Формула силы тока через мощность: Как найти силу тока с помощью формул и измерительных приборов

Содержание

Как определить силу тока. Как узнать, вычислить какой ток в схеме, цепи.

 

 

 

Тема: по какой формуле можно найти силу тока, как правильно измерить ток.

 

Известно, что электрический ток заряженных частиц лежит в основе работы всей электротехники. Знание его величины дает понимание о режиме работы той или иной цепи, схемы. Если для специалиста электрика, электронщика не составит особого труда определить силу тока, то для новичка это может оказаться проблемой. В этой теме давайте с вами рассмотрим, какими именно способами можно узнать, вычислить, найти электрический ток используя как непосредственные измерения так и формулы.

 

Основными электрическими величинами являются напряжение, ток, сопротивление, мощность. Пожалуй главной формулой электрика является формула закона Ома. Она имеет вид I=U/R (ток равен напряжение деленное на сопротивление). Данную формулу приходится использовать повсеместно. Из нее можно вывести две другие: R=U/I и U=I*R. Зная любые две величины всегда можно вычислить третью. Напомню, что при использовании формул нужно пользоваться основными единицами измерения. Для тока это амперы, для напряжения это вольты и для сопротивления это омы.

 

К примеру, вам нужно быстро определить силу тока, которую потребляем электрочайник. Напряжение нам известно, это 220 вольт. Берем в руки мультиметр, электронный тестер, меряем сопротивление в омах. Далее мы просто напряжение перемножаем на это сопротивление. В итоге мы получаем искомую силу тока в амперах. Хочу уточнить, что данная форума работает только для цепей с активной нагрузкой (обычные нагреватели, лампы накаливания, светодиоды и т.д.). Для реактивной нагрузки формула имеет иной вид, где уже используется такие величины как индуктивность, емкость, частота.

 

 

 

 

Силу тока можно определить и по другой формуле, которая в себе содержит напряжение и мощность. Она имеет вид: I=P/U (сила тока равна электрическая мощность деленная на напряжение). То есть, 1 ампер равен 1 ватт деленный на 1 вольт. Две других формулы, выходящие из этой, имеют такой вид: P=U*I и U=P/I. Если вам известны любые две величины из тока, напряжения и мощности, всегда можно вычислить третью.

 

Помимо формул силу тока можно определить и практическим путем, через обычное измерение тестером, мультиметром. Для новичков сообщаю, что силу тока нужно измерять в разрыв электрической цепи. То есть, к примеру, у нас схема, прибор, с него выходит кабель с двумя проводами питания. Берем измеритель, выставляем на нем нужный диапазон измерения. Далее, один щуп измерителя мы прикладываем к одному из проводов питания устройства, а другой щуп измерителя к одному из контактов самого электропитания. Ну, и оставшийся провод, идущий от устройства мы также подсоединяем ко второму контакту питания. После включения самого устройства на измерителе появится величина тока, которую он потребляет при своей работе.

 

При измерении силы тока нужно помнить, что имеет значение какой вид тока течет по цепи (переменный или постоянный). Допустим, на большинство электротехники подается переменное напряжение, следовательно и измерять на входе ток нужно переменного типа. Внутри устройств обычно стоят блоки питания, которые снижают сетевое напряжение до меньших величин и делают его постоянным. Значит ту часть электрической цепи, что стоит после выпрямляющего диодного моста (делающая из переменного тока постоянный) уже нужно измерять как постоянный ток. Если вы попытаетесь измерить силу тока не своего типа, то и показания вы получите неверные.

 

Напряжение измеряют по другому. Измерительные щупы уже прикладываются не в разрыв цепи, как это делается у тока, а параллельно контактам питания. И в этом случае тип напряжения имеет значение (переменное или постоянное). Так что будьте внимательны, когда выставляете тип тока (напряжения) и их предел на тестере.

 

P.S. Именно сила тока в электротехнике делает всю работу, что мы воспринимаем как свет, тепло, звук, движение и т.д. Для облегчения понимания, что такое ток, а что такое напряжение можно привести аналогию с обычной водой. Так вот давление в воды в водопроводе будет соответствовать примерно электрическому напряжению, а движение самой воды это будет ток.

 

Формула тока. Как найти ток. Вычисляем и определяем ток по формуле закона Ома.

 

 

 

Тема: Как вычислить ток по формуле. Находим силу тока по формуле Ома и мощности.

 

Основополагающей формулой для нахождения силы тока является классический закон Ома, который гласит, что сила тока равна напряжение деленное на сопротивление. И эта основополагающая формула любого электрика и электроника, которая постоянно используется для быстрого вычисления силы тока той или иной цепи. Из любых двух известных величин закона Ома (это ток, напряжение и сопротивление) всегда можно найти третью. В случае нахождения напряжения мы перемножаем ток на сопротивление, ну а при вычислении тока или сопротивления всегда напряжение делим на ту величину, которая известная (сила тока или сопротивление).

 

Стоит сказать, что данная формула тока подходит как для переменного, так и для постоянного тока. Хотя для переменного имеются некоторые нюансы. А именно: это случаи, когда мы используем активную нагрузку (нагреватели, лампочки). Формула тока показывает зависимость напряжения, сопротивления, и собственно силы тока.

 

Поскольку немаловажной характеристикой, используемой в области электричества, является также электрическая мощность, то для нахождения силы тока применять можно и её. Электрическая мощность, это произведение силы тока на напряжение. И чтобы найти силу тока необходимо мощность поделить на известное напряжение. Например, нам известна мощность нагревательного элемента, которая равна 880 Вт. Мы также знаем напряжение, что будет подаваться на него, равное 220 В. Нам нужно найти силу тока, которая будет протекать по цепи питания данного нагревателя. Для этого мы просто 880 ватт делим на 220 вольт, что даст на силу тока в 4 ампера.

 

 

 

 

Теперь как можно вычислить по формуле тока (по закону Ома) этот самый ток зная напряжение и сопротивление. Итак, у нас всё то же напряжение 220 вольт, и есть тот же нагревательный элемент. Мы мультиметром, тестером измеряем сопротивление элемента (у нагревателя с мощностью 880 ватт и рассчитанного на напряжение 220 вольт оно будет 55 ом). И что бы найти силу тока мы напряжение 220 вольт делим на сопротивление нагревателя 55 ом, в итоге получаем всю ту же силу тока в 4 ампера.

 

Просто нужно хорошо запомнить эти две формулы тока (его нахождение через мощность и через сопротивление с известным напряжением). Тогда вы быстро и без труда в голове сможете вычислять как силу тока электрической цепи, так и любые другие электрические величины (напряжение, сопротивление, мощность).

 

 

Ну, а если вы больше практик, тогда просто берите в руки измерители и меряйте. Напомню, напряжение мы измеряем параллельным прикладыванием щупов тестера, мультиметра к контактам, на которых будет измерять величину разности потенциалов. Силу тока же мы меряем уже путем разрыва цепи, где нужно измерить силу тока, то есть разрываем электрическую цепь в начале (поближе к источнику питания) и между этим разрывом подсоединяем щупы нашего измерителя тока (амперметра). Не забывайте, что переменный ток должен соответствовать своему положению на переключателе тестера, а постоянный своему месту (иначе вы получите неверные значения измеряемого тока).

P.S. Для лучшего запоминания закона Ома вы просто держите в голове, что при делении напряжение всегда в верху, то есть если по закону Ома мы находим напряжение, то перемножаем ток на сопротивление, ну в двух других случаях (при нахождении сопротивления или тока) мы всегда напряжение делим на известную величину, получая вторую, которая ранее была неизвестна.

 

физические формулы, использующие мощность и напряжение

При выборе какого-либо электрического оборудования одним из важных параметров, на который обращается внимание, является мощность изделия. Этот параметр неразрывно связан с силой тока и напряжением. Чтобы рассчитать силу тока, напряжение или мощность в электрической цепи, используются несложные формулы. Но чтобы осмысленно проводить такие вычисления, желательно понимать физическую природу возникновения этих величин.

Физическое понятие величин

Любая электрическая цепь характеризуется рядом параметров. Наиболее важными из них являются сила тока, напряжение, мощность и сопротивление. Эти характеристики связаны между собой и зависят друг от друга. Явление, объединяющее их, называется электричеством.

Это понятие было введено ещё в 1600 году английским физиком Уильямом Гилбертом, изучающим магнитные и электрические явления. Исследуя магнетизм в природе, учёный установил, что некоторые тела при трении начинают обладать силой притяжения по отношению к другим предметам, в частности, к янтарю. Поэтому он и назвал открытое явление ēlectricus, что в переводе с латинского обозначает «янтарный».

Продолжая его исследования, немецкий физик Отто фон Герике в 1663 году изобрёл электрическую машину, которая представляла собой металлический стержень с одетым на него серным шаром. В результате он выяснил, что материалы могут не только притягивать вещества, но и отталкивать. Но только через восемьдесят лет американец Бенджамин Франклин создал теорию электричества, введя такие термины, как отрицательный и положительный заряд.

