Cara mengira kuasa, arus dan voltan: prinsip dan contoh pengiraan untuk keadaan hidup

Pengiraan untuk sambungan selari dan siri

Apabila mengira litar peranti elektronik, selalunya perlu mencari kuasa yang dilepaskan pada satu elemen. Kemudian anda perlu menentukan voltan yang jatuh padanya, jika kita bercakap tentang sambungan bersiri, atau arus yang mengalir apabila disambungkan secara selari, kami akan mempertimbangkan kes tertentu.

Di sini Itotal adalah sama dengan:

I=U/(R1+R2)=12/(10+10)=12/20=0.6

Kuasa am:

P=UI=12*0.6=7.2 Watt

Pada setiap perintang R1 dan R2, kerana rintangan mereka adalah sama, voltan turun bersama:

U=IR=0.6*10=6 Volt

Dan menonjol dengan:

P_{pada perintang}\u003d UI \u003d 6 * 0.6 \u003d 3.6 Watt

Kemudian, dengan sambungan selari dalam skema sedemikian:

Pertama, kita mencari I di setiap cawangan:

saya₁=U/R₁=12/1=12 Amps

saya₂=U/R₂=12/2=6 Amps

Dan menonjol pada setiap dengan:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 Watt

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 watt

Semua menonjol:

P=UI=12*(6+12)=216 Watt

Atau melalui jumlah rintangan, maka:

R_umum=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0.66 ohm

I=12/0.66=18 Amps

P=12*18=216 Watt

Semua pengiraan dipadankan, jadi nilai yang ditemui adalah betul.

Pengiraan semasa

Magnitud arus dikira dengan kuasa dan diperlukan pada peringkat mereka bentuk (merancang) kediaman - sebuah apartmen, sebuah rumah.

• Pilihan kabel bekalan (wayar) di mana peranti penggunaan kuasa boleh disambungkan ke rangkaian bergantung pada nilai nilai ini.
• Mengetahui voltan rangkaian elektrik dan beban penuh peralatan elektrik, adalah mungkin, menggunakan formula, untuk mengira kekuatan arus yang perlu dilalui melalui konduktor (wayar, kabel). Mengikut saiznya, kawasan keratan rentas urat dipilih.

Sekiranya pengguna elektrik di apartmen atau rumah diketahui, adalah perlu untuk melakukan pengiraan mudah untuk memasang litar bekalan kuasa dengan betul.

Pengiraan yang sama dilakukan untuk tujuan pengeluaran: menentukan luas keratan rentas teras kabel yang diperlukan apabila menyambungkan peralatan industri (pelbagai motor dan mekanisme elektrik industri).

CONTOH TUGASAN

Bahagian 1

1. Kekuatan arus dalam pengalir dinaikkan sebanyak 2 kali ganda. Bagaimanakah jumlah haba yang dibebaskan di dalamnya seunit masa akan berubah, dengan rintangan konduktor tidak berubah?

1) akan meningkat sebanyak 4 kali ganda
2) akan berkurangan sebanyak 2 kali ganda
3) akan meningkat sebanyak 2 kali ganda
4) berkurangan sebanyak 4 kali ganda

2.Panjang lingkaran dapur elektrik dikurangkan sebanyak 2 kali ganda. Bagaimanakah jumlah haba yang dibebaskan dalam lingkaran per unit masa akan berubah pada voltan sesalur malar?

1) akan meningkat sebanyak 4 kali ganda
2) akan berkurangan sebanyak 2 kali ganda
3) akan meningkat sebanyak 2 kali ganda
4) berkurangan sebanyak 4 kali ganda

3. Rintangan perintang \(R_1 \)​ adalah empat kali kurang daripada rintangan perintang ​\(R_2 \)​. Kerja semasa dalam perintang 2

1) 4 kali lebih banyak daripada perintang 1
2) 16 kali lebih banyak daripada perintang 1
3) 4 kali lebih kecil daripada perintang 1
4) 16 kali lebih kecil daripada perintang 1

4. Rintangan perintang \(R_1 \)​ ialah 3 kali rintangan perintang ​\(R_2 \)​. Jumlah haba yang akan dibebaskan dalam perintang 1

1) 3 kali lebih banyak daripada perintang 2
2) 9 kali lebih banyak daripada perintang 2
3) 3 kali lebih kecil daripada perintang 2
4) 9 kali lebih kecil daripada perintang 2

5. Litar dipasang daripada sumber kuasa, mentol lampu dan wayar besi nipis yang disambung secara bersiri. Mentol lampu akan bersinar lebih terang jika

1) ganti wayar dengan besi yang lebih nipis
2) kurangkan panjang wayar
3) tukar wayar dan mentol
4) gantikan wayar besi dengan nichrome

6. Rajah menunjukkan carta palang. Ia menunjukkan nilai voltan pada hujung dua konduktor (1) dan (2) rintangan yang sama. Bandingkan nilai kerja semasa \( A_1 \)​ dan ​\( A_2 \)​ dalam konduktor ini untuk masa yang sama.

