Cum se calculează puterea, curentul și tensiunea: principii și exemple de calcul pentru condițiile de viață

Calcul pentru conectarea în paralel și în serie

Când se calculează circuitul unui dispozitiv electronic, este adesea necesar să se găsească puterea care este eliberată pe un singur element. Apoi trebuie să determinați ce tensiune scade pe el, dacă vorbim despre o conexiune serială sau ce curent curge atunci când este conectat în paralel, vom lua în considerare cazuri specifice.

Aici Itotal este egal cu:

I=U/(R1+R2)=12/(10+10)=12/20=0,6

Putere generala:

P=UI=12*0,6=7,2 wați

Pe fiecare rezistor R1 și R2, deoarece rezistența lor este aceeași, tensiunea scade de-a lungul:

U=IR=0,6*10=6 Volți

Și se remarcă prin:

P_{pe un rezistor}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 wați

Apoi, cu o conexiune paralelă într-o astfel de schemă:

În primul rând, căutăm eu în fiecare ramură:

eu₁=U/R₁=12/1=12 Amperi

eu₂=U/R₂=12/2=6 Amperi

Și se remarcă pe fiecare prin:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 wați

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 wați

Toate ies în evidență:

P=UI=12*(6+12)=216 wați

Sau prin rezistența totală, atunci:

R_general=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 ohmi

I=12/0,66=18 Amperi

P=12*18=216 wați

Toate calculele s-au potrivit, astfel încât valorile găsite sunt corecte.

Calcul curent

Mărimea curentului este calculată în funcție de putere și este necesară în etapa de proiectare (planificare) a unei locuințe - un apartament, o casă.

• Alegerea cablului de alimentare (fir) prin care dispozitivele de consum electric pot fi conectate la rețea depinde de valoarea acestei valori.
• Cunoscând tensiunea rețelei electrice și sarcina completă a aparatelor electrice, este posibil, folosind formula, să se calculeze puterea curentului care trebuie să fie trecut prin conductor (sârmă, cablu). În funcție de dimensiunea sa, se selectează aria secțiunii transversale a venelor.

Dacă se cunosc consumatorii de electricitate din apartament sau casă, este necesar să se efectueze calcule simple pentru a monta corect circuitul de alimentare.

Calcule similare sunt efectuate în scopuri de producție: determinarea ariei secțiunii transversale necesare a miezurilor de cablu la conectarea echipamentelor industriale (diverse motoare și mecanisme electrice industriale).

EXEMPLE DE SARCINI

Partea 1

1. Puterea curentului în conductor a fost mărită de 2 ori. Cum se va schimba cantitatea de căldură eliberată în el pe unitatea de timp, cu rezistența conductorului neschimbată?

1) va crește de 4 ori
2) va scadea de 2 ori
3) va crește de 2 ori
4) scade de 4 ori

2.Lungimea spiralei aragazului electric a fost redusă de 2 ori. Cum se va schimba cantitatea de căldură eliberată în spirală pe unitatea de timp la o tensiune de rețea constantă?

1) va crește de 4 ori
2) va scadea de 2 ori
3) va crește de 2 ori
4) scade de 4 ori

3. Rezistența rezistorului ​\(R_1 \)​ este de patru ori mai mică decât rezistența ​\(R_2 \)​. Lucru curent în rezistența 2

1) de 4 ori mai mult decât în ​​rezistorul 1
2) De 16 ori mai mult decât rezistența 1
3) de 4 ori mai puțin decât în ​​rezistorul 1
4) de 16 ori mai puțin decât în ​​rezistorul 1

4. Rezistența rezistorului ​\(R_1 \)​ este de 3 ori rezistența rezistorului ​\(R_2 \)​. Cantitatea de căldură care va fi eliberată în rezistența 1

1) de 3 ori mai mult decât în ​​rezistorul 2
2) de 9 ori mai mult decât rezistența 2
3) de 3 ori mai puțin decât în ​​rezistorul 2
4) de 9 ori mai puțin decât în ​​rezistorul 2

5. Circuitul este asamblat dintr-o sursă de alimentare, un bec și un fir subțire de fier conectat în serie. Becul va străluci mai puternic dacă

1) înlocuiți firul cu un fier de călcat mai subțire
2) reduceți lungimea firului
3) schimbați firul și becul
4) înlocuiți firul de fier cu nicrom

6. Figura prezintă o diagramă cu bare. Afișează valorile tensiunii la capetele a doi conductori (1) și (2) cu aceeași rezistență. Comparați valorile lucrului curent ​\( A_1 \)​ și ​(A_2 \)​ în acești conductori în același timp.

