Как найти максимальное напряжение формула

Формула напряжения тока

Электротехника как область науки, занимающаяся использованием электроэнергии, в том числе ее получением, распределением и учетом, оперирует значениями тока, напряжения, мощности и сопротивления. Это основные величины. Кроме этого, имеется множество других характеристик и понятий, но в рамках данной статьи будут рассматриваться именно эти основополагающие понятия.

Электрический ток

Согласно определению, ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц в среде. Такими частицами могут быть свободные электроны или ионы, частицы вещества, в которых число протонов в ядре не равно количеству электронов, то есть имеющие определенный заряд, положительный или отрицательный. Электроток может быть постоянный или переменный.

Электрическое напряжение

Электрическое напряжение – это разность потенциалов на противоположных участках цепи. Точное определение понятия подразумевает работу по переносу электрического заряда между участками цепи.

Сопротивление

Любой проводник в цепи препятствует прохождению через себя тока. Данная характеристика определяет такую физическую величину, как сопротивление. Исходя из величины сопротивления, все вещества относят к проводникам или изоляторам. Точная граница весьма расплывчата, поэтому при некоторых условиях некоторые вещества можно отнести как к изоляторам, так и к проводникам. Участок электросхемы может иметь элемент с определенным значением величины, который именуется резистор.

Мощность

Скорость преобразования, передачи и потребления электрической энергии определяется мощностью.

Взаимосвязь параметров электрической цепи

Все параметры любой электрической цепи строго взаимосвязаны, поэтому в любой момент времени можно точно определить величину любого из них, зная остальные.

К сведению. Основополагающий закон, по которому производится большинство расчетов, – закон Ома, согласно которому сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению и прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов.

Формула напряжения тока закона Ома выглядит следующим образом:

Так, цепь с большим напряжением пропускает больший ток, а при одинаковом напряжении ампераж будет больше там, где меньше сопротивление.

Принятые обозначения в формуле расчета напряжения и тока понятны во всем мире:

  • I – сила тока;
  • U – напряжение;
  • R – сопротивление.

Путем простейшего математического преобразования находится формула расчета сопротивления через силу тока и напряжение.

Кроме закона Ома, используется формула расчета мощности:

Символом P здесь обозначена мощность тока.

Любая схема может содержать участки, где имеется последовательное соединение, или есть элемент, подключенный параллельно. Расчеты при этом усложняются, но базовые формулы остаются одинаковыми.

Единицы измерения в формуле

Невозможно выполнять расчеты или измерения, не зная, какими величинами оперировать. Общепринятые обозначения, согласно международной системе измерения СИ:

  • Напряжение – Вольт. Обозначается символом В или V в англоязычной литературе;
  • Сила тока – Ампер. Обозначается символом А;
  • Электрическое сопротивление – Ом. Используется обозначение Ом или Ohm;
  • Электрическая мощность – Ватт. Обозначается как Вт или W.

Как работает закон в реальной жизни

Используя совместно формулу расчета мощности и закон Ома, можно производить вычисления, не зная одной из величин. Самый простой пример – для лампы накаливания известны только ее мощность и напряжение. Применяя приведенные выше формулы, можно легко определить параметры нити накаливания и ток через нее.

Сила тока формула через мощность:

Сопротивление:

Такой же результат можно найти из мощности, не прибегая к промежуточным расчетам:

Аналогично можно вычислить любую величину, зная только две из них. Для упрощения преобразований имеется мнемоническое отображение формул, позволяющее находить любые величины.

Внимательно посмотрев на формулы, можно заметить, что, если уменьшить напряжение на лампе в два раза, ожидаемая мощность не снизится аналогично в два раза, а в четыре, согласно формуле:

Это довольно распространенная ошибка среди далеких от электротехники людей, которые неправильно соотносят мощность и напряжение, а также их действие на остальные параметры.

Кстати. Сила тока, найденная через сопротивление и напряжение, справедлива как для постоянного, так и для переменного тока, если в ней не используются такие элементы, как конденсатор или индуктивность.

Облегчить расчеты можно, используя онлайн калькулятор.

Пример с обычной водой

Существуют вещества, которые можно отнести одновременно к проводникам и изоляторам. Самый простой пример – обыкновенная вода. Дистиллированная вода является хорошим изолятором, но наличие в ней практически любых примесей делает ее проводником. Особенно это относится к солям различных металлов. При растворении в воде соли диссоциируются на ионы, их наличие – прямой повод для возникновения тока. Чем больше концентрация солей, тем меньшим сопротивлением будет обладать вода.

Для наглядности можно взять дистиллированную воду для приготовления электролита для автомобильных аккумуляторных батарей. Опустив щупы омметра в воду, можно увидеть, что его показания велики. Добавление всего нескольких кристаллов поваренной соли через некоторое время вызывает резкое уменьшение сопротивления, которое будет тем меньше, чем больше соли перейдет в раствор.

По какой формуле определяется напряжение

Использование той или иной формулы напряжения электрического тока для вычисления зависит от того, какие величины известны:

  • Ток и сопротивление – U=I∙R;
  • Ток и мощность – U=P/I;
  • Мощность и сопротивление – U=√P∙R

Различные используемые величины

Кроме основных величин: вольт, ампер, ом, ватт, используют кратные, большие или меньшие. Для обозначений применяют соответствующие приставки:

  • Кило – 1000;
  • Мега – 1000000;
  • Гига – 1000000000;
  • Милли – 0.001.