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

7. Rajah menunjukkan carta palang. Ia menunjukkan nilai kekuatan semasa dalam dua konduktor (1) dan (2) rintangan yang sama. Bandingkan nilai kerja semasa \( A_1 \)​ dan \ ( A_2 \) dalam konduktor ini untuk masa yang sama.

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

8. Jika anda menggunakan lampu dengan kuasa 60 dan 100 W dalam candelier untuk menerangi bilik, maka

A. Arus besar akan berada dalam lampu 100W.
B. Lampu 60 W mempunyai lebih rintangan.

Benar ialah (adalah) pernyataan

1) hanya A
2) sahaja B
3) kedua-dua A dan B
4) bukan A mahupun B

9. Dapur elektrik yang disambungkan kepada sumber arus terus menggunakan 108 kJ tenaga dalam 120 saat. Apakah kekuatan semasa dalam lingkaran jubin jika rintangannya ialah 25 ohm?

1) 36 A
2) 6 A
3) 2.16 A
4) 1.5 A

10. Sebuah dapur elektrik dengan arus 5 A menggunakan 1000 kJ tenaga. Berapakah masa untuk arus melalui lingkaran jubin jika rintangannya ialah 20 ohm?

1) 10000 s
2) 2000an
3) 10 saat
4) 2 s

11. Gegelung bersalut nikel dapur elektrik digantikan dengan gegelung nichrome yang sama panjang dan luas keratan rentas. Wujudkan surat-menyurat antara kuantiti fizikal dan kemungkinan perubahannya apabila jubin disambungkan ke rangkaian elektrik. Tulis dalam jadual nombor yang dipilih di bawah huruf yang sepadan. Nombor dalam jawapan boleh diulang.

KUANTITI FIZIKAL
A) rintangan elektrik gegelung
B) kekuatan arus elektrik dalam lingkaran
B) kuasa arus elektrik yang digunakan oleh jubin

SIFAT PERUBAHAN
1) meningkat
2) berkurangan
3) tidak berubah

12. Wujudkan padanan antara kuantiti fizik dan formula yang menentukan kuantiti ini. Tulis dalam jadual nombor yang dipilih di bawah huruf yang sepadan.

KUANTITI FIZIKAL
A) semasa kerja
B) kekuatan semasa
b) kuasa semasa

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

Bahagian 2

13.Pemanas disambung secara bersiri dengan reostat dengan rintangan 7.5 ohm kepada rangkaian dengan voltan 220 V. Berapakah rintangan pemanas jika kuasa arus elektrik dalam reostat ialah 480 W?

Jumlah kuasa dan komponennya

Kuasa elektrik ialah kuantiti yang bertanggungjawab terhadap kadar perubahan atau penghantaran elektrik. Kuasa ketara dilambangkan dengan huruf S dan didapati sebagai hasil daripada nilai berkesan arus dan voltan. Unit ukurannya ialah volt-ampere (VA; V A).

Kuasa ketara boleh terdiri daripada dua komponen: aktif (P) dan reaktif (Q).

Kuasa aktif diukur dalam watt (W; W), kuasa reaktif diukur dalam vars (Var).

Ia bergantung pada jenis beban yang disertakan dalam rantai penggunaan kuasa.

Beban rintangan

Beban jenis ini adalah unsur yang menahan arus elektrik. Akibatnya, arus melakukan kerja memanaskan beban, dan elektrik ditukar kepada haba. Jika perintang bagi sebarang rintangan disambung secara bersiri dengan bateri, maka arus yang melalui litar tertutup akan memanaskannya sehingga bateri dinyahcas.

Perhatian! Contoh pemanas elektrik terma (TENA) boleh diberikan sebagai beban aktif dalam rangkaian AC. Pelesapan haba di atasnya adalah hasil kerja elektrik

Pengguna sedemikian juga termasuk gegelung mentol lampu, dapur elektrik, ketuhar, seterika, dandang.

beban kapasitif

Beban sedemikian adalah peranti yang boleh mengumpul tenaga dalam medan elektrik dan mencipta pergerakan (ayunan) kuasa dari punca ke beban dan sebaliknya.Beban kapasitif ialah kapasitor, talian kabel (kapasiti antara teras), kapasitor dan induktor yang disambung secara bersiri dan selari dalam litar. Penguat kuasa audio, motor elektrik segerak dalam mod terlalu teruja juga memuatkan garisan komponen kapasitif.