1) ​\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

7. Figura prezintă o diagramă cu bare. Afișează valorile intensității curentului în doi conductori (1) și (2) cu aceeași rezistență. Comparați valorile curente de lucru \( A_1 \)​ și \ ( A_2 \) în acești conductori în același timp.

1) ​\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

8. Dacă utilizați lămpi cu o putere de 60 și 100 W într-un candelabru pentru a ilumina camera, atunci

A. Un curent mare va fi într-o lampă de 100W.
B. O lampă de 60 W are rezistență mai mare.

Adevărat(ele) este(sunt) afirmația(ele)

1) doar A
2) doar B
3) atât A cât și B
4) nici A, nici B

9. O sobă electrică conectată la o sursă de curent continuu consumă 108 kJ de energie în 120 de secunde. Care este puterea curentului în spirala plăcilor dacă rezistența sa este de 25 ohmi?

1) 36 A
2) 6 A
3) 2,16 A
4) 1,5 A

10. O sobă electrică cu un curent de 5 A consumă 1000 kJ de energie. Cât este timpul pentru trecerea curentului prin spirala plăcii dacă rezistența acesteia este de 20 ohmi?

1) 10000 s
2) anii 2000
3) 10 s
4) 2 s

11. Bobina nichelata a sobei electrice a fost inlocuita cu o bobina nichelata de aceeasi lungime si sectiune transversala. Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și posibilele modificări ale acestora atunci când țigla este conectată la rețeaua electrică. Scrieți în tabel numerele selectate sub literele corespunzătoare. Numerele din răspuns pot fi repetate.

CANTITATE FIZICA
A) rezistența electrică a bobinei
B) puterea curentului electric în spirală
B) puterea curentului electric consumată de plăci

NATURA SCHIMBĂRII
1) a crescut
2) a scăzut
3) nu s-a schimbat

12. Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și formulele prin care sunt determinate aceste mărimi. Scrieți în tabel numerele selectate sub literele corespunzătoare.

CANTITATI FIZICE
a) curent de lucru
B) puterea curentului
b) puterea curentă

FORMULĂ
1) ​\( \frac{q}{t} \)​
2) ​\(qU \)​
3) \( \frac{RS}{L} \)​
4) ​\(UI \)​
5) \( \frac{U}{I} \)​

Partea 2

13.Incalzitorul este conectat in serie cu un reostat cu rezistenta de 7,5 ohmi la o retea cu o tensiune de 220 V. Care este rezistenta incalzitorului daca puterea curentului electric in reostat este de 480 W?

Puterea totală și componentele sale

Energia electrică este o cantitate responsabilă de rata de schimbare sau de transmitere a energiei electrice. Puterea aparentă este notă cu litera S și se găsește ca produsul valorilor efective ale curentului și tensiunii. Unitatea sa de măsură este volt-amper (VA; V A).

Puterea aparentă poate fi formată din două componente: activă (P) și reactivă (Q).

Puterea activă se măsoară în wați (W; W), puterea reactivă se măsoară în vars (Var).

Depinde de ce tip de sarcină este inclusă în lanțul de consum de energie.

Sarcină rezistivă

Acest tip de sarcină este un element care rezistă curentului electric. Ca rezultat, curentul face munca de încălzire a sarcinii, iar electricitatea este transformată în căldură. Dacă un rezistor de orice rezistență este conectat în serie cu bateria, atunci curentul care trece prin circuitul închis îl va încălzi până când bateria este descărcată.

Atenţie! Un exemplu de încălzire electrică termică (TENA) poate fi citat ca sarcină activă în rețelele de curent alternativ. Disiparea căldurii pe acesta este rezultatul muncii electricității

Astfel de consumatori includ și bobinele de becuri, sobe electrice, cuptoare, fiare de călcat, cazane.

sarcină capacitivă

Astfel de sarcini sunt dispozitive care pot acumula energie în câmpuri electrice și pot crea o mișcare (oscilație) a puterii de la sursă la sarcină și invers.Sarcinile capacitive sunt condensatoare, linii de cablu (capacitatea dintre miezuri), condensatoare și inductori conectate în serie și în paralel în circuit. Amplificatoarele de putere audio, motoarele electrice sincrone în modul supraexcitat încarcă, de asemenea, liniile componentei capacitive.

