Kaip apskaičiuoti galią, srovę ir įtampą: gyvenimo sąlygų skaičiavimo principai ir pavyzdžiai

Lygiagrečio ir nuoseklaus jungimo skaičiavimas

Skaičiuojant elektroninio įrenginio grandinę, dažnai reikia rasti vieno elemento išleidžiamą galią. Tada reikia nustatyti, kokia įtampa ant jo krenta, jei kalbame apie nuoseklųjį ryšį arba kokia srovė teka prijungus lygiagrečiai, mes svarstysime konkrečius atvejus.

Čia Itotal yra lygi:

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

Bendra galia:

P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 vatai

Kiekviename rezistoriuje R1 ir R2, kadangi jų varža yra vienoda, įtampa krenta:

U = IR = 0,6 * 10 = 6 voltai

Ir išsiskiria tuo:

P_{ant rezistoriaus}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 vatai

Tada su lygiagrečiu ryšiu pagal tokią schemą:

Pirmiausia ieškome I kiekvienoje šakoje:

aš₁=U/R₁= 12/1 = 12 amperų

aš₂=U/R₂= 12/2 = 6 amperai

Ir iš kiekvieno išsiskiria:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 vatai

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 vatai

Visi išsiskiria:

P=UI=12*(6+12)=216 vatų

Arba per bendrą pasipriešinimą, tada:

R_bendras=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 omo

I = 12/0,66 = 18 amperų

P = 12 * 18 = 216 vatai

Visi skaičiavimai sutapo, todėl rastos reikšmės yra teisingos.

Dabartinis skaičiavimas

Srovės dydis apskaičiuojamas pagal galią ir yra būtinas būsto - buto, namo projektavimo (planavimo) etape.

• Nuo šios vertės reikšmės priklauso maitinimo kabelio (laido), kuriuo galima prijungti elektros energijos suvartojimo įrenginius, pasirinkimas.
• Žinant elektros tinklo įtampą ir visą elektros prietaisų apkrovą, pagal formulę galima apskaičiuoti srovės stiprumą, kurį reikia praleisti per laidą (laidą, kabelį). Atsižvelgiant į jo dydį, parenkamas venų skerspjūvio plotas.

Jei bute ar name žinomi elektros vartotojai, norint tinkamai sumontuoti maitinimo grandinę, būtina atlikti paprastus skaičiavimus.

Panašūs skaičiavimai atliekami ir gamybos tikslais: reikiamo kabelių gyslų skerspjūvio ploto nustatymas jungiant pramoninę įrangą (įvairius pramoninius elektros variklius ir mechanizmus).

UŽDAVINIŲ PAVYZDŽIAI

1 dalis

1. Srovės stipris laidininke padidintas 2 kartus. Kaip pasikeis jame išsiskiriančios šilumos kiekis per laiko vienetą, nesikeičiant laidininko varžai?

1) padidės 4 kartus
2) sumažės 2 kartus
3) padidės 2 kartus
4) sumažinti 4 kartus

2.Elektrinės viryklės spiralės ilgis sumažėjo 2 kartus. Kaip pasikeis šilumos kiekis, išsiskiriantis spirale per laiko vienetą, esant pastoviai tinklo įtampai?

1) padidės 4 kartus
2) sumažės 2 kartus
3) padidės 2 kartus
4) sumažinti 4 kartus

3. Rezistoriaus varža ​\(R_1 \)​ yra keturis kartus mažesnė už rezistoriaus varžą ​\(R_2 \)​. Dabartinis darbas rezistoriuje 2

1) 4 kartus daugiau nei 1 rezistoriuje
2) 16 kartų daugiau nei 1 rezistorius
3) 4 kartus mažiau nei 1 rezistoriuje
4) 16 kartų mažiau nei 1 rezistoriuje

4. Rezistoriaus varža ​\(R_1 \)​ yra 3 kartus didesnė už rezistoriaus varžą ​\(R_2 \)​. Šilumos kiekis, kuris bus išleistas rezistoriuje 1

1) 3 kartus daugiau nei 2 rezistoriuje
2) 9 kartus daugiau nei 2 rezistorius
3) 3 kartus mažiau nei 2 rezistoriuje
4) 9 kartus mažiau nei 2 rezistoriuje

5. Grandinė surenkama iš maitinimo šaltinio, lemputės ir plonos geležinės vielos, sujungtos nuosekliai. Lemputė švies ryškiau, jei

1) vielą pakeiskite plonesniu lygintuvu
2) sumažinti laido ilgį
3) sukeisti laidą ir lemputę
4) pakeiskite geležinę vielą nichromu

6. Paveiksle pavaizduota juostinė diagrama. Tai rodo įtampos vertes dviejų tos pačios varžos laidininkų (1) ir (2) galuose. Palyginkite šių laidininkų dabartinio darbo \( A_1 \) ir \( A_2 \) reikšmes tam pačiam laikui.

