Расчет тока по мощности: Калькулятор перевода силы тока в мощность (амперы в киловатты)
формула, онлайн расчет, выбор автомата
- Формула расчета мощности электрического тока
- Подбираем номинал автоматического выключателя
- Онлайн расчет мощности тока для однофазной и трехфазной сети
Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.
Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети. Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя.
Формула расчета мощности электрического тока
Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.
В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:
I = P/(U*cos φ),
а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),
где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.
Виды клемм для соединения проводов: советы по выбору
Схема подключения УЗО: инструкция, методы, ошибки
Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.
Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).
Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы
Подключение двухклавишного выключателя: схемы, советы, инструкция
Подбираем номинал автоматического выключателя
Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:
- 6 А – 1,2 кВт;
- 8 А – 1,6 кВт;
- 10 А – 2 кВт;
- 16 А – 3,2 кВт;
- 20 А – 4 кВт;
- 25 А – 5 кВт;
- 32 А – 6,4 кВт;
- 40 А – 8 кВт;
- 50 А – 10 кВт;
- 63 А – 12,6 кВт;
- 80 А – 16 кВт;
- 100 А – 20 кВт.
С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.
При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:
- электросауна (12 кВт) — 60 А;
- электроплита (10 кВт) — 50 А;
- варочная панель (8 кВт) — 40 А;
- электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
- посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
- стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
- джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
- кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
- СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
- электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
- электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
- утюг (1,6 кВт) — 8 А;
- солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
- пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
- мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
- тостер (1 кВт) — 5 А;
- кофеварка (1 кВт) — 5 А;
- фен (1 кВт) — 5 А;
- настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
- холодильник (0,4 кВт) — 2 А.
Как подключить проходной выключатель: схемы подключения
Расчет сечения кабеля по мощности: практические советы от профессионалов
Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.
Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.
На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.
Онлайн расчет мощности тока для однофазной и трехфазной сети
Для корректной работы формы расчета, дробовые числа нужно вводить через точку «.» Тип сети: 1-фазная сеть 3х-фазная сеть Характер нагрузки: Активная Реактивная Мощность, Вт: Напряжение, В: Результат: Ток, A:Поделиться:
Расчет тока по мощности — как правильно вычислить
Часто возникает ситуация, когда известна мощность электродвигателя или потребляемая мощность какого-то прибора в кВт или Ваттах, а какое значение выставить на токовом реле или автоматическом выключателе непонятно. Или чисто бытовой вопрос как расчитать ток вводного автомата в квартиру, если разрешенная мощность на вводе 6 или 10 кВт. Эта статья написана так чтобы быть понятной даже для далеких от техники и электричества людей. Но и те, кто просто давно не пользовался и забыл нужные формулы тоже найдет здесь нужную информацию. Здесь мы разберемся как рассчитать ток по мощности, так и наоборот, как сделать расчет мощности по току.
Что такое ток, напряжение и мощность
Чтобы понять работу эклектической сети представим, что напряжение – это перепад высоты. Например, есть точка А (это фаза), которая на 220 см выше точки В (это ноль). И между этими точками наклонно проложена труба. Если залить воду в верхний конец трубы она потечет вниз – это можно сравнить с электрическим током. Чем больше воды течет, тем больше ток. Теперь представим, что вода течет не просто так, а попадает на колесо мельницы. Чем больше воды и чем сильнее она разогнана, тем более тяжелое колесо этот поток сможет сдвинуть и разогнать до более высокой скорости – это мощность. То есть мощность – это количество полезной работы, которую может сделать электрический ток.
Если мы не можем изменить наклон (напряжение) чтобы увеличить количество выполняемой работы, остается увеличивать ток. А значит лить воды побольше и брать трубу потолще. Вот тут прямая аналогия между толщиной провода и диаметром трубы. Через толстый провод может «пролезть» больше тока.