Таким образом, получается:

  • Киловольт (кВ) – тысяча вольт;
  • Мегаватт (Мвт) – миллион ватт;
  • Миллиом (мОм) – одна тысячная Ом;
  • Гигаватт (ГВт) – тысяча мегаватт или миллиард ватт.

Как найти напряжение

Формула нахождения напряжения как разности потенциалов в электрическом поле:

U=ϕA-ϕB, где ϕAи ϕB – потенциалы в точках А и В, соответственно.

Также можно записать напряжение как работу по переносу единицы заряда из точки А в точку В в электрическом поле:

U=A/q, где q – величина заряда.

Работа тем больше, чем выше напряженность электрического поля Е, то есть сила, действующая на неподвижный заряд.

Потенциальную энергию заряда в электростатическом поле называют электростатический потенциал.

Гидравлическая аналогия

Чтобы легче усвоить законы электрических цепей, можно представить себе аналогию с гидравлической системой, в которой соединение насоса и трубопроводов образует замкнутую систему. Для этого нужны следующие соответствия:

  • Источник питания – насос;
  • Проводники – трубы;
  • Электроток – движение воды.

Без особых усилий становится понятнее, что чем меньше диаметр труб, тем медленнее по ним движется вода. Чем мощнее насос, тем большее количество воды он способен перекачать. При одинаковой мощности насоса уменьшение диаметра труб приведет к снижению потока воды.

Измерительные приборы

Для измерения параметров электрических цепей служат измерительные приборы:

Наиболее часто используется класс комбинированных устройств, в которых переключателем выбирается измеряемая величина – ампервольтомметры или авометры.

Типичные напряжения

Для стандартизации и возможности использования различного оборудования в быту и технике применяются электрические сети со стандартными значениями:

  • Бытовая сеть –220В;
  • Бортовая сеть автомобиля – 12 или 24В;
  • Батареи и аккумуляторы – 1.5, 3 или 9В.

Потенциал Гальвани

В электрохимии используется понятие потенциала Гальвани, который означает разность потенциала между различными фазами вещества, например, между электродом и электролитом, между электродами из разнородных металлов.

Видео

Источник

Калькулятор напряжения – расчет по току, сопротивлению, мощности

Расчет электрического напряжения по току, сопротивлению, мощности с помощью калькулятора – рассчитайте напряжение онлайн и по формулам.

Используйте калькулятор напряжения для расчета вольтажа сети по известным значениям силы тока, сопротивления, мощности. Алгоритм программы выполняет подсчеты по формулам закона Ома для участка цепи. Чтобы получить результат, выберите необходимый тип операции, заполните поля и нажмите кнопку «Рассчитать».

Смежные нормативные документы:

  • СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
  • СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
  • СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
  • ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
  • ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
  • ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»

Формулы расчета напряжения

Электрическое напряжение (U) — это скалярная физическая величина, которая равна работе электрического поля по перемещению заряда из одной точки цепи к другой. Международная единица измерения — Вольт (В / V).

— Напряжение по току и сопротивлению: U = I × R
— Напряжение по току и мощности: U = P / I
— Напряжение по мощности и сопротивлению: U = √(P × R)

Источник

Напряжение цепи переменного тока

Переменное напряжение — это напряжение, которое изменяется с течением времени. Далее будем рассматривать только гармоническое переменное напряжение (изменяется по синусоиде).

Где u = u(t) — мгновенное значение переменного напряжения [В].

Um — максимальное значение напряжения (амплитудное значение) [В].

f — частота равная числу колебаний в 1 секунду (единица частоты f — герц (Гц) или с -1 )

ω — угловая частота (омега) (единица угловой частоты — рад/с или с -1 )

ω = 2πf = 2π/T

Аргумент синуса, т. е. (ωt + Ψ), называют фазой. Фаза характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени t.

U — Действующее значение напряжения [В]:

Рассмотрим параметры напряжения в бытовой электросети.

Все мы знаем, что у нас дома в розетке поступает переменный ток, с напряжением 220 вольт и частотой 50 герц (в идеальных условиях) на самом деле допускается не большая погрешность как в меньшую, так и в большую сторону так, что не удивляйтесь если ваш вольтметр покажет не 220, а например 210 или даже 230 В.).

Большинство приборов измеряет не амплитудное, а действующее значение переменного напряжения, тока, мощности так, что если мы говорим что у нас напряжение сети 220, 380 В и т. д. то имеется виду именно действующие значения.

  • Действующее значение напряжения U = 220 В.
  • Амплитудное значение напряжения цепи переменного токаUm = U*√2 = 220 *√2 = 311 В.
  • Угловая частота ω = 2πf = 3,14*2*50 = 314рад/с.
  • Начальная фаза Ψ = 0град.
  • Мгновенное значениеu= 311sin(314t)В.

Источник

Радиолюбитель

Последние комментарии

Радиодетали – почтой

10 формул

Десять формул, которые должен знать каждый

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ Радиолюбитель “

Формулы составляют скелет науки об электронике. Вместо того, чтобы сваливать на стол целую кучу радиоэлементов, а потом переподключать их между собой, пытаясь выяснить, что же появится на свет в результате, опытные специалисты сразу строят новые схемы на основе известных математических и физических законов. Именно формулы помогают определять конкретные значения номиналов электронных компонентов и рабочих параметров схем.