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

7. Paveiksle pavaizduota juostinė diagrama. Tai rodo srovės stiprumo vertes dviejuose tos pačios varžos laiduose (1) ir (2). Palyginkite šių laidininkų esamas darbo vertes \( A_1 \)​ ir \ ( A_2 \) tą patį laiką.

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

8. Jei patalpai apšviesti sietyne naudojate 60 ir 100 W galios lempas, tada

A. Didelė srovė bus 100 W lempoje.
B. 60 W lempa turi didesnę varžą.

Tiesa (-iai) yra teiginys (-iai)

1) tik A
2) tik B
3) ir A, ir B
4) nei A, nei B

9. Elektrinė viryklė, prijungta prie nuolatinės srovės šaltinio, sunaudoja 108 kJ energijos per 120 sekundžių. Kokia srovės stipris plytelių spirale, jei jos varža 25 omai?

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

10. 5 A srovės elektrinė viryklė sunaudoja 1000 kJ energijos. Per kiek laiko srovė praeina per plytelės spiralę, jei jos varža yra 20 omų?

1) 10 000 sek
2) 2000-ieji
3) 10 s
4) 2 s

11. Nikeliuotas elektrinės viryklės gyvatukas pakeistas tokio pat ilgio ir skerspjūvio ploto nichromine. Nustatyti atitikmenis tarp fizikinių dydžių ir galimų jų pokyčių, kai plytelė prijungiama prie elektros tinklo. Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius. Skaičiai atsakyme gali kartotis.

FIZINIS KIEKIS
A) ritės elektrinė varža
B) elektros srovės stipris spiralėje
B) plytelių suvartojama elektros srovė

POKYČIŲ POBŪDIS
1) padidėjo
2) sumažėjo
3) nepasikeitė

12. Nustatykite fizikinių dydžių ir formulių, pagal kurias šie dydžiai nustatomi, atitiktį. Lentelėje po atitinkamomis raidėmis parašykite pasirinktus skaičius.

FIZINIAI KIEKIAI
A) darbo srovė
B) srovės stiprumas
b) srovės galia

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

2 dalis

13.Šildytuvas nuosekliai jungiamas su 7,5 omo varžos reostatu į tinklą, kurio įtampa 220 V. Kokia šildytuvo varža, jei reostate elektros srovės galia yra 480 W?

Bendra galia ir jos komponentai

Elektros energija yra kiekis, atsakingas už elektros energijos kitimo ar perdavimo greitį. Tariama galia žymima raide S ir randama kaip efektyviųjų srovės ir įtampos verčių sandauga. Jo matavimo vienetas yra voltas-amperas (VA; V A).

Tariama galia gali būti sudaryta iš dviejų komponentų: aktyviosios (P) ir reaktyviosios (Q).

Aktyvioji galia matuojama vatais (W; W), reaktyvioji galia matuojama vars (Var).

Tai priklauso nuo to, kokia apkrova yra įtraukta į energijos suvartojimo grandinę.

Varžinė apkrova

Šio tipo apkrova yra elementas, atsparus elektros srovei. Dėl to srovė atlieka apkrovos šildymo darbą, o elektra paverčiama šiluma. Jei bet kokios varžos rezistorius yra nuosekliai prijungtas prie akumuliatoriaus, srovė, einanti per uždarą grandinę, ją šildys tol, kol baterija išsikraus.

Dėmesio! Kaip aktyvią apkrovą kintamosios srovės tinkluose galima paminėti šiluminio elektrinio šildytuvo (TENA) pavyzdį. Šilumos išsklaidymas ant jo yra elektros energijos darbo rezultatas

Prie tokių vartotojų priskiriami ir lempučių ritės, elektrinės viryklės, orkaitės, lygintuvai, boileriai.

talpinė apkrova

Tokios apkrovos yra įrenginiai, galintys kaupti energiją elektriniuose laukuose ir sukurti galios judėjimą (svyravimą) nuo šaltinio iki apkrovos ir atvirkščiai.Talpinės apkrovos yra kondensatoriai, kabelių linijos (talpa tarp gyslų), kondensatoriai ir induktoriai, sujungti nuosekliai ir lygiagrečiai grandinei. Garso galios stiprintuvai, sinchroniniai elektros varikliai per didelio sužadinimo režimu taip pat apkrauna talpinio komponento linijas.

