Сила тока: что это и как её измерить

Оглавление

Перевести сколько ампер у квт онлайн. Калькулятор перевода силы тока ампер в мощность ватт

Мощность в электрической цепи представляет собой энергию, потребляемую нагрузкой от источника в единицу времени, показывая скорость ее потребления. Единица измерения Ватт . Сила тока отображает количество энергии прошедшей за величину времени, то есть указывает на скорость прохождения. Измеряется в амперах . А напряжение протекания электрического тока (разность потенциалов между двумя точками) измеряется в вольтах. Сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Чтобы самостоятельно рассчитать соотношение Ампер / Ватт или Вт / А, нужно использовать всем известный закон Ома. Мощность численно равна произведению тока, протекающего через нагрузку, и приложенного к ней напряжения. Определяется одним из трех равенств: P = I * U = R * I² = U²/R.

Следовательно, чтобы определить мощность источника потребления энергии, когда известна сила тока в сети, нужно воспользоваться формулой: Вт (ватты) = А (амперы) x I (вольты).

А чтобы произвести обратное преобразование, надо перевести мощность в ваттах на силу потребления тока в амперах: Ватт / Вольт.

Когда же имеем дело с 3-х фазной сетью, то придется еще и учесть коэффициент 1,73 для силы тока в каждой фазе.

Сколько Ватт в 1 Ампере и ампер в вате?

  • Чтобы перевести Ватты в Амперы при переменном или постоянном напряжении понадобится формула:
  • I = P / U, где
  • I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтахесли сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз.
  • Корень из трех приблизительно равен 1,73.

То есть, в одном ватте 4,5 мАм (1А = 1000мАм) при напряжении в 220 вольт и 0,083 Am при 12 вольтах.

Когда же необходимо перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), то применяют формулу:

P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.

А значит, если имеем дело с автомобильной сетью на 12 вольт, то 1 ампер — это 12 Ватт, а в бытовой электросети 220 V такая сила тока будет в электроприборе мощностью 220 Вт (0,22 кВт). В промышленном оборудовании, питающемся от 380 Вольт, целых 657 Ватт.

Отдельный участок и полная электрическая цепь

Закон Ома, применительно к участку или всей цепи, может рассматриваться в двух вариантах расчетов:

  • Отдельный краткий участок. Является частью схемы без источника ЭДС.
  • Полная цепь, состоящая из одного или нескольких участков. Сюда же входит источник ЭДС со своим внутренним сопротивлением.

Расчет тока участка электрической схемы

В этом случае применяется основная формула I = U/R, в которой I является силой тока, U – напряжением, R – сопротивлением. По ней можно сформулировать общепринятую трактовку закона Ома:

Данная формулировка является основой для многих других формул, представленных на так называемой «ромашке» в графическом исполнении. В секторе Р – определяется мощность, в секторах I, U и R – проводятся действия, связанные с силой тока, напряжением и сопротивлением.

Каждое выражение – и основное и дополнительные, позволяют рассчитать точные параметры элементов, предназначенных для использования в схеме.

Специалисты, работающие с электрическими цепями, выполняют быстрое определение любого из параметров по методике треугольников, изображенных на рисунке.

В расчетах следует учитывать сопротивление проводников, соединяющих между собой элементы участка. Поскольку они изготавливаются из разных материалов, данный параметр будет отличаться в каждом случае. Если же потребуется сформировать полную схему, то основная формула дополняется параметрами источника напряжения, например, аккумуляторной батареи.

Вариант расчета для полной цепи

Полная цепь состоит из отдельно взятых участков, объединенных в единое целое вместе с источником напряжения (ЭДС). Таким образом, существующее сопротивление участков дополняется внутренним сопротивлением подключенного источника. Следовательно, основная трактовка, рассмотренная ранее, будет читаться следующим образом: I = U / (R + r). Здесь уже добавлен резистивный показатель (r) источника ЭДС.

С точки зрения чистой физики этот показатель считается очень малой величиной. Однако, на практике, рассчитывая сложные схемы и цепи, специалисты вынуждены его учитывать, поскольку дополнительное сопротивление оказывает влияние на точность работы. Кроме того, структура каждого источника очень разнородная, в результате, сопротивление в отдельных случаях может выражаться достаточно высокими показателями.