Sarcina inductivă

Atunci când consumatorul de energie electrică este un anumit echipament, care include:

• transformatoare;
• motoare asincrone trifazate, pompe.

Pe plăcuțele atașate echipamentului, puteți vedea o astfel de caracteristică precum cos ϕ. Acesta este factorul de defazare între curent și tensiune în rețeaua de curent alternativ la care echipamentul va fi conectat. Se mai numește și factor de putere, cu cât cos ϕ este mai aproape de unitate, cu atât mai bine.

Important! Atunci când dispozitivul conține componente inductive sau capacitive: transformatoare, bobine, înfășurări, condensatoare, curentul sinusoidal rămâne în urma tensiunii cu un anumit unghi. În mod ideal, capacitatea oferă o schimbare de fază de -900, iar inductanța - + 900

Valori Cos ϕ în funcție de tipul de sarcină

Componentele capacitive și inductive formează împreună puterea reactivă. Atunci formula pentru puterea totală este:

S = √ (P2 + Q2),

Unde:

• S este puterea aparentă (VA);
• P este partea activă (W);
• Q este partea reactivă (Var).

Dacă reprezentați grafic acest lucru, atunci puteți vedea că adunarea vectorială a lui P și Q va fi valoarea completă a lui S - ipotenuza triunghiului puterii.

Explicație grafică a esenței puterii depline

Circuite electrice și soiurile acestora

Un circuit electric este un complex de dispozitive și obiecte individuale care sunt conectate într-un mod dat. Ele oferă o cale pentru trecerea energiei electrice.Pentru a caracteriza raportul dintre sarcina care curge în fiecare conductor individual pentru o anumită perioadă de timp și durata acestui timp, se utilizează o anumită mărime fizică. Și acesta este curentul în circuitul electric.

Compoziția unui astfel de lanț include o sursă de energie, consumatori de energie, adică sarcină și fire. Ele sunt împărțite în două soiuri:

• Neramificat - curentul care trece de la generator la consumatorul de energie nu se modifică în valoare. De exemplu, acesta este iluminatul, care include un singur bec.
• Ramificate - lanțuri care au unele ramuri. Curentul, care se deplasează de la sursă, este împărțit și merge la sarcină de-a lungul mai multor ramuri. Cu toate acestea, sensul său se schimbă.

Un exemplu este iluminatul care include un candelabru cu mai multe brațe.

O ramură este una sau mai multe componente conectate în serie. Mișcarea curentului merge de la un nod cu o tensiune înaltă la un nod cu o valoare minimă. În acest caz, curentul de intrare la nod coincide cu curentul de ieșire.

Circuitele pot fi neliniare și liniare. Dacă în primul există unul sau mai multe elemente în care există o dependență a valorilor de curent și tensiune, atunci în a doua caracteristicile elementelor nu au o astfel de dependență. În plus, în circuitele caracterizate prin curent continuu, direcția acestuia nu se schimbă, dar în condiția curentului alternativ, se modifică ținând cont de parametrul de timp.

Caracteristici

Curentul alternativ circulă printr-un circuit și își schimbă direcția în funcție de magnitudine. Creează un câmp magnetic. Prin urmare, este adesea numit curent electric alternativ sinusoidal periodic. Conform legii unei linii curbe, valoarea acesteia se modifică după o anumită perioadă de timp. De aceea se numește sinusoidal. Are propriile setări.Dintre cele importante, merită precizată perioada cu frecvență, amplitudine și valoare instantanee.

Perioada este timpul în care are loc o schimbare a curentului electric și apoi se repetă din nou. Frecvența este o perioadă pe secundă. Se măsoară în herți, kiloherți și miliherți.

Amplitudine - valoarea maximă a curentului cu eficiența tensiunii și a debitului pe un ciclu complet. Valoare instantanee - un curent alternativ sau o tensiune care apare într-un anumit timp.

Specificații AC

Pentru AC

Cu toate acestea, pentru un circuit de curent alternativ, trebuie să se țină seama de totalul, activ și reactiv, precum și de factorul de putere (cosF). Am discutat mai detaliat toate aceste concepte în acest articol.