Beban induktif

Apabila pengguna elektrik adalah peralatan tertentu, yang merangkumi:

• transformer;
• motor tak segerak tiga fasa, pam.

Pada plat yang dipasang pada peralatan, anda boleh melihat ciri seperti cos ϕ. Ini adalah faktor anjakan fasa antara arus dan voltan dalam rangkaian AC di mana peralatan akan disambungkan. Ia juga dipanggil faktor kuasa, lebih dekat cos ϕ kepada perpaduan, lebih baik.

Penting! Apabila peranti mengandungi komponen induktif atau kapasitif: transformer, tercekik, belitan, kapasitor, arus sinusoidal ketinggalan di belakang voltan dengan beberapa sudut. Sebaik-baiknya, kapasitansi menyediakan anjakan fasa -900, dan kearuhan - + 900

Nilai Cos ϕ bergantung pada jenis beban

Komponen kapasitif dan induktif bersama-sama membentuk kuasa reaktif. Maka formula untuk jumlah kuasa ialah:

S = √ (P2 + Q2),

di mana:

• S ialah kuasa ketara (VA);
• P ialah bahagian aktif (W);
• Q ialah bahagian reaktif (Var).

Jika anda merancang ini secara grafik, maka anda boleh melihat bahawa penambahan vektor P dan Q akan menjadi nilai penuh S - hipotenus bagi segi tiga kuasa.

Penjelasan grafik tentang intipati kuasa penuh

Litar elektrik dan jenisnya

Litar elektrik ialah kompleks peranti dan objek individu yang disambungkan dengan cara tertentu. Mereka menyediakan laluan untuk laluan elektrik.Untuk mencirikan nisbah cas yang mengalir dalam setiap konduktor individu untuk beberapa waktu hingga tempoh masa ini, kuantiti fizikal tertentu digunakan. Dan ini adalah arus dalam litar elektrik.

Komposisi rantai sedemikian termasuk sumber tenaga, pengguna tenaga, i.e. beban dan wayar. Mereka dibahagikan kepada dua jenis:

• Tidak bercabang - arus yang bergerak dari penjana kepada pengguna tenaga tidak berubah dalam nilai. Sebagai contoh, ini adalah pencahayaan, yang merangkumi hanya satu mentol lampu.
• Bercabang - rantai yang mempunyai beberapa cabang. Arus, bergerak dari sumber, dibahagikan dan pergi ke beban di sepanjang beberapa cawangan. Namun, maknanya berubah.

Contohnya ialah pencahayaan yang termasuk candelier berbilang lengan.

Cawangan ialah satu atau lebih komponen yang disambung secara bersiri. Pergerakan arus pergi dari nod dengan voltan tinggi ke nod dengan nilai minimum. Dalam kes ini, arus masuk pada nod bertepatan dengan arus keluar.

Litar boleh menjadi bukan linear dan linear. Jika pada yang pertama terdapat satu atau lebih elemen di mana terdapat pergantungan nilai pada arus dan voltan, maka pada yang kedua ciri-ciri elemen tidak mempunyai pergantungan sedemikian. Di samping itu, dalam litar yang dicirikan oleh arus terus, arahnya tidak berubah, tetapi di bawah keadaan arus ulang-alik, ia berubah dengan mengambil kira parameter masa.

Ciri-ciri

Arus ulang alik mengalir melalui litar dan menukar arahnya dengan magnitud. Mencipta medan magnet. Oleh itu, ia sering dipanggil arus elektrik bergantian sinusoidal. Mengikut undang-undang garis melengkung, nilainya berubah selepas tempoh masa tertentu. Itulah sebabnya ia dipanggil sinusoidal. Mempunyai tetapan sendiri.Daripada yang penting, adalah bernilai menentukan tempoh dengan kekerapan, amplitud dan nilai serta-merta.

Tempoh ialah masa di mana perubahan arus elektrik berlaku, dan kemudian ia berulang lagi. Kekerapan ialah tempoh sesaat. Ia diukur dalam hertz, kilohertz dan millihertz.

Amplitud - nilai maksimum semasa dengan voltan dan kecekapan aliran dalam tempoh penuh. Nilai segera - arus ulang alik atau voltan yang berlaku dalam masa tertentu.