Indukcinė apkrova

Kai elektros vartotojas yra tam tikra įranga, kurią sudaro:

• transformatoriai;
• trifaziai asinchroniniai varikliai, siurbliai.

Prie įrangos pritvirtintose plokštelėse galite pamatyti tokią charakteristiką kaip cos ϕ. Tai fazės poslinkio koeficientas tarp srovės ir įtampos kintamosios srovės tinkle, prie kurio bus prijungta įranga. Jis taip pat vadinamas galios koeficientu, kuo cos ϕ arčiau vienybės, tuo geriau.

Svarbu! Kai įrenginyje yra indukcinių arba talpinių komponentų: transformatorių, droselių, apvijų, kondensatorių, sinusoidinė srovė tam tikru fazės kampu atsilieka nuo įtampos. Idealiu atveju talpos fazės poslinkis yra -900, o induktyvumas - + 900

Cos ϕ reikšmės priklauso nuo apkrovos tipo

Talpiniai ir indukciniai komponentai kartu sudaro reaktyviąją galią. Tada bendros galios formulė yra tokia:

S = √ (P2 + Q2),

kur:

• S yra tariamoji galia (VA);
• P yra aktyvioji dalis (W);
• Q yra reaktyvioji dalis (Var).

Jei pavaizduosite tai grafiškai, pamatysite, kad P ir Q vektorių pridėjimas bus visa S reikšmė - galios trikampio hipotenuzė.

Grafinis pilnos galios esmės paaiškinimas

Elektros grandinės ir jų atmainos

Elektros grandinė yra tam tikru būdu sujungtų prietaisų ir atskirų objektų kompleksas. Jie suteikia kelią elektrai praeiti.Norint apibūdinti tam tikrą laiką kiekviename atskirame laidininke tekančio krūvio santykį su šio laiko trukme, naudojamas tam tikras fizinis dydis. Ir tai yra srovė elektros grandinėje.

Tokios grandinės sudėtis apima energijos šaltinį, energijos vartotojus, t.y. apkrova ir laidai. Jie skirstomi į dvi veisles:

• Neišsišakojusi – srovė, einanti iš generatoriaus į energijos vartotoją, vertė nesikeičia. Pavyzdžiui, tai yra apšvietimas, kuriame yra tik viena lemputė.
• Šakotosios - grandinės, turinčios keletą šakų. Srovė, judanti iš šaltinio, yra padalinta ir eina į apkrovą išilgai kelių šakų. Tačiau jo reikšmė keičiasi.

Pavyzdys yra apšvietimas, kuriame yra kelių rankenų sietynas.

Atšaka yra vienas ar keli komponentai, sujungti nuosekliai. Srovės judėjimas eina iš aukštos įtampos mazgo į mazgą, kurio vertė yra minimali. Šiuo atveju įeinanti srovė mazge sutampa su išeinančia srove.

Grandinės gali būti netiesinės ir linijinės. Jei pirmajame yra vienas ar daugiau elementų, kurių vertės priklauso nuo srovės ir įtampos, tada antrajame elementų charakteristikos tokios priklausomybės neturi. Be to, grandinėse, kurioms būdinga nuolatinė srovė, jos kryptis nesikeičia, tačiau kintamos srovės sąlygomis ji keičiasi atsižvelgiant į laiko parametrą.

Charakteristikos

Kintamoji srovė teka per grandinę ir keičia jos kryptį priklausomai nuo dydžio. Sukuria magnetinį lauką. Todėl ji dažnai vadinama periodine sinusine kintama elektros srove. Pagal kreivosios linijos dėsnį, jos reikšmė pasikeičia po tam tikro laiko. Štai kodėl jis vadinamas sinusoidiniu. Turi savo nustatymus.Iš svarbiausių verta nurodyti periodą su dažniu, amplitudė ir momentine verte.

Laikotarpis yra laikas, per kurį įvyksta elektros srovės pokytis, o po to jis vėl kartojasi. Dažnis yra periodas per sekundę. Jis matuojamas hercais, kilohercais ir milihercais.

Amplitudė – didžiausia srovės vertė su įtampa ir srauto efektyvumu per visą ciklą. Momentinė vertė – kintamoji srovė arba įtampa, atsirandanti per tam tikrą laiką.