Remarcăm doar că pentru a găsi puterea totală într-o rețea monofazată pentru curent și tensiune, trebuie să le înmulțiți:

S=UI

Rezultatul va fi obținut în volți-amperi, pentru a determina puterea activă (wați), trebuie să înmulțiți S cu coeficientul cosФ. Poate fi găsit în documentația tehnică a dispozitivului.

P=UIcos

Pentru a determina puterea reactivă (volt-amperi reactivi), se folosește sinФ în loc de cosФ.

Q=UIsin

Sau exprimați din această expresie:

Și de aici calculați valoarea dorită.

De asemenea, nu este dificil să găsiți puterea într-o rețea trifazată; pentru a determina S (total), utilizați formula de calcul pentru curent și tensiunea de fază:

S=3U_f/_f

Și cunoscând Ulinear:

S=1,73*U_leu_l

1,73 sau rădăcina lui 3 - această valoare este utilizată pentru calculele circuitelor trifazate.

Apoi, prin analogie, pentru a găsi P activ:

P=3U_f/_f*cosФ=1,73*U_leu_l*cosФ

Puterea reactivă poate fi determinată:

Q=3U_f/_f*sinФ=1,73*U_leu_l*păcat

Aceasta se încheie cu informațiile teoretice și trecem la practică.

unu.Calculator de disipare a puterii și curent care curge în funcție de rezistență și tensiune aplicată.

Demo în timp real a legii lui Ohm.
Pentru trimitere
În acest exemplu, puteți crește tensiunea și rezistența circuitului. Aceste modificări în timp real vor modifica cantitatea de curent care curge în circuit și puterea disipată în rezistență.
Dacă luăm în considerare sistemele audio, trebuie să rețineți că amplificatorul produce o anumită tensiune pentru o anumită sarcină (rezistență). Raportul dintre aceste două mărimi determină puterea.
Amplificatorul poate scoate o cantitate limitată de tensiune în funcție de sursa de alimentare internă și de sursa de curent. Puterea pe care o poate furniza amplificatorul unei anumite sarcini (de exemplu, 4 ohmi) este, de asemenea, exact limitată.
Pentru a obține mai multă putere, puteți conecta o sarcină cu o rezistență mai mică (de exemplu, 2 ohmi) la amplificator. Vă rugăm să rețineți că atunci când utilizați o sarcină cu rezistență mai mică - să spunem de două ori (a fost 4 ohmi, a devenit 2 ohmi) - puterea se va dubla și ea (cu condiția ca această putere să poată fi furnizată de sursa de alimentare internă și de sursa de curent).
Dacă luăm de exemplu un amplificator mono cu o putere de 100 de wați într-o sarcină de 4 ohmi, știind că poate furniza o tensiune de cel mult 20 de volți la sarcină.
Dacă puneți glisoare pe calculatorul nostru
Tensiune 20 Volti
Rezistenta 4 Ohm
Vei primi
Putere 100 wați
 
Dacă mutați cursorul de rezistență cu 2 ohmi, veți vedea puterea dublată la 200 de wați.
Într-un exemplu general, sursa de curent este o baterie (nu un amplificator de sunet), dar dependențele de curent, tensiune, rezistență și rezistență sunt aceleași în toate circuitele.
 

Calculul circuitelor electrice

Toate formulele utilizate pentru calcularea circuitelor electrice se succed unele de altele.

Relații dintre caracteristicile electrice

Deci, de exemplu, conform formulei de calcul al puterii, puteți calcula puterea curentului dacă sunt cunoscute P și U.

Pentru a afla ce curent va consuma un fier de călcat (1100 W) conectat la o rețea de 220 V, trebuie să exprimați puterea curentului din formula de putere:

I = P/U = 1100/220 = 5 A.

Cunoscând rezistența calculată a spiralei aragazului electric, puteți găsi dispozitivul P. Puterea prin rezistență se găsește prin formula:

P = U2/R.

Există mai multe metode care permit rezolvarea sarcinilor stabilite prin calcularea diverșilor parametri ai unui circuit dat.

Metode de calcul a circuitelor electrice

Calculul puterii pentru circuite de diferite tipuri de curent ajută la evaluarea corectă a stării liniilor electrice. Dispozitivele de uz casnic și industriale, selectate în conformitate cu parametrii dați Pnom și S, vor funcționa în mod fiabil și vor rezista la sarcini maxime ani de zile.