Spesifikasi AC

Untuk AC

Walau bagaimanapun, untuk litar AC, jumlah, aktif dan reaktif, serta faktor kuasa (cosF) mesti diambil kira. Kami membincangkan semua konsep ini dengan lebih terperinci dalam artikel ini.

Kami hanya ambil perhatian bahawa untuk mencari jumlah kuasa dalam rangkaian fasa tunggal untuk arus dan voltan, anda perlu mendarabkannya:

S=UI

Hasilnya akan diperolehi dalam volt-ampere, untuk menentukan kuasa aktif (watt), anda perlu mendarab S dengan pekali cosФ. Ia boleh didapati dalam dokumentasi teknikal untuk peranti.

P=UIcos

Untuk menentukan kuasa reaktif (volt-ampere reaktif), sinФ digunakan dan bukannya cosФ.

Q=UIsin

Atau nyatakan daripada ungkapan ini:

Dan dari sini kira nilai yang dikehendaki.

Ia juga tidak sukar untuk mencari kuasa dalam rangkaian tiga fasa; untuk menentukan S (jumlah), gunakan formula pengiraan untuk voltan arus dan fasa:

S=3U_f/_f

Dan mengetahui Ulinear:

S=1.73*U_lsaya_l

1.73 atau punca 3 - nilai ini digunakan untuk pengiraan litar tiga fasa.

Kemudian dengan analogi untuk mencari P aktif:

P=3U_f/_f*cosФ=1.73*U_lsaya_l*kosФ

Kuasa reaktif boleh ditentukan:

Q=3U_f/_f*sinФ=1.73*U_lsaya_l*dosa

Ini menamatkan maklumat teori dan kami meneruskan untuk berlatih.

satu.Kalkulator pelesapan kuasa dan arus yang mengalir bergantung pada rintangan dan voltan yang digunakan.

Demo masa nyata undang-undang Ohm.
Untuk rujukan
Dalam contoh ini, anda boleh meningkatkan voltan dan rintangan litar. Perubahan dalam masa nyata ini akan mengubah arus yang mengalir dalam litar dan kuasa yang hilang dalam rintangan.
Jika kita menganggap sistem audio, anda mesti ingat bahawa penguat menghasilkan voltan tertentu untuk beban tertentu (rintangan). Nisbah kedua-dua kuantiti ini menentukan kuasa.
Penguat boleh mengeluarkan jumlah voltan yang terhad bergantung pada bekalan kuasa dalaman dan sumber arus. Kuasa yang boleh dibekalkan oleh penguat kepada beban tertentu (contohnya, 4 ohm) juga adalah terhad.
Untuk mendapatkan lebih kuasa, anda boleh menyambungkan beban dengan rintangan yang lebih rendah (contohnya, 2 ohm) ke penguat. Sila ambil perhatian bahawa apabila menggunakan beban dengan rintangan yang kurang - sebut dua kali (ia adalah 4 ohm, ia menjadi 2 ohm) - kuasa juga akan berganda (dengan syarat kuasa ini boleh disediakan oleh bekalan kuasa dalaman dan sumber semasa).
Jika kita ambil sebagai contoh penguat mono dengan kuasa 100 watt ke dalam beban 4 ohm, mengetahui bahawa ia boleh menghantar voltan tidak lebih daripada 20 volt kepada beban.
Jika anda meletakkan peluncur pada kalkulator kami
Voltan 20 Volt
Rintangan 4 Ohm
Anda akan mendapat
Kuasa 100 watt
 
Jika anda menggerakkan peluncur rintangan sebanyak 2 ohm, anda akan melihat kuasa meningkat dua kali ganda kepada 200 watt.
Dalam contoh umum, sumber semasa ialah bateri (bukan penguat bunyi), tetapi kebergantungan arus, voltan, rintangan dan rintangan adalah sama dalam semua litar.
 

Pengiraan litar elektrik

Semua formula yang digunakan untuk mengira litar elektrik mengikut antara satu sama lain.

Hubungan ciri elektrik

Jadi, sebagai contoh, mengikut formula pengiraan kuasa, anda boleh mengira kekuatan semasa jika P dan U diketahui.

Untuk mengetahui arus yang akan digunakan oleh seterika (1100 W) yang disambungkan ke rangkaian 220 V, anda perlu menyatakan kekuatan semasa daripada formula kuasa:

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

Mengetahui rintangan yang dikira bagi lingkaran dapur elektrik, anda boleh mencari peranti P. Kuasa melalui rintangan didapati dengan formula:

P = U2/R.