Точно так же эффективно использовать формулы для модернизации уже готовых схем. К примеру, для того, чтобы выбрать правильный резистор в схеме с лампочкой, можно применить базовый закон Ома для постоянного тока (о нем можно будет прочесть в разделе “Соотношения закона Ома” сразу после нашего лирического вступления). Лампочку можно заставить, таким образом, светить более ярко или, наоборот — притушить.

В этой главе будут приведены многие основные формулы физики, с которыми рано или поздно приходится сталкиваться в процессе работы в электронике. Некоторые из них известны уже столетия, но мы до сих пор продолжаем ими успешно пользоваться, как будут пользоваться и наши внуки.

Соотношения закона Ома

Закон Ома представляет собой взаимное соотношение между напряжением, током, сопротивлением и мощностью. Все выводимые формулы для расчета каждой из указанных величин представлены в таблице:

Искомая величина Формула
Напряжение, В U=I*R
Ток, А I=U/R
Сопротивление, Ом R=U/I
Мощность, Вт P=U*I

В этой таблице используются следующие общепринятые обозначения физических величин:

U — напряжение (В),

Р — мощность (Вт),

R — сопротивление (Ом),

Потренируемся на следующем примере: пусть нужно найти мощность схемы. Известно, что напряжение на ее выводах составляет 100 В, а ток— 10 А. Тогда мощность согласно закону Ома будет равна 100 х 10 = 1000 Вт. Полученное значение можно использовать для расчета, скажем, номинала предохранителя, который нужно ввести в устройство, или, к примеру, для оценки счета за электричество, который вам лично принесет электрик из ЖЭК в конце месяца.

А вот другой пример: пусть нужно узнать номинал резистора в цепи с лампочкой, если известно, какой ток мы хотим пропускать через эту цепь. По закону Ома ток равен:

Схема, состоящая из лампочки, резистора и источника питания (батареи) показана на рисунке. Используя приведенную формулу, вычислить искомое сопротивление сможет даже школьник.

Что же в этой формуле есть что? Рассмотрим переменные подробнее.

> U пит (иногда также обозначается как V или Е): напряжение питания. Вследствие того, что при прохождении тока через лампочку на ней падает какое-то напряжение, величину этого падения (обычно рабочее напряжение лампочки, в нашем случае 3,5 В) нужно вычесть из напряжения источника питания. К примеру, если Uпит = 12 В, то U = 8,5 В при условии, что на лампочке падает 3,5 В.

> I : ток (измеряется в амперах), который планируется пропустить через лампочку. В нашем случае – 50 мА. Так как в формуле ток указывается в амперах, то 50 миллиампер составляет лишь малую его часть: 0,050 А.

> R : искомое сопротивление токоограничивающего резистора, в омах.

В продолжение, можно проставить в формулу расчета сопротивления реальные цифры вместо U, I и R:

R = U/I = 8,5 В / 0,050 А= 170 Ом

Расчёты сопротивления

Рассчитать сопротивление одного резистора в простой цепи достаточно просто. Однако с добавлением в нее других резисторов, параллельно или последовательно, общее сопротивление цепи также изменяется. Суммарное сопротивление нескольких соединенных последовательно резисторов равно сумме отдельных сопротивлений каждого из них. Для параллельного же соединения все немного сложнее.

Почему нужно обращать внимание на способ соединения компонентов между собой? На то есть сразу несколько причин.

> Сопротивления резисторов составляют только некоторый фиксированный ряд номиналов. В некоторых схемах значение сопротивления должно быть рассчитано точно, но, поскольку резистор именно такого номинала может и не существовать вообще, то приходится соединять несколько элементов последовательно или параллельно.

> Резисторы — не единственные компоненты, которые имеют сопротивление. К примеру, витки обмотки электромотора также обладают некоторым сопротивлением току. Во многих практических задачах приходится рассчитывать суммарное сопротивление всей цепи.

Расчет сопротивления последовательных резисторов

Формула для вычисления суммарного сопротивления резисторов, соединенных между собой последовательно, проста до неприличия. Нужно просто сложить все сопротивления:

Rобщ = Rl + R2 + R3 + … (столько раз, сколько есть элементов)

В данном случае величины Rl, R2, R3 и так далее — сопротивления отдельных резисторов или других компонентов цепи, а Rобщ — результирующая величина.

Так, к примеру, если имеется цепь из двух соединенных последовательно резисторов с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, то суммарное сопротивление этого участка схемы будет равно 3,4 кОм.

Расчет сопротивления параллельных резисторов

Все немного усложняется, если требуется вычислить сопротивление цепи, состоящей из параллельных резисторов. Формула приобретает вид:

R общ = R1 * R2 / (R1 ­­+ R2)

где R1 и R2 — сопротивления отдельных резисторов или других элементов цепи, а Rобщ -результирующая величина. Так, если взять те же самые резисторы с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, но соединенные параллельно, получим

776,47 = 2640000 / 3400

Для расчета результирующего сопротивления электрической цепи из трех и более резисторов используется следующая формула:

Здесь снова величины Rl, R2, R3 и так далее — сопротивления отдельных резисторов, a Rобщ — суммарная величина.

Расчёты ёмкости

Формулы, приведенные выше, справедливы и для расчета емкостей, только с точностью до наоборот. Так же, как и для резисторов, их можно расширить для любого количества компонентов в цепи.

