Как найти ток через полную мощность

Расчет тока по мощности

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.

Or

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?

Правильно рассчитать силу тока необходимо для многих работ, связанных с электропроводкой и проектированием схемотехнических и бытовых приборов. Ошибки или пренебрежение такими расчётами могут иметь серьезные последствия, так как от силы и мощности тока зависит тип прокладываемого кабеля, правильный выбор которого определяет пожарную безопасность и экономическую целесообразность.

Принципы расчета тока

Знать в амперах силу тока, протекающего в цепи, важно для расчета сечения провода, которым прокладывается проводка, и выбора автомата, предохраняющего сеть от перегрузок. Большее, чем нужно, значение сечения вызывает дополнительные затраты, меньшее — вызовет перегрев электропроводки, что чревато расплавлением изоляции кабеля и пожаром.

Правильный выбор автомата также важен, так как большой запас по току окажется бесполезен, если выключатель сработает поздно, и оборудование успеет выйти из строя, а слишком маленький запас вызовет очень частое срабатывание аварийного отключения при повышении потребляемой мощности в допустимых пределах.

По закону Ома можно рассчитать ток как отношение напряжения между двумя точками к сопротивлению этого участка цепи (сопротивление самого провода). Этот параметр у провода зависит от его материала, длины и сечения. При использовании стандартных материалов (алюминий или медь) единственным параметром, на который можно влиять остается сечение проводника. А он зависит от предполагаемого протекающего тока.

Сила тока в розетке на 220 В обычно не превышает 6 ампер. Это значит, что суммарная мощность подключенных к розетке электроприборов не должна превышать 1300 Вт. В противном случае требуется укладка особых проводов с увеличенным сечением.

Вычисление мощности

Формула мощности электрического тока и принцип расчета будут отличаться при рассмотрении цепей постоянного и переменного токов. Постоянный ток используется в бортовой сети автомобилей, портативных устройствах, питающем напряжении троллейбусов. Переменный — применяется в электрической проводке зданий, мощных электродвигателях и генераторах.

При постоянном напряжении

Чтобы предположить значение тока, нужно знать мощность используемых потребителей электроэнергии. Расчет тока по мощности производится из этой величины по формуле:

I = P / U,

где I — сила тока, U — напряжение в сети, P — суммарная мощность, которую будут потреблять подключенные устройства.

Для примера можно посчитать ток питания электродвигателя троллейбуса 150 кВт. В троллейбусной сети используется постоянное напряжение 600 В. Соответственно, при вычислении тока через указанную формулу, получается значение, равное 250 ампер. Для таких больших значений в троллейбусной сети используются специальные провода.

Существует специальные таблицы, позволяющие по известному току сразу найти сечение медного или алюминиевого проводника. Это же значение можно вычислить в калькуляторе онлайн. Необходимо ввести используемый материал, ток или мощность потребителя — и сервис рассчитает оптимальное сечение. В стандартных проводках зданий используются сечения 1,5 квадратных миллиметра для сетей освещения и 2,5 кв. мм. для розеток.

При переменном напряжении

Для питания электрических сетей домашних и офисных зданий используется переменное напряжение. Его применение обосновано несколькими причинами:

1. Меньшие затраты при передаче по ЛЭП;
2. Простое создание повышающих и понижающих напряжение устройств;
3. Отсутствие полярности.

А для питания устройств постоянного тока применяются разного рода выпрямители.

Мощность переменного тока сильно зависит от параметров питаемой нагрузки. Поэтому формула электрической мощности в переменных сетях приобретает вид:

P = U ⋅ I ⋅ cosφ,

где cosφ определяет характер нагрузки.

В таких цепях это активная мощность, то есть превращающаяся при работе в другие виды энергии: электромагнитную и тепловую.

Для активного сопротивления, то есть обычных резисторов, cosφ = 1. Чем больше реактивная составляющая в цепи, то есть больше элементов имеют емкостное или индуктивное сопротивление, тем меньше будет cosφ. Коэффициент cosφ для большинства электроприборов имеет значение 0,95, исключение составляют только сварочные аппараты и электродвигатели, имеющие высокую индуктивную нагрузку.