Terdapat beberapa kaedah yang membolehkan menyelesaikan tugasan yang ditetapkan dengan mengira pelbagai parameter litar tertentu.

Kaedah untuk mengira litar elektrik

Pengiraan kuasa untuk litar pelbagai jenis arus membantu menilai keadaan talian kuasa dengan betul. Peranti isi rumah dan industri, dipilih mengikut parameter Pnom dan S yang ditentukan, akan berfungsi dengan pasti dan menahan beban maksimum selama bertahun-tahun.

Bagaimana untuk menjimatkan wang

Memasang meter dua tarif menjimatkan kos pemanasan elektrik. Tarif Moscow untuk pangsapuri dan rumah yang dilengkapi dengan pemasangan pemanasan elektrik pegun membezakan antara dua kos:

1. 4.65 r dari 7:00 hingga 23:00.
2. 1.26 r dari 23:00 hingga 7:00.

Kemudian anda akan membelanjakan, tertakluk kepada operasi sepanjang masa, 9 kW dandang elektrik dihidupkan untuk satu pertiga daripada kuasa:

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

Perbezaan dalam penggunaan harian ialah 80 rubel. Dalam sebulan anda akan menjimatkan 2400 rubel. Apa yang mewajarkan pemasangan meter dua tarif.

Cara kedua untuk menjimatkan wang apabila menggunakan meter dua tarif ialah menggunakan alat kawalan automatik untuk peralatan elektrik. Ia terdiri daripada menetapkan penggunaan puncak dandang elektrik, dandang dan perkara lain pada waktu malam, maka kebanyakan elektrik akan dicas pada 1.26, dan bukan pada 4.65. Semasa anda bekerja, dandang boleh sama ada dimatikan sepenuhnya atau beroperasi dalam mod tenaga rendah, contohnya, pada 10% kuasa. Untuk mengautomasikan operasi dandang elektrik, anda boleh menggunakan termostat digital boleh atur cara atau dandang dengan keupayaan untuk memprogram.

Sebagai kesimpulan, saya ingin ambil perhatian bahawa pemanasan rumah dengan elektrik adalah kaedah yang agak mahal, tanpa mengira kaedah tertentu, sama ada ia adalah dandang elektrik, convector atau pemanas elektrik lain. Mereka datang kepadanya hanya dalam kes di mana tidak ada cara untuk menyambung ke gas. Sebagai tambahan kepada kos mengendalikan dandang elektrik, anda sedang menunggu kos awal untuk mendaftar input elektrik tiga fasa.

Kerja-kerja utama ialah:

• pendaftaran pakej dokumen, termasuk spesifikasi teknikal, projek elektrik, dsb.;
• organisasi pembumian;
• kos kabel untuk menyambung rumah dan pendawaian pendawaian baru;
• pemasangan kaunter.

Selain itu, anda mungkin dinafikan input tiga fasa dan peningkatan kuasa jika tiada kemungkinan teknikal sedemikian di kawasan anda, apabila pencawang pengubah sudah beroperasi pada hadnya. Pilihan jenis dandang dan pemanasan bergantung bukan sahaja pada keinginan anda, tetapi juga pada keupayaan infrastruktur.

Ini menyimpulkan artikel pendek kami. Kami berharap kini telah menjadi jelas kepada anda tentang penggunaan sebenar elektrik oleh dandang elektrik dan bagaimana anda boleh mengurangkan kos pemanasan rumah dengan elektrik.

Bilangan blok: 18 | Jumlah aksara: 24761
Bilangan penderma yang digunakan: 7
Maklumat untuk setiap penderma:

Perubahan rintangan:

Dalam rajah berikut, anda boleh melihat perbezaan rintangan antara sistem yang digambarkan di sebelah kanan dan kiri rajah. Rintangan terhadap tekanan air dalam paip dilawan oleh injap, bergantung pada tahap pembukaan injap, rintangan berubah.

Rintangan dalam konduktor ditunjukkan sebagai penyempitan konduktor, semakin sempit konduktor, semakin ia menentang laluan arus.

Anda mungkin perasan bahawa voltan dan tekanan air adalah sama di sebelah kanan dan kiri litar.

Anda perlu memberi perhatian kepada fakta yang paling penting. Bergantung pada rintangan, arus bertambah dan berkurang.

Bergantung pada rintangan, arus bertambah dan berkurang.

Di sebelah kiri, dengan injap terbuka sepenuhnya, kita melihat aliran air terbesar. Dan pada rintangan paling rendah, kita melihat aliran terbesar elektron (amperage) dalam konduktor.