Приведенные расчеты выполняются применительно к цепям постоянного тока. Действия и расчеты с переменным током производятся уже по другой схеме.

Действие закона к переменной величине

При переменном токе сопротивление цепи будет представлять из себя так называемый импеданс, состоящий из активного сопротивления и реактивной резистивной нагрузки. Это объясняется наличием элементов с индуктивными свойствами и синусоидальной величиной тока. Напряжение также является переменной величиной, действующей по своим коммутационным законам.

Следовательно, схема цепи переменного тока по закону Ома рассчитывается с учетом специфических эффектов: опережения или отставания величины тока от напряжения, а также наличия активной и реактивной мощности. В свою очередь, реактивное сопротивление включает в себя индуктивную или емкостную составляющие.

Все этим явлениям будет соответствовать формула Z = U / I или Z = R + J * (XL – XC), в которой Z является импедансом; R – активной нагрузкой; XL , XC – индуктивной и емкостной нагрузками; J – поправочный коэффициент.

Применение

Из-за того что постоянный течёт лишь в одну сторону, его использование обычно ограничивается носителями с небольшой энергоёмкостью, например, его можно встретить в обычных батарейках, аккумуляторах для электроприборов с маленьким энергопотреблением, такие как фонарики или телефоны и батареях, использующих солнечную энергию. Но постоянный источник необходим не только для зарядки небольших аккумуляторов, так постоянный ток большой мощности используется для работы электрифицированных железнодорожных путей, при электролизе алюминия или при дуговой электросварке, а также других промышленных процессов.

Для выработки постоянного тока такой силы используют специальные генераторы. Также его можно получить посредству преобразования переменного, для этого используется прибор, в котором применяют электронную лампу, его называют кенотронный выпрямитель, а сам процесс обозначается как выпрямление. Ещё для этого используется двухполупериодный выпрямитель. В нём, в отличие от простого лампового выпрямителя, находятся электронные лампы, которые имеют два анода — двуханодные кенотроны.

Если вы не знаете как определять то, с какого полюса течёт постоянный ток, запоминайте: он всегда течёт от знака «+» к знаку «-«. Первыми источниками постоянного тока были особые химические элементы, их называют гальванические. Уже позже люди изобрели аккумуляторы.

Переменный применяют почти везде, в быту, для работы домашних электроприборов подпитывающихся из домашней розетки, на заводах и фабриках, на стройплощадках и многих других местах. Электрификация железнодорожных путей также может быть и на dc напряжении. Так, напряжение идёт по контактному проводу, а рельсы являются обратным электрическим проводником. По такому принципу работает около половины всех железных дорог в нашей стране и странах СНГ. Но, помимо электровозов, работающих лишь на постоянном и только на переменном, существуют также электровозы, совмещающие в себе способность работы как на одном виде электричества, так и на другом.

Переменный ток используется и в медицине

Так, например,дарсонвализация — это метод воздействия электричеством при большом напряжении, на наружные покровы и слизистые оболочки организма. Посредством этого метода у пациентов улучшается кровоснабжение, улучшается тонус венозных сосудов и обменных процессов организма. Дарсонвализация может быть как местная, на определённом участке, так и общая. Но чаще используют местную терапию.

Таким образом, мы узнали, что есть два вида электрического тока: постоянный и переменный, по-другому их называют ac и dc, поэтому, если вы скажете одну из этих аббревиатур, вас точно поймут. Кроме того, обозначение постоянного и переменного тока в схемах выглядит как (—) и (~), что упрощает их узнавание. Теперь, при починке электроприборов, вы, без сомнений, скажете, что в них используется переменное напряжение, а если вас спросят какой ток находится в батарейках, вы ответите, что постоянный.