Расчет емкости параллельных конденсаторов

Если нужно вычислить емкость цепи, состоящей из параллельных конденсаторов, необходимо просто сложить их номиналы:

Собщ = CI + С2 + СЗ + …

В этой формуле CI, С2 и СЗ — емкости отдельных конденсаторов, а Собщ суммирующая величина.

Расчет емкости последовательных конденсаторов

Для вычисления общей емкости пары связанных последовательно конденсаторов применяется следующая формула:

Собщ = С1 * С2 /( С1+С2)

где С1 и С2 — значения емкости каждого из конденсаторов, а Собщ — общая емкость цепи

Расчет емкости трех и более последовательно соединенных конденсаторов

В схеме имеются конденсаторы? Много? Ничего страшного: даже если все они связаны последовательно, всегда можно найти результирующую емкость этой цепи:

И здесь опять величины C1, С2, СЗ и так далее — емкости отдельных конденсаторов, а Собщ. — суммарная величина.

Так зачем же вязать последовательно сразу несколько конденсаторов, когда могло хватить одного? Одним из логических объяснений этому факту служит необходимость получения конкретного номинала емкости цепи, аналога которому в стандартном ряду номиналов не существует. Иногда приходится идти и по более тернистому пути, особенно в чувствительных схемах, как, например, радиоприемники.

Расчёт энергетических уравнений

Наиболее широко на практике применяют такую единицу измерения энергии, как киловатт-часы или, если это касается электроники, ватт-часы. Рассчитать затраченную схемой энергию можно, зная длительность времени, на протяжении которого устройство включено. Формула для расчета такова:

ватт-часы = Р х Т

В этой формуле литера Р обозначает мощность потребления, выраженную в ваттах, а Т — время работы в часах. В физике принято выражать количество затраченной энергии в ватт-секундах, или Джоулях. Для расчета энергии в этих единицах ватт-часы делят на 3600.

Расчёт постоянной ёмкости RC-цепочки

В электронных схемах часто используются RC-цепочки для обеспечения временных задержек или удлинения импульсных сигналов. Самые простые цепочки состоят всего лишь из резистора и конденсатора (отсюда и происхождение термина RC-цепочка).

Принцип работы RC-цепочки состоит в том, что заряженный конденсатор разряжается через резистор не мгновенно, а на протяжении некоторого интервала времени. Чем больше сопротивление резистора и/или конденсатора, тем дольше будет разряжаться емкость. Разработчики схем очень часто применяют RC-цепочки для создания простых таймеров и осцилляторов или изменения формы сигналов.

Каким же образом можно рассчитать постоянную времени RC-цепочки? Поскольку эта схема состоит из резистора и конденсатора, в уравнении используются значения сопротивления и емкости. Типичные конденсаторы имеют емкость порядка микрофарад и даже меньше, а системными единицами являются фарады, поэтому формула оперирует дробными числами.

В этом уравнении литера Т служит для обозначения времени в секундах, R — сопротивления в омах, и С — емкости в фарадах.

Пусть, к примеру, имеется резистор 2000 Ом, подключенный к конденсатору 0,1 мкФ. Постоянная времени этой цепочки будет равна 0,002 с, или 2 мс.

Для того чтобы на первых порах облегчить вам перевод сверхмалых единиц емкостей в фарады, мы составили таблицу:

Значение емкости конденсатора, мкФ Емкость конденсатора для расчета
10 0,000 01
1 0,000 001
0,1 0,000 000 1
0,01 0,000 000 01

Расчёты частоты и длины волны

Частота сигнала является величиной, обратно пропорциональной его длине волны, как будет видно из формул чуть ниже. Эти формулы особенно полезны при работе с радиоэлектроникой, к примеру, для оценки длины куска провода, который планируется использовать в качестве антенны. Во всех следующих формулах длина волны выражается в метрах, а частота — в килогерцах.

Расчет частоты сигнала

Предположим, вы хотите изучать электронику для того, чтобы, собрав свой собственный приемопередатчик, поболтать с такими же энтузиастами из другой части света по аматорской радиосети. Частоты радиоволн и их длина стоят в формулах бок о бок. В радиолюбительских сетях часто можно услышать высказывания о том, что оператор работает на такой-то и такой длине волны. Вот как рассчитать частоту радиосигнала, зная длину волны:

Частота = 300000 / длина волны

Длина волны в данной формуле выражается в миллиметрах, а не в футах, аршинах или попугаях. Частота же дана в мегагерцах.

Расчет длины волны сигнала

Ту же самую формулу можно использовать и для вычисления длины волны радиосигнала, если известна его частота:

Длина волны = 300000 / Частота

Результат будет выражен в миллиметрах, а частота сигнала указывается в мегагерцах.

Приведем пример расчета. Пусть радиолюбитель общается со своим другом на частоте 50 МГц (50 миллионов периодов в секунду). Подставив эти цифры в приведенную выше формулу, получим:

6000 миллиметров = 300000 / 50 МГц

Однако чаще пользуются системными единицами длины — метрами, поэтому для завершения расчета нам остается перевести длину волны в более понятную величину. Так как в 1 метре 1000 миллиметров, то в результате получим 6 м. Оказывается, радиолюбитель настроил свою радиостанцию на длину волны 6 метров. Прикольно!