AC specifikacijos

Dėl AC

Tačiau kintamosios srovės grandinėje reikia atsižvelgti į bendrą, aktyvųjį ir reaktyvųjį, taip pat į galios koeficientą (cosF). Visas šias sąvokas išsamiau aptarėme šiame straipsnyje.

Atkreipiame dėmesį tik į tai, kad norint rasti bendrą vienfazio tinklo galią srovei ir įtampai, turite juos padauginti:

S=UI

Rezultatas bus gautas voltais amperais, norint nustatyti aktyviąją galią (vatais), reikia padauginti S iš kosФ koeficiento. Jį galima rasti įrenginio techninėje dokumentacijoje.

P=UIcos

Reaktyviajai galiai (reaktyviajai voltai amperams) nustatyti naudojamas sinФ vietoj cosФ.

Q=UIsin

Arba išreikškite iš šios išraiškos:

Ir iš čia apskaičiuokite norimą vertę.

Taip pat nesunku rasti galią trifaziame tinkle; norėdami nustatyti S (iš viso), naudokite srovės ir fazės įtampos skaičiavimo formulę:

S=3U_f/_f

Ir žinant Ulinearą:

S=1,73*U_laš_l

1,73 arba 3 šaknis - ši vertė naudojama trifazių grandinių skaičiavimams.

Tada pagal analogiją raskite aktyvų P:

P=3U_f/_f*cosФ=1,73*U_laš_l*cosФ

Reaktyviąją galią galima nustatyti:

Q = 3 U_f/_f*sinФ=1,73*U_laš_l*nuodėmė

Tai baigia teorinę informaciją ir pereiname prie praktikos.

vienas.Galios sklaidos ir tekančios srovės skaičiuoklė, priklausomai nuo varžos ir taikomos įtampos.

Omo įstatymo demonstracija realiuoju laiku.
Nuoroda
Šiame pavyzdyje galite padidinti grandinės įtampą ir varžą. Šie pokyčiai realiuoju laiku pakeis grandinėje tekančią srovę ir varžoje išsklaidytą galią.
Jei atsižvelgsime į garso sistemas, turite atsiminti, kad stiprintuvas sukuria tam tikrą įtampą tam tikrai apkrovai (varža). Šių dviejų dydžių santykis lemia galią.
Priklausomai nuo vidinio maitinimo šaltinio ir srovės šaltinio, stiprintuvas gali išvesti ribotą įtampos kiekį. Galia, kurią stiprintuvas gali tiekti tam tikrai apkrovai (pavyzdžiui, 4 omai), taip pat yra tiksliai ribota.
Norėdami gauti daugiau galios, prie stiprintuvo galite prijungti mažesnės varžos apkrovą (pvz., 2 omai). Atkreipkite dėmesį, kad naudojant mažesnės varžos apkrovą - tarkime du kartus (buvo 4 omai, tapo 2 omai) - galia taip pat padvigubės (su sąlyga, kad šią galią gali suteikti vidinis maitinimo šaltinis ir srovės šaltinis).
Jei paimtume, pavyzdžiui, monofoninį stiprintuvą, kurio galia 100 vatų, į 4 omų apkrovą, žinant, kad jis gali tiekti į apkrovą ne didesnę kaip 20 voltų įtampą.
Jei įdėsite slankiklius į mūsų skaičiuotuvą
Įtampa 20 voltų
Atsparumas 4 Ohm
Jūs gausite
Galia 100 vatų
 
Jei varžos slankiklį perkelsite 2 omais, pamatysite, kad galia padvigubės iki 200 vatų.
Bendrame pavyzdyje srovės šaltinis yra baterija (ne garso stiprintuvas), tačiau srovės, įtampos, varžos ir varžos priklausomybės visose grandinėse yra vienodos.
 

Elektros grandinių skaičiavimas

Visos formulės, naudojamos elektros grandinėms apskaičiuoti, seka viena nuo kitos.

Elektrinių charakteristikų ryšiai

Taigi, pavyzdžiui, pagal galios skaičiavimo formulę, galite apskaičiuoti srovės stiprumą, jei žinomi P ir U.

Norėdami sužinoti, kokią srovę sunaudos lygintuvas (1100 W), prijungtas prie 220 V tinklo, srovės stiprumą turite išreikšti iš galios formulės:

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

Žinodami apskaičiuotą elektrinės viryklės spiralės varžą, galite rasti P įrenginį. Galia per pasipriešinimą randama pagal formulę:

P = U2/R.