Дальнейшее развитие электричество получило после опытов Шарля Кулона и открытия им закона взаимодействия зарядов. Заключался он в следующем: сила влияния двух точечных зарядов друг на друга в вакууме прямо пропорциональна их произведению и обратно пропорциональна расстоянию между ними в квадрате. После этого благодаря экспериментам таких учёных, как Джоуль, Ленц, Ом, Ампер, Фарадей, Максвелл были введены понятия ток, напряжение и электромагнетизм.

Так, в 1897 году англичанин Джозеф Томсон установил, что носителями зарядов являются электроны. Ранее, в 1880 году, электротехник из России Дмитрий Лачинов сформулировал необходимые условия для передачи электричества на расстояния.

После этих открытий были выработаны фундаментальные определения электричества. Сегодня под ним понимаются свойства материалов образовывать вокруг себя электрическое поле, оказывающее воздействие на располагающиеся рядом другие заряженные частицы. Заряды условно принято разделять на положительные и отрицательные. При их перемещении возникает магнитное поле, при этом одинакового знака заряды притягиваются, а разного — отталкиваются.

Сила тока

Ток — это упорядоченное движение носителей заряда, происходящее под влиянием электрического поля. В качестве положительно заряженных частиц выступают электроны, а отрицательных — дырки. Математически это явление описывается с помощью формулы

I = Q*T, где I — ток проводимости (А), Q — заряд частицы (Кл), T — время ©.

То есть электрическим током называется количество зарядов, прошедших через поперечное сечение вещества. Но эта формулировка верна только для тока постоянной величины, в то время как для изменяемого во времени она будет выглядеть I (T) = dQ/dT.

Плотность движения носителей заряда в материале, то есть количество электричества, проходящего за условно принятое время, называется силой тока. Согласно Международной системе (СИ) его единицей измерения является ампер. Один ампер равен перемещению электрического заряда, равного одному кулону, через поперечное сечение за одну секунду.

Носители заряда могут двигаться как упорядоченно, так и хаотично. При их движении возникает электрическое поле, обозначаемое латинской буквой E. Значение, определяющееся отношением тока к поперечному сечению проводника, называется плотностью тока. За единицу её измерения принимается А/мм

2.

По своему виду ток различают на следующие типы:

  1. Переноса. Характеризуется движением зарядов, осуществляемым в свободном пространстве. Этот тип характерен для газоразрядных приборов.
  2. Смещения. Возникает в диэлектриках и определяется упорядоченным перемещением связанных заряженных частиц.
  3. Полный. Определяется суммарным значением тока: проводимости, переноса и смещения.
  4. Постоянный. Это такой вид, который может изменять величину, но не изменяет направление движения, то есть свой знак.
  5. Переменный. Такого вида ток может изменяться как по величине, так и по направлению (знаку).

Переменный вид разделяется по форме и может быть синусоидальным и несинусоидальным. Для расчёта силы тока синусоидальной формы используется формула Is = Ia*sin ωt, где Ia — максимальное значение тока (A), ω — угловая скорость, равная 2πf (Гц).

Физические тела, в которых возможно протекание тока, называют проводниками, а в тех, где возникают препятствия его прохождению — диэлектриками. Промежуточное состояние между ними занимают полупроводники.

Разность потенциалов

Напряжением принято называть физическую величину, характеризующую электрическое поле. Она показывает, какую работу понадобится совершить полю для того, чтобы переместить единичный заряд из одной точки в другую. При этом принимается, что этот перенос не влияет на распределение зарядов в источнике поля. Согласно Международной системе единиц напряжение измеряется в вольтах.

Работа по переносу складывается из двух величин — электрических и сторонних. Если сторонние силы не действуют, то напряжение на участке цепи равно разности потенциалов и вычисляется по формуле U = φ1-φ2. При этом потенциал определяется отношением напряжённости электрического поля к заряду. Для его расчёта используют формулу φ = W/q.

Другими словами, это характеристика поля в определённой точке, не зависящей от величины заряда, находящегося в нём. То есть напряжение в общем случае определяется работой электростатического поля, возникающего при движении заряда вдоль его силовых линий. Математически его можно рассчитать по формуле U = A/q, где А — совершаемая работа по перемещению (Дж), q — энергия заряда (Кл).

Применительно к сети переменного тока для напряжения используются следующие понятия:

  1. Мгновенное. Это значение физической величины, измеренное в конкретный момент времени: U = U (t). Для синусоидального сигнала мгновенное напряжение находится с помощью выражения U (t) = Ua sin (ὤt + φ).
  2. Амплитудное. Характеризуется наибольшей величиной мгновенного значения без учёта знака: Ua = max (U (t)).
  3. Среднее. Определяется за полный период сигнала по формуле Us = 1/T ʃ U (t)*dt. Для синусоидальной формы это значение равно нулю.

Проводя расчёт напряжения, редко используется понятие электрического потенциала. Связано это с тем, что условно принято за одну из точек потенциала принимать землю.

Это значение берётся равным нулю, а все остальные потенциалы считаются относительно неё. Говоря, что напряжение в определённой точке составляет 300 вольт, имеется в виду разность потенциалов между этой точкой и землёй, равная этому значению.

Электрическая мощность

Электрическая мощность характеризует скорость передачи электрической энергии или её преобразование. Единицей её измерения является ватт. Для того чтобы посчитать мощность на определённом участке цепи, необходимо перемножить значение напряжения и силы тока на этом участке. Исходя из определения электрического напряжения, можно сказать, что заряд при движении совершает работу, численно равную ей на участке цепи. Если же умножить работу на количество зарядов, то можно найти общее значение работы, которую совершили заряды на этом участке.

Исходя из физического определения, что мощность — это работа за единицу времени, получается выражение P = A/Δt, где A — работа, совершаемая зарядом при перемещении от начальной точки к конечной (Дж), Δt — время, затраченное на полное перемещение заряда ©.

Для всех зарядов в цепи мощность можно найти благодаря формуле P = (U/ Δt) * Q, где Q — общее число зарядов.

Так как ток представляет собой заряд, протекающий в единицу времени (I = Q/ Δt), то получается, что мощность равна произведению тока на напряжение, то есть P = U*I (Вт).

В цепи с постоянным током его сила и напряжение всегда имеют постоянное значение в определённой точке, поэтому для любого момента времени мощность можно вычислить по формуле P = I*U = I2*R = U2/R, где R — сопротивление прохождению тока в электрической цепи (Ом). Если же в этой сети находится источник электродвижущей силы, то мощность находится как P = I*E+ I2*r, где Е — электродвижущая сила или ЭДС (В), r — внутреннее сопротивление источника ЭДС (Ом).

Для цепи, в которой её параметры изменяются по какому-то циклу, мощность в определённой точке интегрируется по времени. При этом существуют следующие виды мощности:

  1. Активная. Для её нахождения используется расчёт, учитывающий угол сдвига фаз φ. Находится согласно формуле P = U*I*cos φ.
  2. Реактивная. Характеризуется нагрузками, создаваемыми электрическими устройствами в виде колебаний энергии электромагнитного поля. Её вычисление осуществляется по формуле P = U*I*sin φ.
  3. Полная. Определяется произведением действующих значений тока и напряжения, связана с другими видами мощности выражением S= √(P 2 +Q 2).

Закон Ома для цепи

Проводя расчёты мощности по напряжению и току на практике, часто используют закон Ома. Он устанавливает связь между током, сопротивлением и напряжением. Этот закон был открыт путём проведения Симоном Омом ряда экспериментов и сформулирован им в 1826 году. Он выяснил, что величина тока на участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

Закон Ома можно записать в следующем виде: I = U/R, где I — значение силы тока (А), U — разность потенциалов (В), R — сопротивление цепи прохождению тока (Ом).

Для полной же цепи эту формулу можно записать так: I = E/(R+ r0), где E — ЭДС источника питания (В), r0 — внутреннее сопротивление источника напряжения (Ом).

Таким образом, для участка цепи будет справедливо выражение P = U2/R = I2R, а для полной цепи — P = (E/(R+ R0))2*R. Именно эти две формулы и используются чаще всего для расчётов электрических сетей или мощности необходимого оборудования.

Различные компоненты электрической сети в определённый момент времени потребляют разную величину тока. Поэтому очень важно правильно рассчитать, какое количество энергии подводится в тот или иной момент в определённое место цепи, чтобы не допустить перегрузок на линии и возникновения аварийных ситуаций.

Этим и занимаются разработчики схем, упрощая их до состояния, когда можно рассчитать необходимую мощность, используя закон Ома.

Практический расчёт

Например, пусть понадобится узнать, на какой ток необходимо приобрести устанавливаемый на участок цепи автоматический выключатель. При этом известно, что в линию, на которой он будет установлен, одновременно будут включаться холодильник с максимальной мощностью потребления энергии один киловатт, бойлер (два киловатта) и люстра, потребляющая 90 ватт. В месте установки используется однофазная сеть, рассчитанная на рабочее напряжение 220 вольт.

На первом этапе расчёта понадобится суммировать всю мощность подключаемых к линии электроприборов. Так, P общ. = 1000 + 2000 + 90 +220 = 3310 Вт. Используя формулу P = I*U, находится необходимое значение тока: I = P/U = 3310/220 = 15,04 А.