Cum să economisești bani

Instalarea unui contor cu două tarife economisește costurile de încălzire a energiei electrice. Tarifele de la Moscova pentru apartamente și case echipate cu instalații staționare de încălzire electrică disting două costuri:

1. 4.65 r de la 7:00 la 23:00.
2. 1.26 r de la 23:00 la 7:00.

Apoi veți cheltui, sub rezerva funcționării non-stop, 9 kW dintr-un cazan electric pornit pentru o treime din putere:

9*0,3*12*4,65 + 9*0,3*12*1,26 = 150 + 40 = 190 ruble

Diferența în consumul zilnic este de 80 de ruble. Într-o lună veți economisi 2400 de ruble. Ce justifică instalarea unui contor cu două tarife.

A doua modalitate de a economisi bani atunci când utilizați un contor cu două tarife este utilizarea dispozitivelor de control automat pentru aparatele electrice. Constă în atribuirea consumului de vârf al unui cazan electric, boiler și alte lucruri pe timp de noapte, apoi cea mai mare parte a energiei electrice va fi încărcată la 1,26, și nu la 4,65. În timp ce sunteți la serviciu, centrala poate fie să se oprească complet, fie să funcționeze în modul de consum redus de energie, de exemplu, la 10% din putere. Pentru a automatiza funcționarea cazanului electric, puteți utiliza termostate digitale programabile sau boilere cu capacitate de programare.

În concluzie, aș dori să remarc că încălzirea unei case cu energie electrică este o metodă destul de costisitoare, indiferent de metoda specifică, fie că este vorba de un cazan electric, un convector sau un alt încălzitor electric. Ei vin la el doar în cazurile în care nu există nicio modalitate de a se conecta la gaz. Pe lângă costurile de exploatare a unui cazan electric, aștepți și costurile inițiale de înregistrare a unei intrări trifazate de energie electrică.

Principalele treburi sunt:

• executarea unui pachet de documente, inclusiv specificații tehnice, proiect electric etc.;
• organizarea impamantarii;
• costul unui cablu pentru conectarea unei case și cablarea unui cablu nou;
• montaj de contor.

Mai mult, vi se poate refuza o intrare trifazată și o creștere a puterii dacă nu există o astfel de posibilitate tehnică în zona dumneavoastră, când stațiile de transformare funcționează deja la limita lor. Alegerea tipului de cazan și încălzire depinde nu numai de dorințele dvs., ci și de capacitățile infrastructurii.

Aceasta încheie scurtul nostru articol. Sperăm că acum ți-a devenit clar care este consumul real de energie electrică de către un cazan electric și cum poți reduce costul încălzirii unei case cu energie electrică.

Număr de blocuri: 18 | Total caractere: 24761
Număr de donatori utilizați: 7
Informații pentru fiecare donator:

Schimbarea rezistenței:

În diagrama următoare, puteți vedea diferența de rezistență dintre sistemele descrise în partea dreaptă și stângă a figurii. Rezistența la presiunea apei din robinet este contracarată de supapă, în funcție de gradul de deschidere al robinetului, rezistența se modifică.

Rezistența într-un conductor este prezentată ca o îngustare a conductorului, cu cât conductorul este mai îngust, cu atât se opune mai mult trecerii curentului.

Este posibil să observați că tensiunea și presiunea apei sunt aceleași în partea dreaptă și stângă a circuitului.

Trebuie să acordați atenție faptului cel mai important. In functie de rezistenta, curentul creste si scade.

In functie de rezistenta, curentul creste si scade.

În stânga, cu supapa complet deschisă, vedem cel mai mare debit de apă. Și la cea mai mică rezistență, vedem cel mai mare flux de electroni (amperaj) în conductor.

În dreapta, supapa este mult mai închisă și debitul de apă a devenit și el mult mai mare.

Îngustarea conductorului s-a înjumătățit, ceea ce înseamnă că rezistența la fluxul de curent s-a dublat. După cum putem vedea, prin conductor trec de două ori mai puțini electroni datorită rezistenței mari.

Pentru trimitere

Vă rugăm să rețineți că îngustarea conductorului prezentată în diagramă este folosită doar ca exemplu de rezistență la fluxul de curent. În condiții reale, îngustarea conductorului nu afectează foarte mult curentul care curge

Semiconductorii și dielectricii pot oferi o rezistență mult mai mare.