Egzistuoja keli metodai, leidžiantys išspręsti nustatytas užduotis apskaičiuojant įvairius tam tikros grandinės parametrus.

Elektros grandinių skaičiavimo metodai

Įvairių rūšių srovės grandinių galios apskaičiavimas padeda teisingai įvertinti elektros linijų būklę. Buitiniai ir pramoniniai įrenginiai, parinkti pagal nurodytus parametrus Pnom ir S, dirbs patikimai ir atlaikys maksimalias apkrovas metų metus.

Kaip sutaupyti pinigų

Įrengus dviejų tarifų skaitiklį, sutaupoma elektros energijos sąnaudų. Maskvos tarifai butams ir namams, kuriuose įrengtos stacionarios elektros šildymo sistemos, išskiria dvi išlaidas:

1. 4,65 r nuo 7:00 iki 23:00.
2. 1,26 r nuo 23:00 iki 7:00 val.

Tada, dirbdami visą parą, išleisite 9 kW įjungto elektrinio katilo už trečdalį galios:

9*0.3*12*4.65 + 9*0.3*12*1.26 = 150 + 40 = 190 rublių

Kasdienio vartojimo skirtumas yra 80 rublių. Per mėnesį sutaupysite 2400 rublių. Kas pateisina dviejų tarifų skaitiklio įrengimą.

Antrasis būdas sutaupyti pinigų naudojant dviejų tarifų skaitiklį – naudoti automatinius elektros prietaisų valdymo įrenginius. Jį sudaro didžiausio elektros katilo, katilo ir kitų dalykų suvartojimo priskyrimas naktį, tada didžioji dalis elektros bus apmokestinta 1,26, o ne 4,65. Kai esate darbe, katilas gali arba visiškai išsijungti, arba veikti mažai energijos naudojančiu režimu, pavyzdžiui, 10% galios. Norėdami automatizuoti elektrinio katilo darbą, galite naudoti programuojamus skaitmeninius termostatus arba katilus su galimybe programuoti.

Baigdamas noriu pastebėti, kad namo šildymas elektra yra gana brangus būdas, nepriklausomai nuo konkretaus būdo, ar tai elektrinis katilas, konvektorius ar kitas elektrinis šildytuvas. Jie pas jį ateina tik tais atvejais, kai nėra galimybės prisijungti prie dujų. Be elektrinio katilo eksploatavimo išlaidų, jūsų laukia pradinės trifazio elektros įvado registravimo išlaidos.

Pagrindiniai darbai yra šie:

• dokumentų paketo, įskaitant technines specifikacijas, elektros projektą ir kt., registravimas;
• įžeminimo organizavimas;
• namo prijungimo ir naujos laidos laidų kabelio kaina;
• skaitiklio montavimas.

Be to, jums gali būti atsisakyta trifazio įėjimo ir galios padidinimo, jei jūsų vietovėje tokios techninės galimybės nėra, kai transformatorinės jau veikia neviršijant ribos. Katilo ir šildymo tipo pasirinkimas priklauso ne tik nuo Jūsų norų, bet ir nuo infrastruktūros galimybių.

Tai baigia mūsų trumpą straipsnį. Tikimės, kad dabar jums tapo aišku, koks yra tikrasis elektros energijos suvartojimas elektriniu katilu ir kaip galite sumažinti namo šildymo išlaidas elektra.

Blokų skaičius: 18 | Iš viso simbolių: 24761
Naudotų donorų skaičius: 7
Informacija apie kiekvieną donorą:

Atsparumo pokytis:

Toliau pateiktoje diagramoje galite pamatyti pasipriešinimo skirtumą tarp sistemų, pavaizduotų dešinėje ir kairėje paveikslo pusėse. Atsparumą vandens slėgiui čiaupe atsveria vožtuvas, priklausomai nuo vožtuvo atsidarymo laipsnio, pasipriešinimas kinta.

Laidininko varža parodoma kaip laido susiaurėjimas, kuo siauresnis laidininkas, tuo labiau jis priešinasi srovės pratekėjimui.

Galite pastebėti, kad įtampa ir vandens slėgis yra vienodi dešinėje ir kairėje grandinės pusėse.

Turite atkreipti dėmesį į svarbiausią faktą. Priklausomai nuo varžos, srovė didėja ir mažėja.

Priklausomai nuo varžos, srovė didėja ir mažėja.

Kairėje, visiškai atidarius vožtuvą, matome didžiausią vandens srautą. O esant mažiausiam pasipriešinimui, laidininke matome didžiausią elektronų srautą (amperą).

Dešinėje vožtuvas uždarytas daug labiau, o vandens srautas taip pat tapo daug didesnis.

Laidininko susiaurėjimas taip pat sumažėjo perpus, o tai reiškia, kad pasipriešinimas srovės tekėjimui padidėjo dvigubai. Kaip matome, dėl didelės varžos per laidininką teka du kartus mažiau elektronų.

Nuoroda

Atkreipkite dėmesį, kad diagramoje parodytas laidininko susiaurėjimas naudojamas tik kaip atsparumo srovės srautui pavyzdys. Realiomis sąlygomis laidininko susiaurėjimas tekančios srovės didelės įtakos neturi

Puslaidininkiai ir dielektrikai gali užtikrinti daug didesnį atsparumą.

Smailėjantis laidininkas diagramoje parodytas tik kaip pavyzdys, norint suprasti vykstančio proceso esmę.Omo dėsnio formulė – varžos ir srovės stiprio priklausomybė

I=E/R
Kaip matote iš formulės, srovės stiprumas yra atvirkščiai proporcingas grandinės varžai.

Didesnė varža = mažesnė srovė
 

* su sąlyga, kad įtampa yra pastovi.
 

Naudojant formules

Šis kampas apibūdina fazės poslinkį kintamose U grandinėse, kuriose yra indukcinių ir talpinių elementų. Aktyviesiems ir reaktyviesiems komponentams apskaičiuoti naudojamos trigonometrinės funkcijos, kurios naudojamos formulėse. Prieš apskaičiuojant rezultatą naudojant šias formules, naudojant skaičiuotuvus arba Bradis lenteles, reikia nustatyti sin φ ir cos φ. Po to pagal formules

Paskaičiuosiu norimą elektros grandinės parametrą. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad kiekvienas pagal šias formules apskaičiuotas parametras dėl U, kuris nuolat kinta pagal harmoninių virpesių dėsnius, gali turėti arba momentinę, arba vidutinę kvadratinę, arba tarpinę reikšmę. . Trys aukščiau pateiktos formulės galioja srovės ir U kvadratinėms vertėms. Kiekviena iš kitų dviejų verčių yra skaičiavimo procedūros, naudojant skirtingą formulę, kurioje atsižvelgiama į laiko t praėjimą, rezultatas:

Tačiau tai dar ne visi niuansai. Pavyzdžiui, elektros linijoms naudojamos formulės, apimančios bangų procesus. Ir jie atrodo kitaip. Bet tai visai kita istorija...

Dėl AC

Tačiau kintamosios srovės grandinėje reikia atsižvelgti į bendrą, aktyvųjį ir reaktyvųjį, taip pat į galios koeficientą (cosF). Visas šias sąvokas išsamiau aptarėme šiame straipsnyje.

Atkreipiame dėmesį tik į tai, kad norint rasti bendrą vienfazio tinklo galią srovei ir įtampai, turite juos padauginti:

S=UI

Rezultatas bus gautas voltais amperais, norint nustatyti aktyviąją galią (vatais), reikia padauginti S iš kosФ koeficiento.Jį galima rasti įrenginio techninėje dokumentacijoje.

P=UIcos

Reaktyviajai galiai (reaktyviajai voltai amperams) nustatyti naudojamas sinФ vietoj cosФ.

Q=UIsin

Arba išreikškite iš šios išraiškos:

Ir iš čia apskaičiuokite norimą vertę.

Taip pat nesunku rasti galią trifaziame tinkle; norėdami nustatyti S (iš viso), naudokite srovės ir fazės įtampos skaičiavimo formulę:

Ir žinant Ulinearą:

1,73 arba 3 šaknis - ši vertė naudojama trifazių grandinių skaičiavimams.

Tada pagal analogiją raskite aktyvų P:

Reaktyviąją galią galima nustatyti:

Tai baigia teorinę informaciją ir pereiname prie praktikos.

Klausimai apie darbą ir elektros energiją

Teoriniai elektros srovės veikimo ir galios klausimai gali būti tokie:

1. Koks yra elektros srovės darbo fizikinis dydis? (Atsakymas pateiktas mūsų straipsnyje aukščiau).
2. Kas yra elektros energija? (Atsakymas pateiktas aukščiau).
3. Apibrėžkite Džaulio-Lenco dėsnį. Atsakymas: Elektros srovės, tekančios per fiksuotą laidininką, kurio varža R, darbas paverčiamas šiluma laidininke.
4. Kaip matuojamas srovės veikimas? (Atsakymas aukščiau).
5. Kaip matuojama galia? (Atsakymas aukščiau).