Комментарии

10 формул — 22 комментариев

подскажите у меня сгорел балласт лампы дневного света и там сгорели два резистора перед конденсаторами на4.7мф 50в как узнать мощность резисторов?мощность лампы 30вт

Подскажите пожалуйста. Вопрос такой: Имею два динамика с мощностью по 350 ватт (номинал), если я их подключаю последовательно или параллельно, то как суммируется мощность?

Какая формула трёх параленьно соединёных резисторов?(и конденсаторов)

Берем Rобщ1,2 = R1 * R2 / (R1 + R2) и
RнуСовсемОбщ = Rобщ1,2 * R3 / (Rобщ1,2 + R3), подставляем, и тогда:
RнуСовсемОбщ = R1 * R2 / (R1 + R2) * R3 / (R1 * R2 / (R1 + R2) + R3) =
R1 * R2 * R3 / (R1 + R2) * (R1 * R2 / (R1 + R2) + R3) =
R1 * R2 * R3 / (R1 + R2) * ((R1 * R2 + R3*(R1 + R2)) / (R1 + R2)) =
R1 * R2 * R3 / (R1 * R2 + R3*(R1 + R2)) =
R1 * R2 * R3 / (R1*R2 + R3*R1 + R3*R2)

То есть Rобщ1,2,3 = R1 * R2 * R3 / (R1*R2 + R3*R1 + R3*R2)
Вроде так.
С последовательными конденсаторами тот же принцип, как и с параллельными резисторами.
Удачи!

Зачем эти сложности? Формула для двух резисторов здесь дана в конечном виде. Изначально это 1/Ro=1/R1 + 1/R2
Иначе говоря, при последовательном соединении проводимость (величина, обратная сопротивлению) полученного элемента из последовательных резисторов будет равна сумме проводимостей составляющих резисторов. Это справедливо для любого к-ва резисторов и не надо считать их по два

Мне нужно лямда/2 лямда/4 это сколько в сантиметрах . То есть я хочу посчитать размеры антенны на нужную мне частоту . Я беру из инета готовые размеры антен с их заявленными частотами и уменя получаются другие размеры . Мне нужны формулы последовательности расчёта.Если Вам нетрудно плиз

Конденсатор включен последовательно с лампой накаливания Р=500Вт и напряжением 220В. Напряжение на лампе и конденсаторе одинаково. Частота тока 50Гц. Найти емкость конденсатора

Здравствуйте Андрей!
По приведенным данным определить емкость конденсатора невозможно.
С уважением, Admin.

“По приведенным данным определить емкость конденсатора невозможно.”

Правильно ли я понимаю причину невозможности?
Сопротивление лампы накаливания мы можем подсчитать, если на неё будет подано 220 вольт (мощность дана в расчёте на это напряжение): R=U²/P . Но оно (сопротивление) нелинейно. И при 110 вольтах (на лампе и конденсаторе)рассеиваемая мощность уже не будет равна 250Вт и придётся ИЗМЕРЯТЬ ток(величины которого в условии задачи нет), а уже имея величину тока подсчитывать сопротивление лампы. В свою очередь это активное сопротивление будет равно емкостному сопротивлению конденсатора. Ну а дальше применяется формула Xc=1/2πfC .
Или я неправ и причина другая?

Изначально ты не сказал,что 110 вольт на выходе.

В условии сказано: “Напряжение на лампе и конденсаторе одинаково”. Поэтому 110 в. А albar, похоже, все правильно написал, за исключением того, что если бы лампочка имела стабильное сопротивление (не зависящее от температуры спирали и, соответственно, от приложенного напряжения) то на лампочке выделялась бы мощность не 250Вт, а 125Вт, потому что мощность пропорциональна сразу и току и напряжению. Если и ток и напряжение снизились вдвое, то мощность понизится вчетверо.

Для освещения новогодней елки использовано 15 лампочек (Uл=12В; Гл=10 Ом) для работы в сети напряжением U=220В. Рассчитать величину дополнительного сопротивления, которое необходимо включить в цепь ламп.

Здравствуйте Валера.
Извините, но немножко не понятно: это мысли вслух, или Вы ставите задачу, или задаете вопрос?
Если спрашиваете, то замерьте какой ток потребляет одна лампочка при напряжении 12 вольт, а дальше по аналогии с этой статьей: http://radio-stv.ru/praktikum-radiolyubitelya/svetodiodnyiy-nochnik.
С уважением, Admin.

Здравствуите,неподскажете – мошность (Р) высчитываеться перемножением сила тока(ампер) на напряжение(вольт), тоесть по сути это одно и тоже – просто разный вид представления электричества. в соответствии с предназначением аккумулятора эл-ва – верно ?

Доброго дня Илья!
Да, мощность рассчитывается умножением силы тока (в амперах) на напряжение (в вольтах).
Зная мощность, потребляемую нагрузкой, всегда можно рассчитать сколько продержится
ваш аккумулятор.
С уважением, Admin.

А в чем нарисованы картинки? Спасибо

Спасибо ))) освежил память)
нет такой же по сайтостроению?или хотя-бы хостклиент(тех.моменты),буду очень рад.еще раз спасибо.

простите, не могли бы вы подсказать, как перевернуть формулу – R=1/(6,28xFxC)
R- сопротивление Ом,
С- Ёмкость фарада,
F- частота герц.

т.е. при известном сопротивлении и частоте – вычислить емкость соответствующую данному сопротивлению.

Доброго Вам дня!
Вам надо просто поменять местами сопротивление и емкость.