Из стандартного ряда выключателей наиболее близкое значение имеет автомат на 16 А. Поскольку необходимо покупать устройство защиты с небольшим запасом, то для рассматриваемого примера подойдёт выключатель, рассчитанный на 20 ампер.

Благодаря таким вычислениям можно рассчитать любой параметр электрической цепи, но это при учёте достаточного количества вводных данных.

Закон Ома.

Закон Ома.

Программа КИП и А

В программу «КИП и А», в разделе «Электрика» включен блок расчета закона Ома для постоянного и переменного тока. Сначала немного теории..

Для постоянного тока

Закон Ома определяет зависимость между током (I), напряжением (U) и сопротивлением (R) в участке электрической цепи. Наиболее популярна формулировка:

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи, т.е.

I = U / RгдеI - сила тока, измеряемая в Амперах, (A)   
U - напряжение, измеряемое в Вольтах, (V)
R - сопротивление, измеряется в Омах, (Ω)

Закон Ома, является основополагающим в электротехнике и электронике. Без его понимания также не представляется работа подготовленного специалиста в области КИП и А. Когда-то была даже распространена такая поговорка, - "Не знаешь закон Ома, - сиди дома..".

Помимо закона Ома, важнейшим является понятие электрической мощности, P:

Мощность постоянного тока (P) равна произведению силы тока (I) на напряжение (U), т.е.

P = I × UгдеP - эл. мощность, измеряемая в Ваттах, (W)
I - сила тока, измеряемая в Амперах, (A)   
U - напряжение, измеряемое в Вольтах, (V)

Комбинируя эти две формулы, выведем зависимость между силой тока, напряжением, сопротивлением и мощностью, и создадим таблицу:

Сила тока,I=U/RP/U√(P/R)
Напряжение,U=I×RP/I√(P×R)
Сопротивление,R=U/IP/I²U²/P
Мощность,P=I×UI²×RU²/R

Практический пример использования таблицы: Покупая в магазине утюг, мощностью 1 кВт (1 кВт = 1000 Вт), высчитываем на какой минимальный ток должна быть рассчитана розетка в которую предполагается включать данную покупку:
Несмотря на то, что утюг включается в сеть переменного тока, пренебрегаем его реактивным сопротивлением (см. ниже), и используем упрощенную формулу для постоянного тока. Находим в таблице I = P / U. Получаем: 1000 кВт / 220 В (напряжение сети) = 4,5 Ампера. Это и есть минимальный ток, который должна выдерживать розетка, при подключении к ней нагрузки мощностью 1 кВт.

Наиболее распространенные множительные приставки:

  • Сила тока, Амперы (A): 1 килоампер (1 kА) = 1000 А. 1 миллиампер (1 mA) = 0,001 A. 1 микроампер (1 µA) = 0,000001 A.
  • Напряжение, Вольты (V): 1 киловольт (1kV) = 1000 V. 1 милливольт (1 mV) = 0,001 V. 1 микровольт (1 µV) = 0,000001 V.
  • Сопротивление, Омы (Om): 1 мегаом (1 MOm) = 1000000 Om. 1 килоом (1 kOm) = 1000 Om.
  • Мощность, Ватты (W): 1 мегаватт (1 MW) = 1000000 W. 1 киловатт (1 kW) = 1000 W. 1 милливатт (1 mW) = 0,001 W.

Для переменного тока

В цепи переменного тока закон Ома может иметь некоторые особенности, описанные ниже.

Импеданс, Z

В цепи переменного тока, сопротивление кроме активной (R), может иметь как емкостную (C), так и индуктивную (L) составляющие. В этом случае вводится понятие электрического импеданса, Z (полного или комплексного сопротивления для синусоидального сигнала). Упрощенные схемы комплексного сопротивления приведены на рисунках ниже, слева для последовательного, справа для параллельного соединения индуктивной и емкостной составляющих.


Последовательное включение R, L, C
Параллельное включение R, L, C

Также, полное сопротивление, Z зависит не только от емкостной (C), индуктивной (L) и активной (R) составляющих, но и от частоты переменного тока.

Импеданс, Полное сопротивление, Z
При последовательном включении R, L, CПри параллельном включении R, L, C
Z=√(R2+(ωL-1/ωC)2)Z=1/ √(1/R2+(1/ωL-ωC)2)
где,
ω = 2πγ - циклическая, угловая частота; γ - частота переменного тока.

Коэффициент мощности, Cos(φ)

Коэффициент мощности, в самом простом понимании, это отношение активной мощности (P) потребителя электрической энергии к полной (S) потребляемой мощности, т. е.

Cos(φ) = P / S

Он также показывает насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.
Изменяется от 0 до 1. Если нагрузка не содержит реактивных составляющих (емкостной и индуктивной), то коэффициент мощности равен единице.
Чем ближе Cos(φ) к единице, тем меньше потерь энергии в электрической цепи.

Исходя из вышеперечисленных понятий импеданса Z и коэффициента мощности Cos(φ), характерных для переменного тока, выведем формулу закона Ома, коэффициента мощности и их производные для цепей переменного тока:

I = U / ZгдеI - сила переменного тока, измеряемая в Амперах, (A)   
U - напряжение переменного тока, измеряемое в Вольтах, (V)
Z - полное сопротивление (импеданс), измеряется в Омах, (Ω)

Производные формулы:

Сила тока,I=U/ZP/(U×Cos(φ))√(P/Z)
Напряжение,U=I×ZP/(I×Cos(φ))√(P×Z)
Полное сопротивление, импедансZ=U/IP/I²U²/P
Мощность,P=I²×ZI×U×Cos(φ)U²/Z

Программа «КИП и А» имеет в своем составе блок расчета закона Ома как для постоянного и переменного тока, так и для расчета импеданса и коэффициента мощности Cos(φ). Скриншоты представлены на рисунках внизу:


Закон Ома для постоянного тока
Закон Ома для переменного тока
Расчет полного сопротивления
Расчет коэффициента мощности Cos(φ)

 

Мощность электрического тока - Технарь

С мощностью электрического тока мы уже встречались, когда вводили понятие напряжения. Выведем теперь формулу для расчета мощности электрического тока. Вспомним, что напряжение на концах участка цепи равно отношению мощности к силе тока. Это кратко можно записать в виде формулы:

U = P/I

в которой буквой U обозначено напряжение, Р — мощность и I — сила тока. Из этой формулы легко получить формулу для расчета мощности электрического тока:

P = UI

Мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока.

Единицей мощности, как мы знаем, является 1 ватт, по формуле мощности электрического тока ватт можно выразить через вольт и ампер.

1 ватт = 1 вольт X 1 ампер, или 1 Вт = 1 В • 1 А = 1 В • А.

В практике используются также единицы мощности, дольные и кратные ватту: гектоватт (гВт), киловатт (кВт), мегаватт (МВт).

1 гВт = 100 Вт; 1 кВт = 1000 Вт; 1 МВт = 1,000 000 Вт.

В таблице 14 приведены мощности некоторых источников и потребителей электрического тока.

Измерить мощность электрического тока можно с помощью вольтметра и амперметра. Чтобы вычислить искомую мощность, перемножают напряжение и силу тока, найденные по показаниям приборов.

Существуют специальные приборы — ваттметры, которые непосредственно измеряют мощность электрического тока в цепи.

Вопросы. 1. Что называют мощностью? 2. Как рассчитать мощность? 3. Как выражается мощность электрического тока через напряжение и силу тона? 4. Что принимают за единицу мощности? 5. Как выражается единица мощности через единицы напряжения и силы тока? 6. Какие единицы мощности используют на практике?

Упражнения. 1. В цепь с напряжением 127 В включена электрическая лампа, сила тока в которой 0,6 А. Найдите мощность тока в лампе. 2. Электроплитка рассчитана на напряжение 220 В и силу тока 3 А Определите мощность тока в плитке. 3. Электрическая лампа мощностью 15 Вт и плитка мощностью 600 Вт включены в осветительную сеть квартиры под напряжением 220 В. Определите силу тока в подводящих ток проводах.

Известна мощность и напряжение как найти ток

Наверное, каждый кто делал или делает ремонт электрики сталкивался с проблемой определения той или иной электрической величины. Для кого-то это становится настоящим камнем преткновения, а для кого-то все предельно ясно и каких-либо сложностей при определении той или иной величины нет. Данная статья посвящена именно первой категории – то есть для тех, кто не очень силен в теории электрических цепей и тех показателей, которые для них характерны.

Итак, для начала вернемся немного в прошлое и постараемся вспомнить школьный курс физики, касательно электрики. Как мы помним, основные электрические величины определяются на основании всего одного закона – закона Ома. Именно этот закон является базой проведения абсолютно для любых расчетов и имеет вид:

Отметим, что в данном случае речь идет о расчете самой простейшей электрической цепи, которая выглядит следующим образом:

Подчеркнем, что абсолютно любой расчет ведется именно посредством этой формулы. То есть путем не сложных математических вычислений можно определить ту или иную величину зная при этом два иных электрических параметра. Как бы там ни было, наш ресурс призван упростить жизнь тому кто делает ремонт, а поэтому мы упростим решение задачи определения электрических параметров, вывив основные формулы и предоставив возможность произвести расчет электрических цепей онлайн.