Tai pavyzdinis klausimų sąrašas. Fizikos teorinių klausimų esmė visada ta pati: patikrinti fizikinių procesų supratimą, vieno dydžio priklausomybę nuo kito, tarptautinėje SI sistemoje priimtų formulių ir matavimo vienetų išmanymą.

Įdomi informacija šia tema

Gamyboje naudojama trifazė maitinimo schema. Bendra tokio tinklo įtampa yra 380 V. Taip pat tokie laidai montuojami ant daugiaaukščių pastatų, o vėliau paskirstomi tarp butų. Tačiau yra vienas niuansas, turintis įtakos galutinei tinklo įtampai - prijungus šerdį esant įtampai, gaunama 220 V.Trifazis, skirtingai nei vienfazis, nesukelia iškraipymų jungiant maitinimo įrangą, nes apkrova paskirstoma skyde. Tačiau norint įvesti trifazį tinklą į privatų namą, reikalingas specialus leidimas, todėl plačiai paplitusi schema su dviem branduoliais, iš kurių viena yra nulis.

Kintamosios srovės galios normos

Įtampa ir galia yra tai, ką turi žinoti kiekvienas bute ar privačiame name gyvenantis žmogus. Standartinė kintamosios srovės įtampa bute ir privačiame name išreiškiama 220 ir 380 vatų dydžiu. Norint nustatyti kiekybinį elektros energijos stiprumo matą, reikia pridėti elektros srovę prie įtampos arba išmatuoti reikiamą indikatorių vatmetru. Tuo pačiu metu, norėdami atlikti matavimus su paskutiniu įrenginiu, turite naudoti zondus ir specialias programas.

Kas yra kintamoji srovė

Kintamosios srovės galia nustatoma pagal srovės kiekio santykį su laiku, kuris sukuria darbą per tam tikrą laiką. Paprastas vartotojas naudoja elektros energijos tiekėjo jam perduodamą galios indikatorių. Paprastai jis yra lygus 5-12 kilovatų. Šių skaičių pakanka būtinos buitinės elektros įrangos veikimui užtikrinti.

Šis rodiklis priklauso nuo to, kokios išorinės sąlygos namui tiekti energiją, kokie ribojantys srovės įtaisai (automatiniai ar pusiau automatiniai) yra sumontuoti, reguliuojantys elektros rezervuarų atėjimo į vartotojo šaltinį momentą. Tai atliekama įvairiais lygiais – nuo ​​buitinio elektros skydo iki centrinio elektros paskirstymo bloko.

Galios normos kintamosios srovės tinkle

Elektros grandinės konvertavimo būdas

Kaip nustatyti srovės stiprumą atskirose sudėtingų grandinių grandinėse? Norint išspręsti praktines problemas, ne visada būtina išsiaiškinti kiekvieno elemento elektrinius parametrus. Siekiant supaprastinti skaičiavimus, naudojami specialūs konvertavimo būdai.

Grandinės su vienu maitinimo šaltiniu apskaičiavimas

Nuosekliajam prijungimui naudojama pavyzdyje nagrinėjama elektrinių varžų suma:

Reikalingas = R1 + R2 + ... + Rn.

Kilpos srovė yra vienoda bet kuriame grandinės taške. Tai galite patikrinti valdymo skyriaus pertraukoje su multimetru. Tačiau kiekviename atskirame elemente (su skirtingais įvertinimais) prietaisas rodys skirtingą įtampą. Autorius Antrasis Kirchhoffo dėsnis Galite patikslinti skaičiavimo rezultatą:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Lygiagretus rezistorių, grandinių ir skaičiavimų formulės

Šiame variante, visiškai laikantis pirmojo Kirchhoff postulato, srovės atskiriamos ir sujungiamos įvesties ir išvesties mazguose. Diagramoje nurodyta kryptis parenkama atsižvelgiant į prijungtos baterijos poliškumą. Remiantis aukščiau aptartais principais, išsaugomas pagrindinis atskirų grandinės komponentų įtampos lygybės apibrėžimas.

Toliau pateiktame pavyzdyje parodyta, kaip rasti srovę atskirose šakose. Skaičiuojant buvo paimtos šios pradinės vertės:

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

Šis algoritmas nustatys grandinės charakteristikas:

pagrindinė trijų elementų formulė:

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

• pakeisdami duomenis, apskaičiuokite Rtotal = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4,615 omų;
• 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.

Kaip ir ankstesniame pavyzdyje, rekomenduojama patikrinti skaičiavimo rezultatą.Lygiagrečiai jungiant komponentus, reikia laikytis įėjimo srovių ir bendros vertės lygybės:

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

Jei naudojamas sinusoidinis šaltinio signalas, skaičiavimai tampa sudėtingesni. Kai transformatorius yra prijungtas prie vienfazio 220 V lizdo, reikės atsižvelgti į nuostolius (nutekėjimą) tuščiosios eigos režimu. Šiuo atveju esminės reikšmės turi apvijų indukcinės charakteristikos ir sujungimo (transformacijos) koeficientas. Elektrinė varža (XL) priklauso nuo šių parametrų:

• signalo dažnis (f);
• induktyvumas (L).

Apskaičiuokite XL pagal formulę:

XL \u003d 2π * f * L.

Norint rasti talpinės apkrovos varžą, tinka tokia išraiška:

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

Nereikėtų pamiršti, kad grandinėse su reaktyviais komponentais srovės ir įtampos fazės pasislenka.

Didelės elektros grandinės su keliais maitinimo šaltiniais apskaičiavimas

Remiantis aptartais principais, apskaičiuojamos sudėtingų grandinių charakteristikos. Toliau parodyta, kaip rasti srovę grandinėje, kai yra du šaltiniai:

• nurodyti komponentus ir pagrindinius parametrus visose grandinėse;
• padarykite atskirų mazgų lygtis: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• pagal antrąjį Kirchhoff postulatą galima užrašyti tokias kontūrų išraiškas: 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;
• patikrinkite: d) I3+I6-I1=0, išorinė kilpa E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Skaičiavimo su dviem šaltiniais aiškinamoji schema

Vienfazio tinklo srovės apskaičiavimas

Srovė matuojama amperais. Galiai ir įtampai apskaičiuoti naudojama formulė I = P/U, kur P yra galia arba bendra elektros apkrova, matuojama vatais.Šis parametras turi būti įrašytas į įrenginio techninį pasą. U - reiškia apskaičiuoto tinklo įtampą, išmatuotą voltais.

Srovės ir įtampos santykis aiškiai matomas lentelėje:

Elektros prietaisai ir įranga	Energijos sąnaudos (kW)	Dabartinis (A)
Skalbimo mašinos	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Stacionarios elektrinės viryklės	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
mikrobangų krosnelės	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Indaplovės	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Šaldytuvai, šaldikliai	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Elektrinis grindų šildymas	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Elektrinė mėsmalė	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Elektrinis virdulys	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Taigi, galios ir srovės santykis leidžia atlikti išankstinius apkrovų skaičiavimus vienfaziame tinkle. Skaičiavimo lentelė padės pasirinkti reikiamą vielos atkarpą, priklausomai nuo parametrų.

Laidininko šerdies skersmuo (mm)	Laidininko skerspjūvis (mm2)	Variniai laidininkai	Aliuminio laidininkai
Dabartinis (A)	Galia, kWt)	Stiprumas (A)	Galia, 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

Išvada

Kaip matote, rasti grandinės ar jos atkarpos galią visai nesunku, nesvarbu, ar kalbame apie konstantą, ar apie kaitą. Svarbiau teisingai nustatyti bendrą varžą, srovę ir įtampą

Beje, šių žinių jau pakanka teisingai nustatyti grandinės parametrus ir parinkti elementus – kiek vatų parinkti rezistorius, kabelių ir transformatorių skerspjūvius. Taip pat būkite atsargūs apskaičiuodami S total skaičiuodami radikaliąją išraišką. Tik verta pridurti, kad mokėdami komunalinius mokesčius mokame už kilovatvalandes arba kWh, jie lygūs per tam tikrą laikotarpį sunaudotos galios kiekiui. Pavyzdžiui, jei pusvalandį prijungėte 2 kilovatų šildytuvą, tada skaitiklis suksis 1 kW / h, o valandą - 2 kW / h ir tt pagal analogiją.

Galiausiai rekomenduojame žiūrėti naudingą vaizdo įrašą straipsnio tema:

Taip pat skaitykite:

• Kaip nustatyti prietaisų energijos suvartojimą
• Kaip apskaičiuoti kabelio atkarpas
• Galios ir varžos rezistorių žymėjimas

Pamokos santrauka

Šioje pamokoje nagrinėjome įvairias laidininkų mišrios varžos, taip pat elektros grandinių skaičiavimo užduotis.