируйте ее в буфер обмена:
Москва (Московская область, Россия)
Страна
РоссияАзербайджанАрменияБеларусьГрузияКазахстанКыргызстанМолдоваТуркменистанУзбекистанУкраинаТаджикистан
Регион
Республика АдыгеяРеспублика АлтайАлтайский крайАмурская областьАрхангельская областьАстраханская областьРеспублика БашкортостанБелгородская областьБрянская областьРеспублика БурятияВладимирская областьВолгоградская областьВологодская областьВоронежская областьРеспублика ДагестанДонецкая областьЕврейская автономная областьЗабайкальский крайЗапорожская областьИвановская областьРеспублика ИнгушетияИркутская областьКабардино-Балкарская РеспубликаКалининградская областьРеспублика КалмыкияКалужская областьКамчатский крайКарачаево-Черкесская РеспубликаРеспублика КарелияКемеровская областьКировская областьРеспублика КомиКостромская областьКраснодарский крайКрасноярский крайРеспублика КрымКурганская областьКурская областьЛенинградская областьЛипецкая областьЛуганская областьМагаданская областьРеспублика Марий ЭлРеспублика МордовияМосковская областьМурманская областьНенецкий АО (Архангельская область)Нижегородская областьНовгородская областьНовосибирская областьОмская областьОренбургская областьОрловская областьПензенская областьПермский крайПриморский крайПсковская областьРостовская областьРязанская областьСамарская областьСаратовская областьСахалинская областьСвердловская областьРеспублика Северная Осетия — АланияСмоленская областьСтавропольский крайТамбовская областьРеспублика ТатарстанТверская областьТомская областьТульская областьРеспублика ТываТюменская областьУдмуртская РеспубликаУльяновская областьХабаровский крайРеспублика ХакасияХанты-Мансийский автономный округ — ЮграХерсонская областьЧелябинская областьЧеченская РеспубликаЧувашская Республика — ЧувашияЧукотский АО (Магаданская область)Республика Саха (Якутия)Ямало-Ненецкий автономный округЯрославская область
Населенный пункт
ДмитровКашираМожайскМоскваНаро-ФоминскНовомосковский АОТроицкий АОЧерусти
Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0. 92 | -26 | ˚С |
| Продолжительность отопительного периода | 204 | суток |
| Средняя температура воздуха отопительного периода | -2.2 | ˚С |
| Относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца | 84 | % |
| Условия эксплуатации помещения | ||
| Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) | 4528.8 | °С•сут |
| Месяц | Т, ˚С | E, гПа | Месяц | Т, ˚С | E, гПа | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Январь | -7. 8 | 3.3 | Июль | 19.1 | 15.7 | |
| Февраль | -6.9 | 3.3 | Август | 17.1 | 14.6 | |
| Март | -1.3 | 4.3 | Сентябрь | 11.3 | 10.9 | |
| Апрель | 6.5 | 6. | Октябрь | 5.2 | 7.5 | |
| Май | 13.3 | 10 | Ноябрь | -0.8 | 5.2 | |
| Июнь | 17 | 13.3 | Декабрь | -5.2 | 3.9 | Год | 5.6 | 8.2 |
Жилое помещение (Стена)
Помещение Жилое помещениеКухняВаннаяНенормированноеТехническое помещение
Тип конструкции СтенаПерекрытие над проездомПерекрытие над холодным подвалом, сообщающимся с наружным воздухомПерекрытие над не отапливаемым подвалом со световыми проемами в стенахПерекрытие над не отапливаемым подвалом без световых проемов в стенахЧердачное перекрытиеПокрытие (утепленная кровля)
| Влажность в помещении* | ϕ | % | |
| Коэффициент зависимости положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху | n | ||
| Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности | α(int) | ||
| Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности | α(ext) | ||
| Нормируемый температурный перепад | Δt(n) | °С | |
* — параметр используется при расчете раздела «Защита от переувлажнения ограждающих конструкций» (см. закладку «Влагонакопление»). | |||
Слои конструкции
| № | Тип | Материалы | Толщина, мм | λ | μ (Rп) | Управление | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Внутри | ||||||||||
| Снаружи | Наружный воздухВентилируемый зазор (фасад или кровля)Кровельное покрытие с вентилируемым зазором | |||||||||
Внутри: 20°С (55%) Снаружи: -10°С (85%)
Климатические параметры внутри помещения
Температура
Влажность
Климатические параметры снаружи помещения
Выбранные
Самый холодный месяц
Температура
Влажность
- Тепловая защита
- Влагонакопление
- Тепловые потери
Сопротивление теплопередаче: (м²•˚С)/Вт
| № | Тип | Толщина | Материал | λ | R | Тmax | Тmin |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Термическое сопротивление Rа | |||||||
| Термическое сопротивление Rб | |||||||
| Термическое сопротивление ограждающей конструкции | |||||||
| Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R] | |||||||
| Требуемое сопротивление теплопередаче | |||||||
| Санитарно-гигиенические требования [Rс] | |||||||
| Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ] | |||||||
| Базовое значение поэлементных требований [Rт] | |||||||
Расчет защиты от переувлажнения методом безразмерных величин
Нахождение плоскости максимального увлажнения.
| Координата плоскости максимального увлажнения | X | 0 | мм |
| Сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности конструкции до плоскости максимального увлажнения | Rп(в) | 0 | (м²•ч•Па)/мг |
| Сопротивление паропроницанию от плоскости максимального увлажнения до внешней поверхности конструкции | Rп(н) | 0 | (м²•ч•Па)/мг |
| Условие недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации | Rп.тр(1) | 0 | (м²•ч•Па)/мг |
| Условие ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха | Rп. тр(2) | 0 | (м²•ч•Па)/мг |
Образование конденсата в проветриваемом чердачном перекрытии или вентилируемом зазоре кровли
| Сопротивление паропроницанию конструкции | Rп | 0 | (м²•ч•Па)/мг |
| Требуемое сопротивление паропроницанию | Rп.тр | 0 | (м²•ч•Па)/мг |
Послойный расчет защиты от переувлажнения
| № | Толщина | Материал | μ | Rп | X | Rп(в) | Rп. тр(1) | Rп.тр(2) |
|---|
Тепловые потери через квадратный метр ограждающей конструкции
| Сопротивление теплопередаче | R | ±R, % | Q | ±Q, Вт•ч |
|---|---|---|---|---|
| Санитарно-гигиенические требования [Rс] | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ] | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Базовое значение поэлементных требований [Rт] | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R] | 0 | 0 | 0 | 0 |
| R + 10% | 0 | 0 | 0 | 0 |
| R + 25% | 0 | 0 | 0 | 0 |
| R + 50% | 0 | 0 | 0 | 0 |
| R + 100% | 0 | 0 | 0 | 0 |
Потери тепла через 1 м² за отопительный сезон
кВт•ч
Потери тепла через 1 м² за 1 час при температуре самой холодной пятидневки
Вт•ч
- Сайту 10 лет!
- 15 февраля 2013 года начала функционировать первая версия нашего калькулятора теплотехнического расчета ограждающих конструкций
- Актуализация данных климатологии (СП 131.
13330.2020) - Внесены изменения в БД климатических параметров для России в соответствии с вступившим в действие СП 131.13330.2020 …
13330.2020)- Актуализация климатических параметров для Казахстана
- Внесены изменения в БД климатических параметров для Казахстана в соответствии с действующими нормативными документами …
- Актуализация в соответствии с норматиными документами
- Актуализированы изменения в СП 50.13330.2012 и СП 131.13330.2018 …
- Добавлены проекты
- Добавлены возможности хранения ссылок на расчеты и расчета тепловых потерь здания…
- Добавлен калькулятор тепловой защиты полов по грунту
- Калькулятор позволяет рассчитать уровень тепловой защиты и тепловые потери полов по грунту…
- Открыта группа «В контакте»
- В социальной сети «В контакте» открыта группа, посвященная проекту СмартКалк. ..