Conductorul conic din diagramă este prezentat doar ca exemplu, pentru a înțelege esența procesului în desfășurare.Formula legii lui Ohm este dependența de rezistență și puterea curentului

I=E/R
După cum puteți vedea din formulă, puterea curentului este invers proporțională cu rezistența circuitului.

Mai multă rezistență = mai puțin curent
 

* cu condiția ca tensiunea să fie constantă.
 

Folosind formule

Acest unghi caracterizează defazajul în circuitele U variabile care conțin elemente inductive și capacitive. Pentru a calcula componentele active și reactive, se folosesc funcții trigonometrice, care sunt utilizate în formule. Înainte de a calcula rezultatul folosind aceste formule, este necesar, folosind calculatoare sau tabele Bradis, să se determine sin φ și cos φ. După aceea, după formule

Voi calcula parametrul dorit al circuitului electric. Dar trebuie avut în vedere că fiecare dintre parametrii calculați după aceste formule, datorită lui U, care se modifică constant conform legilor oscilațiilor armonice, poate lua fie o valoare instantanee, fie o valoare medie pătrată, fie intermediară. . Cele trei formule prezentate mai sus sunt valabile pentru valorile efective ale curentului și U. Fiecare dintre celelalte două valori este rezultatul unei proceduri de calcul folosind o formulă diferită care ia în considerare trecerea timpului t:

Dar acestea nu sunt toate nuanțele. De exemplu, pentru liniile electrice, se folosesc formule care includ procese cu val. Și arată diferit. Dar asta e cu totul alta poveste...

Pentru AC

Cu toate acestea, pentru un circuit de curent alternativ, trebuie să se țină seama de totalul, activ și reactiv, precum și de factorul de putere (cosF). Am discutat mai detaliat toate aceste concepte în acest articol.

Remarcăm doar că pentru a găsi puterea totală într-o rețea monofazată pentru curent și tensiune, trebuie să le înmulțiți:

S=UI

Rezultatul va fi obținut în volți-amperi, pentru a determina puterea activă (wați), trebuie să înmulțiți S cu coeficientul cosФ.Poate fi găsit în documentația tehnică a dispozitivului.

P=UIcos

Pentru a determina puterea reactivă (volt-amperi reactivi), se folosește sinФ în loc de cosФ.

Q=UIsin

Sau exprimați din această expresie:

Și de aici calculați valoarea dorită.

De asemenea, nu este dificil să găsiți puterea într-o rețea trifazată; pentru a determina S (total), utilizați formula de calcul pentru curent și tensiunea de fază:

Și cunoscând Ulinear:

1,73 sau rădăcina lui 3 - această valoare este utilizată pentru calculele circuitelor trifazate.

Apoi, prin analogie, pentru a găsi P activ:

Puterea reactivă poate fi determinată:

Aceasta se încheie cu informațiile teoretice și trecem la practică.

Întrebări despre muncă și energie electrică

Întrebările teoretice pentru munca și puterea curentului electric pot fi următoarele:

1. Care este cantitatea fizică a curentului electric de lucru? (Răspunsul este dat în articolul nostru de mai sus).
2. Ce este puterea electrică? (Răspunsul dat mai sus).
3. Definiți legea Joule-Lenz. Răspuns: Lucrul unui curent electric care circulă printr-un conductor fix cu rezistența R este transformat în căldură în conductor.
4. Cum se măsoară munca curentului? (Răspuns mai sus).
5. Cum se măsoară puterea? (Răspuns mai sus).

Aceasta este un exemplu de listă de întrebări. Esența întrebărilor teoretice din fizică este întotdeauna aceeași: verificarea înțelegerii proceselor fizice, dependența unei mărimi de alta, cunoașterea formulelor și unităților de măsură adoptate în sistemul internațional SI.

Informatii interesante despre subiect

În producție este utilizată o schemă de alimentare trifazată. Tensiunea totală a unei astfel de rețele este de 380 V. De asemenea, o astfel de cablare este instalată pe clădiri cu mai multe etaje și apoi distribuită între apartamente. Dar există o nuanță care afectează tensiunea finală în rețea - conectarea miezului sub tensiune are ca rezultat 220 V.Trifazat, spre deosebire de monofazat, nu dă distorsiuni la conectarea echipamentelor de alimentare, deoarece sarcina este distribuită în scut. Dar pentru a aduce o rețea trifazată într-o casă privată, este necesar un permis special, prin urmare o schemă cu două nuclee este larg răspândită, dintre care unul este zero.

