Как найти общий ток в сети


Download Article


Download Article

The easiest way to picture a series circuit connection is a chain of elements. The elements are added consequently and in the same line. There is only one path wherein the electrons and charges can flow. Once you have a basic idea of what a series circuit connection involves, you can learn how to calculate total current.

  1. Image titled Calculate Total Current Step 1

    1

    Familiarize yourself with what current is. Current is the flow of electrically charged carriers like electrons or the flow of charge per unit of time. But what is a charge and what is an electron? An electron is a negatively charged particle. A charge is a property of matter that is used to classify whether a thing is positive or negatively charged. Like magnets, alike charges repel and opposites attract.[1]

    • We can illustrate this by using water. Water is composed of the molecule, H2O – which stands for 2 atoms of Hydrogen and 1 atom of Oxygen bonded together. We know that the oxygen atom and hydrogen atoms make up the molecule, H2O.
    • A flowing body of water is composed of millions and millions of this molecule. We can compare the flowing body of water to the current; the molecule to electron; and the charge to the atoms.
  2. Image titled Calculate Total Current Step 2

    2

    Understand what voltage refers to. Voltage is the “force” that drives the current to flow. To best illustrate voltage; we will use the battery as an example. Inside the battery is a series of chemical based reactions which create a buildup of electrons in the positive terminal of the battery.[2]

    • If we now connect a medium (eg a wire) from the positive terminal to the negative terminal of the battery, the electron buildup will now move to get away from each other because as we said, alike charges repel.
    • In addition, because of the law of conservation of charge, which states that the net charge of an isolated system should remain constant, the electrons will try to balance the charges by going from the higher concentration of electrons to the lower concentration of electrons or positive terminal to the negative terminal, respectively.
    • This movement causes a potential difference in each of the terminals which we can now call voltage.

    Advertisement

  3. Image titled Calculate Total Current Step 3

    3

    Know what resistance is. Resistance, on the other hand, is the opposition of certain elements to flow of charge.[3]

    • Resistors are elements with significant resistance. They are placed in certain parts of a circuit to regulate the flow of charge or electrons.
    • If there are no resistors, the electrons are not regulated, the equipment may receive too much charge and it will be damaged or cause a fire due to overcharging.
  4. Advertisement

  1. Image titled Calculate Total Current Step 4

    1

    Find the total resistance of the circuit. Imagine a straw you are drinking from. Pinch it several times. What do you notice? The water flowing will be lessened. Those pinches are the resistors. They block the water which is the current. Since the pinches are in a straight line, they are in series. Drawing from this example, the total resistance of resistors in a series is:[4]

    • R(total) = R1 + R2 + R3.
  2. Image titled Calculate Total Current Step 5

    2

    Identify the total voltage of the resistor. Most of the time, the total voltage is readily given, but in cases where individual voltages are given, we can use the equation:[5]

    • V(total) = V1 + V2 + V3.
    • But why is this so? Using the straw analogy again, after pinching the straw, what do you expect? You need more effort to get water through the straw. The total effort you are delivering is brought about by the individual force the individual pinches need.
    • The “force” you need is the voltage, because it drives the flow of water or the current. Therefore it is only logical that the total voltage is brought about by adding up the individual voltages across each resistor.
  3. Image titled Calculate Total Current Step 6

    3

    Calculate the total current of the system. Using the straw analysis again, even in the presence of pinches, did the amount of water you get change? No. Although the speed at which you are getting the water changes, the amount of water you can drink is fixed. And if you look closer at the amount of water entering and leaving, the pinches are the same because of the fixed speed the water is flowing, therefore, we can say that:[6]

    • I1 = I2 = I3 = I(total)
  4. Image titled Calculate Total Current Step 7

    4

    Remember Ohm’s law. But it doesn’t stop there! Remember we don’t have any of this data, so we can use the Ohm’s Law which relates voltage, current and resistance:[7]

    • V = IR.
  5. Image titled Calculate Total Current Step 8

    5

    Try working with an example. Three resistors, R1 = 10Ω R2=2Ω R3 = 9Ω, are connected in series. A total voltage of 2.5V is applied to the circuit. Compute for the total current of the circuit. First let’s compute for the total resistance:[8]

    • R(total) = 10Ω R2 + 2Ω R3 + 9Ω
    • Therefore R(total) = 21Ω
  6. Image titled Calculate Total Current Step 9

    6

    Use Ohm’s Law for computing the total current:[9]

    • V(total) = I(total) x R(total).
    • I(total) = V(total) / R(total).
    • I(total) = 2.5V / 21Ω.
    • I(total) = 0.1190A.
  7. Advertisement

  1. Image titled Calculate Total Current Step 10

    1

    Understand what a parallel circuit is. Like it name, a parallel circuit contains elements that are arranged in a parallel way. This makes use of multiple wiring arrangements creating paths wherein current can travel.[10]

  2. Image titled Calculate Total Current Step 11

    2

    Compute for the total voltage. Since we have sorted out the terminologies in a previous section, we can now go directly to the computations. Take for an example a pipe split into two paths with different diameters. For the water to flow into both of the pipes, do you need to use unequal forces in each of the pipes? No. You just need enough force for the water to flow. Therefore, using the analogy that the water is the current and the force is the voltage, we can say that:[11]

    • V(total) = V1 + V2 + V3.[12]
  3. Image titled Calculate Total Current Step 12

    3

    Compute for the total resistance. Say you want to regulate the water flowing in the pipes. How will you block the pipes? Do you put just one blockage on each path or do you put multiple blockages arranged consecutively to control the water flow? You would need to do the latter. For resistances, this analogy is the same. Resistors connected in series regulate current far better than those arranged in a parallel way. The equation for the total resistance in a parallel circuit is:[13]

    • 1/R(total) = (1/R1) + (1/R2) + (1/R3).
  4. Image titled Calculate Total Current Step 13

    4

    Compute for the total current. Going back to our example, the water flowing from the source to the split path is divided. The same is applicable for current. Since there are multiple paths where charges can flow, it can be said that to be split. The pathways do not necessarily receive equal amounts of charge. It is dependent on the resistances and the materials the elements have in each path. Therefore, the equation of the total current is just the summation of all the currents in all of the paths:[14]

    • I(total) = I1 + I2 + I3.
    • Of course, we can’t use this yet because we do not have the individual currents. In this case Ohm’s Law can also be used.
  5. Advertisement

  1. Image titled Calculate Total Current Step 14

    1

    Try an example. 4 resistors divided into two paths which are connected in parallel. Path 1 contains, R1 = 1Ω R2=2Ω while Path 2 contains, R3 = 0.5Ω R4=1.5Ω. The resistors in each path are connected in series. The voltage applied in path 1 is 3V. Find the total current.

  2. Image titled Calculate Total Current Step 15

    2

    Find the total resistance. Since the resistors in each path are connected in series, we will find solve for the total resistance in each path.

    • R(total 1&2) = R1 +R2.
    • R(total 1&2) = 1Ω + 2Ω.
    • R(total 1&2) = 3Ω.
    • R(total 3&4) = R3 + R4.
    • R(total 3&4) = 0.5Ω + 1.5Ω.
    • R(total 3&4) = 2Ω.
  3. Image titled Calculate Total Current Step 16

    3

    Plug in the equation for parallel connection. Now, we since the paths are connected in parallel, we will now use the equation for parallel connection

    • (1/R(total)) = (1/R(total 1&2)) + (1/R(total 3&4)).
    • (1/R(total)) = (1/3Ω) + (1/2Ω).
    • (1/R(total)) = ⅚.
    • R(total) = 1.2Ω.
  4. Image titled Calculate Total Current Step 17

    4

    Find the total voltage. Now compute for the total voltage. Since the total voltage is equal to all the voltages:

    • V(total) = V1 = 3V.
  5. Image titled Calculate Total Current Step 18

    5

    Use Ohm’s law to find the total current. Now, we can compute for the total current using Ohm’s Law.

    • V(total) = I(total) x R(total).
    • I(total) = V(total)/R(total).
    • I(total) = 3V/1.2Ω.
    • I(total) = 2.5A.
  6. Advertisement

Add New Question

  • Question

    How do you calculate resistors connected in a series?

    Community Answer

    Series resistors’ value is the value of all added together. 1 Ohm+2 Ohm = 3 Ohm total, for example.

  • Question

    What is the formula for a total current?

    Gabeericwolf

    Gabeericwolf

    Community Answer

    IT = VT/RT or I total = V total / R total or the total current = the total voltage / the total resistance.

  • Question

    A street lamp is rated at 240V and 120W. How do I calculate the current through the lamp when it is working at its recommended power?

    Community Answer

    The answer is 0.5 amps. Using the P=IxE formula, I=P/E so plugging the numbers in gives 120W/240V=0.5 Amps

See more answers

Ask a Question

200 characters left

Include your email address to get a message when this question is answered.

Submit

Advertisement

Video

  • The total resistance for the parallel circuit is always smaller than ANY of the resistance of the resistors.

  • Terminologies:

    • Circuit – composed of elements (e.g. resistors, capacitors, and inductors) connected by wires and wherein current can pass through.
    • Resistors – elements that can reduce or resist current
    • Current – flow of charge into wires; unit: Ampere, A
    • Voltage – work done per unit charge; unit: Voltage, V
    • Resistance – measurement of the opposition of an element to electric current; unit: Ohm, Ω

Thanks for submitting a tip for review!

Advertisement

References

About This Article

Article SummaryX

To find the total current in both series and parallel circuits, start by calculating the total resistance. For series circuits, the total resistance is equal to resistor 1 plus resistor 2 plus resistor 3 and so forth. For parallel circuits, the inverse of the total resistance is equal to the inverse of resistor 1 plus the inverse of resistor 2 and so forth. Calculate the total voltage of the circuit next. In both series and parallel circuits, the total voltage is equal to the sum of the individual voltages. Once you have worked out the total resistance and voltage, use Ohm’s Law to calculate the total current in the circuit. In Ohm’s Law, the total current is equal to the total voltage divided by the total resistance. In a series circuit, the current is the same through all of the components in the circuit, whereas in a parallel circuit, the total current is only equal to the individual current in that branch of the circuit. For more information on calculating the total current, like how to understand the difference between voltage and current, read on!

Did this summary help you?

Thanks to all authors for creating a page that has been read 376,263 times.

Did this article help you?

При рассмотрении понятий силы тока, напряжения, мощности, нужно осознавать то, что все эти три параметра неразрывно связанны.
 

Мощность – это отношение производимой за определенный отрезок времени работы к данному отрезку времени. Единицей измерения является Ватт. 1 киловатт равен 1000 ватт.
 

Сила тока – это устремленное перемещение заряженных частиц. Выражает количество заряда, что пробегает сквозь разрез проводника за единицу времени. Единицей измерения является Ампер.
 

Напряжение – это отношение работы, выполненной электрическим полем для перенесения заряда, к значению переносимого заряда на полосе цепи. Этот параметр выражает работу, проделанную полем для передачи заряда между двумя точками. Единицей измерения является Вольт.
 

Можно провести аналогию описываемых параметров “силы”, “мощности” и “напряжения” с течением воды, где число ампер (сила тока) – это объем воды, пробегающей за единицу времени (обусловливается расходованием электричества, иными словами зависит от того, насколько сильно открыт кран), количество ватт (мощность) – это, к примеру, действие по приведению в движение лопастей турбины (давление перемноженное на силу тока), а значение вольт (напряжение) – это напор воды в трубопроводе. Стало быть, на блоке питания принципиальной является мощность, то есть, выдержит ли прибор, на батарейке – напряжение, потянет ли пользователь. На устройствах для электросети с установленным напряжением (220 вольт у нас) максимум силы тока, при перемножении этого показателя на значение напряжения, параллельно является и максимумом мощности.
 

Как же вычислить мощность с помощью величины напряжения и силы тока?
 

«Мощность» = «Сила тока» (Амперы) умножить на «Напряжение» (Ватты).
 

Как провести расчет силы тока по мощности и напряжению?
 

Исходя из предыдущей формулы, можем найти значение силы тока:
 

«Сила тока» = «Мощность» (Вольт-ампер) разделить на «Напряжение» (Ватты).
 

Существует еще пара значимых факторов, ежели речь идет об электричестве:
 

— Типичные розетки предусмотрены для силы тока числом 16 ампер. Так, как напряжение в электросети 220 вольт, значит, граничная мощность равна: 16 ампер умножить на 220 вольт = 3520 ватт (3,52 киловатт).
— В производстве розеток, в основном, используют 16-амперные автоматы. Из этого следует, что, когда на линии электропередачи с 16-амперным автоматом сила тока превысит 16 ампер (либо мощность возрастет свыше 3,52 киловатт), прибор автоматически вырубится. 

В частности, если в вашем доме проведена индивидуальная линия для кухонных розеток, то во время подсоединения к данной линии сразу двух электрообогревателей, с мощностью обоих в 2 киловатта, автомат разъединит электрическую цепь.

Каталог     Розетки и выключатели     Освещение     Контакты


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Чтобы визуализировать соединение каналов, нужно представить цепь элементов. Элементы должны добавляться последовательно в один ряд. Должен существовать только один путь, по которому будут течь электроны и заряды. Когда у вас будет базовая идея о том, что такое соединение каналов или соединение цепей, вы сможете научиться рассчитывать суммарный ток.

  1. Изображение с названием Calculate Total Current Step 1

    1

    Для начала нужно понять, что такое ток. Ток — это поток электрически заряженных частиц (электронов), то есть, это поток заряда за единицу времени. Но что такое заряд и что такое электрон? Электрон — это отрицательно заряженная частица. Заряд — это свойство материи, то есть вещества, которое используется для классификации положительных и отрицательных зарядов. Также, как и магниты, похожие заряды отталкиваются, а разные притягиваются.

    • Мы можем иллюстрировать это с помощью воды. Вода состоит из молекул H2O — это два атома водорода и один атом кислорода, соединённые вместе. Мы знаем, что атом кислорода и атомы водорода при соединении образуют воду — молекулу H2O.
    • Поток воды состоит из миллионов молекул. Мы можем сравнить текущую воду с током, молекулу с электроном, а заряд с атомами.
  2. Изображение с названием Calculate Total Current Step 2

    2

    Узнайте, что такое напряжение или разность потенциалов. Напряжение — это определённая сила, которая заставляет ток течь. Чтобы лучше понять напряжение, мы используем для примера батарейку. Внутри батарейки есть много химикатов, которые реагируют между собой, образуя химические реакции, что влечёт за собой накопление электронов в положительном контакте на батарейке.

    • Теперь, если мы подключим проводник, например, провод — от положительного терминала к отрицательному к терминалу батарейки, электроны будут накапливаться и начнут двигаться, чтобы отстраниться друг от друга, потому, что мы уже сказали, что похожие заряды отталкиваются.
    • К тому же, из за закона сохранения энергии, который утверждает, что суммарный результативный заряд изолированной системы должен оставаться постоянным, электроны начнут пытаться балансировать, то есть, уравновесить заряды, меняя большую концентрацию электронов на маленькую концентрацию электронов, то есть, положительный терминал, на отрицательный терминал.
    • Это движение электронов вызывает разницу потенциалов в каждом терминале батарейки, что мы можем назвать напряжением.
  3. Изображение с названием Calculate Total Current Step 3

    3

    Теперь мы должны понять, что такое сопротивление. Сопротивление — это противостояние определённых элементов потоку зарядов.

    • Резистор, то есть, элемент указывающий (оказывающий) сопротивление, находится в разных частях цепи, чтобы регулировать поток частиц или электронов.
    • Если резистора — частицы оказывающей сопротивление нет, электроны не регулируются и цепь может получать слишком большой заряд, что может повредить её.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Total Current Step 4

    1

    Сейчас мы найдём общее сопротивление тока(у). Представьте себе трубочку, из которой вы пьете воду. Ущипните её несколько раз, что вы увидите? Поток Воды уменьшится. Когда вы щипали трубочку, вы создавали сопротивление. Таким образом вы блокировали поток воды. Если вы поставите прищепки в ряд, вы создадите серию резисторов для определённого потока в данной системе. Из этого примера мы можем посчитать суммарное сопротивление резисторов:

    • Rсуммарное = R1+ R2 + R3.
  2. Изображение с названием Calculate Total Current Step 5

    2

    Найдите общее напряжение резисторов. Чаще всего общее напряжение уже дано в условиях задачи, но если вам даны только индивидуальные напряжения, мы можем рассчитать суммарное с помощью такого уравнения:

    • Vсуммарное = V1 + V2 + V3.
    • Но почему это так? Если мы опять используем аналогию с трубочкой, мы увидим, что после того, как мы ущипнём трубочку, вам понадобится прилагать более усилий, чтобы вытягивать из неё воду. Общее количество усилий, которые вы прилагаете, зависит от индивидуальной силы и каждого резистора потока.
    • Сила, которую нужно приложить — это напряжение, поскольку оно направляет поток воды или ток. Таким образом, по логике вещей, общее напряжение можно узнать, сложив индивидуальные напряжения каждого резистора.
  3. Изображение с названием Calculate Total Current Step 6

    3

    Найдите суммарный ток этой системы. Используя аналогию с трубочкой и прищепками, подумайте, изменилось ли количество воды. Оно не изменилось. Скорость с которой вы получаете воду, изменилась, но общее количество воды — нет. Если вы посмотрите на количество воды, которое входит и выходит из трубочки, вы увидите, что изменилась скорость, но не количество. Таким образом, мы можем сказать что:

    • I1 = I2 = I3 = I.
  4. Изображение с названием Calculate Total Current Step 7

    4

    Помните закон Ома? Его можно применять в этом случае. У нас немного данных, поэтому мы можем использовать закон Ома по отношению к напряжению, току и сопротивлению:

    • V = I * R.
  5. Изображение с названием Calculate Total Current Step 8

    5

    Попробуйте рассмотреть это на примере. Три резистора R1 = 10 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 9 Ом, соединены в цепь. Общее напряжение 2.5 Вольт применяется к электрической цепи (приложено к данному участку цепи). Посчитайте суммарный ток в электрической цепи. Сначала посчитаем общее сопротивление:

    • Rсуммарное = 10 Ом R2 + 2 Ом R3 + 9 Ом.
    • Таким образом, Rсуммарное = 21 Ом.
  6. Изображение с названием Calculate Total Current Step 9

    6

    Используем закон ома для подсчёта суммарного тока.

    • Vсуммарное = Iсуммарное * Rсуммарное.
    • Iсуммарное = Vсуммарное / Rсуммарное.
    • Iсуммарное = 2.5 вольт / 21 Ом.
    • Iсуммарное = 0.1190 Ампер.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Total Current Step 10

    1

    Для начала нужно понять, что такое параллельная электроцепь. Параллельная электроцепь состоит из элементов, соединённых параллельно. Это используется с помощью проводов, которые создают путь, по которому идёт ток.

  2. Изображение с названием Calculate Total Current Step 11

    2

    Найдите суммарное напряжение. Мы определились с терминологией в предыдущей части статьи. Теперь можем перейти сразу к расчётам. Возьмём в качестве примера трубу разделённую на 2 пути с различными диаметрами. чтобы вода протекла по обеим частям трубы, нужно использовать неодинаковые силы, так? не так. Нужно использовать достаточно силы, чтобы вода текла по трубе. Таким образом, используя аналогию с водой, мы можем рассчитать суммарное напряжение для тока:

    • Vсуммарное = V1 + V2 + V3
  3. Изображение с названием Calculate Total Current Step 12

    3

    Найдём суммарное сопротивление. Например, вам нужно регулировать поток воды в трубах. Как мы заблокируем трубы? Поставим один блок на каждый путь или несколько блоков по всей цепи труб? Нужно сделать последнее. Чтобы создать сопротивление, необходимо поставить несколько резисторов. Их нужно подключить, чтобы они регулировали поток электрического тока. Их нужно подключить цепью, а не параллельно, таким образом, выведем уравнение:

    • 1/Rсуммарное = (1/R1)+(1/R2)+(1/R3).
  4. Изображение с названием Calculate Total Current Step 13

    4

    Вычисление суммарного тока. Вернёмся у своему примеру. Вода течёт из источника по направлению к нам через разделённые трубы. Применим ту же схему к току. Поскольку, есть несколько путей, по которым идёт заряд, мы можем сказать, что он разделён. Оба пути не обязательно получают одинаковое количество заряда, всё зависит от сопротивления и материала из которого сделаны элементы. Таким образом, уравнение суммарного тока — это сумма всех токов для всех путей:

    • Iсуммарное = I1 + I2 + I3.
    • Мы не можем использовать эту формулу, так как мы не знаем индивидуального тока. Используем закон Ома.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Total Current Step 14

    1

    Давайте попробуем решить это на примере. Четыре резистора разделены на два пути, которые соединены параллельно. На первом пути R1 = 1Ом, R2 = 2 Ом, а на втором пути R3 = 0.5 Ом, R4 = 1.5 Ом. Резисторы на каждом пути соединены систематически цепью. Напряжение первого пути 3 Вольта. Найдите суммарный ток.

  2. Изображение с названием Calculate Total Current Step 15

    2

    Для начала найдём общее сопротивление. Поскольку резисторы на каждом пути соединены, мы сложим сопротивления на каждом пути.

    • Rсумарное = R1 + R2.
    • Rсумарное = 1 Ом + 2 Ом.
    • Rсумарное = 3 Ом.
    • Rсумарное = R3 + R4 (для второго пути).
    • Rсумарное = 0.5 Ом + 1.5 Ом.
    • R = 2 Ом.
  3. Изображение с названием Calculate Total Current Step 16

    3

    Подставим значения в наше уравнение для параллельной цепи. Поскольку пути соединены параллельно, мы подставим значения в уравнение:

    • (1/Rсуммарное) = (1/Rсуммарное 1-й путь) + (1/Rсуммарное 2-й путь).
    • (1/Rсуммарное) = (1/3 Ом) + (1/2 Ом).
    • (1/Rсуммарное) = 5/6.
    • (1/Rсуммарное) = 1.2 Ом.
  4. Изображение с названием Calculate Total Current Step 17

    4

    Найдите общее напряжение. Рассчитаем суммарное напряжение, это будет сумма всех напряжений:

    • Vсуммарное = V1 = 3V.
  5. Изображение с названием Calculate Total Current Step 18

    5

    Используем закон Ома, чтобы найти суммарный ток. Теперь мы можем посчитать суммарный ток с помощью закона Омв.

    • Vсуммарное = Iсуммарное*Rсуммарное.
    • Iсуммарное = Vсуммарное/Rсуммарное.
    • Iсуммарное = 3 Вольта / 1.2 Ом.
    • Iсуммарное = 2.5 А.

    Реклама

Советы

  • Общее сопротивление параллельной электрической цепи всегда меньше, чем сопротивление каждого отдельного резистора.
  • Терминология:
    • Электрическая цепь — составленная из элементов (резисторов, индукторов и конденсаторов) цепь, соединённая проводами, через которые протекает ток.
    • Резистор — элемент, который оказывает сопротивление току.
    • Ток — поток заряженных частиц по проводам, измеряется в амперах (А).
    • Напряжение — работа выполненная на единицу заряда, измеряется в вольтах (В).
    • Сопротивление — измерение сопротивления элемента электрическому току. Единица — Ом(Омега).

Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 13 469 раз.

Была ли эта статья полезной?

Выберите подписку для получения дополнительных возможностей Kalk.Pro

Любая активная подписка отключает

рекламу на сайте

    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов
    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов
    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов
    • Доступ к скрытым чертежам
    • Безлимитные сохранения расчетов

Более 10 000 пользователей уже воспользовались расширенным доступом для успешного создания своего проекта. Подробные чертежи и смета проекта экономят до 70% времени на подготовку элементов конструкции, а также предотвращают лишний расход материалов.

Подробнее с подписками можно ознакомиться здесь.

Как разными способами найти силу тока

Содержание

  • 1 Зачем нужно находить силу тока
  • 2 Вычисление тока, если известны мощность и напряжение
  • 3 Определение мощности прибора
  • 4 Вычисление тока при известных значениях напряжения и сопротивления
  • 5 Использование мощности и сопротивления
  • 6 Непосредственное измерение силы тока
  • 7 Видео по теме

Знание силы тока в электрической цепи является в некоторых случаях необходимым. Ее определяют не только с помощью непосредственного измерения, но и расчетов. В последнем случае нужную информацию можно получить на основе технических характеристик оборудования.

Зависимости между основными электрическими величинами

Зависимости между основными электрическими величинами

Зачем нужно находить силу тока

Любое вещество состоит из атомов, которые включают в себя положительно заряженное ядро и вращающиеся вокруг него электроны. При отсутствии электрического поля движение этих частиц является хаотичным. Но как только проводник становится частью электрической цепи, подключённой к источнику питания, электроны начинают двигаться по направлению к положительному полюсу.

Ток проявляется через заряд. Каждый электрон несёт в себе элементарный отрицательный электрический заряд. Сила тока — это количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за какой-то отрезок времени. Следовательно, можно сделать вывод, что рассматриваемый параметр определяют заряд и время.

Электроток выраженный через заряд и время

Электроток, выраженный через заряд и время

Найти силу тока в проводнике можно только в том случае, когда электрическая цепь подключена к источнику питания. Например, это может быть включение бытового прибора в электросеть с переменным напряжением, равным 220 В. Разным приборам для работы нужна разная мощность. В некоторых случаях даже выключенное оборудование может потреблять небольшое количество электричества, если оставить его вилку в розетке. Поэтому рассчитать силу тока в цепи можно через мощность и напряжение.

Слишком интенсивный электроток способен создавать проблемы. Он может, например, привести к перегреву деталей или к их разрушению. Если большой ток пройдёт через человека, то это нанесет серьёзный вред его здоровью или даже станет опасным для жизни. Для нормального и безопасного функционирования оборудования важно, чтобы электроток соответствовал установленным нормативам. Определение силы тока по мощности и напряжению позволяет проверить, насколько она соответствует требованиям.

Вычисление тока, если известны мощность и напряжение

Есть простой способ, как узнать ток, зная мощность и напряжение. В данном случае рассчитать постоянный ток можно по формуле:

Вычисление электротока при известных значениях напряжения и мощности

Расчет для переменного тока через мощность усложняется, поскольку его величина и направление постоянно меняются. Это обстоятельство нужно учитывать при расчетах. Если питание однофазное, то используется такая формула:

Формула электротока для однофазной сети

Чтобы определить силу переменного тока в трехфазной сети, следует воспользоваться формулой:

Расчет для трехфазной сети

При рассмотрении переменного тока нужно учитывать не только активную, но и реактивную мощность. Первая связана с активным сопротивлением, а вторая — с реактивным (ёмкостным и индуктивным). Соотношение между различными видами отражается с помощью cos φ.

Косинус угла «фи» обычно указывают в технической документации прибора. Если эту информацию нельзя получить из документации, то в расчетах очень мощных устройств принимают значение 0.8. Для большинства обычных бытовых приборов в вычислениях используют 0.95.

Подставив в формулу, применяемую для определения силы тока на участке цепи, значения напряжения U = 220 В для однофазной цепи и 380 В для трехфазной, а также cos φ = 0.95, получим следующие выражения:

Вычисление силы тока для однофазной и трехфазной сети

Как видим, сила тока в трехфазной и однофазной сети при одинаковой нагрузке будет разной. В однофазной она втрое больше, чем в трехфазной.

Определение мощности прибора

Перед тем как найти силу электрического тока, нужно определить величину используемой мощности:

  • Ее значение должно указываться в технической документации. Однако она не всегда доступна. В частности, документация может быть утеряна.
  • На задней панели приборов часто имеется наклейка, на которой приведены важнейшие характеристики устройства. В числе прочих обычно указывают мощность.

Задняя панель прибора с указанием основных данных

Задняя панель прибора с указанием основных данных

  • Можно воспользоваться таблицей с указанием средних значений мощности для различных видов устройств.

Мощность разных приборов

Мощность разных приборов

При вычислениях необходимо помнить, что пусковая мощность может превышать рабочую. Расчёт силы тока должен учитывать обе этих величины. Когда пусковая мощность вызывает резкое мгновенное увеличение силы тока, оно не должно превышать допустимой величины. Для бытовой техники пусковую мощность указывают редко. Поэтому перед тем как рассчитать силу тока, необходимо обратиться к соответствующим справочникам, чтобы найти определенное значение мощности. Для получения ее точной величины следует провести измерение ваттметром.

Вычисление тока при известных значениях напряжения и сопротивления

Если известно напряжение и сопротивление, то сила тока вычисляется по формуле, вытекающей из закона Ома:

Вычисление электротока согласно закону Ома

Если известны значения ЭДС, внутреннего сопротивления и нагрузки, то можно найти силу тока, используя закон Ома для полной цепи:

Определение электротока через эдс

Использование мощности и сопротивления

Как известно, мощность можно находить по формуле.

Определение мощности

Применив в данном выражении закон Ома, можно привести его к следующему виду:

Преобразованная формула мощности

Теперь силу тока можно выразить так:

Вычисление электротока если известны мощность и сопротивление

Следовательно, вычислить силу тока можно разными способами.

Непосредственное измерение силы тока

Величину силы тока можно не только рассчитывать, но и измерять, используя такие приборы, как амперметр или мультиметр. Любой из них при измерениях должен стать частью электрической цепи. Поэтому прибор нужно подключать последовательно.

Использование амперметра и вольтметра

Если нет большой нужды измерять силу тока амперметром, то лучше вычислить этот параметр, используя формулы, даже если для этого придется измерить напряжение. Вольтметром эта процедура осуществляется без разрыва электроцепи, чего нельзя сделать при использовании амперметра.

Также применяется магнитометрический способ. Примером его использования являются токовые клещи. Перед тем как определить силу электротока, их устанавливают так, чтобы они охватывали провод. Поскольку вокруг проводника при протекании тока образуется магнитное поле, которое клещи улавливают, то по его характеристикам прибор определяет силу тока в цепи.

Видео по теме

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как составить кадровую расстановку
  • Как найти дело по номеру кусп
  • Как исправить ошибку windows не удается связаться с устройством или ресурсом
  • Как найти исп производство по номеру
  • Как найти юриста по долгам