Di sebelah kanan, injap ditutup lebih banyak dan aliran air juga menjadi lebih besar.

Penyempitan konduktor juga berkurangan separuh, yang bermaksud bahawa rintangan kepada aliran arus telah meningkat dua kali ganda. Seperti yang kita dapat lihat, dua kali lebih sedikit elektron mengalir melalui konduktor kerana rintangan yang tinggi.

Untuk rujukan

Sila ambil perhatian bahawa penyempitan konduktor yang ditunjukkan dalam rajah hanya digunakan sebagai contoh rintangan kepada aliran arus. Dalam keadaan sebenar, penyempitan konduktor tidak banyak mempengaruhi arus yang mengalir

Semikonduktor dan dielektrik boleh memberikan rintangan yang lebih besar.

Konduktor tirus dalam rajah ditunjukkan hanya sebagai contoh, untuk memahami intipati proses yang sedang berjalan. Formula hukum Ohm ialah pergantungan rintangan dan kekuatan arus

I=E/R
Seperti yang anda lihat dari formula, kekuatan semasa adalah berkadar songsang dengan rintangan litar.

Lebih banyak rintangan = kurang arus
 

* dengan syarat voltan adalah malar.
 

Menggunakan formula

Sudut ini mencirikan anjakan fasa dalam litar U boleh ubah yang mengandungi unsur induktif dan kapasitif. Untuk mengira komponen aktif dan reaktif, fungsi trigonometri digunakan, yang digunakan dalam formula. Sebelum mengira keputusan menggunakan formula ini, adalah perlu, menggunakan kalkulator atau jadual Bradis, untuk menentukan sin φ dan cos φ. Selepas itu, mengikut formula

Saya akan mengira parameter litar elektrik yang dikehendaki. Tetapi perlu diambil kira bahawa setiap parameter yang dikira mengikut formula ini, disebabkan oleh U, yang sentiasa berubah mengikut undang-undang ayunan harmonik, boleh mengambil nilai sama ada serta-merta, atau akar-min-kuasa dua, atau nilai perantaraan. . Tiga formula yang ditunjukkan di atas adalah sah untuk nilai rms semasa dan U. Setiap satu daripada dua nilai yang lain adalah hasil daripada prosedur pengiraan menggunakan formula berbeza yang mengambil kira peredaran masa t:

Tetapi ini bukan semua nuansa. Sebagai contoh, untuk talian kuasa, formula digunakan yang merangkumi proses gelombang. Dan mereka kelihatan berbeza. Tetapi itu cerita yang sama sekali berbeza...

Untuk AC

Walau bagaimanapun, untuk litar AC, jumlah, aktif dan reaktif, serta faktor kuasa (cosF) mesti diambil kira. Kami membincangkan semua konsep ini dengan lebih terperinci dalam artikel ini.

Kami hanya ambil perhatian bahawa untuk mencari jumlah kuasa dalam rangkaian fasa tunggal untuk arus dan voltan, anda perlu mendarabkannya:

S=UI

Hasilnya akan diperolehi dalam volt-ampere, untuk menentukan kuasa aktif (watt), anda perlu mendarab S dengan pekali cosФ.Ia boleh didapati dalam dokumentasi teknikal untuk peranti.

P=UIcos

Untuk menentukan kuasa reaktif (volt-ampere reaktif), sinФ digunakan dan bukannya cosФ.

Q=UIsin

Atau nyatakan daripada ungkapan ini:

Dan dari sini kira nilai yang dikehendaki.

Ia juga tidak sukar untuk mencari kuasa dalam rangkaian tiga fasa; untuk menentukan S (jumlah), gunakan formula pengiraan untuk voltan arus dan fasa:

Dan mengetahui Ulinear:

1.73 atau punca 3 - nilai ini digunakan untuk pengiraan litar tiga fasa.

Kemudian dengan analogi untuk mencari P aktif:

Kuasa reaktif boleh ditentukan:

Ini menamatkan maklumat teori dan kami meneruskan untuk berlatih.

Soalan mengenai kerja dan kuasa elektrik

Soalan teori untuk kerja dan kuasa arus elektrik boleh seperti berikut:

1. Apakah kuantiti fizik kerja arus elektrik? (Jawapan diberikan dalam artikel kami di atas).
2. Apakah kuasa elektrik? (Jawapan diberikan di atas).
3. Tentukan hukum Joule-Lenz. Jawapan: Kerja arus elektrik yang mengalir melalui konduktor tetap dengan rintangan R ditukarkan kepada haba dalam konduktor.
4. Bagaimanakah kerja arus diukur? (Jawapan di atas).
5. Bagaimanakah kuasa diukur? (Jawapan di atas).