Существует и реактивная мощность. Она определяет энергию, подаваемую с источника питания в реактивные элементы, а затем возвращаемая этими элементами обратно. Формула мощности тока для реактивных цепей имеет вид:

P = U ⋅ I ⋅ sinφ.

Здесь sinφ характеризует вклад в полную мощность индуктивных и конденсаторных элементов. Измеряется реактивная мощность в таких единицах, как вар (вольт-ампер реактивный).

В промышленных электросетях распространены трехфазные системы. Их преимущества важны для индустрии:

• Более экономная передача электричества на дальние расстояния;
• Уменьшение затрат при создании электродвигателей 3-х фазной системы;
• Равномерность механической нагрузки на электрогенератор.

Особенностью трехфазных систем электрического тока является то, что напряжение в этих системах используется повышенное, равное 380 В. При распределенной по трем ветвям нагрузке это приводит к уменьшению рабочего тока по отношению к однофазной системе, в которой рабочим напряжением принято 220 В. Формула для расчета мощности в трехфазной цепи будет иметь следующий вид:

P = 1,73 ⋅ I ⋅ U ⋅ cosφ.

Повышающий коэффициент 1,73 здесь связан с распределённой нагрузкой и меньшим влиянием реактивной составляющей в таких системах.

Рассчитать значение переменного тока, зная потребляемую мощность, легко по указанным формулам. Например, для однофазной сети:

I = P /(U ⋅ cosφ).

Выбор электроприборов

Чтобы узнать, какой бытовой прибор подойдет для электропроводки дома, а для какого лучше использовать промышленную, нужно обратить внимание на его мощность. Этот параметр всегда написан в руководстве по эксплуатации или технических характеристиках устройства.

Стоит насторожиться, если мощность указана больше 1,5 кВт, так как для таких приборов нужно использовать увеличенное сечение проводов питающей сети. Обычно домашние электроприборы имеют меньшую мощность.

Исключение могут составить стиральные машины, электроплиты, некоторые виды пылесосов. Дома с электроплитами всегда имеют для них отдельную проводку, а для питания стиральной машины лучше протянуть отдельный провод увеличенного сечения.

Далее следует определиться с выбором автоматического выключателя для групп потребителей электротока. Его следует выбирать именно на группу, с целью экономии места в распределительном щитке, и чтобы быть более свободным в подключении приборов к разным розеткам. Какие группы лучше выбрать:

• Электроплита;
• Стиральная машина и водонагреватель;
• Остальные розетки и освещение.

В домах с электроплитами наиболее высоким потреблением будет обладать именно плита. Ее мощность оценивается в 10 кВт, что при стандартном напряжении 220 В означает ток потребления 45 А, cosφ здесь равен 1. На электроплиту нужен отдельный автомат, поэтому здесь он выбирается его на 50 ампер.

Большим токопотреблением отличается также и стиральная машина. Стандартная стиралка потребляет 2,5 кВт, что соответствует 12,5 А. Несмотря на cosφ = 0,8 у электродвигателя стиральной машины, в ней большое количество электроники, поэтому для расчета берем cosφ = 1. Еще большая мощность у водонагревателя — до 8 кВт. Если предполагается использовать их одновременно со стиралкой — стоит брать автомат повышенного ампеража, так как суммарная мощность двух этих приборов составит 10,5 кВт, то есть нужен еще один автомат на 50 А. А лучше сделать два отдельных автомата: 40 А — на водонагреватель, и 15 А — на стиральную машину.

Остальные розетки и освещение можно определить в отдельную группу. Их общее энергопотребление оценивается в 1,5 кВт, то есть автомата на 10 А будет достаточно для третьей группы.

Приборы для измерения величин

Измерения электротехнических величин производятся специальными устройствами. Ток измеряется амперметром, напряжение — вольтметром, а мощность можно померить ваттметром, либо вычислить ее по формуле из значений первых двух значений.

С помощью онлайн-калькулятора можно вычислить не только ток при известной мощности потребителей, но и сечение нужных для электропроводки проводов.

Вычисление силы тока и параметров проводки по мощности потребителей электроэнергии — очень важная часть проектирования здания или квартиры, поэтому нужно подойти к этому взвешенно и ответственно.