Как узнать ток зная мощность и напряжение?

В данном случае формула вычисления выглядит следующим образом:

Расчет силы тока онлайн:

(Не целые числа вводим через точку. Например: 0.5)

Как узнать напряжение зная силу тока?

Для того, чтобы узнать напряжение, зная при этом сопротивление потребителя тока можно воспользоваться формулой:

Расчет напряжения онлайн:

Если же сопротивление неизвестно, но зато известна мощность потребителя, то напряжение вычисляется по формуле:

Определение величины онлайн:

Как рассчитать мощность зная силу тока и напряжения?

Здесь необходимо знать величины действующего напряжения и действующей силы тока в электрической цепи. Согласно формуле предоставленной выше, мощность определяется путем умножения силы тока на действующее напряжение.

Расчет цепи онлайн:

Как определить потребляемую мощность цепи имея тестер, который меряет сопротивление?

Этот вопрос был задан в комментарие в одном из материалов нашего сайта. Поспешим дать ответ на этот вопрос. Итак, для начала измеряем тестером сопротивление электроприбора (для этого достаточно подсоединить щупы тестера к вилке шнура питания). Узнав сопротивление мы можем определить и мощность, для чего необходимо напряжение в квадрате разделить на сопротивление.

Формула расчета сечения провода и как определяется сечение провода

Довольно много вопросов связано с определением сечения провода при построении электропроводки. Если углубиться в электротехническую теорию, то формула расчета сечения имеет такой вид:

Конечно же, на практике, такой формулой пользуются довольно редко, прибегая к более простой схеме вычислений. Эта схема довольно проста: определяют силу тока, которая будет действовать в цепи, после чего согласно специальной таблице определяют сечение. Более детально по этому поводу можно почитать в материале – «Сечение провода для электропроводки»

Приведем пример. Есть бойлер мощностью 2000 Вт, какое сечение провода должно быть, чтобы подключить его к бытовой электропрводке? Для начала определим силу тока, которая будет действовать в цепи:

Как видим, сила тока получается довольно приличной. Округляем значение до 10 А и обращаемся к таблице:

Таким образом, для нашего бойлера потребуется провод сечением 1,7 мм. Для большей надежности используем провод сечением 2 или 2,5 мм.

Рекомендуем ознакомиться:

На данной странице калькулятор поможет рассчитать мощность электрического тока онлайн. Для расчета задайте напряжение, силу тока или сопротивление.

Мощность электрического тока — это отношение произведенной им работы ко времени в течение которого совершена работа.

Через напряжение и силу тока

Формула для нахождения мощности электрического тока через напряжение и силу тока:

Через напряжение и сопротивление

Формула для нахождения мощности электрического тока через 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=U 2 /R

Также можно выполнить расчет, зная ток и сопротивление:

P=I 2 *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:

А зная Uлинейное:

1,73 или корень из 3 – эта величина используется для расчётов трёхфазных цепей.

Тогда по аналогии чтобы найти P активную:

Определить реактивную мощность можно:

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:

Тогда найти активную электрическую мощность можно по формуле:

P=Pна валу/n=160000/0,94=170213 Вт

Теперь можно найти S:

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:

На каждом резисторе R1 и R2, так как их сопротивление одинаково, напряжение падает по:

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:

И выделяется на каждом по:

Или через общее сопротивление, тогда:

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:

мощность постоянного тока

Немного о мощности постоянного тока. Не надо долго ходить за примерами и что-то объяснять в том плане, что механическая работа, которую совершает двигатель, выделяемая нагревателем теплота вполне измеримы. От каких же величин зависит совершаемая работа?
Чем дольше потребители тока, будь то лампы или двигатель, включены, тем больше электроэнергии потребляется. И тем больше количество произведенной работы. Но и при простом увеличении количества потребителей сила тока увеличивается, поскольку обычно они включаются параллельно. Следовательно, произведенная электрическая работа возрастает с увеличением силы тока и времени. Но влияет еще и третья величина. Две параллельно включенные лампы потребляют двойную энергию по сравнению с одной. А, значит, и двойной ток. Тот же результат получим, если соединим две лампы последовательно и подадим двойное напряжение (см. рис.1).
Электрическая работа зависит, следовательно, и от напряжения. Поэтому для работы электрического тока в течение отрезка времени получим зависимость:


W=UIt

Здесь U - напряжение, I - сила тока, t - время, W - количество произведенной работы. Теперь о самой мощности. Под мощностью понимают работу, совершаемую за определенное время. Таким образом, P=W/t. Если теперь вместо W подставить выражение для электрической работы, то

P=UIt/t=UI

Таким образом, мощность - это произведение напряжения на силу тока. Единицей мощности служит 1Вт, в честь ее открывателя, шотландского инженера, Джеймса Уайта (1736 - 1819).
Вернувшись назад к формуле работы тока W=UIt увидим, что это произведение электрической мощности P=UI и времени t, в течение которого эта мощность действует. Если время выразить в часах, то плучим количество потребленной энергии "ватт-час". Такая единица измерения является маленькой, поэтому пользуются "киловатт-часом". 1кВтч=1000Втч
Кстати, кто еще далек от электричества, есть "хитрый" перерасчет электрической мощности в механическую:

1кВтч=367000кгс*м; 1кВт=102кгс*м/с

Электрический ток - Веб-формулы

Электрический ток определяется по формуле:

I = В / R

Соответствующие единицы:
ампер (А) = вольт (В) / Ом (Ом)

Эта формула выводится из закона Ома . Где у нас:
В: напряжение
I: ток
R: сопротивление

Если электрическая мощность и полное сопротивление известны, то ток можно определить по следующей формуле:

I = √ ( P / R )

Соответствующие единицы:
Ампер (А) = √ (Ватт (Вт) / Ом (Ом))

Где P - электрическая мощность.


Электрический ток
Скорость потока заряда через поперечное сечение некоторой области металлического провода (или электролита) называется током через эту область.

Если скорость потока заряда непостоянна, тогда ток в любой момент задается дифференциальным пределом: I = dQ / dt.

Если заряд Q проходит по цепи в течение времени t, то
I = Q / t.

Единица измерения тока S.I называется ампер (А) (кулон в секунду).
1 ампер = 6,25 × 10 8 электронов / сек

В металлических проводниках ток возникает из-за движения электронов, тогда как в электролитах и ​​ионизированных газах и электроны, и положительные ионы движутся в противоположном направлении. Направление тока принимается за направление движения положительных зарядов.

В проводимости, хотя ток возникает только за счет электронов, ранее предполагалось, что ток возникает из-за положительных зарядов, протекающих от положительного полюса батареи к отрицательному.Поэтому направление тока считается противоположным потоку электронов.

Если ток постоянный: Δq = I.Δt

функция времени:

Заряд = Площадь под графиком = ½ × t 0 × I 0

To Найти ток в электрической цепи
Для простой цепи или одиночного провода мы имеем:

Для сложной цепи с более чем одним проводом мы можем определить ток с помощью двух законов Кирхгофа

Первый закон: Этот закон основан на принципе сохранения заряда и утверждает, что в электрической цепи (или сети проводов) алгебраическая сумма токов, встречающихся в точке, равна нулю.

Стрелка, отмеченная на схеме, представляет направление обычного тока, то есть направление потока положительного заряда, тогда как направление потока электронов дает направление электронного тока, которое противоположно направлению обычного тока.
I 1 + I 4 + I 5 = I 3 + I 2 + I 6

Второй закон: Алгебраическая сумма произведения тока и сопротивление в любом замкнутом контуре цепи равно алгебраической сумме электродвижущих сил, действующих в этом контуре.
Математически.

Электродвижущие силы - ЭДС () источника определяется как работа, совершаемая на единицу заряда при прохождении положительного заряда через гнездо ЭДС от конца с низким потенциалом к ​​концу с высоким потенциалом. Таким образом,
𝜖 = w / Q

Когда ток не течет, ЭДС источника в точности равна разности потенциалов между его концами. Единица ЭДС такая же, как и у потенциала, то есть вольт.

Средний поток электронов в проводнике, не подключенном к батарее, равен нулю, т.е. количество свободных электронов, пересекающих любой участок проводника слева направо, равно количеству электронов, пересекающих участок проводника справа налево. ток не течет по проводнику, пока он не будет подключен к батарее.

Скорость дрейфа свободных электронов в металлическом проводнике

В отсутствие электрического поля свободные электроны в металле беспорядочно вращаются во всех направлениях, поэтому их средняя скорость равна нулю.При приложении электрического поля они ускоряются в направлении, противоположном направлению поля, и поэтому имеют общий дрейф в этом направлении. Однако из-за частых столкновений с атомами их средняя скорость очень мала. Эта средняя скорость, с которой электроны движутся в проводнике под действием разности потенциалов, называется дрейфовой скоростью .