Norme de alimentare CA

Tensiunea și puterea sunt ceea ce trebuie să știe fiecare persoană care locuiește într-un apartament sau o casă privată. Tensiunea standard de curent alternativ într-un apartament și o casă privată este exprimată în cantitate de 220 și 380 de wați. În ceea ce privește determinarea măsurării cantitative a puterii energiei electrice, este necesar să adăugați curentul electric la tensiune sau să măsurați indicatorul necesar cu un wattmetru. În același timp, pentru a efectua măsurători cu ultimul aparat, trebuie să utilizați sonde și programe speciale.

Ce este curent alternativ

Puterea de curent alternativ este determinată de raportul dintre cantitatea de curent și timpul, care produce muncă într-un anumit timp. Un utilizator obișnuit folosește indicatorul de putere transmis lui de furnizorul de energie electrică. De regulă, este egal cu 5-12 kilowați. Aceste cifre sunt suficiente pentru a asigura funcționarea echipamentelor electrice de uz casnic necesare.

Acest indicator depinde de ce condiții externe pentru alimentarea cu energie a casei, ce dispozitive de limitare a curentului (dispozitive automate sau semiautomate) sunt instalate care reglează momentul în care rezervoarele de energie ajung la sursa consumatorului. Aceasta se realizează la diferite niveluri, de la tabloul electric de uz casnic până la unitatea electrică centrală de distribuție.

Norme de putere în rețeaua de curent alternativ

Metoda de conversie a circuitului electric

Cum se determină puterea curentului în circuitele individuale ale circuitelor complexe? Pentru a rezolva probleme practice, nu este întotdeauna necesar să se clarifice parametrii electrici pentru fiecare element. Pentru a simplifica calculele, se folosesc tehnici speciale de conversie.

Calculul unui circuit cu o singură sursă de alimentare

Pentru o conexiune în serie, se utilizează însumarea rezistențelor electrice luate în considerare în exemplu:

Req = R1 + R2 + … + Rn.

Curentul buclei este același în orice punct al circuitului. O poți verifica în întreruperea secțiunii de control cu ​​un multimetru. Cu toate acestea, pe fiecare element individual (cu evaluări diferite), dispozitivul va afișa o tensiune diferită. De A doua lege a lui Kirchhoff puteți rafina rezultatul calculului:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Conectarea în paralel a rezistențelor, circuitelor și formule pentru calcule

În această variantă, în deplină concordanță cu primul postulat al lui Kirchhoff, curenții sunt separați și combinați la nodurile de intrare și de ieșire. Direcția prezentată în diagramă este aleasă ținând cont de polaritatea bateriei conectate. Conform principiilor discutate mai sus, definiția de bază a egalității tensiunii pe componentele individuale ale circuitului este păstrată.

Următorul exemplu demonstrează cum să găsiți curentul în ramuri individuale. Următoarele valori inițiale au fost luate pentru calcul:

• R1 = 10 Ohm;
• R2 = 20 ohmi;
• R3= 15 ohmi;
• U = 12 V.

Următorul algoritm va determina caracteristicile circuitului:

formula de bază pentru trei elemente:

Rtot = R1*R2*R3/(R1*R2 + R2*R3 + R1*R3.

• înlocuind datele, se calculează Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4,615 ohmi;
• I \u003d 12 / 4,615 ≈ 2,6 A;
• I1 \u003d 12 / 10 \u003d 1,2 A;
• I2 = 12/20 = 0,6 A;
• I3 = 12/15 = 0,8 A.

Ca și în exemplul anterior, se recomandă verificarea rezultatului calculului.La conectarea componentelor în paralel, trebuie respectată egalitatea curenților de intrare și valoarea totală:

I \u003d 1,2 + 0,6 + 0,8 \u003d 2,6 A.

Dacă se utilizează un semnal sursă sinusoidal, calculele devin mai complicate. Atunci când un transformator este conectat la o priză monofazată de 220V, va trebui să se țină seama de pierderile (scurgeri) în modul inactiv. În acest caz, caracteristicile inductive ale înfășurărilor și coeficientul de cuplare (transformare) sunt esențiale. Rezistența electrică (XL) depinde de următorii parametri:

• frecvența semnalului (f);
• inductanță (L).

Calculați XL cu formula:

XL \u003d 2π * f * L.

Pentru a găsi rezistența unei sarcini capacitive, expresia este potrivită:

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

Nu trebuie uitat că în circuitele cu componente reactive, fazele de curent și tensiune sunt deplasate.

Calculul unui circuit electric extins cu mai multe surse de alimentare

Folosind principiile considerate, se calculează caracteristicile circuitelor complexe. Următoarele arată cum să găsiți curentul într-un circuit atunci când există două surse:

• desemnează componente și parametri de bază în toate circuitele;
• faceți ecuații pentru nodurile individuale: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• în conformitate cu postulatul doi al lui Kirchhoff, se pot scrie următoarele expresii pentru contururi: I) E1=R1 (R01+R1)+I3*R3, II) 0=I2*R2+I4*R4+I6*R7+I3*R3 III) -E2=-I5*(R02+R5+R6)-I4*R4;
• verifica: d) I3+I6-I1=0, bucla exterioara E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Diagrama explicativă pentru calcul cu două surse

Calculul curentului pentru o rețea monofazată

Curentul se măsoară în amperi. Pentru a calcula puterea și tensiunea, se utilizează formula I = P/U, unde P este puterea sau sarcina electrică totală, măsurată în wați.Acest parametru trebuie introdus în pașaportul tehnic al dispozitivului. U - reprezintă tensiunea rețelei calculate, măsurată în volți.

Relația dintre curent și tensiune este clar vizibilă în tabel:

Aparate si echipamente electrice	Consumul de energie (kW)	Curent (A)
Mașini de spălat	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Sobe electrice staționare	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
cuptorul cu microunde	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Mașini de spălat vase	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Frigidere, congelatoare	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Incalzire electrica in pardoseala	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Masina de tocat carne electrica	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Ceainic electric	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Astfel, relația dintre putere și puterea curentului face posibilă efectuarea unor calcule preliminare ale sarcinilor într-o rețea monofazată. Tabelul de calcul vă va ajuta să alegeți secțiunea necesară a firului, în funcție de parametri.

Diametrele miezului conductorului (mm)	Secțiunea conductorului (mm2)	Conductori de cupru	Conductori din aluminiu
Curent (A)	Putere, kWt)	Puterea (A)	Putere, kWt)
0,8	0,5	6	1,3
0,98	0,75	10	2,2
1,13	1,0	14	3,1
1,38	1,5	15	3,3	10	2,2
1,6	2,0	19	4,2	14	3,1
1,78	2,5	21	4.6	16	3,5
2,26	4,0	27	5,9	21	4,6
2,76	6,0	34	7,5	26	5,7
3,57	10,0	50	11,0	38	8,4
4,51	16,0	80	17,6	55	12,1
5,64	25,0	100	22,0	65	14,3

Concluzie

După cum puteți vedea, găsirea puterii unui circuit sau a secțiunii sale nu este deloc dificilă, indiferent dacă vorbim despre o constantă sau o schimbare. Este mai important să determinați corect rezistența totală, curentul și tensiunea

Apropo, aceste cunoștințe sunt deja suficiente pentru a determina corect parametrii circuitului și pentru a selecta elemente - câți wați pentru a selecta rezistențe, cabluri și secțiuni de transformator. De asemenea, aveți grijă când calculați S total când calculați expresia radicalului. Merită doar adăugat că atunci când plătim facturile de utilități, plătim pentru kilowați-oră sau kW / h, acestea sunt egale cu cantitatea de energie consumată într-o perioadă de timp. De exemplu, dacă ați conectat un încălzitor de 2 kilowați timp de o jumătate de oră, atunci contorul va ajunge la 1 kW / h și pentru o oră - 2 kW / h și așa mai departe prin analogie.

În cele din urmă, vă recomandăm să vizionați un videoclip util pe tema articolului:

Citește și:

• Cum se determină consumul de energie al aparatelor
• Cum se calculează secțiunile cablurilor
• Marcarea rezistențelor pentru putere și rezistență

Rezumatul lecției

În această lecție, am luat în considerare diverse sarcini pentru rezistența mixtă a conductorilor, precum și pentru calculul circuitelor electrice.