Здравствуйте. Помогите пожалуйста! Короче, хочу в авто сделать чтобы при закрытой двери, свет в салоне потухал где-то после 2-3 сек. для этого я вычитал что необходимо паралельно подсоеденить конденсаторы. Лампы салона где-до по 5 Вт – 3 шт. Вопрос, сколько нужно микрофарад? Заранее спасибо.

Чтобы в авто сделать задержку погасания ламп салона (3х5=15Вт) при закрытии двери через 2-3 сек. необходимо учесть, что при подключении конденсаторов параллельно лампы также плавно будут загораться и при открытии двери (кондеры должны заряжаться 2-3 сек.). На вопрос, сколько нужно микрофарад, отвечу – приблизительно 250000 микрофарад (в багажник должно поместиться).

Сергей, ну не пугайте человека )))) Александр, я взял по максимуму – 3 секунды. Получилось порядка 312,5 мФ. Это штук 30 кондёров К-50 на 16 вольт с ёмкостью по 10000 мкФ. Габарит одного 18 х 40 мм. Получается, что Вам нужен литраж

388 кубических сантиметра.С этим вполне справится и перчаточный ящик (“бардачок”). Да и потом… Если и этот объём критичен – можно обойтись одной лампой (одна будет медленно гаснуть, две остальные в штатном режиме).

Источник

ads

Переменное напряжение — это напряжение, которое изменяется с течением времени. Далее будем рассматривать только гармоническое переменное напряжение (изменяется по синусоиде).Напряжение в цепи переменного тока

u = Umsin(2πt + Ψ ) = Umsin(ωt + Ψ )

Где u = u(t) — мгновенное значение переменного напряжения [В].

Um максимальное значение напряжения (амплитудное значение) [В].

f — частота  равная числу колебаний в 1 секунду (единица частоты f — герц (Гц) или с-1)

ω — угловая частота (омега) (единица угловой частоты — рад/с или с-1)

ω = 2πf = 2π/T

Аргумент синуса, т. е. (ωt + Ψ), называют фазой. Фаза характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени t.

U — Действующее значение напряжения [В]:Действующее значение напряжения

Рассмотрим параметры напряжения в бытовой электросети.

Все мы знаем, что у нас дома в розетке поступает переменный ток, с напряжением 220 вольт и частотой 50 герц (в идеальных условиях) на самом деле допускается не большая погрешность как в меньшую, так и в большую сторону так, что не удивляйтесь если ваш вольтметр покажет не 220, а например 210 или даже 230 В.).

Большинство приборов измеряет не амплитудное, а действующее значение переменного напряжения, тока, мощности так, что если мы говорим что у нас напряжение сети 220, 380 В и т. д. то имеется виду именно действующие значения.

  • Действующее значение напряжения U = 220 В.
  • Амплитудное значение напряжения цепи переменного тока Um = U*√2 = 220 *√2 = 311 В.
  • Угловая частота ω = 2πf = 3,14*2*50 = 314 рад/с.
  • Начальная фаза Ψ = 0 град.
  • Мгновенное значение u  = 311sin(314t) В.

Из формулы видно,
что в разных точках с разными
напряжениеразное. При расчете на прочность
необходимо знать(максимальное сжимающее напряжение) и(максимальное
растягивающее напряжение).

Рассуждаем от
противного. Найдем сначала линию, на
которой напряжение минимально, то есть
.

Подставим
=0
в (19.1):

. (19.2)

В данном сечении
— это постоянные, поэтому уравнение
(19.2) – это уравнение прямой в плоскостих,у
(см.рис.19.6).

Рис.19.6

Напомним определение:
прямая, на которой
,
называетсянейтральной.

Ясно, что вблизи
нейтральной линии напряжение не нуль,
но очень мало. И чем дальше от этой линии,
тем напряжение больше, следовательно,
,возникают в точках, наиболее удаленных
от этой нейтральной линии.

Определение:
точки, в которых
илиназываютсяопасными
точками.

Примечание. Из
(19.1) видно, что в разных сечениях
комбинация
может давать разные комбинациии,
то есть в одном сечении максимальным
будет,
а в другом.
Более того, нельзя заранее знать, в каком
сеченииилибудут наибольшими.

Поэтому при
растяжении с изгибом опасными являются
все те сечения, в которых или, илиэкстремальны.

19.4 Косой изгиб

Это случай сложной
деформации, при котором есть только
изгиб в двух плоскостях.

В этом случае в
формуле (19.1), полагаем
.

Тогда: .

Уравнение нейтральной
линии получает вид:

.

Видно, что нейтральная
линия проходит через центр тяжести.

Особенностью
косого изгиба и растяжения с изгибом в
общем случае является то, что нейтральная
линия (штриховая прямая на рис.19.7) не
перпендикулярна равнодействующей F
поперечных сил Fх
,
Fу
.

Рис.19.7

19.5. Проверка прочности круглых стержней при кручении с изгибом

Будем рассматривать
только круглые стержни.

рис.19.8

Пусть стоит задача:
проверки прочности в опасном сечении.
Исследуем малый элемент в опасном
сечении (см.рис.19.8)

рис.19.9

Особенность
ситуации в том, что на элемент действуют
два вида напряжений одновременно,
поэтому условие прочности вида
,,
не обеспечивают прочность, поскольку
они справедливы только при простом
растяжении и при простом сдвиге. Так
какидействуют одновременно, то в зависимости
от материала, нужно применять различные
теории прочности.