Если E - приложенное поле, e - заряд электрона, m - масса электрона и τ - временной интервал между последовательными столкновениями (время релаксации), то ускорение электрона составляет

Поскольку средняя скорость сразу после столкновения равна нулю, а непосредственно перед следующим столкновением это τ, скорость дрейфа должна быть:

Если I - ток через проводник и n - количество свободных электронов на единицу объема, тогда можно показать, что:

Подвижность µ носителя заряда определяется как скорость дрейфа на единицу электрического поля:

Плотность тока (J)
(i)
(ii) S.I Единица J = Am -2 .
(iii) Плотность тока - это векторная величина, ее направление - это направление потока положительного заряда в данной точке внутри проводника.
(iv) Размеры плотности тока = [M 0 L -2 T o A 1 ]

Носители тока: заряженные частицы, поток которых в определенном направлении составляет электрический ток, являются носителями тока. . Носители тока могут иметь положительный или отрицательный заряд.Ток переносится электронами в проводниках, ионами в электролитах, электронами и дырками в полупроводниках.

Пример 1: Частица с зарядом q кулонов описывает круговую орбиту. Если радиус орбиты равен R, а частота орбитального движения частиц равна f, то найти ток на орбите.

Решение: Через любой участок орбиты заряд проходит f раз за одну секунду. Следовательно, через этот участок общий заряд, проходящий за одну секунду, равен fq.По определению i = fq.

Пример 2: Ток в проводе изменяется со временем в соответствии с уравнением I = 4 + 2t, где I - в амперах, а t - в секундах. Вычислите количество заряда, прошедшего через поперечное сечение провода за время от t = 2 с до t = 6 с.

Решение: Пусть dq будет изменением, которое произошло за небольшой интервал времени dt.
Тогда dq = I dt = (4 + 2t) dt

Следовательно, полный заряд, прошедший за интервал t = 2 с и t = 6, равен
q = ∫ 6 2 (4 + 2t) dt = 48 кулонов

Пример 3: Дан токоведущий провод неоднородного сечения.Что из следующего является постоянным по всей сети?
(a) Только ток
(b) Ток и скорость дрейфа
(c) Только скорость дрейфа
(d) Ток, скорость дрейфа

Решение : (a)

Пример4 : Когда разность потенциалов на данном медном проводе увеличивается, скорость дрейфа составляет
носители заряда:
(а) Уменьшается
(б) Увеличивается
(в) Остается прежним
(г) Уменьшается до нуля
Решение : (б)

Что такое электроэнергия? Определение, единицы и типы

Определение: Скорость, с которой работа выполняется в электрической цепи, называется электрической мощностью.Другими словами, электрическая мощность определяется как скорость передачи энергии. Электроэнергия вырабатывается генератором, а также может поставляться электрическими батареями. Он дает низкоэнтропийную форму энергии, которая переносится на большие расстояния, а также преобразуется в различные другие формы энергии, такие как движение, тепловая энергия и т. Д.

Электроэнергия делится на два типа: мощность переменного тока и мощность постоянного тока. Классификация электроэнергии зависит от характера тока.Электроэнергия продается в джоулях, которые являются произведением мощности в киловаттах и ​​времени работы оборудования в часах. Полезность электроэнергии измеряется электросчетчиком, который регистрирует общую энергию, потребляемую устройствами с питанием. Электрическая мощность определяется уравнением, показанным ниже.

Где В, - напряжение в вольтах, I - ток в амперах, R - сопротивление, обеспечиваемое устройствами с питанием, T - время в секундах, а P - мощность, измеренная в Вт.

Единица электроэнергии

Единица измерения электрической мощности - Ватт.

Если, Таким образом, мощность, потребляемая в электрической цепи, считается равной одному ватту, если через цепь протекает ток в один ампер, когда к ней приложена разность потенциалов в 1 В. Большей единицей электрической мощности является киловатт (кВт), обычно используется в энергосистеме

Виды электроэнергии

Электроэнергия в основном подразделяется на два типа. Это мощность постоянного и переменного тока.

1. Источник питания постоянного тока

Мощность постоянного тока определяется как произведение напряжения и тока. Его производят топливный элемент, аккумулятор и генератор.

Где P - мощность в ваттах.
В - напряжение в вольтах.
I - ток в амперах.

2. Электропитание переменного тока

Электропитание переменного тока в основном подразделяется на три типа. Это кажущаяся мощность, активная мощность и реальная мощность.

1. Полная мощность - Полная мощность - это бесполезная мощность или мощность холостого хода.Он представлен символом S, а их единица СИ - вольт-ампер.

Где S - полная мощность
В действующее значение - действующее значение напряжения = В пиковое значение √2 в вольтах.
I rms - RMS ток = I пик √2 в усилителе.

2. Активная мощность - Активная мощность (P) - это активная мощность, которая рассеивается в сопротивлении цепи.

Где, P - реальная мощность в ваттах.
В действующее значение - Среднеквадратичное значение напряжения = В пиковое значение √2 в вольтах.
I rms - RMS ток = I пик √2 в усилителе.
Φ - фазовый угол импеданса между напряжением и током.

3. Реактивная мощность - Мощность, развиваемая в реактивном сопротивлении цепи, называется реактивной мощностью (Q). Он измеряется в реактивных вольт-амперах.

Где, Q - реактивная мощность в ваттах.
В действующее значение - Среднеквадратичное значение напряжения = В пиковое значение √2 в вольт.
I rms - RMS ток = I пик √2 в усилителе.
Φ - фазовый угол импеданса между напряжением и током.

Соотношение между полной, активной и реактивной мощностью показано ниже.

Отношение реальной мощности к полной называется коэффициентом мощности, и его значение находится в диапазоне от 0 до 1.

Уравнение электрической энергии

Количество электроэнергии, потребляемой электрической энергией, можно легко рассчитать, а также можно рассчитать стоимость электроэнергии, используемой для конкретного устройства

Расчет электроэнергии

Количество электроэнергии, передаваемой прибору, зависит от его мощности и продолжительности включения.Количество переданной электрической энергии от сети измеряется в киловатт-часах, кВтч. Одна единица - 1 кВтч.

Формула электрической энергии

E = P × t

  • E - переданная энергия в киловатт-часах, кВтч
  • P - мощность в киловаттах, кВт
  • T - время в часах, ч.

Обратите внимание, что мощность здесь измеряется в киловаттах, а не в обычных ваттах. Чтобы преобразовать Вт в кВт, необходимо разделить на 1000.

Например, 1000 Вт = 1000 ÷ 1000 = 1 кВт.

Также обратите внимание, что здесь время измеряется в часах, а не в секундах. Чтобы перевести секунды в часы, нужно разделить на 3600.

Например, 7200 с = 7200 ÷ 3600 = 2 часа.

Закон Ома

Наиболее важным описанием электрической энергии является закон Ома. В нем говорится, что

«При постоянной температуре ток через проводник прямо пропорционален разности потенциалов в точках»

т.е.V α I

А также можно записать как V = IR

Где R - сопротивление проводника

Формула для расчета мощности от электрической энергии

Формула, связывающая энергию и мощность:

Энергия = Мощность x Время.

Единица измерения энергии - джоуль, единица мощности - ватт, единица времени - секунда.

Если мы знаем мощность прибора в ваттах и ​​сколько секунд оно используется, мы можем вычислить количество джоулей электрической энергии, которые были преобразованы в другую форму вылета.

Например, Если лампу на 40 ватт включить на один час, сколько джоулей электрической энергии было преобразовано лампой?

Энергия (Вт) = Мощность x Время

Энергия = 40 x 3600

= 14 400 джоулей

Примеры электроэнергии

Вычислите количество тепла, выделяемого электрическим утюгом с сопротивлением 30 Ом и потребляющим ток 3 ампера при включении в течение 15 секунд.

Энергия = Мощность x Время

Мощность = I2R

= 32 * 30

= 270 Вт

Энергия = Мощность x Время

= 270 х 15

= 4050 джоулей

Важные факты, касающиеся уравнений электрической энергии

  • Мы платим за энергию (не за заряд, ток или напряжение).
  • Электроэнергетические компании используют внесистемную единицу, кВтч, для расчета наших счетов.

Что нужно запомнить

Электрическая энергия определяется как общая выполненная работа или энергия, поставленная источником ЭДС. в поддержании тока в электрической цепи в течение заданного времени:
Электрическая энергия = электрическая мощность × время = P × t.

Таким образом, формула для электрической энергии имеет вид:

Электрическая энергия = P × t = V × I × t = I2 × R × t = V2t / R.

  • S.I единицей электрической энергии является джоуль (обозначается Дж), где 1 джоуль = 1 ватт × 1 секунда = 1 вольт × 1 ампер × 1 секунда.
  • Коммерческой единицей электроэнергии является киловатт-час (кВтч), где 1 кВтч = 1000 Втч = 3,6 × 106Дж = одна единица потребляемой электроэнергии.
  • Количество единиц потребляемой электроэнергии равно n = (общая мощность × время в часе) / 1000.
  • Стоимость потребления электроэнергии в доме = нет. единиц потребленной электрической энергии × количество на единицу электрической энергии.

Электроэнергия прочие виды

Основные электрические термины и определения


Переменный ток (AC) - Электрический ток, который меняет свое направление много раз в секунду через равные промежутки времени.

Амперметр - прибор для измерения расхода электрического тока в амперах. Амперметры всегда подключаются последовательно к проверяемой цепи.

Ampacity - Максимальное количество электрического тока, которое может выдержать проводник или устройство, прежде чем они будут подвержены немедленному или прогрессирующему износу.