..- Для исследователей и экспериментаторов
- Для экспериментаторов, исследователей и вообще всех, кому спокойно не сидится на месте, добавлен тип помещения: «Ненормированное» …
- Расчет каркасных конструкций
- Как рассчитать каркасную конструкцию?
Какие варианты каркасов можно использовать в калькуляторе?
Основной материал
Материал каркаса или швов
Материал:
Плотность ρ:
кг/м³
Удельная теплоемкость (c):
кДж/(кг•°С)
Коэффициент теплопроводности для условий А λ(А):
Вт/(м•°С)
Коэффициент теплопроводности для условий Б λ(Б):
Вт/(м•°С)
Коэффициент паропроницаемости μ:
мг/(м•ч•Па)
Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале ограждающей конструкции Δwcp:
%
Сопротивление паропроницанию Rп:
(м²•ч•Па)/мг
Вставить после:
Как рассчитать параллельное сопротивление.
Параллельное соединение сопротивлений в электрической цепи. Параллельное соединение конденсаторов и катушекПараллельное соединение резисторов — одно из двух видов электрических соединений, когда оба вывода одного резистора соединены с соответствующими выводами другого резистора или резисторов. Зачастую или параллельно для того, чтобы создать более сложные электронные схемы.
Схема параллельного соединения показан на рисунке ниже. При параллельном соединении резисторов, напряжение на всех резисторах будет одинаковым, а протекающий через них ток будет пропорционален их сопротивлению:
Формула параллельного соединения резисторов
Общее сопротивление нескольких резисторов соединенных параллельно определяется по следующей формуле:
Ток, протекающий через отдельно взятый резистор, согласно , можно найти по формуле:
Параллельное соединение резисторов — расчет
Пример №1
При разработке устройства, возникла необходимость установить резистор с сопротивлением 8 Ом.
Если мы просмотрим весь номинальный ряд стандартных значений резисторов, то мы увидим, что резистора с сопротивлением в 8 Ом в нем нет.
Выходом из данной ситуации будет использование двух параллельно соединенных резисторов. Эквивалентное значение сопротивления для двух резисторов соединенных параллельно рассчитывается следующим образом:
Данное уравнение показывает, что если R1 равен R2, то сопротивление R составляет половину сопротивления одного из двух резисторов. При R = 8 Ом, R1 и R2 должны, следовательно, иметь значение 2 × 8 = 16 Ом.
Теперь проведем проверку, рассчитав общее сопротивление двух резисторов:
Таким образом, мы получили необходимое сопротивление 8 Ом, соединив параллельно два резистора по 16 Ом.
Пример расчета №2
Найти общее сопротивление R из трех параллельно соединенных резисторов:
Общее сопротивление R рассчитывается по формуле:
Этот метод расчета может быть использованы для расчета любого количества отдельных сопротивлений соединенных параллельно.
Один важный момент, который необходимо запомнить при расчете параллельно соединенных резисторов – это то, что общее сопротивление всегда будет меньше, чем значение наименьшего сопротивления в этой комбинации.
Как рассчитать сложные схемы соединения резисторов
Более сложные соединения резисторов могут быть рассчитаны путем систематической группировки резисторов. На рисунке ниже необходимо посчитать общее сопротивление цепи, состоящей из трех резисторов:
Для простоты расчета, сначала сгруппируем резисторы по параллельному и последовательному типу соединения.
Резисторы R2 и R3 соединены последовательно (группа 2). Они в свою очередь соединены параллельно с резистором R1 (группа 1).
Последовательное соединение резисторов группы 2 вычисляется как сумма сопротивлений R2 и R3:
В результате мы упрощаем схему в виде двух параллельных резисторов. Теперь общее сопротивление всей схемы можно посчитать следующим образом:
Расчет более сложных соединений резисторов можно выполнить используя законы Кирхгофа.
Ток, протекающий в цепи параллельно соединенных резисторах
Общий ток I протекающий в цепи параллельных резисторов равняется сумме отдельных токов, протекающих во всех параллельных ветвях, причем ток в отдельно взятой ветви не обязательно должен быть равен току в соседних ветвях.