Для стали, в запас
прочности, можно использовать III
теорию:

(19.3)

Здесь
вычисляется как обычно:

Для полого вала
имеет вид:

(19.4)

Для отыскания
для круглых стержней не обязательно
находить опасную точку. Действительно,
если найдена нейтральная линия, то мы
можем принять её за ось.

рис.19.10

В
этом случае опасной будет точка с
координатами х
= 0, у
= R
(рис.19.10). Изгибающий момент тогда
вычисляется как геометрическая сумма
и:

(19.5)

Поэтому по формуле
Навье найдем:

,

.

Если кроме кручения
и изгиба имеется растяжение, то
максимальное значение напряжения
вычисляется по формуле:

(19.6)

19.6 Внецентренное сжатие. Ядро сечения

Рассмотрим три
варианта нагружения колонны (рис.19.11).

  1. сжатие
    силой по центру

  2. сжатие
    силой, чуть сдвинутой от центра

  3. сжатие
    по краю

В
сечении получим распределения напряжений,
приведенные на рис 19.11.

рис.19.11

Большинство
строительных материалов плохо работают
на растяжение (бетон, кирпич, камень,
стекло) поэтому наличие зон растяжения
требуется максимально уменьшить, а еще
лучше — исключить.

Как видно из рисунка
для этого силу нужно располагать как
можно ближе к центру.

Определение
1:

Внецентренным
сжатием или растяжением называется
такая деформация стержня, которая
происходит под действием продольной
силы, приложенной не в центре тяжести
сечения.

Определение
2:

Ядро сечения
— это область, расположенная вокруг
центра тяжести (рис.19.12), причем, такая,
что если приложить продольную сжимающую
силу в этой области, то нигде в стержне
напряжение растяжения не возникнет,
будет только сжатие.

рис.19.12 рис.19.13

Исследуем
внецентренное сжатие (рис.19.13). Здесь
-координаты
точки приложения силы
F.
Тогда сила сжатия
.

Из рисунка видно,
что F
создает моменты относительно осей x
и y
(причем,
независимо от того на какой высоте
находится сечения):

Тогда получим:

. (19.7)

Рассмотрим уравнение
нейтральной линии, т.е. линии, где
:

Деля на F,
получим:

(19.8)

Таким образом, из
(19.8) следует, что положение
нейтральной линии, которое определяет
растянутые и сжатые зоны, не зависит от
величины силы
F,
а зависит только от точек её приложения,
то есть от
.

Максимальное напряжение

Предмет
Металлургия

Разместил

🤓 stepa.ushakov.1999

👍 Проверено Автор24

напряжение, имеющее самое высокое алгебраическое значение в цикле напряжений, причем растягивающее напряжение рассматривается положительным, а сжимающее напряжение — отрицательным. Номинальное напряжение используется чаще всего.

Научные статьи на тему «Максимальное напряжение»

Исследование полупроводникового диода

относятся дифференциальное сопротивление, максимально допустимая рассеиваемая мощность, максимально
допустимый постоянный прямой ток, максимально допустимое постоянное обратное напряжение, минимальная…
и максимальная температура окружающей среды работы диода….
Максимальная рассеиваемая мощность рассчитывается по формуле:
Рисунок 4. Формула….
Формула для максимально допустимого напряжения выглядит следующим образом:
$Uобрmax = 0,8Uпроб$
где,

Автор24

Статья от экспертов

Расчет максимального изгибающего момента и максимального нормального напряжения микромеханического гироскопа

В статье рассмотрены конструкция и принцип действия микромеханического гироскопа, описываются виды движения инерционной массы в режиме движения и режиме чувствительности, рассмотрены основные виды напряжений, возникающие при изгибе и кручении, представлен алгоритм расчета максимальных напряжений.

Расчет параметров и выбор элементов схемы управляемых сетевых преобразователей электрической энергии

, отклонение напряжений питающей сети, номинальное выходное напряжение, амплитуда пульсации выходного…
напряжения, минимальный и максимальный ток нагрузки, частота преобразования, температура окружающей…
:
$Р0 = U0*I0max$
где U0 — номинальное выходное напряжение; I0max — максимальный ток нагрузки….
Теперь можно рассчитать минимальное, номинальное и максимальное входное напряжение преобразователя:
$…
Затем по таблице выбирается провод, у которого поперечное сечение максимально близко к расчетному.

Автор24

Статья от экспертов

О максимальном касательном напряжении при образовании стружки скалывания

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

  1. Напиши термин
  2. Выбери определение из предложенных или загрузи свое
  3. Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных
    карточек

В этой статье мы много обсудим главное напряжение, пример главного напряжения, круг Мора и другие связанные темы. Мы также обсудим нахождение главных напряжений с помощью круга Мора.

Когда на систему действует одиночное напряжение, мы легко можем понять, что главное напряжение есть величина напряжения, действующего на плоскости. Когда на систему действуют множественные напряжения, становится трудно предположить точку разрушения материала.

Следовательно, в игру вступает понятие главных напряжений, в этой статье мы обсудим главные напряжения.

Что такое главные напряжения?

Главные напряжения — это значения напряжений, действующих нормально к плоскости, где касательное напряжение считается нулевым. Эта плоскость ориентирована под углом, называемым главным углом. Главной плоскостью называется плоскость, на которой действуют главные напряжения.