Ампер-час (Ач) - Единица измерения емкости аккумулятора. Он получается путем умножения силы тока (в амперах) на время (в часах), в течение которого протекает ток. Например, батарея, которая обеспечивает 5 ампер в течение 20 часов, считается, что она обеспечивает 100 ампер-часов.

Ампер (А) - Единица измерения силы электрического тока, протекающего в цепи. Один ампер равен току в один кулон в секунду.

Полная мощность - Измерено в вольт-амперах (ВА).Полная мощность - это произведение среднеквадратичного напряжения и среднеквадратичного тока.

Якорь - Подвижная часть генератора или двигателя. Он состоит из проводников, которые вращаются в магнитном поле, создавая напряжение или силу за счет электромагнитной индукции. Поворотные точки в регуляторах генератора также называют якорями.

Емкость - способность тела накапливать электрический заряд. Измеряется в фарадах как отношение электрического заряда объекта (Q, измеряется в кулонах) к напряжению на объекте (V, измеряется в вольтах).

Конденсатор - Устройство, используемое для хранения электрического заряда, состоящее из одной или нескольких пар проводников, разделенных изолятором. Обычно используется для фильтрации скачков напряжения.

Схема - Замкнутый путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока. Цепи могут быть включены последовательно, параллельно или в любой их комбинации.

Автоматический выключатель - автоматическое устройство для остановки протекания тока в электрической цепи.Для возобновления работы автоматический выключатель должен быть перезагружен (замкнут) после устранения причины перегрузки или отказа. Автоматические выключатели используются вместе с защитными реле для защиты цепей от неисправностей.

Проводник - Любой материал, по которому может свободно течь электрический ток. Проводящие материалы, такие как металлы, имеют относительно низкое сопротивление. Медная и алюминиевая проволока - самые распространенные проводники.

Вернуться к началу

Корона - Коронный разряд - это электрический разряд, вызванный ионизацией жидкости, такой как воздух, окружающей проводник, который электрически заряжен.Самопроизвольные коронные разряды возникают естественным образом в высоковольтных системах, если не принять меры по ограничению напряженности электрического поля.

Ток (I) - Поток электрического заряда по проводнику. Электрический ток можно сравнить с потоком воды в трубе. Измеряется в амперах.

Цикл - изменение переменной электрической синусоидальной волны от нуля до положительного пика, от нуля до отрицательного пика и обратно до нуля. См. Частота.

Потребление - Среднее значение мощности или соответствующего количества за указанный период времени.

Диэлектрическая проницаемость - величина, измеряющая способность вещества накапливать электрическую энергию в электрическом поле.

Электрическая прочность - Максимальное электрическое поле, которое чистый материал может выдержать в идеальных условиях без разрушения (т. Е. Без нарушения его изоляционных свойств).

Диод - полупроводниковый прибор с двумя выводами, обычно позволяющий току течь только в одном направлении.Диоды позволяют току течь, когда анод положительный по отношению к катоду.

Постоянный ток (DC) - Электрический ток, который течет только в одном направлении.

Электролит - Любое вещество, которое в растворе диссоциирует на ионы и, таким образом, становится способным проводить электрический ток. Водный раствор серной кислоты в аккумуляторной батарее является электролитом.

Электродвижущая сила - (ЭДС) Разность потенциалов, которая имеет тенденцию вызывать электрический ток.Измеряется в вольтах.

Электрон - крошечная частица, которая вращается вокруг ядра атома. Имеет отрицательный заряд электричества.

Вернуться к началу

Электронная теория - Теория, объясняющая природу электричества и обмен «свободными» электронами между атомами проводника. Это также используется как одна теория для объяснения направления тока в цепи.

Фарад - Единица измерения емкости. Один фарад равен одному кулону на вольт.

Феррорезонанс - (нелинейный резонанс) тип резонанса в электрических цепях, который возникает, когда цепь, содержащая нелинейную индуктивность, питается от источника, имеющего последовательную емкость, и цепь подвергается возмущению, например размыканию переключателя. . Это может вызвать перенапряжения и сверхтоки в системе электроснабжения и может представлять опасность для передающего и распределительного оборудования, а также для эксплуатационного персонала.

Частота - количество циклов в секунду.Измеряется в герцах. Если ток завершается один цикл в секунду, то частота составляет 1 Гц; 60 циклов в секунду равны 60 Гц.

Предохранитель - Устройство прерывания цепи, состоящее из полосы провода, которая плавит и разрывает электрическую цепь, если ток превышает безопасный уровень. Для восстановления работоспособности предохранитель необходимо заменить на аналогичный предохранитель того же размера и номинала после устранения причины неисправности.

Генератор - Устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

Земля - контрольная точка в электрической цепи, от которой измеряется напряжение, общий обратный путь для электрического тока или прямое физическое соединение с землей.

Прерыватели цепи при замыкании на землю (GFCI) - Устройство, предназначенное для защиты персонала, которое функционирует для обесточивания цепи или ее части в течение установленного периода времени, когда ток на землю превышает некоторое заданное значение, которое меньше необходимые для срабатывания устройства защиты от сверхтоков цепи питания.

Генри - единица измерения индуктивности. Если скорость изменения тока в цепи составляет один ампер в секунду, а результирующая электродвижущая сила составляет один вольт, то индуктивность цепи равна одному генри.

Герц - Единица измерения частоты. Замена более раннего срока цикла в секунду (cps).

Импеданс - Мера сопротивления, которое цепь представляет току при приложении напряжения. Импеданс расширяет понятие сопротивления до цепей переменного тока и имеет как величину, так и фазу, в отличие от сопротивления, которое имеет только величину.

Вернуться к началу

Индуктивность - свойство проводника, благодаря которому изменение тока, протекающего по нему, индуцирует (создает) напряжение (электродвижущую силу) как в самом проводнике (самоиндукция), так и в любых соседних проводниках. (взаимная индуктивность). Измеряется в генри (H).

Индуктор - Катушка с проволокой, намотанная на железный сердечник. Индуктивность прямо пропорциональна количеству витков в катушке.

Изолятор - Любой материал, по которому электрический ток не течет свободно.Изоляционные материалы, такие как стекло, резина, воздух и многие пластмассы, обладают относительно высоким сопротивлением. Изоляторы защищают оборудование и жизнь от поражения электрическим током.

Инвертор - Аппарат, преобразующий постоянный ток в переменный.

Киловатт-час (кВтч) - произведение мощности в кВт и времени в часах. Равно 1000 ватт-часов. Например, если лампочка мощностью 100 Вт используется в течение 4 часов, будет использовано 0,4 кВт · ч энергии (100 Вт x 1 кВт / 1000 Вт x 4 часа).Электроэнергия продается в киловатт-часах.

Счетчик киловатт-часов - Устройство, используемое для измерения потребления электроэнергии.

Киловатт (кВт) - равно 1000 Вт.

Нагрузка - Все, что потребляет электроэнергию, например фонари, трансформаторы, нагреватели и электродвигатели.

Отклонение нагрузки - Состояние, при котором возникает внезапная потеря нагрузки в системе, которая приводит к превышению частоты генерирующего оборудования.Тест сброса нагрузки подтверждает, что система может выдержать внезапную потерю нагрузки и вернуться к нормальным рабочим условиям с помощью регулятора. Банки нагрузки обычно используются для этих испытаний как часть процесса ввода в эксплуатацию электроэнергетических систем.

Взаимная индукция - Возникает, когда изменение тока в одной катушке индуцирует напряжение во второй катушке.

Ом - (Ом) Единица измерения сопротивления. Один Ом эквивалентен сопротивлению в цепи, передающей ток в один ампер, когда на нее действует разность потенциалов в один вольт.

Вернуться к началу

Закон Ома - Математическое уравнение, объясняющее взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением (V = IR).

Омметр - Прибор для измерения сопротивления электрической цепи в Ом.

Обрыв цепи - Обрыв или обрыв цепи возникает, когда цепь разрывается, например, из-за обрыва провода или разомкнутого переключателя, прерывающего прохождение тока через цепь. Это аналог закрытого клапана в водяной системе.

Параллельная цепь - Схема, в которой есть несколько путей для прохождения электричества. Каждая нагрузка, подключенная по отдельному пути, получает полное напряжение цепи, а общий ток цепи равен сумме токов отдельных ветвей.

Пьезоэлектричество - Электрическая поляризация в веществе (особенно в некоторых кристаллах) в результате приложения механического напряжения (давления).

Полярность - собирательный термин, применяемый к положительному (+) и отрицательному (-) концам магнита или электрического механизма, такого как катушка или батарея.

Мощность - Скорость, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи. Измеряется в ваттах.

Коэффициент мощности - Отношение фактической электрической мощности, рассеиваемой цепью переменного тока, к произведению среднеквадратичного значения. значения тока и напряжения. Разница между ними вызвана реактивным сопротивлением в цепи и представляет собой мощность, которая не выполняет полезной работы.

Защитное реле - релейное устройство, предназначенное для отключения автоматического выключателя при обнаружении неисправности.