Несмотря на параллельное соединение, к каждому резистору приложено одно и то же напряжение. А поскольку величина сопротивлений в параллельной цепи может быть разной, то и величина протекающего тока через каждый резистор тоже будет отличаться (по определению закона Ома).
Рассмотрим это на примере двух параллельно соединенных резисторов. Ток, который течет через каждый из резисторов (I1 и I2) будет отличаться друг от друга поскольку сопротивления резисторов R1 и R2 не равны.
Однако мы знаем, что ток, который поступает в цепь в точке «А» должен выйти из цепи в точке «B» .
Первое правило Кирхгофа гласит: «Общий ток, выходящий из цепи равен току входящий в цепь».
Таким образом, протекающий общий ток в цепи можно определить как:
Затем с помощью закона Ома можно вычислить ток, который протекает через каждый резистор:
Ток, протекающий в R1 = U ÷ R1 = 12 ÷ 22 кОм = 0,545 мА
Ток, протекающий в R 2 = U ÷ R2 = 12 ÷ 47 кОм = 0,255 мА
Таким образом, общий ток будет равен:
I = 0,545 мА + 0,255 мА = 0,8 мА
Это также можно проверить, используя закон Ома:
I = U ÷ R = 12 В ÷ 15 кОм = 0,8 мА (то же самое)
где 15кОм — это общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов (22 кОм и 47 кОм)
И в завершении хочется отметить, что большинство современных резисторов маркируются цветными полосками и назначение ее можно узнать .
Параллельное соединение резисторов — онлайн калькулятор
Чтобы быстро вычислить общее сопротивление двух и более резисторов, соединенных параллельно, вы можете воспользоваться следующим онлайн калькулятором:
Подведем итог
Когда два или более резистора соединены так, что оба вывода одного резистора соединены с соответствующими выводами другого резистора или резисторов, то говорят, что они соединены между собой параллельно.
Напряжение на каждом резисторе внутри параллельной комбинации одинаковое, но токи, протекающие через них, могут отличаться друг от друга, в зависимости от величины сопротивлений каждого резистора.
Эквивалентное или полное сопротивление параллельной комбинации всегда будет меньше минимального сопротивления резистора входящего в параллельное соединение.
Каждый в этой жизни сталкивался с резисторами. Люди с гуманитарными профессиями, как и все, изучали в школе на уроках физики проводники электрического тока и закон Ома.
С резисторами также имеют дело студенты технических университетов и инженеры различных производственных предприятий. Перед всеми этими людьми, так или иначе, вставала задача расчёта электрической цепи при различных видах соединения резисторов. В данной статье речь пойдёт о расчёте физических параметров, характеризующих цепь.
Виды соединений
Резистор — пассивный элемент , присутствующий в каждой электрической цепи. Он предназначен для того, чтобы сопротивляться электрическому току.
Существует два вида резисторов:
- Постоянные.
- Переменные.
Зачем же спаивать проводники друг с другом? Например, если для какой-то электрической цепи нужно определённое сопротивление. А среди номинальных показателей нужного нет. В таком случае необходимо подобрать элементы схемы с определёнными значениями сопротивления и соединить их. В зависимости от вида соединения и сопротивлений пассивных элементов мы получим какое-то определённое сопротивление цепи. Оно называется эквивалентным. Его значение зависит от вида спайки проводников. Существует три вида соединения проводников:
- Последовательное.
- Параллельное.
- Смешанное.
Значение эквивалентного сопротивления в цепи считается достаточно легко. Однако, если резисторов в схеме очень много, то лучше воспользоваться специальным калькулятором, который считает это значение. При ведении расчёта вручную, чтобы не допускать ошибок, необходимо проверять, ту ли формулу вы взяли.
Последовательное соединение проводников
В последовательной спайке резисторы идут как бы друг за другом. Значение эквивалентного сопротивления цепи равно сумме сопротивлений всех резисторов. Особенность схем с такой спайкой заключается в том, что значение тока постоянно . Согласно закону Ома, напряжение в цепи равно произведению тока и сопротивления. Так как ток постоянен, то для вычисления напряжения на каждом резисторе, достаточно перемножить значения. После этого необходимо сложить напряжения всех резисторов, и тогда мы получим значение напряжения во всей цепи.
Расчёт очень простой. Так как с ним имеют дело в основном инженеры-разработчики, то для них не составит труда сосчитать всё вручную. Но если резисторов очень много, то проще воспользоваться специальным калькулятором.
Примером последовательного соединения проводников в быту является ёлочная гирлянда.
Параллельное соединение резисторов
При параллельном соединении проводников эквивалентное сопротивление в цепи считается по-другому.
Немного сложнее, чем при последовательном.
Его значение в таких цепях равняется произведению сопротивлений всех резисторов, делённому на их сумму. А также есть и другие варианты этой формулы. Параллельное соединение резисторов всегда снижает эквивалентное сопротивление цепи. То есть, его значение всегда будет меньше, чем наибольшее значение какого-то из проводников.
В таких схемах значение напряжения постоянно . То есть значение напряжения во всей цепи равно значениям напряжений каждого из проводников. Оно задаётся источником напряжения.
Сила тока в цепи равна сумме всех токов, протекающих через все проводники. Значение силы тока, протекающего через проводник. равно отношению напряжения источника к сопротивлению этого проводника.
Примеры параллельного соединения проводников:
- Освещение.
- Розетки в квартире.
- Производственное оборудование.
Для расчёта схем с параллельным соединением проводников лучше пользоваться специальным калькулятором.
Если в схеме много резисторов, спаянных параллельно, то гораздо быстрее вы посчитаете эквивалентное сопротивление с помощью этого калькулятора.
Смешанное соединение проводников
Этот вид соединения состоит из каскадов резисторов . Например, у нас есть каскад из 10 проводников, соединённых последовательно, и после него идёт каскад из 10 проводников, соединённых параллельно. Эквивалентное сопротивление этой схемы будет равно сумме эквивалентных сопротивлений этих каскадов. То есть, по сути, здесь последовательное соединение двух каскадов проводников.
Многие инженеры занимаются оптимизацией различных схем. Её целью является уменьшение количества элементов в схеме за счёт подбора других, с подходящими значениями сопротивлений. Сложные схемы разбиваются на несколько небольших каскадов, ведь так гораздо проще вести расчёты.
Сейчас, в двадцать первом веке, инженерам стало гораздо проще работать. Ведь несколько десятилетий назад все расчёты производились вручную.
А сейчас программисты разработали специальный калькулятор для расчёта эквивалентного сопротивления цепи. В нём запрограммированы формулы, по которым ведутся расчёты.
В этом калькуляторе можно выбрать вид соединения, и потом ввести в специальные поля значения сопротивлений. Через несколько секунд вы уже увидите это значение.
На практике нередко встречается задача нахождения сопротивления проводников и резисторов при различных способах соединения. В статье рассмотрено, как рассчитывается сопротивление при и некоторые другие технические вопросы.
Сопротивление проводника
Все проводники имеют свойство препятствовать течению электрического тока, его принято называть электрическим сопротивлением R, оно измеряется в омах. Это основное свойство проводниковых материалов.
Для ведения электротехнических расчётов применяется удельное сопротивление — ρ Ом·м/мм 2 . Все металлы — хорошие проводники, наибольшее применение получили медь и алюминий, гораздо реже применяется железо.
Лучший проводник — серебро, оно применяется в электротехнической и электронной промышленности. Широко распространены сплавы с высоким значением сопротивления.
При расчёте сопротивления используется известная из школьного курса физики формула:
R = ρ · l/S, S — площадь сечения; l — длина.
Если взять два проводника, то их сопротивление при параллельном соединении станет меньше из-за увеличения общего сечения.
и нагрев проводника
Для практических расчётов режимов работы проводников применяется понятие плотности тока — δ А/мм 2 , она вычисляется по формуле:
δ = I/S, I — ток, S — сечение.
Ток, проходя по проводнику, нагревает его. Чем больше δ, тем сильнее нагревается проводник. Для проводов и кабелей разработаны нормы допустимой плотности, которые приводятся в Для проводников нагревательных устройств существуют свои нормы плотности тока.
Если плотность δ выше допустимой, может произойти разрушение проводника, например, при перегреве кабеля у него разрушается изоляция.
Правилами регламентируется производить расчёт проводников на нагрев.
Способы соединения проводников
Любой проводник гораздо удобнее изображать на схемах как электрическое сопротивление R, тогда их легко читать и анализировать. Существует всего три способа соединения сопротивлений. Первый способ самый простой — последовательное соединение.
На фото видно, что полное сопротивление равно: R = R 1 + R 2 + R 3 .
Второй способ более сложный — параллельное соединение. Расчёт сопротивления при параллельном соединении выполняется поэтапно. Рассчитывается полная проводимость G = 1/R, а затем полное сопротивление R = 1/G.
Можно поступить и по-другому, прежде рассчитать общее сопротивление при R1 и R2, после этого повторить операцию и найти R.
Третий способ соединения наиболее сложный — смешанное соединение, то есть присутствуют все рассмотренные варианты. Схема приведена на фото.
Для расчёта этой схемы её следует упростить, для этого заменяют резисторы R2 и R3 одним R2,3.
Получается несложная схема.
R2,3,4 = R2,3 · R4/(R2,3 + R4).
Схема становится ещё проще, в ней остаются резисторы, имеющие последовательное соединение. В более сложных ситуациях используется этот же метод преобразования.
Виды проводников
В электронной технике, при производстве проводники представляют собою тонкие полоски медной фольги. Ввиду малой длины сопротивление у них незначительно, им во многих случаях можно пренебречь. Для этих проводников сопротивление при параллельном соединении уменьшается вследствие увеличения сечения.
Большой раздел проводников представляют обмоточные провода. Они выпускаются разных диаметров — от 0,02 до 5,6 миллиметра. Для мощных трансформаторов и электродвигателей выпускаются медные шинки прямоугольного сечения. Иногда при ремонте заменяют провод большого диаметра на несколько параллельно соединённых меньшего размера.
Особый раздел проводников представляют провода и кабели, промышленность предоставляет широчайший выбор марок для самых различных нужд.
Нередко приходится заменять один кабель на несколько, меньшего сечения. Причины этого бывают самые различные, например, кабель сечением 240 мм 2 очень трудно прокладывать по трассе с крутыми изгибами. Его заменяют на 2×120 мм 2 , и проблема решена.
Расчёт проводов на нагрев
Проводник нагревается протекающим током, если его температура превысит допустимую, наступает разрушение изоляции. ПУЭ предусматривает расчёт проводников на нагрев, исходными данными для него являются сила тока и условия внешней среды, в которой проложен проводник. По этим данным из таблиц в ПУЭ выбирается рекомендуемое проводника или кабеля).
На практике встречаются ситуации, когда нагрузка на действующий кабель сильно возросла. Существует два выхода ‒ заменить кабель на другой, это бывает дорого, или параллельно ему проложить ещё один, чтобы разгрузить основной кабель. В этом случае сопротивление проводника при параллельном соединении уменьшается, следовательно падает выделение тепла.
Чтобы правильно выбрать сечение второго кабеля, пользуются таблицами ПУЭ, важно при этом не ошибиться с определением его рабочего тока.
В этой ситуации охлаждение кабелей будет даже лучше, чем у одного. Рекомендуется рассчитать сопротивление при параллельном соединении двух кабелей, чтобы точнее определить их тепловыделение.
Расчёт проводников на потерю напряжения
При расположении потребителя R н на большом расстоянии L от источника энергии U 1 возникает довольно большое на проводах линии. К потребителю R н поступает напряжение U 2 значительно ниже начального U 1 . Практически в качестве нагрузки выступает различное электрооборудование, подключаемое к линии параллельно.
Для решения проблемы производят расчет сопротивления при параллельном соединении всего оборудования, так находится сопротивление нагрузки R н. Далее следует определить сопротивление проводов линии.
R л = ρ · 2L/S,
Здесь S — сечение провода линии, мм 2 .
Проверим справедливость показанных здесь формул на простом эксперименте.
Возьмём два резистора МЛТ-2 на 3 и 47 Ом и соединим их последовательно.
Затем измерим общее сопротивление получившейся цепи цифровым мультиметром. Как видим оно равно сумме сопротивлений резисторов, входящих в эту цепочку.
Замер общего сопротивления при последовательном соединении
Теперь соединим наши резисторы параллельно и замерим их общее сопротивление.
Измерение сопротивления при параллельном соединении
Как видим, результирующее сопротивление (2,9 Ом) меньше самого меньшего (3 Ом), входящего в цепочку. Отсюда вытекает ещё одно известное правило, которое можно применять на практике:
При параллельном соединении резисторов общее сопротивление цепи будет меньше наименьшего сопротивления, входящего в эту цепь.
Что ещё нужно учитывать при соединении резисторов?
Во-первых, обязательно учитывается их номинальная мощность. Например, нам нужно подобрать замену резистору на 100 Ом и мощностью 1 Вт . Возьмём два резистора по 50 Ом каждый и соединим их последовательно. На какую мощность рассеяния должны быть рассчитаны эти два резистора?
Поскольку через последовательно соединённые резисторы течёт один и тот же постоянный ток (допустим 0,1 А ), а сопротивление каждого из них равно 50 Ом , тогда мощность рассеивания каждого из них должна быть не менее 0,5 Вт .
В результате на каждом из них выделится по 0,5 Вт мощности. В сумме это и будет тот самый 1 Вт .
Данный пример достаточно грубоват. Поэтому, если есть сомнения, стоит брать резисторы с запасом по мощности.
Подробнее о мощности рассеивания резистора читайте .
Во-вторых, при соединении стоит использовать однотипные резисторы, например, серии МЛТ. Конечно, нет ничего плохого в том, чтобы брать разные. Это лишь рекомендация.
В каждой электрической схеме присутствует резистор, имеющий сопротивление электрическому току. Резисторы бывают двух типов: постоянные и переменные. Во время разработки любой электрической схемы и ремонта электронных изделий часто приходится применять резистор, обладающий необходимым номиналом.
Несмотря на то что для резисторов предусмотрены различные номиналы , может случиться так, что не будет возможности найти необходимый или же вообще ни один элемент не сможет обеспечить требуемый показатель.
Решением этой проблемы может стать применение последовательного и параллельного соединения.
Ознакомившись с этой статьей, вы узнаете об особенностях выполнения расчета и подбора различных номиналов сопротивлений.
Часто при изготовлении какого-либо устройства используют резисторы, которые соединяются в соответствии с последовательной схемой. Эффект от применения такого варианта сборки сводится к увеличению общего сопротивления цепи. Для данного варианта соединения элементов создаваемое ими сопротивление рассчитывается как сумма номиналов. Если же сборка деталей выполняется по параллельной схеме, то здесь потребуется рассчитать сопротивление , используя нижеописанные формулы.
К схеме параллельного соединения прибегают в ситуации, когда стоит задача по снижению суммарного сопротивления, а, помимо этого, увеличения мощности для группы элементов, подключенных по параллельной схеме, которое должно быть больше, чем при их отдельном подключении.
Расчет сопротивления
В случае подключения деталей друг с другом, с применением параллельной схемы для расчета суммарного сопротивления, будет использоваться следующая формула:
R(общ)=1/(1/R1+1/R2+1/R3+1/Rn).
- R1- R3 и Rn – резисторы, подсоединенные по параллельной схеме.
Причем, если цепь создается на основе только двух элементов, то для определения суммарного номинального сопротивления следует использовать такую формулу:
R(общ)=R1*R2/R1+R2.
- R(общ) – суммарное сопротивление;
- R1 и R2 – резисторы, подсоединенные по параллельной схеме.
Универсальная схема расчета
Применительно к радиотехнике следует уделить внимание одному важному правилу: если подключаемые друг к другу элементы по параллельной схеме имеют одинаковый показатель , то для расчета суммарного номинала необходимо общее значение разделить на число подключенных узлов:
- R(общ) – суммарное значение сопротивления;
- R – номинал резистора, подсоединенного по параллельной схеме;
- n – число подключенных узлов.
Особое внимание следует обратить на то, что конечный показатель сопротивления в случае использования параллельной схемы подключения обязательно будет меньше по сравнению с номиналом любого элемента, подключаемого в цепь.
Пример расчета
Для большей наглядности можно рассмотреть следующий пример: допустим, у нас есть три резистора, чьи номиналы соответственно равны 100, 150 и 30 Ом. Если воспользоваться первой формулой для определения общего номинала, то получим следующее:
R(общ)=1/(1/100+1/150+1/30)=1/(0,01+0,007+0,03)=1/0,047=21,28Ом.
Если выполнить несложные расчеты, то можно получить следующее: для цепи, включающей в себя три детали, где наименьший показатель сопротивления составляет 30 Ом, результирующее значение номинала будет равно 21,28 Ом. Этот показатель будет меньше минимального значения номинала в цепи практически на 30%.
Важные нюансы
Обычно для резисторов параллельное соединение применяется тогда, когда стоит задача по созданию сопротивления большей мощности. Для ее решения потребуются резисторы, которые должны иметь равные показатели сопротивления и мощности. При таком варианте определить общую мощность можно следующим образом : мощность одного элемента необходимо перемножить с суммарным числом всех резисторов, из которых состоит цепь, подсоединенных друг с другом в соответствии с параллельной схемой.
Скажем, если нами будут использоваться пять резисторов, чей номинал составляет 100 Ом, а мощность каждого равна 1 Вт, которые присоединены друг к другу в соответствии с параллельной схемой, то суммарный показатель сопротивления будет равен 20 Ом, а мощность составит 5 Вт.
Если взять те же резисторы, но подсоединить их в соответствии с последовательной схемой, то конечная мощность составит 5 Вт, а суммарный номинал будет равен 500 Ом.
Заключение
Параллельная схема подключения резисторов очень востребована по той причине, что часто возникает задача по созданию такого номинала, которого невозможно добиться при помощи простого параллельного соединения. При этом процедура расчета этого параметра отличается достаточной сложностью , где необходимо учитывать разные параметры.
Здесь важная роль отводится не только количеству подключаемых элементов, но и рабочим параметрам резисторов — прежде всего, сопротивлению и мощности. Если один из подключаемых элементов будет иметь неподходящий показатель, то это не позволит эффективно решить задачу по созданию требуемого номинала в цепи.
Калькулятор формул уравнений закона Ома
Электрические отношения между сопротивлением (R), током (I), мощностью (P) и напряжением (E) определяются законом Ома. Один Ом определяется как сопротивление, которое позволяет ток в один ампер при разности потенциалов в 1 вольт.
Решение для сопротивления при заданном напряжении и токе
Входы:
Преобразование:
Ток (I)
= 0
Ампер
= НЕ РАСЧИТАНО 9 Выберите для решения для другого неизвестного
Решите для мощности с учетом напряжения и тока | ||
Решите для мощности с учетом сопротивления и тока 903209 90494 | Определите мощность с учетом сопротивления и текущий | |
Решение для тока при заданных сопротивлении и напряжении | ||
Решение для тока при заданных мощности и напряжении | Решите для текущей мощности и сопротивления | |
Рассчитать сопротивление при заданной мощности и токе | ||
Рассчитать сопротивление при заданных напряжении и мощности | ||
Рассчитать сопротивление, зная напряжение и ток | ||
Рассчитать напряжение, зная ток и сопротивление 3 | 9004 9004 043||
Решите для напряжения, данной мощности и сопротивления |
Где
| P | = | мощность |
| E | = | напряжение |
| I | = | ток |
| = | 4 3 сопротивления |
Справочник — Книги:
Неизвестный Автор.