Ini adalah contoh senarai soalan. Intipati soalan teori dalam fizik sentiasa sama: untuk menyemak pemahaman proses fizikal, pergantungan satu kuantiti pada kuantiti yang lain, pengetahuan tentang formula dan unit ukuran yang diterima pakai dalam sistem SI antarabangsa.

Info menarik mengenai topik tersebut

Skim bekalan kuasa tiga fasa digunakan dalam pengeluaran. Jumlah voltan rangkaian sedemikian ialah 380 V. Juga, pendawaian sedemikian dipasang pada bangunan berbilang tingkat, dan kemudian diedarkan di antara pangsapuri. Tetapi terdapat satu nuansa yang mempengaruhi voltan akhir dalam rangkaian - menyambungkan teras di bawah voltan menghasilkan 220 V.Tiga fasa, tidak seperti fasa tunggal, tidak memberikan herotan apabila menyambungkan peralatan kuasa, kerana beban diagihkan dalam perisai. Tetapi untuk membawa rangkaian tiga fasa ke rumah persendirian, permit khas diperlukan, oleh itu skim dengan dua teras tersebar luas, salah satunya adalah sifar.

Norma Kuasa AC

Voltan dan kuasa adalah perkara yang perlu diketahui oleh setiap orang yang tinggal di apartmen atau rumah persendirian. Voltan AC standard di sebuah apartmen dan rumah persendirian dinyatakan dalam jumlah 220 dan 380 watt. Bagi menentukan ukuran kuantitatif kekuatan tenaga elektrik, adalah perlu untuk menambah arus elektrik ke voltan atau mengukur penunjuk yang diperlukan dengan wattmeter. Pada masa yang sama, untuk membuat pengukuran dengan peranti terakhir, anda perlu menggunakan probe dan program khas.

Apa itu Kuasa AC

Kuasa AC ditentukan oleh nisbah jumlah arus dengan masa, yang menghasilkan kerja dalam masa tertentu. Seorang pengguna biasa menggunakan penunjuk kuasa yang dihantar kepadanya oleh pembekal tenaga elektrik. Sebagai peraturan, ia bersamaan dengan 5-12 kilowatt. Angka-angka ini cukup untuk memastikan kebolehkendalian peralatan elektrik isi rumah yang diperlukan.

Penunjuk ini bergantung pada keadaan luaran untuk bekalan tenaga ke rumah, apa peranti semasa yang mengehadkan (peranti automatik atau semiautomatik) yang dipasang yang mengawal momen apabila tangki kuasa tiba di sumber pengguna. Ini dilakukan pada tahap yang berbeza, daripada panel elektrik isi rumah kepada unit pengedaran elektrik pusat.

Norma kuasa dalam rangkaian AC

Kaedah penukaran litar elektrik

Bagaimana untuk menentukan kekuatan semasa dalam litar individu litar kompleks? Untuk menyelesaikan masalah praktikal, tidak semestinya perlu menjelaskan parameter elektrik untuk setiap elemen. Untuk memudahkan pengiraan, teknik penukaran khas digunakan.

Pengiraan litar dengan satu bekalan kuasa

Untuk sambungan bersiri, penjumlahan rintangan elektrik yang dipertimbangkan dalam contoh digunakan:

Req = R1 + R2 + ... + Rn.

Arus gelung adalah sama pada mana-mana titik dalam litar. Anda boleh menyemaknya dalam pecah bahagian kawalan dengan multimeter. Walau bagaimanapun, pada setiap elemen individu (dengan penilaian berbeza), peranti akan menunjukkan voltan yang berbeza. Oleh Undang-undang kedua Kirchhoff anda boleh memperhalusi hasil pengiraan:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Sambungan selari perintang, litar dan formula untuk pengiraan

Dalam varian ini, mengikut sepenuhnya postulat pertama Kirchhoff, arus dipisahkan dan digabungkan pada nod input dan output. Arah yang ditunjukkan dalam rajah dipilih dengan mengambil kira kekutuban bateri yang disambungkan. Mengikut prinsip yang dibincangkan di atas, definisi asas kesamaan voltan pada komponen individu litar dipelihara.

Contoh berikut menunjukkan cara mencari arus dalam cawangan individu. Nilai awal berikut telah diambil untuk pengiraan:

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

Algoritma berikut akan menentukan ciri-ciri litar:

formula asas untuk tiga elemen:

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

• menggantikan data, hitung Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4.615 ohm;
• 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.

Seperti dalam contoh sebelumnya, adalah disyorkan untuk menyemak hasil pengiraan.Apabila menyambungkan komponen secara selari, kesamaan arus input dan jumlah nilai mesti diperhatikan:

I \u003d 1.2 + 0.6 + 0.8 \u003d 2.6 A.

Jika isyarat sumber sinusoidal digunakan, pengiraan menjadi lebih rumit. Apabila pengubah disambungkan kepada soket 220V fasa tunggal, kerugian (kebocoran) dalam mod melahu perlu diambil kira. Dalam kes ini, ciri induktif belitan dan pekali gandingan (transformasi) adalah penting. Rintangan elektrik (XL) bergantung pada parameter berikut:

• kekerapan isyarat (f);
• kearuhan (L).

Kira XL dengan formula:

XL \u003d 2π * f * L.

Untuk mencari rintangan beban kapasitif, ungkapan adalah sesuai:

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

Ia tidak boleh dilupakan bahawa dalam litar dengan komponen reaktif, fasa arus dan voltan dialihkan.

Pengiraan litar elektrik yang luas dengan pelbagai bekalan kuasa

Menggunakan prinsip yang dipertimbangkan, ciri litar kompleks dikira. Berikut menunjukkan cara mencari arus dalam litar apabila terdapat dua sumber:

• tetapkan komponen dan parameter asas dalam semua litar;
• buat persamaan untuk nod individu: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• selaras dengan postulat kedua Kirchhoff, ungkapan berikut untuk kontur boleh ditulis: 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;
• semak: d) I3+I6-I1=0, gelung luar E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Gambar rajah penjelasan untuk pengiraan dengan dua sumber

Pengiraan arus untuk rangkaian satu fasa

Arus diukur dalam ampere. Untuk mengira kuasa dan voltan, formula I = P/U digunakan, di mana P ialah kuasa atau jumlah beban elektrik, diukur dalam watt.Parameter ini mesti dimasukkan dalam pasport teknikal peranti. U - mewakili voltan rangkaian yang dikira, diukur dalam volt.

Hubungan antara arus dan voltan dapat dilihat dengan jelas dalam jadual:

Peralatan dan peralatan elektrik	Penggunaan kuasa (kW)	Semasa (A)
Mesin basuh	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Dapur elektrik pegun	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
gelombang mikro	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Pencuci pinggan mangkuk	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Peti sejuk, peti sejuk	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Pemanasan lantai elektrik	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Pengisar daging elektrik	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Cerek elektrik	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Oleh itu, hubungan antara kuasa dan arus memungkinkan untuk melakukan pengiraan awal beban dalam rangkaian fasa tunggal. Jadual pengiraan akan membantu anda memilih bahagian wayar yang diperlukan, bergantung pada parameter.

Diameter teras konduktor (mm)	Keratan rentas konduktor (mm2)	Pengalir tembaga	Konduktor aluminium
Semasa (A)	Kuasa, kWt)	Kekuatan (A)	Kuasa, 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

Kesimpulan

Seperti yang anda lihat, mencari kuasa litar atau bahagiannya tidak sukar sama sekali, tidak kira sama ada kita bercakap tentang pemalar atau perubahan. Adalah lebih penting untuk menentukan jumlah rintangan, arus dan voltan dengan betul

Dengan cara ini, pengetahuan ini sudah cukup untuk menentukan parameter litar dengan betul dan memilih elemen - berapa watt untuk memilih perintang, keratan rentas kabel dan transformer. Juga, berhati-hati semasa mengira jumlah S semasa mengira ungkapan radikal. Ia hanya perlu ditambah bahawa apabila membayar bil utiliti, kita membayar untuk kilowatt-jam atau kWj, ia adalah sama dengan jumlah kuasa yang digunakan dalam satu tempoh masa. Sebagai contoh, jika anda menyambungkan pemanas 2 kilowatt selama setengah jam, maka meter akan berakhir 1 kW / j, dan selama satu jam - 2 kW / j, dan seterusnya dengan analogi.

Akhir sekali, kami mengesyorkan menonton video yang berguna mengenai topik artikel:

Baca juga:

• Bagaimana untuk menentukan penggunaan kuasa peralatan
• Bagaimana untuk mengira bahagian kabel
• Menandakan perintang untuk kuasa dan rintangan

Ringkasan pelajaran

Dalam pelajaran ini, kami mempertimbangkan pelbagai tugas untuk rintangan campuran konduktor, serta untuk pengiraan litar elektrik.