Реактивная мощность - Часть электроэнергии, которая создает и поддерживает электрические и магнитные поля оборудования переменного тока. Существует в цепи переменного тока, когда ток и напряжение не совпадают по фазе. Измеряется в ВАРС.

Выпрямитель - электрическое устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный, позволяя току течь через него только в одном направлении.

Вернуться к началу

Реле - Электрический катушечный переключатель, который использует небольшой ток для управления гораздо большим током.

Reluctance - Сопротивление, которое магнитная цепь оказывает силовым линиям в магнитном поле.

Сопротивление - Противодействие прохождению электрического тока. Электрическое сопротивление можно сравнить с трением воды, протекающей по трубе. Измеряется в омах.

Резистор - устройство, обычно сделанное из проволоки или углерода, которое оказывает сопротивление току.

Ротор - Вращающаяся часть электрической машины, например, генератора, двигателя или генератора переменного тока.

Самоиндукция - Напряжение, возникающее в катушке при изменении тока.

Полупроводник - твердое вещество, которое имеет проводимость между диэлектриком и большинством металлов, либо из-за добавления примеси, либо из-за температурных эффектов. Устройства, изготовленные из полупроводников, особенно кремния, являются важными компонентами большинства электронных схем.

Последовательно-параллельная цепь - Схема, в которой некоторые компоненты схемы соединены последовательно, а другие - параллельно.

Последовательная цепь - Цепь, в которой есть только один путь для прохождения электричества. Весь ток в цепи должен проходить через все нагрузки.

Сервис - Проводники и оборудование, используемые для доставки энергии от системы электроснабжения к обслуживаемой системе.

Короткое замыкание - Когда одна часть электрической цепи входит в контакт с другой частью той же цепи, отклоняя поток тока от желаемого пути.

Наверх

Твердотельная схема - Электронные (интегральные) схемы, в которых используются полупроводниковые устройства, такие как транзисторы, диоды и выпрямители с кремниевым управлением.

Транзистор - полупроводниковый прибор с тремя выводами, способный к усилению в дополнение к выпрямлению.

True Power - измеряется в ваттах. Сила проявляется в материальной форме, такой как электромагнитное излучение, акустические волны или механические явления.В цепи постоянного тока (DC) или в цепи переменного тока (AC), полное сопротивление которой является чистым сопротивлением, напряжение и ток синфазны.

ВАРС - Единица измерения реактивной мощности. Вар может рассматриваться либо как мнимая часть полной мощности, либо как мощность, поступающая в реактивную нагрузку, где напряжение и ток указаны в вольтах и ​​амперах.

Переменный резистор - резистор, который можно настраивать в различных диапазонах значений.

Вольт-ампер (ВА) - Единица измерения полной мощности. Это произведение среднеквадратичного напряжения и среднеквадратичного тока.

Вольт (В) - Единица измерения напряжения. Один вольт равен разности потенциалов, которая будет управлять одним ампером тока против сопротивления в один ом.

Напряжение - Электродвижущая сила или «давление», которое заставляет электроны течь, и можно сравнить с давлением воды, которое заставляет воду течь в трубе.Измеряется в вольтах.

Вольтметр - Прибор для измерения силы электрического тока в вольтах. Это разница потенциалов (напряжения) между разными точками электрической цепи. Вольтметры с высоким внутренним сопротивлением подключаются (параллельно) к точкам измерения напряжения.

Ватт-час (Втч) - Единица электрической энергии, эквивалентная потребляемой мощности в один ватт за один час.

Ватт (Вт) - Единица электрической мощности.Один ватт эквивалентен одному джоуля в секунду, что соответствует мощности в электрической цепи, в которой разность потенциалов составляет один вольт, а сила тока - один ампер.

Вернуться к началу

Ваттметр - Ваттметр - это прибор для измерения электрической мощности (или скорости подачи электрической энергии) в ваттах любой заданной цепи.

Форма волны - графическое представление электрических циклов, которое показывает величину изменения амплитуды за некоторый период времени.


Ссылки: Википедия, EPQ № 138 - Основные электрические термины и определения, NFPA-70, IEEE

Что такое амперы, ватты, вольт и омы?

В электрической системе увеличение тока или напряжения приведет к увеличению мощности. Допустим, у вас есть система с 6-вольтовой лампочкой, подключенной к 6-вольтовой батарее. Выходная мощность лампочки составляет 100 Вт. Используя уравнение I = P / V , мы можем рассчитать, какой ток в амперах потребуется, чтобы получить 100 ватт от этой 6-вольтовой лампы.

Вы знаете, что P = 100 Вт, а V = 6 В. Итак, вы можете изменить уравнение, чтобы найти I и подставить числа.

I = 100 Вт / 6 В = 16,67 А

Что произойдет, если вы используете 12-вольтовую батарею и 12-вольтовую лампочку, чтобы получить мощность 100 Вт?

I = 100 Вт / 12 В = 8,33 ампера

Итак, последняя система вырабатывает ту же мощность, но с половиной тока. Преимущество заключается в использовании меньшего тока для получения того же количества энергии.Сопротивление в электрических проводах потребляет мощность, а потребляемая мощность увеличивается по мере увеличения тока, проходящего по проводам. Вы можете увидеть, как это происходит, немного изменив два уравнения. Что вам нужно, так это уравнение мощности с точки зрения сопротивления и тока. Давайте изменим первое уравнение:

I = V / R можно переформулировать как V = I * R

Теперь вы можете подставить уравнение для V в другое уравнение:

P = V * I, подставив V, мы получим P = I * R * I, или P = I 2 * R

Это уравнение говорит вам, что мощность, потребляемая проводами, увеличивается, если сопротивление проводов увеличивается (например, если провода становятся меньше или изготовлены из менее проводящего материала).Но он резко возрастает, если ток, протекающий по проводам, увеличивается. Таким образом, использование более высокого напряжения для уменьшения тока может сделать электрические системы более эффективными. КПД электродвигателей также повышается при более высоких напряжениях.

Это повышение эффективности заставило автомобильную промышленность в 1990-х годах задуматься о переходе с 12-вольтовых электрических систем на 42-вольтовые системы. По мере того как все больше автомобилей поставлялись с электрическими приборами - видеодисплеями, обогревателями сидений, «умным» климат-контролем - им требовались толстые пучки проводов для обеспечения достаточного тока.Переключение на систему с более высоким напряжением обеспечит большую мощность при более тонкой проводке.

Переключения не произошло, потому что автопроизводители смогли повысить эффективность с помощью цифровых технологий и более эффективных электрических насосов на 12 вольт. Но в некоторых новых моделях используются гибридные системы с отдельным 48-вольтовым генератором для питания расширенных функций, таких как отключение на холостом ходу, при одновременном повышении общей эффективности системы.

Чтобы узнать больше об электричестве и связанных темах, воспользуйтесь ссылками на следующей странице.

Децибел дБ | Формула и определение

Децибел, дБ - это логарифмическая шкала, используемая для сравнения двух физических величин, особенно в электронике. Есть несколько легко запоминающихся формул, позволяющих рассчитывать значения


Децибел, дБ Учебное пособие включает:
Децибел, дБ - основы Таблица уровней децибел дБмВт в дБВт и таблица преобразования мощности Таблица преобразования дБм в ватты и вольты онлайн калькулятор дБ, децибел Неперс


В децибелах, дБ используется логарифмическая шкала для сравнения двух величин.Это удобный способ сравнения двух физических величин, таких как электрическая мощность, интенсивность или даже ток или напряжение.

DeciBel использует десятичные логарифмы, то есть те, которые обычно используются в математике. Используя логарифмическую шкалу, deciBel может сравнивать величины, между которыми могут быть большие отношения.

Децибел, дБ или децибел - это на самом деле одна десятая бел - единица, которая используется редко.

Аббревиатура децибела - дБ - заглавная буква «В» используется для обозначения бел как основной единицы.

Приложения DeciBel

ДециБел, дБ широко используется во многих приложениях. Он используется в самых разных измерениях в инженерных и научных областях, особенно в электронике, акустике, а также в теории управления.

Обычно децибел, дБ используется для определения коэффициентов усиления усилителя, потерь компонентов (например, аттенюаторов, фидеров, смесителей и т. Д.), А также множества других измерений, таких как коэффициент шума, отношение сигнал / шум и многие другие.

Благодаря своему логарифмическому масштабу, deciBel может удобно представлять очень большие отношения в терминах управляемых чисел, а также предоставляет возможность выполнять умножение отношений простым сложением и вычитанием.

ДециБел широко используется для измерения интенсивности звука или уровня звукового давления. Для этого звук относится к давлению 0,0002 микробар, что соответствует стандарту для порога слышимости.

Как появился дециБел

С самого начала телекоммуникаций возникла необходимость в измерении уровней относительной силы сигнала, чтобы можно было увидеть потери и усиления.

В исходных телекоммуникационных системах использовались потери на милю стандартного кабеля на частоте 800 Гц.

Однако это не был особенно удовлетворительный метод определения уровней потерь или относительной силы сигнала, и поскольку радио и другие приложения, основанные на электронике, начали нуждаться в использовании некоторой формы стандартных единиц для сравнения, Bel был представлен в 1920-х годах. Он получил свое название от шотландца Александра Грэхема Белла, которому первоначально приписывают изобретение телефона.