Как перевести вольт-ампер в ватты

Разобравшись, что же такое ва, нужно рассмотреть, что нужно делать, если необходимо вольт ампер перевести в ватт. Для решения бытовых задач можно следовать следующему алгоритму:

  1. В инструкции источника питания нужно найти значение потребляемой им мощности. Часто производящие фирмы указывают значение этого параметра в вольт-амперах. Оно обозначает наибольшее количество электрической энергии, которое устройство способно потребить из сети. Таким образом, его можно приравнять к полному мощностному значению.
  2. Теперь нужно узнать коэффициент полезного действия эксплуатируемого источника. Он определяется особенностями его конструкции и тем, сколько приборов к нему подсоединено. На практике такой коэффициент при подключении бытовой и профессиональной техники обычно варьируется в пределах 0,6-0,8.
  3. После этого выполняется собственно перевод вольт-амперных единиц в ваттные. Для его выполнения нужно узнать активную мощность прибора, поставляющего бесперебойное питание. Чтобы узнать ее значение в ваттах, нужно потребляемый мощностной параметр в вольт-амперах, обозначенный производителем в прилагающейся документации, перемножить на КПД устройства (он же – коэффициент мощности). Это можно выразить посредством формулы: В = ВА*КПД.

Способ расчета можно показать на примере. Допустим, в техническом паспорте аппарата указано, что его потребляемая мощность равняется 2000 вольт-ампер. Коэффициент полезного действия оказывается равным 0,7. Если перемножить числа, получается: 2000*0,7=1400 Ватт. Данное число показывает активную потребляемую мощность, выдаваемую данным устройством. Оставшиеся 30% представляют собой энергетические потери, связанные с функционированием питательного блока.

Также для перевода ва в вт применяется калькулятор. Нужно заполнить поля, которые предлагает экранная форма, значениями, соответствующими показателям того или иного прибора, и нажать кнопку, инициирующую расчеты. По завершении пользователь получит нужное мощностное значение в ваттах.

Важно! Активное мощностное значение по определению не может превышать полную мощность. Но у определенной части потребителей электротока (к примеру, лампочек накаливания, кипятильников, электрочайников) эти два показателя равны друг другу за счет отсутствия компонента реактивной нагрузки, поэтому при расчетах, связанных с ними, не потребуется ватты переводить в вольтамперы или наоборот. У данных приборов мощностные цифры, выраженные в ваттах, будут идентичны таковым в вольт-амперах

Это обозначает, что уровень, потребляемый прибором и требующийся для его исправного функционирования, будет равняться активной мощности, выраженной в ваттах

У данных приборов мощностные цифры, выраженные в ваттах, будут идентичны таковым в вольт-амперах. Это обозначает, что уровень, потребляемый прибором и требующийся для его исправного функционирования, будет равняться активной мощности, выраженной в ваттах.

Мощностной треугольник

Применение силы Ампера

Применение силы Ампера в современном мире очень широкое, можно даже без преувеличение сказать, что мы буквально окружены силой Ампера. Например, когда вы едете в трамвае, троллейбусе, электромобиле, его в движение приводит именно она, сила Ампера. Аналогичны лифты, электрические ворота, двери, любые электроприборы, все это работает именно благодаря силе Ампера.

Эксперимент

Если замкнуть ключ, то можно увидеть, что проводник начнёт двигаться, смещаясь от начальной точки равновесия. Можно поэкспериментировать с направлениями пропускания тока и увидеть, что зависимо от направления движения меняется направление отклонения проводника. Из самого эксперимента можно вынести несколько наблюдений, которые подтверждают вышесказанное:

Цвета изоляционного покрытия проводников

В принятых ПУЭ указано, что надо обязательно обозначать разными цветами нуль, фазу и заземление. Здесь для каждого вида провода предусмотрены свои цвета изоляции. Знание того, как обозначают проводники разного назначения, помогает обойтись без расшифровки буквенных символов.

Жила заземления

С 2011 г. в РФ принят единый стандарт, который полностью соответствует европейским нормам. В нем указано, что заземление, которое обозначают РЕ, только желто-зеленого цвета.

Защита должна быть организована как на промышленных, так и на жилых объектах.

Нулевые рабочие контакты

По существующим стандартам, изоляция нуля синяя или сине-белая. На электросхеме нейтральный провод читается как минус (это связано с тем, что он обеспечивает замыкание цепи).

Фазный провод

Фаза является той жилой, по которой непосредственно протекает электрический ток. Неопытным электрикам часто бывает сложно определить, где она находится.

Это связано с тем, что основными цветами ее изоляции являются черный и коричневый, но нередко это также может быть красный, оранжевый или другой цвет. Чтобы проще было ориентироваться, надо запомнить, что фаза не бывает синей, зеленой или желтой.

Если подключается одновременно несколько фаз, то на оборудовании рядом с буквой L пишут номер или указывают буквы А, В, С. На электросхемах эту жилу часто обозначают как плюс.

Источники электрической энергии

Мировое производство электроэнергии базируется на работе электростанций. Основной принцип работы станций заключается в том, что турбины установленных в них электрогенераторов вращаются с помощью других видов энергии. Они получили своё название соответственно типу используемой энергии:

  • тепловые (ТЭС) – в качестве сырья используются органические виды топлива: уголь, газ, мазут и другие;
  • гидроэлектростанции (ГЭС) – лопасти турбины вращает падающая вода, она же используется для охлаждения рабочих поверхностей генераторов;
  • атомные станции (АЭС) – один из видов ТЭС, где для получения пара, вращающего турбину, используют тепло, выделяемое в результате ядерной реакции.

Размещение тех или иных видов электростанций зависит от распределения по регионам сырьевых ресурсов, географического расположения рек и выбора подходящих мест для возведения АЭС.

Внимание! Основную долю производства мировой электроэнергии до сих пор берут на себя ТЭС. Опасность при эксплуатации АЭС пока является сдерживающим фактором для полного перехода на этот мощный вид производства электричества

Неравномерная плотность проживания населения на планете не позволяет максимально приблизить такие источники энергии к местам потребления. Поэтому приходится передавать производимое электричество на дальние расстояния. Так как и потребление, и получение энергии происходит в реальном режиме, созданы энергосистемы, объединяющие электростанции между собой. Кроме того, сами системы организованы в более мощные энергосистемы. Это сделано для создания резерва рабочей мощности и возможности регулировать подачу электроэнергии к потребителям в бесперебойном режиме.

Разница в часовых поясах, сезонные колебания потребления – всё это нагружает одни станции и недогружает другие. Энергосистемы позволяют станциям подпитывать друг друга в случае перегрузок.

Что касается источников постоянного тока, то их можно разделить на два типа:

  • химические – гальванические элементы, использующие реакции окисления, и электролитические, генерирующие энергию посредством электролиза;
  • электромеханические – генераторы постоянного тока, превращающие энергию вращения в её электрический вид.

Гальванические элементы (батарейки) имеют конечный срок службы. Они конструктивно изготовлены так, что после окончания реакции окисления вырабатывание электричества прекращается. Электролитические элементы (аккумуляторы) имеют периодический режим работы. После разряда их можно заряжать, подавая на их полюса ток заряда, и использовать снова.

Источники электроэнергии

Не поняли в школе? Учимся отличать Вольты ( V ) Ватты ( W ) и Амперы ( А ) просто на человеческом языке.

Проведём небольшой ликбез о Вольтах и Ваттах. Что есть – что?

Если мы учились в школе, то безусловно проходили по физике, электричество и соответственно должны знать, что такое Вольты и Ватты. Но увы, мы всё забыли, или преподаватель не смог объяснить на “пальцах”, читай на простом “человеческом” языке, что это значит, и с чем это едят. Давайте попробуем?

Проще всего сравнивать электричество с водой. Да, да, не удивляйтесь. Аккумулятор – это бочка с водой. Электростанция – это водохранилище. Напряжение в сети это – напор воды (давление). Ток это количество воды протекающее по трубе. А мощность – это произведение напряжения на ток. Всё! Примерно так.

То есть, например, напряжение 220 вольт, это ёмкость поднятая на высоту 220 метров. Чем выше поднимаем ёмкость, тем выше напряжение (давление). Напряжение измеряется в Вольтах ( V ). Чем выше напряжение, тем больше ток может протекать. Ток измеряем в Амперах. Так-же, чем больше давление воды, тем больше может быть напор. Чем толще проводник – тем больше ток. Чем толще труба – тем больше протекает воды. Если кран открыт наполовину, то и вода течёт наполовину. То есть если электроприбор подключенный в сеть включен на пол. мощности, то и ток течёт в половину меньше. Даже если сеть способна пропустить ток больше, а нагрузке достаточно определённого тока, то в нагрузку потечёт именно столько, сколько нужно самой нагрузке.

Для лучшего понимания – сравним аккумулятор с бочкой воды. Высота на которую поднята бочка – это напряжение (давление). Ёмкость бочки – это ёмкость аккумулятора. Ток потребления – это количество воды вытекающее из бочки. Всё. Нарисуйте себе эту картину в голове, и всё станет более-менее понятно.

Теперь про мощность и ток. Многие боятся трогать аккумулятор с напряжением 12 Вольт. Аргументируя, что там ампер много. Но напряжение 12 Вольт не считается опасным. То есть если мы прикоснёмся к клеммам аккумулятора 12 Вольт, мы не получим поражения током за счёт того, что напряжение низкое! Ассоциация с бочкой воды ( не забываем ). Если бочка воды поднята не высоко, то и давление не большое. То есть если мы подставим руку под струю воды из бочки с низким давлением, то ничего не произойдёт. А вот если мы сунем руку в струю воды вырывающуюся из под большого давления, то мало не покажется.

Источник статьи:

Интересные примеры*:

Наименьшее измеряемое напряжение составляет порядка 10 нВ.

Разность потенциалов на мембране нейрона – 70 мВ.

Напряжение на обычной пальчиковой батарейке типа АА – 1,5 В (постоянное).

Силовое питание компьютерных компонентов имеет напряжение – 5 В, 12 В (постоянное).

Напряжение электрооборудования автомобилей – 12 В, для тяжелых грузовиков – 24 В (постоянное).

Напряжение в аккумуляторах автомобилей – 12/24 В (постоянное).

Напряжение в блоке питания ноутбука и жидкокристаллических мониторов – 19 В (постоянное).

«Безопасное» пониженное напряжение в сети в опасных условиях – 36-42 В (переменное).

Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке) – 50 В (постоянное).

Напряжение в электросети Японии – 100 / 172 В (переменное трехфазное).

Напряжение в домашних электросетях США – 120 / 240 В (сплит-фаза) (переменное трехфазное).

Напряжение в бытовых электросетях России – 220 / 380 В (переменное трехфазное).

Разряд электрического ската – до 200-250 В (постоянное).

Разряд электрического угря – до 650 В (постоянное).

Напряжение на свече зажигания автомобиля – 10-25 кВ (импульсное).

Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса – 600 В (660 В) (постоянное).

Напряжение контактного рельса в метрополитене – 825 В (постоянное).

Напряжение в контактной сети железных дорог – 3 кВ (постоянное), 25 кВ (переменное).

Напряжение в магистральных ЛЭП – 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ (переменное трехфазное).

Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории  – 25 МВ.

Молния имеет напряжение от 100 МВ и выше (постоянное).

* в скобках указан тип напряжения.

Примечание:  Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Найти что-нибудь еще?

карта сайта

напряжение сколько питание 1 380 5 6 18 12 220 вольт интернет магазин купить аккумулятор шуруповерт каталог трансформатор 2 3 24 вольта лампа светодиод блок питания вольт цена схема спб ток генератор преобразователь своими руками

Коэффициент востребованности
827

Как они обозначаются

Вт – это ватт или вольт, некоторые затрудняются ответить. Обозначение Вт отмечалось уже в позапрошлом веке в Великобритании. Название мере было дано в честь знаменитого ученого, идеолога промышленной революции, Джеймса Ватта, который был также создателем первого парового двигателя.

Множество лет он потратил на изучение этого показателя и для измерения использовал лошадиную силу.

Вольт – единица, названная в честь великого физика Алессандро Вольта. Вольт определяется как разница напряжений или потенциалов на концах проводника, а также между токопроводящими участками цепи.

Это принятая аббревиатура (сокращение) в международной системе.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 В декавольт даВ daV 10−1 В децивольт дВ dV
102 В гектовольт гВ hV 10−2 В сантивольт сВ cV
103 В киловольт кВ kV 10−3 В милливольт мВ mV
106 В мегавольт МВ MV 10−6 В микровольт мкВ µV
109 В гигавольт ГВ GV 10−9 В нановольт нВ nV
1012 В теравольт ТВ TV 10−12 В пиковольт пВ pV
1015 В петавольт ПВ PV 10−15 В фемтовольт фВ fV
1018 В эксавольт ЭВ EV 10−18 В аттовольт аВ aV
1021 В зеттавольт ЗВ ZV 10−21 В зептовольт зВ zV
1024 В иоттавольт ИВ YV 10−24 В иоктовольт иВ yV
  к применению  применять не рекомендуется

Как перевести вольты и ватты и наоборот

Чтобы правильно выполнить задачу, связанную с переводом вольтов в ватты, можно руководствоваться следующим алгоритмом:

  • В руководстве по эксплуатации электроприбора нужно найти значение мощности. Зачастую компании указывают эту величину в вольт-амперах. Это обозначение показывает максимальное количество потребляемой электроэнергии. Так оно приравнивается к значению мощности.
  • Определить КПД источника питания по особенностям конструктивного исполнения и количеству подключенных к нему приборов. Как правило, этот коэффициент устанавливается в диапазоне от 0,6 до 0,8.
  • Перевести вольтамперные показатели в Вт: узнать активную мощность энергетического оборудования, предназначенного для снабжения бесперебойным питанием.

Важно! Вычислить количество ватт достаточно перемножением вольт-ампер на КПД. При выборе источника питания от завода-изготовителя не всегда бывает понятно, сколько мощности выдает прибор

Поэтому рекомендуется изучить технические параметры, указанные в инструкции, чтобы осуществить корректный перевод из одной величины в другую

При выборе источника питания от завода-изготовителя не всегда бывает понятно, сколько мощности выдает прибор. Поэтому рекомендуется изучить технические параметры, указанные в инструкции, чтобы осуществить корректный перевод из одной величины в другую.

Источник статьи: http://rusenergetics.ru/polezno-znat/vatt-i-volt

Определение величин.

Напряжение — это физическая величина, характеризующая величину отношения работы электрического поля в процессе переноса заряда из одной точки A в другую точку B к величине этого самого заряда. Проще говоря это разность потенциалов между двумя точками. Измеряется в Вольтах. Напряжение схоже по сути с величиной давления воды в трубе, чем оно выше тем быстрее вода течет из крана.

Величина стандартизированная и одинаковая для всех квартир, домов и гаражей равная 220 Вольт при однофазном электроснабжении.

для трехфазного подключения

Учитывайте, что допускается по ГОСТ 10 процентное отклонение для домашней электросети. Величина напряжения должна быть не менее 198 и не более 242 Вольт.

Сила тока — это физическая величина, равная отношению количества заряда за определенный промежуток времени протекающего через проводник к величине этого самого промежутка времени. Измеряется в Амперах.

Проще говоря, это количественный показатель потребляемой электроэнергии вашим каждым электроприбором в отдельности или всей квартиры в целом!

Силу тока приблизительно можно сравнить

Напряжение (U), ток (I) и сопротивление (R) участка цепи тесно взаимосвязаны и пропорциональны между собой по закону ОМА: I = U/R. Он звучит следующим образом- Сила тока в участке цепи обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи и прямо пропорциональна его напряжению на концах. Напряжение всегда равно 220 В в квартире и доме или 380 В в трехфазной сети. Переменными (изменяющимися ) будут две величины Сила тока и сопротивление, которые тесно напрямую взаимосвязаны, во сколько раз уменьшается сопротивление участка цепи- во столько раз увеличивается ток в этом же участке цепи. Сопротивление участка цепи измеряется в Омах и практически не применяется для описания характеристик электросети дома. Вместо него используется потребляемая мощность, которая зависит от подключенной нагрузки или мощности потребителей электрической энергии.

Мощность вычисляется путем умножения величины напряжения на потребляемый ток электроприбором. Иными словами, ее можно сравнить с количеством воды в литрах, которое выльется из крана. Измеряется в Ваттах. А Ватт (Киловатт= 1000 Ватт)/часах ведется учет электроэнергии. Так если в течении часа будет работать телевизор мощностью 50 Ватт, то его потребление составит 50 Ватт/час, а за 2 часа соответственно- 100 Ватт/час или 0.1 кВт\ч.

Пример расчета потребляемой мощности- стиральная машина потребляет из розетки 220 Вольт силу тока величиной 10 А, 10 А *220 В= 2200 Вт или 2.2 Киловатта, т. к. один Киловатт равен 1000 Ватт.

Параллельное и последовательное соединение

Все это время речь шла о цепях с одним резистором. Рассмотрим, что происходит, если их больше.

Последовательное соединение

Параллельное соединение

Схема

Резисторы следуют друг за другом

Между резисторами есть два узла

Узел — это соединение трех и более проводников

Сила тока

Сила тока одинакова на всех резисторах

I = I1 = I2

Сила тока, входящего в узел, равна сумме сил токов, выходящих из него

I = I1 + I2

Напряжение

Общее напряжение цепи складывается из напряжений на каждом резисторе

U = U1 + U2

Напряжение одинаково на всех резисторах

U = U1 = U2

Сопротивление

Общее сопротивление цепи складывается из сопротивлений каждого резистора

R = R1 + R2

Общее сопротивление для бесконечного количества параллельно соединенных резисторов

1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

Общее сопротивление для двух параллельно соединенных резисторов

R = (R1 * R2)/R1 + R2

Общее сопротивление бесконечного количества параллельно соединенных одинаковых резисторов

R = R1/n

Зачем нужны эти соединения, если можно сразу взять резистор нужного номинала?

Начнем с того, что все электронные компоненты изготавливаются по ГОСТу. То есть есть определенные значения резисторов, от которых нельзя отойти при производстве. Это значит, что не всегда есть резистор нужного номинала и его нужно соорудить из других резисторов.

Параллельное соединение также используют, как «запасной аэродром»: когда на конечный результат общее сопротивление сильно не повлияет, но в случае отказа одного из резисторов, будет работать другой.

Признаемся честно: схемы, которые обычно дают в задачах (миллион параллельно соединенных резисторов, к ним еще последовательный, а к этому последовательному еще миллион параллельных) — в жизни не встречаются. Но навык расчета таких схем впоследствии упрощает подсчет схем реальных, потому что так вы невооруженным глазом отличаете последовательное соединение от параллельного.

Решим несколько задач на последовательное и параллельное соединение.

Задачка раз

Найти общее сопротивление цепи.

R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом, R4 = 4 Ом.

Решение:

Общее сопротивление при последовательном соединении рассчитывается по формуле:

R = R1 + R2 + R3 + R4 = 1 + 2 + 3 + 4 = 10 Ом

Ответ: общее сопротивление цепи равно 10 Ом

Задачка два

Найти общее сопротивление цепи.

R1 = 4 Ом, R2 = 2 Ом

Решение:

Общее сопротивление при параллельном соединении рассчитывается по формуле:

R = (R1 * R2)/R1 + R2 = 4*2/4+2 = 4/3 = 1 ⅓ Ом

Ответ: общее сопротивление цепи равно 1 ⅓ Ом

Задачка три

Найти общее сопротивление цепи, состоящей из резистора и двух ламп.

R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом

Решение:

Сначала обозначим, что лампы с точки зрения элемента электрической цепи не отличаются от резисторов. То есть у них тоже есть сопротивление, и они также влияют на цепь.

В данном случае соединение является смешанным. Лампы соеденены параллельно, а последовательно к ним подключен резистор.

Сначала посчитаем общее сопротивление для ламп. Общее сопротивление при параллельном соединении рассчитывается по формуле:

Rламп = (R2 * R3)/R2 + R3 = 2*3/2+3 = 6/5 = 1,2 Ом

Общее сопротивление при последовательном соединении рассчитывается по формуле:

R = R1 + Rламп = 1 + 1,2 = 2,2 Ом

Ответ: общее сопротивление цепи равно 2,2 Ом.

Наконец-то, последняя и самая сложная задача! В ней собрали все самое серьезное из этой статьи .

Задачка четыре со звездочкой

К аккумулятору с ЭДС 12 В, подключена лампочка и два параллельно соединенных резистора сопротивлением каждый по 10 Ом. Известно, что ток в цепи 0,5 А, а сопротивление лампочки R/2. Найти внутреннее сопротивление аккумулятора.

Решение:

Найдем сначала сопротивление лампы.

Rлампы = R/2 = 10/2 = 5 Ом

Теперь найдем общее сопротивление двух параллельно соединенных резисторов.

Rрезисторов = (R * R)/R + R = R^2)/2R = R/2 = 10/2 = 5 Ом

И общее сопротивление цепи равно:

R = Rлампы + Rрезисторов = 5 + 5 = 10 Ом

Выразим внутреннее сопротивление источника из закона Ома для полной цепи.

I = ε/(R + r)

R + r = ε/I

r = ε/I — R

Подставим значения:

r = 12/0,5 — 10 = 14 Ом

Ответ: внутреннее сопротивление источника равно 14 Ом.

Вольт, как единица измерения:

Вольт – единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы в Международной системе единиц (СИ), названная в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольты.

Вольт как единица измерения имеет русское обозначение – В и международное обозначение – V.

Существует несколько определений вольта.

Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту (В), если для перемещения заряда величиной 1 кулон (Кл) из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль (Дж).

1 вольт (В) равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер (А) при мощности 1 ватт (Вт). Либо 1 вольт равен электрическому напряжению на концах проводника, необходимое для выделения в нём теплоты мощностью в один ватт (Вт) при силе протекающего через этот проводник постоянного тока в один ампер (A).

1 вольт (В) равен разность потенциалов на резисторе в 1 Ом (Ω) при протекании через него тока в 1 ампер (А).

В = (м² · кг) / (с3 · A) = Дж / Кл = Вт / А = А · Ом.

1 В = (1 м² · 1 кг) / (1 с3 · 1 A) = 1 Дж / 1 Кл = 1 Вт / 1 А = 1 А · 1 Ом.

В Международную систему единиц вольт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы «вольт» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (В). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием вольта.

Активная мощность цепи

Как вы уже поняли, мощность можно посчитать только тогда, когда к цепи приложено напряжение и по ней протекает ток. Следовательно, элементы цепи задают значение тока, в том числе такие его параметры, как активный и реактивный ток. В цепях постоянного напряжения существует только активный ток и сейчас поймете почему. Активный и реактивный ток формируется за счёт активного или реактивного сопротивления. Простыми словами: величина активного (или более правильно будет называть линейного) сопротивления не меняется от частоты или полярности напряжения. То есть, если у нас есть 10 ом линейного сопротивления, то какое бы мы не прикладывали напряжение (положительное, отрицательное, постоянное, переменное и т.д.), сопротивление электрическому току всегда будет 10 Ом. Простой пример: лампа накаливания, электрическая плита, ТЭН, резистор и т.д. Ну а когда мы прикладываем постоянное напряжение к нелинейному напряжению, то зависимости от типа напряжения сопротивление будет либо бесконечно большим (как у конденсатора) или только активным. Сейчас я буду рассматривать реактивную мощность и вы окончательно всё поймете.

Она бывает двух видов: емкостная и индуктивная или смешанная (она же полная реактивная мощность).

Сопротивление ёмкости переменному току

Ёмкостный ток создают конденсаторы. Формула ёмкостного сопротивления, которую вы видите слева указывает на некую величину ω, которая была введена для сокращения формулы «2π•f», где π- число Пи, а f — частота сети. Следовательно, если частота сети равна нулю (постоянное напряжение), Xc стремится к бесконечности, а бесконечно большое сопротивление по закону Ома создает бесконечно малый ток.

Сопротивление индуктивности переменному току

Индуктивное сопротивление создают катушки, трансформаторы и все, что имеет индуктивность. На формуле, которую вы видите слева, так же есть величина ω. Следовательно, когда частота сети равна нулю, XL тоже равно нулю.

Полная реактивная мощность

Математически это выглядит как разница между индуктивным и емкостным сопротивлением, а геометрически это сумма двух векторов. Дело в том, что в индуктивности ток опережает напряжение, а в емкости ток отстает от напряжения на угол 90°. Например, для емкости, геометрически это выглядит так:

Таким образом, есть чисто емкостное или чисто индуктивное сопротивление и есть смешанное сопротивление, которое вычисляется по формуле, приведенной выше.