ВАЖНО! Не стоит ставить на ввод старого дома автоматический выключатель слишком большого номинала. Ну чтобы хватало и можно было одновременно и чайник, и стиральную машинку и микроволновку включить. Старая проводка, которая была рассчитана на 5-6 кВт общей нагрузки этого не выдержит и сгорит первой, хорошо если не вместе с домом.
Но сколько это вот это не слишком много и есть ли какой-то калькулятора мощности и тока.
Формула расчета мощности однофазной и трехфазной нагрузки
В бытовых сетях напряжение как правило 220 В – это однофазная сеть, где есть одна фаза, ноль, ну и в современных сетях кроме нуля есть еще провод заземления.
Если какой-то электродвигатель или другой прибор рассчитан на работу в трехфазной сети, то на нем часто указано напряжение 220/380В или 250/400. В таких цепях идет три фазных провода, один нулевой, ну и защитное заземление. Напряжение в 380В получается между разными фазами. В это же время напряжение (разница потенциалов) любой из фаз относительно нуля 220В. Не будем здесь разбирать подробно как это получается, там все дело в сдвиге фазного напряжения в сетях переменного тока именно поэтому напряжение между соседними фазами каждая из которых дает 220В относительно нуля 380 В, а не 440В.Есть формула определения электрической мощности из школьного курса физики:
P=U*I,
где Р – это мощность в ваттах или киловаттах, U – напряжение в вольтах, I – это сила тока в амперах. Расчет тока по мощности для цепи постоянного тока:
I = P/U
Она прекрасно работает для постоянного тока, там, где питанием служит батарейка или аккумулятор. Но с цепями переменного тока где направление движения тока меняется 50 раз в секунду все немного по-другому.
Продолжая нашу аналогию перепадами уровней и трубами наша точка А (фаза) 50 раз в секунду меняет положение то выше, то ниже нуля, на 220см. И эта «болтанка» вносит свои коррективы.
Формула для расчета тока по мощности для однофазной сети переменного тока:
I = P / (U × cosφ)
Здесь появляется новая величина – cosⱷ (косинус фи) в бытовых электросетях она равна 0,9-0,98. Угол ⱷ — это угол между вектором тока и напряжения, и чем этот угол меньше, тем ближе косинус к единице. По сути она показывает насколько эффективно работает электрический ток.
Если продолжить нашу аналогию с водой и перепадами уровней, то здесь таким углом ⱷ может быть задержка в токе воды. Когда перепад высоты уже изменился на противоположный, а вода в трубах в обратную сторону течь еще не начала. Вода никуда не девается и все равно доходит куда нужно, но момент инерции задерживает поток и немного снижает эффективность.
Для примера посчитаем какой ток потребляет электрочайник мощностью 2кВт и компьютер с монитором общей мощностью 450 Вт.
Итак, известно:
- напряжение бытовой сети – 220В частотой 50Гц;
- примем cosⱷ = 0,95
- мощность1 = 2000 Вт, мощность2 = 450 Вт.
Ток, потребляемый чайником:
I = 2000/(220*0,95) = 2000/209 = 9,6 ампер
Ток, потребляемый компьютером:
I=450/(220*0,95)= 450/209 = 2,15 ампер
Но что, если нужно подобрать автомат защиты или тепловое реле для трехфазной цепи. Например, для подключения циркулярной пилы с трехфазным двигателем. Здесь расчёт тока по мощности выглядит так
I = P / (U × cosφ × √3)
Здесь добавляется , и величина косинуса фи, в трехфазных сетях тоже меньше. Все зависит от нагрузки. Электромоторы как раз снижают этот показатель. И на табличке каждого электродвигателя кроме номинального напряжения и мощности указывается паспортное значение cosⱷ. Чаще всего это значение находится в диапазоне от 0,78 до 0,88, в зависимости от года выпуска и класса двигателя.
Для примера допустим, что у нас электродвигатель:
- мощностью 3 кВт;
- косинусом фи – 0,83;
- подключен треугольником – значит напряжение 380В.
I = 3000/(380*0,83*1,732) = 5,5 ампер
Вы, наверное, заметили, что токи в трехфазных сетях всегда меньше по сравнению с однофазными при одинаковой полезной мощности. Это действительно так и не только за счет более высокого напряжения. Но физические принципы здесь разбирать не будем, но будем рады если те, кому интересно докопаться до сути найдет ответ самостоятельно.
Как подобрать автоматический выключатель по нагрузке бытовой техники
Разберем обратную ситуацию, когда есть автоматические выключатели стандартных номиналов: 10; 16; 25; 32; 40 А. Как определить какую нагрузку они выдерживают и сколько розеток можно подключить к одному выключателю.
Скорее всего речь идет о бытовой однофазной сети напряжением 220 А и можно воспользоваться теми же формулами, что описаны выше.
Но для приблизительных расчетов можно воспользоваться приведенными коэффициентами. Для однофазной сети это 4,6. Например нужно быстро прикинуть какую мощность выдержит автомат на 16А
16/4,6 =3,47 кВт
Это довольно много, значит можно смело подключать четыре розетки, например, на кухне. Каждая бытовая розетка рассчитана на ток 10 А. Но вряд ли все четыре розетки будут задействованы и загружены одновременно. Возможна ситуация, когда одновременно работает электрочайник и микроволновая печь, но их суммарную нагрузку (чайник 2 кВт + микроволновка 1 кВт) автомат вполне выдержит.
Для особо мощных потребителей стиральной машины или электродуховки лучше выделить отдельный автоматический выключатель на одну розетку.
Электроплиту с духовкой нужно запитывать отдельной кабельной линией через специальный силовой разъем. В квартирах где по проекту изначально предполагалась электроплита вся подводка для подключения должна быть подготовлена строителями.
Для трехфазных сетей тоже есть такие приблизительные коэффициенты, но там еще нужно учитывать к фазному или линейному напряжению должна быть подключена нагрузка (220 или 380В). И если выбрать неправильный вариант можно сильно ошибиться поэтому приводить в этой статье мы их не будем. Лучше обратиться к профессионалам в крайнем случае воспользоваться одним из множества онлайн калькуляторов для расчетов мощности и тока.
Не менее важно правильно подобрать сечение проводов и кабелей для проводки, см. таблицу ниже.
Надеемся материал статьи был для вас полезен. Если нужно подобрать автоматические выключатели и корпус для квартирного щитка звоните по номеру 066 165-65-35.
Сопротивление току напряжения и электрическая мощность общие основные электрические формулы математические расчеты формула калькулятора для расчета мощности уравнение работы энергии закон мощности ватты понимание общая электрическая круговая диаграмма расчет электроэнергии электрическая ЭДС напряжение формула мощности уравнение два разных уравнения для расчета мощности общий закон ома аудио физика электричество электроника формула колесо формулы амперы ватты вольты омы уравнение косинуса аудиотехника круговая диаграмма заряд физика мощность звукозапись расчет электротехника формула мощность математика пи физика отношение отношение
Напряжение, ток, сопротивление и электрическая мощность, общие основные электрические формулы, математические расчеты, формула калькулятора для расчета мощности, энергия, работа, уравнение, мощность, закон, ватты, понимание, общая электрическая круговая диаграмма, расчет электричества, электрическая ЭДС, напряжение, формула мощности, уравнение, два разных уравнения для расчета мощности, общий закон Ома, аудиофизика, электричество, электроника. формула колесо формулы амперы ватты вольты омы уравнение косинуса аудиотехника круговая диаграмма заряд физика мощность звукозапись расчет электротехника формула мощность математика пи физика отношения отношения — sengpielaudio Sengpiel BerlinНемецкая версия |
Электрический ток , Электрическая мощность , Электрическое напряжение
Электричество 900 08 и Электрический заряд
Наиболее распространенные общие формулы, используемые в электротехнике
● Основные формулы и Расчеты ●
Связь физических и электрических величин (параметров)
Электрическое напряжение 900 60 В , сила тока I , удельное сопротивление R , импеданс Z , мощность и мощность P
Вольт В , Ампер А, 90 008 сопротивление и импеданс Ом Ом и Вт Вт
Номинальное сопротивление Z = 4, 8 и 16 Ом (громкоговорители) часто принимается как сопротивление Р . Уравнение закона Ома (формула): В = I × R и уравнение степенного закона (формула): P = I × В . P = мощность, I или J = латинское: influare, международный ампер или интенсивность и 009 = сопротивление. |
Введите два любых известных значения и нажмите «Рассчитать», чтобы решить для двух других. Пожалуйста, введите только два значения. |
Используемый браузер, к сожалению, не поддерживает Javascript. Программа указана, но собственно функция отсутствует. |
В происходит от «напряжение», а E от «электродвижущая сила (ЭДС)». E означает также энергия , поэтому мы выбираем V . Энергия = напряжение × заряд. Е = В × Q . Некоторым лучше придерживаться E вместо V , так что делайте это. Для R взять Z . |
12 самых важных формул: Напряжение В = I × R = P / I = √( P × R ) в вольтах В Ток I = В / R = P / В = √( P / R ) в амперах A Сопротивление. 2 / P в омах Ом Мощность P = В × I = R × I 2 = В 2 / R в ваттах Вт |
The Big Power Formulas Расчет электрической и механической мощности (сила) |
|
Андр-Мари Ампре был французским физиком и математиком. Его именем названа единица измерения электрического тока в системе СИ ампер . Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта был итальянским физиком. В его честь была названа единица измерения электрического напряжения в системе СИ вольт . Георг Симон Ом — немецкий физик и математик. Его именем названа единица измерения электрического сопротивления в системе СИ, равная Ом Ом. Джеймс Уатт был шотландским изобретателем и инженером-механиком. Его именем названа единица измерения электрической мощности (мощности) в системе СИ ватт . |
Мощность, как и все размеры энергии, в первую очередь является расчетным значением. |
Слово «усилитель мощности» используется неправильно, особенно в аудиотехнике. Напряжение и ток могут быть усилены. Странный термин «усилитель мощности» стал пониматься как усилитель, предназначенный для управления нагрузкой например громкоговоритель. Мы называем произведение усиления по току и усиления по напряжению «усилением мощности». |
Пожалуйста, введите Два значения , будет рассчитано третье значение.
Пожалуйста, введите два значений, будет рассчитано третье значение.
С помощью магического треугольника можно легко вычислить все формулы. Вы прячетесь с
пальцем вычисляемое значение. Два других значения показывают, как производить вычисления.
Расчеты: закон Ома — магический треугольник Ома
Измерение входного и выходного импеданса
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК (AC) ~
В l = линейное напряжение (В), В p = фазное напряжение (В), I l = линейный ток (А), I 906 65 p = фазный ток ( ампер)
Z = импеданс (Ом), P = мощность (ватт), φ = угол коэффициента мощности, VAR = вольт-ампер (реактивный)
Ток (одна фаза): I = P / В p × cos φ | Ток (3 фазы): I = P / √3 В l × cos φ или I = P 9006 1 / 3 В p × cos φ |
Мощность (одна фаза): P = В p × I p ×cos φ | Мощность (3 фазы): P = √3 В л × I l × cos φ или P = √3 V p × I p × cos 90 060 ф |
Полная мощность S рассчитана по Пифагору, активная мощность P и реактивная мощность Q . S = √( P 2 + Q 2 )
Формулы мощности постоянного тока Напряжение В дюйм (В) расчет по току I дюйм (А) и сопротивлению R дюйм (Ом): В (В) = I (А) × Р (Ом) Мощность P в (Вт) расчет от напряжения В дюйм (В) и ток I дюйм (А): P (Вт) = В (В) × I (А) = В 2 (В) / R (Ом) = I 2 (А) R (Ом) Формулы мощности переменного тока Напряжение В в вольтах (В) равно силе тока I в амперах (А), умноженной на импеданс Z в омах (Ом): В (В) = I (A) Z ((Ом) = (| I | × | Z |) и ( θ I + θ Z ) Полная мощность S в вольт-амперах (ВА) равна напряжению В в вольтах (В), умноженному на ток I в амперах (А): S (ВА) = В (В) И (А) = (| В | × | I |) и ( θ В − θ I ) Реальная мощность P в ваттах (Вт) равна напряжению В в вольтах (В), умноженному на ток I в амперах (А), умноженному на коэффициент мощности (cos φ ): P (Вт) = В (В) × I (A) × cos 9006 0 ф Реактивная мощность Ом в вольт-амперах реактивной (ВАР) равно напряжению В в вольтах (В) умноженному на ток I в амперах (А) умноженному на синус комплексного фазового угла мощности ( φ ): Q (ВАР) = В (В) × I (А) × sin φ Коэффициент мощности (FP) равен абсолютному значению косинуса комплексного фазового угла мощности ( φ ): ПФ = | cos φ | |
Количество | Имя | Определение |
частота f | герц (Гц) | 1/с |
усилие F | ньютон (Н) | кг · м/с² |
давление р | паскаль (Па) = Н/м² | кг/м · с² |
энергия Е | рабочий джоуль (Дж) = Н · м | кг · м²/с² |
мощность Р | ватт (Вт) = | Дж/скг · м²/с³ |
электрический заряд Q | кулон (К) = A · с | А · с |
напряжение В | вольт (В) = Вт/А | кг · м²/А · с³ |
текущий I | ампер (А) = Q/s | А |
емкость Кл | фарад (Ф) = C/V = A · с/В = с/Ом | A² · s 4 /кг · м² |
индуктивность л | Генри (H) = Wb/A = V · с/A | кг · м²/А² · с² |
сопротивление R | Ом (Ом) = В/А | кг · м²A² · с³ |
проводимость Г | Сименс (С) = А/В | A² · с³/кг · м² |
магнитный поток Φ | Вебер (Wb) = V · с | кг · м²/А · с² |
плотность потока B | тесла (T) = Втб/м² = В · с/м² | кг/А · с² |
Поток электрического заряда Q обозначается как электрический ток I. Количество заряда в единицу времени это изменение электрического тока. Ток течет с постоянной величиной I. за время t , он переносит заряд Q = I × t . Для постоянной во времени мощности соотношение между зарядом и током: I = Q/t или Q = I×t. Благодаря этому соотношению основные единицы ампер и секунда кулон в Установлена международная система единиц. Кулоновскую единицу можно представить как 1 C = 1 A × s. Зарядка Q , (единица измерения в ампер-часах Ач), ток разряда I , (единица измерения в амперах А), время t , (единица измерения в часах ч). |
В акустике у нас есть » Акустический эквивалент закона Ома »
Соотношения акустических величин, связанных с плоскими прогрессивными звуковыми волнами
Преобразование многих единиц, таких как мощность и энергия
префиксы | длина | площадь | объем | вес | давление | температура | время | энергия | сила | плотность | скорость | ускорение | сила
[начало страницы]
задняя часть | Поисковая система | дом |
Энергия и энергия | Клуб электроники
Сила и энергия | Клуб электроникиСила | Рассчитать | Перегрев | Энергия
Следующая страница: Переменный, постоянный ток и электрические сигналы
См. также: Напряжение и ток
Что такое сила?
Мощность — это скорость использования или поставки энергии:
Мощность = | Энергия |
Время |
Мощность измеряется в ваттах (W)
Энергия измеряется в джоулях (J)
Время измеряется в секундах (ы)
Электроника в основном связано с небольшими количествами энергии, поэтому у сил, так что у сил, так что у сил, поэтому у сил, поэтому у сил, так что у сил. власть часто измеряется в милливаттах (мВт), 1 мВт = 0,001 Вт. Например, светодиод потребляет около 40 мВт. а звуковой сигнал потребляет около 100 мВт, даже лампа, такая как лампа накаливания, потребляет всего около 1 Вт.
Типичная мощность, используемая в сетевых электрических цепях, намного больше, поэтому эта мощность может быть измеряется в киловаттах (кВт), 1 кВт = 1000 Вт. Например, типичная сетевая лампа использует 60 Вт, а чайник потребляет около 3 кВт.
Расчет мощности по току и напряжению
Уравнения
Мощность = ток × напряжение |
Существует три способа записи уравнения для мощности, тока и напряжения:
|
|
|
где:
P = мощность в ваттах (Вт)
V = напряжение в вольтах (В)
I = ток в амперах (А)
или:
P = мощность в милливаттах (мВт)
V = напряжение в вольтах (В)
I = ток в миллиамперах (мА)
Треугольник PIV
I V |
Вы можете использовать треугольник PIV, чтобы запомнить эти три уравнения. Используйте его так же, как треугольник закона Ома:
- Чтобы рассчитать мощность , P : положите палец на P, это оставляет I V, поэтому уравнение P = I × V
- Чтобы рассчитать ток , I : наведите палец на I, это оставляет P над V, поэтому уравнение I = P / V
- Для расчета напряжение, В : положить палец на V, это оставляет P над I, поэтому уравнение V = P / I
Усилитель довольно большой для электроники, поэтому мы часто измеряем силу тока в миллиамперах (мА) и мощность в милливаттах (мВт).
1 мА = 0,001 А и 1 мВт = 0,001 Вт.
Расчет мощности с использованием сопротивления
Уравнения
Используя закон Ома V = I × R
мы можем преобразовать P = I × V в:
| и |
|
где:
P = мощность в ваттах (Вт)
I = ток в амперах (А)
R = сопротивление в Ом ()
В = напряжение в вольтах (В)
Треугольники
Вы также можете использовать треугольники, чтобы помочь с этими уравнениями:
| и 9020 3 |
|
Расход энергии и перегрев
Обычно электроэнергия полезна, например, для включения лампы или вращения двигателя. Однако электрическая энергия преобразуется в тепло всякий раз, когда ток течет через сопротивление, и это может быть проблемой, если это приводит к перегреву устройства или провода. В электроники эффект обычно незначителен, но если сопротивление низкое (провод или низкое значение резистора) ток может быть достаточно большим, чтобы вызвать проблему.
Из уравнения P = I² × R видно, что для данного сопротивление мощность зависит от тока в квадрате , поэтому удвоение тока даст в 4 раза больше мощности.
Резисторы рассчитаны по максимальной мощности, которую они могут развить в них без повреждений, но номинальная мощность редко указывается в списках деталей, потому что подходят стандартные номиналы 0,25 Вт или 0,5 Вт. для большинства цепей. Дополнительная информация доступна на странице резисторов.
Провода и кабели рассчитаны по максимальному току, который они могут пропускать без перегрева. Они имеют очень низкое сопротивление, поэтому максимальный ток относительно велик. Для получения дополнительной информации о номинальный ток см. на странице кабелей.
Энергия
Количество используемой (или подаваемой) энергии зависит от мощности и времени, в течение которого она используется:
Энергия = мощность × время |
Устройство с низким энергопотреблением, работающее в течение длительного времени, может потреблять больше энергии, чем у мощного устройства действует недолго.
Например:
- Лампа мощностью 60 Вт, включенная в течение 8 часов, потребляет 60 Вт × 8 × 3600 с = 1728 кДж.
- Чайник мощностью 3 кВт, включенный на 5 минут, потребляет 3000 Вт × 5 × 60 с = 900 кДж.
Стандартной единицей измерения энергии является джоуль (Дж), но 1 Дж — это очень небольшое количество энергии для сетевого электричества. поэтому в научной работе иногда используются килоджоуль (кДж) или мегаджоуль (МДж).