В этой системе один Bel равнялся десятикратному увеличению уровня сигнала. После того, как он был представлен, Bel был признан слишком большим для большинства пациентов, поэтому вместо него был использован deciBel. Теперь это стандарт, принятый повсеместно.

Формула DeciBel для сравнения мощности

Самая простая форма расчета децибел - это сравнение уровней мощности. Как и следовало ожидать, это в десять раз больше логарифма выхода, деленного на вход. Коэффициент десять используется потому, что используются децибелы, а не белки.

Формула децибела или уравнение для мощности приведена ниже:

Где:
Ndb - отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
P2 - уровень выходной мощности
P1 - уровень входной мощности

Если значение P2 больше, чем P1, то результат дается как усиление и выражается как положительное значение, например + 10 дБ. В случае потерь уравнение дециБела вернет отрицательное значение, например -15 дБ. Таким образом, положительное число децибел означает выигрыш, а отрицательный знак - потерю.

Воспользуйтесь нашим калькулятором мощности deciBel

Формулы DeciBel для напряжения и тока

Хотя децибел используется в первую очередь для сравнения уровней мощности, уравнения децибела тока или уравнения децибела напряжения также могут использоваться при условии, что уровни импеданса одинаковы. Таким образом, соотношение напряжения или тока может быть связано с соотношением уровней мощности.

При использовании измерений напряжения легко преобразовать формулу децибела, потому что мощность = напряжение в квадрате на сопротивлении:

NdB = 10log10 (V22V12)

И это можно выразить проще как

NdB = 20log10 (V2V1)

Где:
Ndb - отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
V2 - уровень выходного напряжения
V1 - уровень входного напряжения

Можно выполнить аналогичное преобразование формулы, чтобы использовать ток.Мощность = ток в квадрате от сопротивления, поэтому уравнение тока децибела принимает следующий вид:

NdB = 10log10 (I22I12)

И это можно выразить проще как

NdB = 20log10 (I2I1)

Где:
Ndb - отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
I2 - уровень выходного тока
I1 - уровень входного тока

Формулы децибела напряжения и тока для различных импедансов

В качестве децибела дБ представляет собой сравнение двух уровней мощности или интенсивности, когда используются ток и напряжение, импедансы для измерений должны быть одинаковыми, в противном случае это необходимо включить в уравнения.

Nd = 20log10 (V2V1) + 10log10 (Z1Z2)

Где:
Ndb - отношение двух мощностей, выраженное в децибелах, дБ
V2 - уровень выходного напряжения
V1 - уровень входного напряжения
Z2 - выходное сопротивление
Z1 - входное сопротивление

Таким образом можно рассчитать отношения мощностей в децибелах между сигналами в точках с разными уровнями импеданса, используя измерения напряжения или тока. Это может быть очень полезно при измерении уровней мощности на усилителе, который может иметь сильно различающиеся уровни импеданса на входе и выходе.Если снимаются показания напряжения или тока, эту формулу можно использовать для обеспечения правильного сравнения мощности в децибелах.

Аббревиатуры DeciBel

DeciBel используется во многих областях, от аудио до радиочастотных сценариев. Во всех этих случаях он предоставляет очень полезные средства для сравнения двух сигналов.

Соответственно, существует множество вариаций аббревиатуры e deciBel, и не всегда очевидно, что они означают. Таблица сокращений дециБел приведена ниже:

Аббревиатура DeciBel Значение / использование
дБ (A) Измерение звукового давления или интенсивности звука, взвешенное по шкале «А».
дБн Уровень сигнала относительно измеряемой несущей - обычно используется для определения уровней побочных излучений и шума
дБд Коэффициент усиления антенны относительно полуволнового диполя в свободном пространстве
дБFS Уровень относительно показаний полной шкалы
дБи Коэффициент усиления антенны относительно изотропного источника, т.е.е. тот, который излучает одинаково во всех направлениях.
дБм Уровень мощности относительно 1 мВт
дБВ Уровень относительно 1 В
дБмкВ Уровень относительно 1 мкВ
дБВт Уровень мощности относительно 1 Вт

ДециБел широко используется во многих областях электроники и измерения звука.Он предоставляет очень полезные средства для сравнения различных уровней, которые могут варьироваться в огромном диапазоне. Имея логарифмическую основу, deciBel может принимать вариации на многие порядки, не теряясь в огромном количестве нулей. Таким образом, это идеальный способ сравнения различных значений.

Другие основные концепции электроники:
Напряжение Текущий Мощность Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность Радиочастотный шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники».. .

НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Введение

Когда ток течет по проводнику, в проводнике генерируется тепловая энергия. Нагревательный эффект электрического тока зависит от трех факторов:

  • Сопротивление R проводника. Чем выше сопротивление, тем больше тепла.
  • Время t, в течение которого течет ток. Чем больше время, тем больше выделяется тепла
  • Величина тока I.чем выше сила тока, тем больше выделяется тепла.

Следовательно, эффект нагрева, создаваемый электрическим током I через проводник сопротивления R в течение некоторого времени, t определяется как H = I 2 Rt. Это уравнение называется уравнением Джоуля электрического нагрева.

Электроэнергия и мощность

Работа, выполняемая при проталкивании заряда по электрической цепи, определяется выражением w.d = VIt

.

Таким образом, мощность, P = w.d / t = VI

Электроэнергия, потребляемая электроприбором, определяется как P = VI = I 2 R = V 2 / R

Пример

  1. Электрическая лампочка имеет маркировку 100 Вт, 240 В.Вычислить:
a) Ток через нить накала при нормальной работе лампы
б) Сопротивление нити накала, используемой в лампе.

Решение

  1. I = P / V = ​​100/240 = 0,4167A
  2. R = P / I 2 = 100 / 0,4167 2 = 576,04 Ом или R = V 2 / P = 240 2 /100 = 576 Ом
  1. Найдите энергию, рассеиваемую за 5 минут электрической лампочкой с нитью накала 500 Ом, подключенной к источнику питания 240 В.{ ANS. 34,560J }

Решение

E = Pt = V2 / R * t = (240 2 * 5 * 60) / 500 = 34,560 Дж

  1. Для нагрева воды используется погружной нагреватель мощностью 2,5 кВт. Вычислить:
  1. Рабочее напряжение нагревателя при сопротивлении 24 Ом
  2. Электрическая энергия, преобразованная в тепловую за 2 часа.

{ ан. 244,9488 В, 1,8 * 10 7 Дж }

Решение

  1. P = VI = I 2 R

I = (2500/24) 1/2 = 10.2062A

В = ИК = 10,2062 * 24 = 244,9488 В

  1. E = VIt = Pt = 2500 * 2 * 60 * 60 = 1,8 * 10 7 J

ИЛИ E = VIt = 244,9488 * 10,2062 * 2 * 60 * 60 = 1,8 * 10 7 Дж

Электрическая лампочка имеет маркировку 100W, 240V. Вычислить:
Ток через нить накала
Сопротивление нити накала, используемой в лампочке.

Решение

P = VI I = P / V = ​​100/240 = 0,4167A
Согласно закону Ома, V = IR R = V / I = 240 / 0,4167 = 575,95 Ом

Применение нагревающего эффекта электрического тока

Большинство бытовых электроприборов таким образом преобразуют электрическую энергию в тепло.К ним относятся лампы накаливания, электрический обогреватель, электрический утюг, электрический чайник и т. Д.

В осветительных приборах

  1. Лампы накаливания - изготовлены из вольфрамовой проволоки, заключенной в стеклянную колбу, из которой удален воздух. Это связано с тем, что воздух окисляет нить накала. Нить нагревается до высокой температуры и становится раскаленной добела. Вольфрам используется из-за его высокой температуры плавления; 3400 0 Колба заполнена неактивным газом, например. аргон или азот при низком давлении, что снижает испарение вольфрамовой проволоки.Однако одним из недостатков инертного газа является то, что он вызывает конвекционные токи, которые охлаждают нить накала. Эта проблема сводится к минимуму за счет наматывания проволоки таким образом, чтобы она занимала меньшую площадь, что снижает потери тепла за счет конвекции.
  2. Люминесцентные лампы - эти лампы более эффективны по сравнению с лампами накаливания и служат намного дольше. У них есть пары ртути в стеклянной трубке, которая при включении испускает ультрафиолетовое излучение. Это излучение заставляет порошок в трубке светиться (флуоресцировать) i.е. излучает видимый свет. Из разных порошков получаются разные цвета. Обратите внимание, что люминесцентные лампы дороги в установке, но их эксплуатационные расходы намного меньше.

В электронагревателе

  1. Электрические плиты - электрические плиты раскалены докрасна, и произведенная тепловая энергия поглощается кастрюлей посредством теплопроводности.
  2. Электрические обогреватели - лучистые обогреватели становятся красными при температуре около 900 0 C, а испускаемое излучение направляется в комнату с помощью полированных отражателей.
  3. Электрические чайники - нагревательный элемент размещается на дне чайника так, чтобы нагреваемая жидкость покрывала его. Затем тепло поглощается водой и распределяется по всей жидкости за счет конвекции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *