Как найти силу тока зная скорость - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Расчет электрических параметров необходим для правильных построений цепей. Поскольку целью использования электричества в электротехнике является задача по выполнению током работы, то встает вопрос о том, как найти силу тока. Данный параметр используют при вычислениях мощности и в расчетах потребления электрической энергии.

Существуют разные способы определения этого важного параметра, которые мы рассмотрим в данной статье.

Формулами

Параметры электрического тока всегда взаимосвязаны. Например, изменение величины нагрузки отображается на показателях других величин. Причем эти изменения подчиняются соответствующим законам, которые выражаются через формулы. Поэтому на практике для нахождения силы тока часто используют соответствующие формулы.

Через заряд и время

Вспомним определение (рис.1): электричество – это величина заряда, движимого силами электрического поля, преодолевающего за единицу времени условную плоскость проводника, называемую поперечным сечением проводника.

Рис. 1. Определение понятия сила тока

Таким образом, если известен электрический заряд, прошедший через проводник за определенное время, то не трудно найти величину этого заряда прошедшего за единицу времени, то есть: I = q/t

Через мощность и напряжение

В паспорте электроприбора обычно указывается его номинальная мощность и параметры электрической сети, для работы с которой он предназначен. Имея в распоряжении эти данные, можно вычислить силу тока по формуле: I = P/U.

Данное выражение вытекает из формулы для расчета мощности: P = IU.

Через напряжение или мощность и сопротивление

Силу электричества на участке цепи определяют по закону Ома. Для этого необходимо знать следующие параметры: сопротивление и напряжение на этом участке. Тогда I = U/R. Если известна мощность нагрузки, то ее можно выразить через квадрат силы тока умноженной на сопротивление участка: P = I²R, откуда

Для полной цепи эту величину вычисляют по закону Ома, но с учетом параметров источника питания.

Через ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузку R

Применяя закон Ома, адаптированный для полной цепи, вы можете вычислить максимальный ток по формуле I = ε / (R+r′), если известны параметры:

внешнее сопротивление проводников (R);
ЭДС источника питания (ε);
внутреннее сопротивление источника, обладающего ЭДС (r′).

Примечание! Реальные источники питания обладают внутренним сопротивлением. Поскольку в электрической цепи
показатель силы тока может уменьшаться в связи с возрастанием сопротивления источника питания или в результате падения ЭДС. Именно из-за роста внутреннего сопротивления садится аккумулятор и ослабевает ЭДС элементов питания.

Закон Джоуля-Ленца

Казалось бы, что расчет силы тока по количеству тепла, выделяющегося в результате нагревания проводника, не имеет практического применения. Однако это не так. Рассмотрим это на примере.

Пусть требуется найти силу тока во время работы электрочайника. Для этого доведите до кипения 1 кг воды и засеките время в секундах. Предположим, начальная температура составляла 10 ºС. Тогда Q = Cm(τ – τ₀) = 4200 Дж/кг× 1 кг (100 – 10) = 378 000 Дж.

Рис. 2. Закон Джоуля-Ленца

Из закона Джоуля-Ленца (изображение на рис. 2) вытекает формула:

Измерив сопротивление электроприбора и подставив значения в формулу, получим величину потребляемого тока.

Измерительными приборами

Если под руками имеются измерительные приборы, то с их помощью довольно просто найти силу тока. Необходимо лишь соблюдать правила измерений и не забывать о правилах безопасности.

Амперметром

Пользуясь приборами для измерения ампеража, следует помнить, что они подключаются в цепи последовательно. Внутреннее сопротивление амперметра очень маленькое, поэтому прибор легко выводится из строя, если проводить измерения пределами значений, для которых он рассчитан.

Схема подключения амперметра показана на рисунке 3. Обратите внимание на то, что на участке измеряемой электрической цепи обязательно должна быть нагрузка.

Рис. 3. Схема подключения амперметра

Большинство аналоговых амперметров, например, таких, как на рисунке 4, предназначены для измерений параметров в цепях с постоянными токами.

Рис. 4. Аналоговый амперметр

Обратите внимание распределение шкалы амперметра. Цена первого деления 50 А, а всех последующих – 10 А. Максимальная величина, которую можно измерить данным амперметром не должна превышать 300 А. Для измерений электрической величины в меньших либо в больших пределах следует применять соответствующие приборы, предназначенные для таких диапазонов. В этом смысле универсальность амперметра ограничена.

При измерениях постоянных токов необходимо соблюдать полярность щупов при подключении амперметра. Для подключения прибора требуется разрывать цепь. Это не всегда удобно. Иногда вычисление силы тока по формуле является предпочтительней, особенно если приходится проводить измерения в сложных электротехнических схемах.

Мультиметром

Преимущество мультиметра в том, что этот прибор многофункциональный. Современные мультиметры цифровые. У них есть режимы для измерений в цепях постоянных и переменных токов. В режиме измерения силы тока этот измерительный прибор подключается в цепь аналогично амперметру.

Перед включением мультиметра в цепь, всегда проверяйте режим измерений, а пределы измерения выбирайте заведомо большие предполагаемой силы тока. После первого измерения можно перейти в режим с меньшим диапазоном.

Для работы с переменным напряжением переводите прибор в соответствующий режим. Считывайте значения с дисплея после того, как цифры перестанут мелькать.

Примеры

Покажем на простых примерах, как решать задачи на вычисление силы тока по формуле.

Задача 1.

На участке цепи имеются три параллельно включенных резистора (см. рис. 5). Значения сопротивлений резисторов: R₁ = 5 Ом; R₂ = 25 Ом; R₃ = 50 Ом. Требуется рассчитать силу тока для каждого резистора и на всём участке, если на нем поддерживается постоянное напряжение 100 В.

Рис. 5. Пример 1

Решение: При параллельном соединении нагрузочных элементов U = const, то есть, напряжение одинаково на всех резисторах и составляет 100 В. Тогда, по закону Ома I = U/R

I₁ = U/R₁ =100/5 = 20 А;
I₂ = U/R₂ =100/25 ≈ 4 А;
I₃ = U/R₃ =100/50 = 2 А.

Для вычисления искомого параметра на всем участке цепи, нам необходимо знать общее сопротивление этого участка. Учитывая тот факт, что при параллельном соединении нагрузочных элементов в цепи их общее сопротивление равно:

Имеем: 1/R= 1/5 + 1/25 + 1/50 = 13/50; R = 50/13 ≈ 3.85 (Ом)

Тогда: I = U/R = 100 В/3,85 Ом ≈26 А.

Ответ:

Сила тока на сопротивлениях: I₁=20 А; I₂ = 4А; I₃ = 2 А.
Сила тока, поступающего на рассматриваемый участок цепи равна 26 А.

Задача 2.

Мощность электрочайника 2 кВт. Чайник работает от городской сети под напряжением 220 В. Сколько электричества потребляет этот электроприбор?

Решение:

Воспользуемся формулой для нахождения силы тока, включающей напряжение и мощность: I = P/U.

2 кВт преобразим в ватты: 2 кВт = 2000 Вт.
Подставляем данные: I = 2 000 Вт/ 220 В ≈ 9 А
Ответ: Нагревательный элемент электрочайника рассчитан на 9 А.

Задача 3.

Вычислить силу тока в цепи, если известно, что сопротивление составляет 5 Ом, ЭДС источника питания 6 В, а его внутреннее сопротивление составляет 1 Ом.

Решение.

Применяя закон Ома для полной цепи, запишем: I = ε / (R+r′)

I = 6 В / (5 Ом + 1 Ом) = 1 А.

Ответ: сила тока 1 А.

Задача 4.

Сколько энергии потребляет электроплита за 2 часа работы, если сопротивление нагревательного элемента 40 Ом?

Решение:

За время t электричество выполнит работу A = U*I*t.

Напряжение сети известно – оно составляет 220 В.Силу тока находим по формуле: I = U/R, тогда A = (U²/R)*t или

A = ((220 В)² / 40 Ом) * 2 ч = 2420 Втч = 2,42 кВтч

Ответ: За 2 часа работы электроплита потребляет 2,42 кВт часов электроэнергии.

Применяя формулы для вычисления параметров электричества, пользуясь фундаментальными законами физики можно находить неизвестные данные для составных элементов цепей и электроприборов с целью оценки их состояния. В каждом отдельном случае необходимо определить известные параметры тока, которые можно использовать в дальнейших вычислениях. Обычно, это напряжение, мощность или сопротивление нагрузки.

Если можно обойтись без измерений амперметром – лучше прибегнуть к вычислениям, даже если при этом потребуется измерить напряжение. Такое измерение можно проводить без разрыва электрической цепи, чего нельзя сделать при помощи амперметра.

Источник

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

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

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:

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:

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

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:

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

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

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:

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

Использование мощности и сопротивления

Как известно, мощность можно находить по формуле.

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

Теперь силу тока можно выразить так:

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.

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

Источник

Кроме напряжения и тока, еще есть один принципиальный параметр, связанный с электрическими цепями: мощность. Во-1-х, до того как рассматривать мощность в каких-то схемах, нам необходимо осознать, что же все-таки это такое.

Что такое мощность и как ее измерить?

Мощность – это мера того, сколько работы можно выполнить за определенный промежуток времени. Работа обычно определяется как поднятие груза против силы тяжести. Чем больше масса, и/либо чем выше она подымается, тем больше работы должно быть выполнено. Мощность – это мера того, как стремительно осуществляется стандартный объем работы.

Для американских автомобилей мощность мотора оценивается в единицах, именуемых «лошадиные силы», которые вначале были выдуманы производителями паровых движков для количественной оценки работоспособности собственных машин исходя из убеждений самого распространенного в их время источника энергии: лошадок. Одна лошадиная сила определяется в английских единицах как 550 фут·фунтов работы за секунду. Мощность мотора автомобиля не будет указывать на высоту холмика, на которую он может подняться, либо какую массу он может тащить, но она показывает, как стремительно он может подняться на определенный бугор либо протащить определенную массу.

Мощность механического мотора зависит как от скорости мотора, так и от его вращающего момента на выходном валу. Скорость выходного вала мотора измеряется в оборотах за минуту либо об/мин (RPM). Вращающий момент – это величина вращательной силы, создаваемой движком, и обычно измеряется в ньютон-метрах (либо в фунт-футах). Ни скорость, ни вращающий момент сами по для себя не являются мерой мощности мотора.

Дизельный тракторный мотор мощностью 100 лошадиных сил крутит вал относительно медлительно, но обеспечивает большой вращающий момент. Мотор байка мощностью 100 лошадиных сил крутит вал очень стремительно, но обеспечивает относительно маленькой вращающий момент. Оба будут создавать 100 лошадиных сил, но с разной скоростью и различным вращающим моментом. Уравнение для мощности на валу обычное:

S – скорость вращения вала в об/мин;
T – вращающий момент в фунт-футах.

Направьте внимание на то, что в правой части уравнения есть только две переменных, S и T. Все другие члены в этой части постоянны: 2, π и 33 000 – константы (они не меняют собственного значения). Мощность в лошадиных силах изменяется только при изменении скорости и вращающего момента, больше ничего. Мы можем переписать уравнение, дабы показать эту связь:

Лошадинная сила ∝ ST

Так как единица «лошадиных сил» не совпадает в точности со скоростью в оборотах за минуту, умноженной на вращающий момент в фунт-футах, мы не можем сказать, что мощность равна ST. Но они пропорциональны друг дружке. По мере конфигурации математического произведения ST значение мощности поменяется в той же пропорции.

Мощность как функция напряжения и тока

В электрических цепях мощность зависит как от напряжения, так и от тока. Логично, что это соотношение имеет поразительное сходство с приведенной выше формулой «пропорциональной» мощности в лошадиных силах:

Но в данном случае мощность (P) точно равна силе тока (I), умноженной на напряжение (E), а не просто пропорциональна IE. При использовании этой формулы единицей измерения мощности является ватт, обозначаемый как «Вт» (либо в английской литературе «W»).

Следует осознавать, что ни напряжение, ни ток сами по для себя не составляют мощность. Быстрее, мощность – это композиция напряжения и тока в цепи. Помните, что напряжение – это удельная работа (либо возможная энергия) на единицу заряда, а сила тока – это скорость, с которой электрические заряды проходят через проводник. Напряжение (удельная работа) подобна работе, выполняемой при поднятии веса против силы тяжести. Сила тока (скорость) подобна скорости, с которой подымается этот груз. Вкупе, как произведение, напряжение (работа) и ток (скорость) составляют мощность.

Так же, как в случае дизельного мотора трактора и мотора байка, цепь с высочайшим напряжением и низким током может рассеивать такое же количество мощности, что и цепь с низким напряжением и огромным током. Ни напряжение, ни сила тока по отдельности не указывают на величину мощности в электрической цепи.

Мощность при разомкнутой / короткозамкнутой цепи

В разомкнутой цепи, когда между клеммами источника находится напряжение и нулевой ток, рассеиваемая мощность равна нулю, независимо от того, как велико это напряжение. Так как P = IE, и I = 0, и всё, что множится на ноль, равно нулю, мощность, рассеиваемая в хоть какой разомкнутой цепи, должна быть равна нулю. Точно так же, если б у нас было куцее замыкание, состоящее из петли из сверхпроводящего провода (полностью нулевое сопротивление), у нас могло бы быть состояние с током в петле и нулевым напряжением, и аналогично, никакая мощность не рассеивалась бы. Так как P = IE, и E = 0, и всё, что множится на ноль, равно нулю, мощность, рассеиваемая в сверхпроводящем контуре, должна быть равна нулю (мы разглядим тему сверхпроводимости в следующей главе).

Как лошадиная сила связана с ваттами?

Независимо от того, измеряем ли мы мощность в «лошадиных силах» либо в «ваттах», мы всё равно говорим об одном и том же: сколько работы можно выполнить за данный промежуток времени. Эти две единицы численно не равны, но они выражают одно и то же. Практически, европейские производители автомобилей обычно рекламируют мощность собственных движков в киловаттах (кВт) либо тыщах ватт, а не в лошадиных силах! Эти две единицы мощности связаны вместе обычный формулой:

Таким макаром, наши 100-сильные дизельные и мотоциклетные движки также могут быть оценены как движки мощностью «74570 Вт», либо, поточнее, как движки «74,57 кВт». В европейской технической документации этот параметр был бы быстрее нормой, чем исключением.

Что такое мощность

В прошлых статьях блога мы познакомились с такими понятиями, как ток и напряжение. Сейчас мы разглядим с Вами такое понятие, как электрическая мощность.

Электрическая мощность (неизменный ток)

Что такое электрическая мощность – это величина, которая указывает нам скорость передачи, или преобразования электроэнергии в другие виды. Ординарными словами, мощность – это количество проделанной работы за определённый период.

А вот и формула, которая показывает нам приведённое выше определение:

Формула мощности

Р- мощность, А- сила тока, t-время

Приведу ещё один пример для закрепления и осознания такового определения, как электрическая мощность:

Представим 2-ух людей в одной весовой категории в различных точках планетки. У их автомобилей одинаковой модели и марки кончился бензин и они толкают их на заправку. До заправки 100 метров по прямой. 1-ый докатил свой автомобиль за 10 минут, а 2-ой за 5. Соответственно у второго водителя мощность больше.

Как отыскать электрическую мощность

Основная единица электрической мощности — Ватт. Электрическую мощность можно отыскать по следующей формуле:

Формула мощности

Давайте разглядим формулу, которую я привёл выше.

I (ток)- количество электричества, протекающее за определённый момент времени;

U(напряжение) — проделанная работа электрического поля по переносу заряду из точки А в точку В.

А сейчас ординарными словами: Два человека (это будет у нас ток) несут вкупе один камень из точки А в точку В весом в 50 кг и растрачивают на это энергию (это напряжение), и один человек несёт камень массой 10 кг и тоже растрачивает энергию. Весовая категория у людей однообразная. Если эти данные мы перенесём в нашу формулу, то выясним, что у 2-ух людей мощность больше, чем у 1-го.

Приведу ещё формулы, по которым можно высчитать электрическую мощность:

Формула мощности

Где: I- ток, U- напряжение, R- сопротивление

Видите ли ничего сложного нет, так как мы рассматриваем неизменный ток.

Электрическая мощность в цепи переменного тока

В цепи переменного тока есть нужная, никчемная мощность и их сумма. В электричестве эти электрические мощности именуют следующим образом: полная мощность, активная мощность, реактивная мощность.

Предлагаю Для вас поглядеть следующий ролик, который разъясняет сущность составляющих мощностей:

Вычисляем составляющие полной мощности:

треугольник мощностей

Все знают аксиому Пифагора? В прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов:

Аксиома Пифагора

А сейчас применим это к нашему треугольнику мощностей:

Формула полной мощности

Вычисляем электрическую мощность

Фабрики оплачивают полную мощность в отличие от обычных потребителей. Активную мощность находят по следующей формуле:

Формула активной мощности

Сosф — это угол на нашем треугольнике мощностей (коэффициент мощности, он не может быть больше единицы)

Из этой формулы выведем с Вами cosФ и получим следующее:

Косинус фи

Определяем реактивную мощность:

Формула реактивной мощности

sinФ- это коэффициент реактивной мощности. Формула для определения sinФ имеет следующий вид:

синус фи

Как отыскать ток зная мощность

Send Us Your Feedback / Suggestion

For further assistance, please Contact Us

Найден блокировщик рекламы

Ой! Похоже, вы используете Adblocker!

Так как мы изо всех сил пробовали выполнить вам онлайн-расчеты, мы обращаемся к для вас с просьбой предоставить нам разрешение, отключив Adblocker для этого домена.

Disable your Adblocker and refresh your web page 😊

Получить Виджет!

ДОБАВИТЬ ЭТОТ КАЛЬКУЛЯТОР НА ВАШ Сайт:

Добавьте на свой сайт расчет мощности, при помощи которого юзер сайта сумеет впрямую применять калькулятор. И этот девайс на 100% бесплатный и обычный в использовании; Не считая того, вы сможете добавить его на несколько онлайн-платформ.

Доступный в приложении

На этой платформе онлайн-калькулятора вы сможете отыскать действенный инструмент, узнаваемый как расчет мощности. Да, этот калькулятор омов для уравнения закона Ома, который был выведен Георгом Симоном Омом в 1827 году.

Что ж, до того как выяснить больше о нашем калькуляторе закона Ома, давайте поведаем для вас, что такое (закон Ома).

Что такое закон Ома?

В 1827 году баварский физик Георг Симон Ом вывел математический закон электрического расчет тока по мощности. Это самый базовый закон, который определяет соотношение между током (I), сопротивлением (R), напряжением (V) и мощностью (P). Более непосредственно, (закон Ома) обусловил, что ток (I) через проводник между 2-мя точками прямо пропорционален напряжению (V) и назад пропорционален сопротивлению (R).

Формула закона Ома:

Баварский физик Георг Симон Ом вывел формулу, в какой ток резистора (I) в амперах (A) = (равен) напряжению резистора (V) в вольтах, деленному на сопротивление R в омах (Ω):

Формула закона Ома сформулирована так:

Ток (I) = (Напряжение, (В)) / (Сопротивление, (R)) в амперах, (А)

Отыскать ток становится просто при помощи нашего обычного расчет мощности по формуле для тока.

Калькулятор закона Ома:

Команда онлайн-калькулятора предоставила обычный и действенный инструмент, узнаваемый как «калькулятор закона Ома», при помощи которого вы сможете просто выяснить значение напряжения (V), тока (I), мощности (P) и сопротивления (R). относительно формулы обычного закона Ома.

Но следует знать два из этих значений, дабы вычислить оставшиеся два значения.

Поэтому, помните, что вы получите результаты, касающиеся стандартных единиц, которые вы избрали!

Как работает наш расчет мощности?

Нет необходимости прибегать к определенным математическим расчетам для определения значений напряжения (V), тока (I), мощности (P) и сопротивления (R). Наш калькулятор сопротивления сделает все за вас за пару секунд. Наш (калькулятор закона Ома) не только лишь комфортен в использовании, но и работает отлично! Давайте взглянем!

В приведенном выше калькуляторе закона Ома вы сможете отыскать четыре поля: напряжение (В), ток (I), сопротивление (R) и мощность (P), соответственно.
Для вас просто необходимо ввести любые два из этих значений относительно их единиц СИ.
После того, как вы избрали два значения и их единицы СИ, для вас просто необходимо надавить кнопку вычисления, дабы получить оставшиеся два значения.

Как упоминалось выше, вы получите свои результаты относительно единиц СИ, которые вы избрали перед расчетом!

Уравнение закона Ома:

Согласно закону Ома, величина тока (I), проходящего через железный проводник в цепи, прямо пропорциональна напряжению (V), приложенному к нему, для соответственной температуры. Георг Саймон Ом выразил свое открытие в форме обычного уравнения закона Ома, которое обрисовывает связь напряжения, расчет тока по мощности и сопротивления:

В этом уравнении закона Ома напряжение (В) равно току (I), умноженному на сопротивление (R). Итак, используя это уравнение закона Ома, можно поделить на два варианта, решая для тока (I) и сопротивления (R) соответственно:

I = E / R и R = E / I

Как высчитать ток?

Наш расчет мощности также работает как калькулятор тока, так как он касается обычной формулы тока. Когда указаны напряжение (В) и расчет сопротивления, для вас следует применять формулу для расчет тока по мощности. Вы сможете высчитать ток по данной формуле!

Текущая формула:

[Ток (I) = Напряжение (В) ÷ Сопротивление (R)] I (А) = В (В) ÷ R (Ом)

К примеру:

Найдите ток, протекающий через резистор 3 Ом, когда к нему приложена разность потенциалов 30 В.

Решение: Ток (I) = V ÷ R; I = 30 В ÷ 3 Ом; I = 10 А

как отыскать сопротивление?

расчет мощности также именуют калькулятором сопротивления, так как он помогает высчитать расчет сопротивления. Когда даны напряжение (В) и ток (I), вы сможете найти сопротивление, используя ординарную формулу для сопротивления.

Формула сопротивления:

[Сопротивление (R) = Напряжение (В) ÷ Ток (I)] R (Ом) = В (вольты) ÷ I (амперы)

К примеру:

Найдите значение неведомого резистора, которое падает на 5 В при протекании через него тока 20 мА.

Решение: Сопротивление (R) = Напряжение (В) ÷ Ток (I) в амперах; R = 5 В ÷ 20 мА; R = 250 Ом

как отыскать силу тока?

Вышеупомянутый калькулятор закона Ома надежен для этого! Когда ток и расчет сопротивления известны, вы сможете просто выяснить напряжение, используя ординарную формулу напряжения:

Формула напряжения:

[Напряжение (В) = ток (I) x сопротивление (R)] В (вольты) = I (амперы) x R (Ом)

К примеру:

Найдите напряжение, приложенное к резистору 15 кОм, когда через него протекает ток 10 мА.

Решение: напряжение (вольты) = ток (амперы) x сопротивление (Ом); V = 10 мА x 15 кОм; V = 150 В

как отыскать мощность?

Приведенный выше калькулятор поможет как отыскать мощность по обычной формуле мощности. Если указаны напряжение и расчет тока по мощности, то можно просто высчитать значение мощности.

Формула силы:

Мощность (P) = Напряжение (В) * Ток (I)

К примеру:

Если приложение падения напряжения 15 на резисторе приводит к протеканию через него тока 10 мА, то как оценить рассеиваемую на нем мощность.

Решение: P = V * I; P = 15 В * 10 мА; P = 0,15 Вт

Что ж, пора выяснить об ограничениях закона Ома.

Ограничения закона Ома:

Имейте в виду, что закон Ома не может применяться к однобоким сетям – эти сети содержат однобокие элементы, включая диоды, транзисторы и т. Д., Что значит, что эти элементы не имеют одинакового дела напряжения к току для обоих направлений тока.
Жизнеутверждающие исследования демонстрируют, что закон Ома не применяется к нелинейным элементам – это элементы, у каких ток не прямо пропорционален приложенному напряжению, что значит, что значение сопротивления этих частей меняется для различных значений напряжения и расчет тока по мощности. Примеры нелинейных частей: тиристор, электрическая дуга и т. Д.

Заключительные слова калькулятора-онлайн:

Наш расчет мощности – это обычной инструмент, который употребляет ординарную формулу закона Ома для определения напряжения (В), сопротивления (R). Ток (I) и мощность (P).

Видео: Как рассчитать мощность электрического тока?

Источник

Онлайн калькулятор закона Ома позволяет определять связь между силой тока, электрическим напряжением и сопротивлением проводника в электрических цепях.

Для расчета, вам понадобится воспользоваться отдельными графами:
— сила тока вычисляется в Ампер, исходя из данных напряжения (Вольт) и сопротивления (Ом);
— напряжение вычисляется в Вольт, исходя из данных силы тока (Ампер) и электрического сопротивления (Ом);
— электрическое сопротивление вычисляется в Ом, исходя из данных силы тока (Ампер) и напряжения (Вольт);
— мощность вычисляется в Ватт, исходя из данных силы тока (Ампер) и напряжения (Вольт).

Пожалуйста напишите с чем связна такая низкая оценка:

Для установки калькулятора на iPhone — просто добавьте страницу
«На главный экран»

Для установки калькулятора на Android — просто добавьте страницу
«На главный экран»

Смотрите также

Источник

Расчет силы тока по мощности, напряжению, сопротивлению

Бесплатный калькулятор расчета силы тока по мощности и напряжению/сопротивлению – рассчитайте силу тока в однофазной или трехфазной сети в ОДИН КЛИК!

Если вы хотите узнать как рассчитать силу тока в цепи по мощности, напряжению или сопротивлению, то предлагаем воспользоваться данным онлайн-калькулятором. Программа выполняет расчет для сетей постоянного и переменного тока (однофазные 220 В, трехфазные 380 В) по закону Ома. Рекомендуем без необходимости не изменять значение коэффициента мощности (cos φ) и оставлять равным 0.95. Знание величины силы тока позволяет подобрать оптимальный материал и диаметр кабеля, установить надежные предохранители и автоматические выключатели, которые способны защитить квартиру от возможных перегрузок. Нажмите на кнопку, чтобы получить результат.

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 силы тока

Электрический ток — это направленное упорядоченное движение заряженных частиц.
Сила тока (I) — это, количество тока, прошедшего за единицу времени сквозь поперечное сечение проводника. Международная единица измерения — Ампер (А / A).

— Сила тока через мощность и напряжение (постоянный ток): I = P / U
— Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток однофазный): I = P / (U × cosφ)
— Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток трехфазный): I = P / (U × cosφ × √3)
— Сила тока через мощность и сопротивление: I = √(P / R)
— Сила тока через напряжение и сопротивление: I = U / R

Коэффициент мощности cos φ – относительная скалярная величина, которая характеризует насколько эффективно расходуется электрическая энергия. У бытовых приборов данный коэффициент практически всегда находится в диапазоне от 0.90 до 1.00.

Источник

Как найти силу тока?

Существуют разные способы определения этого важного параметра, которые мы рассмотрим в данной статье.

Формулами

Через заряд и время

Рис. 1. Определение понятия сила тока

Через мощность и напряжение

Данное выражение вытекает из формулы для расчета мощности: P = IU.

Через напряжение или мощность и сопротивление

Для полной цепи эту величину вычисляют по закону Ома, но с учетом параметров источника питания.

Через ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузку R

внешнее сопротивление проводников (R);
ЭДС источника питания (ε);
внутреннее сопротивление источника, обладающего ЭДС (r′).

Примечание! Реальные источники питания обладают внутренним сопротивлением. Поскольку в электрической цепи
показатель силы тока может уменьшаться в связи с возрастанием сопротивления источника питания или в результате падения ЭДС. Именно из-за роста внутреннего сопротивления садится аккумулятор и ослабевает ЭДС элементов питания.

Закон Джоуля-Ленца

Из закона Джоуля-Ленца (изображение на рис. 2) вытекает формула:

Измерив сопротивление электроприбора и подставив значения в формулу, получим величину потребляемого тока.

Измерительными приборами

Амперметром

Рис. 3. Схема подключения амперметра

Мультиметром

Примеры

Покажем на простых примерах, как решать задачи на вычисление силы тока по формуле.

На участке цепи имеются три параллельно включенных резистора (см. рис. 5). Значения сопротивлений резисторов: R₁ = 5 Ом; R₂ = 25 Ом; R₃ = 50 Ом. Требуется рассчитать силу тока для каждого резистора и на всём участке, если на нем поддерживается постоянное напряжение 100 В.

Имеем: 1/R= 1/5 + 1/25 + 1/50 = 13/50; R = 50/13 ≈ 3.85 (Ом)

Тогда: I = U/R = 100 В/3,85 Ом ≈26 А.

Сила тока на сопротивлениях: I₁ =20 А; I₂ = 4А; I₃ = 2 А.
Сила тока, поступающего на рассматриваемый участок цепи равна 26 А.

Мощность электрочайника 2 кВт. Чайник работает от городской сети под напряжением 220 В. Сколько электричества потребляет этот электроприбор?

Воспользуемся формулой для нахождения силы тока, включающей напряжение и мощность: I = P/U.

2 кВт преобразим в ватты: 2 кВт = 2000 Вт.
Подставляем данные: I = 2 000 Вт/ 220 В ≈ 9 А
Ответ: Нагревательный элемент электрочайника рассчитан на 9 А.

Вычислить силу тока в цепи, если известно, что сопротивление составляет 5 Ом, ЭДС источника питания 6 В, а его внутреннее сопротивление составляет 1 Ом.

Применяя закон Ома для полной цепи, запишем: I = ε / (R+r′)

Ответ: сила тока 1 А.

Сколько энергии потребляет электроплита за 2 часа работы, если сопротивление нагревательного элемента 40 Ом?

За время t электричество выполнит работу A = U*I*t.

Напряжение сети известно – оно составляет 220 В.Силу тока находим по формуле: I = U/R, тогда A = (U 2 /R)*t или

A = ((220 В) 2 / 40 Ом) * 2 ч = 2420 Втч = 2,42 кВтч

Ответ: За 2 часа работы электроплита потребляет 2,42 кВт часов электроэнергии.

Источник

Закон Ома мало знать, его нужно и понимать

Некоторые из моих читателей закон Ома знают, но не умеют применять его на практике.

Возьмём для примера вот эту формулу:

P =I *U (электрическая мощность электроприбора равна произведению тока, который протекает через этот электроприбор, на напряжение, которое к этому электроприбору приложено).

Для того, что бы узнать, какой ток будет протекать в нагрузке (в цепи), нужно мощность разделить на напряжение, I =P /U . Сопротивлением проводов, которыми электрический прибор подключается к сети, при расчёте тока в нагрузке можно пренебречь.

Для расчетов при наличии однофазного тока значение напряжения принимается 220 вольт. Если присутствует трехфазный ток, расчетное напряжение составит 380 вольт.

Здравствуйте уважаемые подписчики и читатели канала «Электрик со стажем».

Номинальное напряжение сети

Номинальное напряжение — это базисное напряжение из стандартизированного ряда напряжений, определяющих уровень изоляции сети и электрооборудования. Действительные напряжения в различных точках системы могут несколько отличаться от номинального.

Для электрических сетей трехфазного переменного тока напряжением до 1 кВ и присоединенным к ним источников и приемников электроэнергии установлены следующие значения номинальных напряжений:

Значение 230/400 В является результатом эволюции систем 220/380 В и 240/415 В, которые завершили использовать в Европе и во многих других странах. Однако системы 220/380 В и 240/415 В до сих пор продолжают применять.

Номинал напряжения в 220 В будет допускать отклонение напряжения в пределах от 198 В до 242 В (в розетке). В то же время, новый номинал в 230 В будет иметь разброс от 207 В до 253 В (в розетке).

Ток в цепи при неизменной мощности электроприбора

Возьмём, для примера, стиральную машинку. Подключим её к розетке.

Источник

Вычисления напряжения в сети электричества

В наши дни электричество играет в жизни человека очень большую роль, в следствие чего базовые знания в области физики и электротехники нужны практически каждому. Напряжение является одной из главных физических величин, которая позволяет объяснить теорию возникновения электрического поля и методы подбора оптимального сечения кабеля для применения его в повседневной жизни.

Что такое напряжение в сети электричества.

Напряжение – это физическая величина, которая характеризует электрическое поле. Иными словами, оно показывает, какую работу оно совершает при перемещении одного положительного заряда на определённое расстояние.

Показатель напряжения на вольтметре

За единицу напряжения в международной системе принимается такой показатель на концах проводника, при котором заряд в 1 Кл совершает работу в 1 Дж для перемещения его по этому проводнику. Общепринятой единицей измерения напряжения считается 1 В – Вольт.

Важно! Работа измеряется в Джоулях, заряды в Кулонах, а напряжение в Вольтах, следовательно, 1 Вольт равняется 1 Джоулю, деленному на 1 Кулон.

Чему равно напряжение.

Напряжение напрямую связано с работой тока, зарядом и сопротивлением. Чтобы измерить напряжение непосредственно в электрической цепи, к ней нужно подключить вольтметр. Он присоединяется к цепи параллельно, в отличие от амперметра, который подключается последовательно. Зажимы измерительного прибора крепятся к тем точкам, между которыми нужно вычислить напряжение. Чтобы он правильно показал значение, нужно включить цепь. На схемах вольтметр обозначается буквой V, обведенной в кружок.

Изображение вольтметра и электрической цепи

Напряжение обозначается латинской [U], а измеряется в [В]. Оно равно работе, которое совершает поле при перемещении единичного заряда. Формула напряжения тока – это U = A/q, где A – работа тока, q – заряд, а U – само напряжение.

Обратите внимание! В отличие от магнитного поля, где заряды неподвижны, в электрическом поле они находятся в постоянном движении.

Формула закона Ома

Свои опыты Ом направлял на изучение такой физической величины, как сопротивление, в результате чего в 1826 году он стал автором закона, который не потерял совей актуальность вплоть до сегодняшнего дня. Из своих опытов Ом вывел, что в различных цепях сила тока может возрастать с различной скоростью, и происходит это по мере увеличения напряжения.

Также, Ом сделал вывод, что каждый проводник обладает индивидуальными свойствами проводимости.

Сопротивление обозначается заглавной латинской [R] и измеряется в Омах. Сопротивление – физическая величина, характеризующая свойства проводника оказывать влияние на идущий по нему ток. Оно прямо пропорционально напряжению в сети и обратно пропорционально силе тока. В виде формулы данный закон можно записать как R = U/I, где U – напряжение, а I – сила тока. 1 Ом равняется 1 Вольту, деленному на 1 Ампер.

Запомните! Реостат – прибор, обеспечивающий возможность изменять сопротивление. Прежде всего, он влияет на показатель R в цепи, а, следовательно, на 2 другие величины, описанные в законе Ома. Силу тока может помочь определить амперметр.

Из формулы закона Ома можно вывести практически любую зависимость, связанную с электричеством. Также, существует понятие удельного сопротивления проводника – физической величины, которая демонстрирует, каким сопротивлением будет обладать проводник из определенного вещества. Обозначается эта величина буквой ρ и через неё можно также найти сопротивление в цепи как произведению удельного сопротивления и длины проводника, деленного на площадь его поперечного сечения.

Важно! В виде формулы нахождение сопротивления через удельное сопротивление выглядит так: R = ρ*(l/S), где l – длина проводника, а S – площадь поперечного сечения.

Физический смысл удельного сопротивления показывает, какое влияние будет оказывать проводник длиной в 1 м с площадью поперечного сечения в 1 квадратный мм, изготовленный из определенного вещества. Измеряется в Омах, умноженных на метр: [ρ] = [Ом*м].

Как найти сопротивление нагрузки

Сопротивление нагрузки обозначается латинскими буквами Rn или Rн. По сути, это является тем же сопротивлением участка цепи и вычисляется также по формулам закона Ома. Нагрузка обозначается символами, которые на электрической схеме изображаются в виде крестиков в кружке – лампочкой; то есть двигатель, лампа, конкретный прибор и т. д.

Каждая нагрузка имеет своё собственное сопротивление. Например, если к сети подключена одна лампочка, то сопротивление нагрузки – показатель этого единственного прибора в цепи. Если к цепи подключено несколько нагрузок, то сопротивление считается суммарно для каждой из них.

Сопротивление нагрузки вычисляется в соответствии с законом Ома, то есть Rn = U/I. Если к сети подключено несколько нагрузок, то оно будет рассчитываться следующим образом: сначала находится сопротивление каждой отдельной «лампочки». Далее Rn вычисляется в зависимости от того, какой тип подключения в цепи: последовательное или параллельное. При параллельном 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/Rn, где n –количество подключенных приборов. Если же соединение последовательное, общее R равно сумме всех R цепи.

Последовательное/параллельное соединения

Как найти с помощью формулы напряжение

Людей, интересующихся электричеством и физикой, всегда волнует вопрос, как найти напряжения, если известны другие характеристики. Его можно найти через многие формулы: в соответствии с законом Ома, через работу тока, путём сложения всех напряжений в электрической цепи и практическим способом – с помощью вольтметра. Как вычислить показатель с помощью последнего способа было описано выше.

Важно! В цепях с последовательным соединением общее напряжение – сумма значений каждой нагрузки. При параллельном соединении общее напряжение равно значению каждой лампочки, у которых оно также эквивалентно.

По каким формулам вычисляется напряжение через работу и сама сила тока, рассказывают на уроках физики, так как эти величины считаются базовыми. Работа тока равна произведению напряжения и заряда: A = U*q. Также, из этой формулы выводится A = U*I*t, так как заряд – произведение силы тока и времени. Из них следует, что U = A/q или U = A/(I*t). Кроме того, одной из основных является формула напряжения, выведенная из закона Ома: U = R/I.

Важно! Определить напряжение можно и через мощность электрического тока. Мощность [P] равна A/t, и, так как A = U*I*t, конечная формула выглядит, как P = (U*I*t)/t. Здесь t сократится, и останется P = U*I, из которой следует, что U = P/I.

Как найти силу тока через сопротивление и напряжение

Сила тока обозначается латинскими [I] или [Y], и она зависит от количества заряда, перенесенного от одного полюса к другому за определенный промежуток времени, т.е. I = q/t. Измеряется сила тока в амперах, а узнать её значение в цепи можно при помощи амперметра.

Мужчина считает силу тока

Существуют формулы определения силы тока через напряжение и сопротивление. В первом случае произведение силы тока на время равняется работе, деленной на напряжение: I*t = A/U, во втором – по закону Ома, I = U/R. Через мощность сила будет равняться P/U.

При последовательном соединении, сила тока одинакова на всех участках цепи, следовательно, равна общему значению в цепи. В противоположном случае сила электрического тока равняется сумме силы тока всех нагрузок.

Таким образом, существует огромное множество формул для нахождения силы тока, напряжения и сопротивления. Они всегда могут пригодиться для теории, а на практике всегда помогут специальные приборы – амперметр и вольтметр.

Источник