1st основное напряжение, 2nd главное напряжение и 3rd основное напряжение — это три типа основных напряжений, которые обычно используются. Мы подробно обсудим эти напряжения в следующих разделах.

Что такое главное основное напряжение?

Главный принципал также называется 1st главное напряжение, и это максимальное растягивающее напряжение по нормали к плоскости, где значение напряжения сдвига равно нулю. Плоскость, на которую действует это напряжение, называется главной плоскостью. Это важный факт, что касательное напряжение значение всегда равно нулю в главных плоскостях.

Математически основное основное напряжение определяется следующим образом:

где нижние индексы x и y обозначают напряжения в направлениях x и y соответственно.

Что такое незначительное главное напряжение?

Незначительное главное напряжение, обычно называемое 3rd главное напряжение – это значение максимального сжимающего напряжения. Это напряжение также нормально к плоскости, где значение напряжения сдвига равно нулю.

Существует еще одно значение напряжения, промежуточное по величине, оно называется 2nd основное напряжение. Это минимальное сжимающее напряжение, действующее в системе.

Математически незначительное главное напряжение может быть задано следующим образом:

Пример максимального главного напряжения

Формула для максимальное основное напряжение или главное главное напряжение обсуждается в предыдущих разделах.

Примем следующие данные для напряжений, действующих на систему. Используя следующие данные, нам нужно найти максимальное главное напряжение.

Приведенные данные:

Напряжение по оси х — 10 МПа

Напряжение по оси Y — 10 МПа

Напряжение сдвига — 0 МПа

Подставляя значения в формулу максимального главного напряжения, получаем максимальное главное напряжение = 10 МПа

Что такое минимальное главное напряжение?

Минимальное основное напряжение или незначительное главное напряжение — это значение максимального сжимающего напряжения, действующего нормально к плоскости, где касательное напряжение равно нулю. Это напряжение является наименьшим из всех трех главных напряжений.

Математически минимальное главное напряжение можно определить как:

где x и y представляют собой напряжения в направлениях x и y соответственно.

Пример минимального главного напряжения

Мы обсудили формулу минимума основное напряжение в вышеуказанных разделах. Примем следующие данные, чтобы найти минимальное главное напряжение.

Приведенные данные:

Напряжение в направлении х — 10 МПа

Напряжение в направлении Y — 10 МПа

Напряжение сдвига — 0 МПа

Подставляя значения в формулу минимального главного напряжения, получаем, что минимальное главное напряжение = 10 МПа.

Круг Мора

Круг Мора представляет собой графическое представление напряжений и используется для определения точек разрушения материала. Это позволяет инженерам получить представление о характере действующих на систему напряжений и рассчитать точки отказа.

На изображении ниже показан круг Мора для трехмерной системы сил.

Изображение: круг Мора для трехмерной системы сил

Изображение кредита: Википедия

Круг Мора для двухмерного напряженного состояния

Матрица круга Мора для двумерного напряженного состояния может быть представлена ​​​​как:

пример основного напряжения

Изображение: Матричное представление 2D-системы напряжений.

Само название предполагает, что напряжение, действующее в направлении z, равно нулю.

Уравнение круга Мора

Рассмотрим двумерное напряженное состояние, при котором напряжение в направлении z равно нулю. Уравнение круга Мора для предполагаемой системы напряжений можно записать в виде:

Как обсуждалось в предыдущих разделах, здесь также x и y представляют напряжения в направлениях x и y соответственно. Тета представляет собой главный угол.

Является ли главное напряжение таким же, как напряжение фон Мизеса?

Главное напряжение такое же, как фон Мизес напряжения для единичного напряжения, действующего на систему. Однако для более чем одного напряжения, действующего на систему, напряжение фон Мизеса и главное напряжение различны.

Главные напряжения — это реальные напряжения, действующие на плоскости, тогда как напряжение фон Мизеса — это производная версия напряжения, которая говорит нам, будет ли материал поддаваться текучести или разрушаться при заданном наборе напряжений.

Нахождение главных напряжений по кругу Мора

Главные напряжения можно найти по формуле, приведенной ниже:

Максимальное главное напряжение может быть определено по формуле:

Минимальное основное напряжение можно определить по формуле, приведенной ниже:

R — радиус круга Мора.

Радиус круга Мора представляет максимальное напряжение сдвига в плоскости.

Матрица напряжений

Матрица напряжений или тензор напряжений Коши представляет все напряжения, действующие на систему, в матричной форме. Эта матрица представляет напряжения, действующие во всех трех направлениях. Матрица обсуждается в предыдущих разделах.

Матрица напряжений используется для определения напряжений, действующих в определенном направлении, и используется для расчета трех основных главных напряжений.

Значение главных напряжений

Главные напряжения используются для определения пределов текучести (например, Стресс фон Мизеса), который говорит нам, будет ли материал разрушаться или поддаваться деформации при заданном наборе напряжений. Главные напряжения используются в теориях разрушения.

Различные теории разрушения (например, Ренкина, Трески, фон Мизеса и т. д.) используют значения главных напряжений, чтобы определить, будет ли материал поддаваться деформации или разрушаться при заданном наборе напряжений.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Failed to locate driver file как исправить
  • Как найти айрподсы если они разряжены
  • Как найти альфа канал в фотошопе
  • Как я нашла лизунчика
  • У меня выделяется сразу несколько ячеек как исправить