Hoe vermogen, stroom en spanning te berekenen: principes en rekenvoorbeelden voor leefomstandigheden

Berekening voor parallelle en serieschakeling

Bij het berekenen van het circuit van een elektronisch apparaat is het vaak nodig om het vermogen te vinden dat vrijkomt op een enkel element. Vervolgens moet u bepalen welke spanning erop valt, als we het hebben over een seriële verbinding, of welke stroom vloeit wanneer parallel aangesloten, zullen we specifieke gevallen overwegen.

Hier is Itotaal gelijk aan:

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

Algemeen vermogen:

P=UI=12*0.6=7.2 Watt

Op elke weerstand R1 en R2, omdat hun weerstand hetzelfde is, daalt de spanning mee:

U=IR=0.6*10=6 Volt

En onderscheidt zich door:

P_{op een weerstand}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 Watt

Dan, met een parallelle verbinding in een dergelijk schema:

Eerst zoeken we naar I in elke tak:

l₁=U/R₁=12/1=12 Ampère

l₂=U/R₂=12/2=6 Ampère

En onderscheidt zich door:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 Watt

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 watt

Allemaal opvallen:

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

Of door de totale weerstand, dan:

R_algemeen=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 ohm

I=12/0,66=18 Ampère

P=12*18=216 Watt

Alle berekeningen kwamen overeen, dus de gevonden waarden kloppen.

Huidige berekening

De grootte van de stroom wordt berekend door vermogen en is noodzakelijk in het stadium van het ontwerpen (planning) van een woning - een appartement, een huis.

• De keuze van de voedingskabel (draad) waarmee stroomverbruikende apparaten op het netwerk kunnen worden aangesloten, hangt af van de waarde van deze waarde.
• Als u de spanning van het elektrische netwerk en de volledige belasting van elektrische apparaten kent, kunt u met behulp van de formule de sterkte berekenen van de stroom die door de geleider (draad, kabel) moet worden geleid. Afhankelijk van de grootte wordt het dwarsdoorsnede-oppervlak van de aderen geselecteerd.

Als de elektrische verbruikers in het appartement of huis bekend zijn, is het noodzakelijk om eenvoudige berekeningen uit te voeren om het voedingscircuit correct te monteren.

Soortgelijke berekeningen worden uitgevoerd voor productiedoeleinden: het bepalen van het vereiste dwarsdoorsnede-oppervlak van kabelkernen bij het aansluiten van industriële apparatuur (verschillende industriële elektromotoren en mechanismen).

VOORBEELDEN VAN TAKEN

Deel 1

1. De sterkte van de stroom in de geleider werd 2 keer verhoogd. Hoe zal de hoeveelheid warmte die erin vrijkomt per tijdseenheid veranderen, met de weerstand van de geleider ongewijzigd?

1) zal met 4 keer toenemen
2) zal 2 keer afnemen
3) zal met 2 keer toenemen
4) afname met 4 keer

2.De lengte van de spiraal van de elektrische kachel werd 2 keer verminderd. Hoe verandert de hoeveelheid warmte die per tijdseenheid in de spiraal vrijkomt bij een constante netspanning?

1) zal met 4 keer toenemen
2) zal 2 keer afnemen
3) zal met 2 keer toenemen
4) afname met 4 keer

3. De weerstand van de weerstand ​\(R_1 \)​ is vier keer kleiner dan de weerstand van de weerstand ​\(R_2 \)​. Huidig ​​werk in weerstand 2

1) 4 keer meer dan in weerstand 1
2) 16 keer meer dan weerstand 1
3) 4 keer minder dan in weerstand 1
4) 16 keer minder dan in weerstand 1

4. De weerstand van de weerstand ​\(R_1 \)​ is 3 keer de weerstand van de weerstand ​\(R_2 \)​. De hoeveelheid warmte die vrijkomt in de weerstand 1

1) 3 keer meer dan in weerstand 2
2) 9 keer meer dan weerstand 2
3) 3 keer minder dan in weerstand 2
4) 9 keer minder dan in weerstand 2

5. Het circuit is samengesteld uit een stroombron, een gloeilamp en een dunne ijzerdraad die in serie zijn geschakeld. De gloeilamp gaat feller branden als:

1) vervang de draad door een dunner strijkijzer
2) verminder de lengte van de draad;
3) verwissel draad en gloeilamp
4) vervang de ijzerdraad door nichrome

6. De afbeelding toont een staafdiagram. Het toont de spanningswaarden aan de uiteinden van twee geleiders (1) en (2) met dezelfde weerstand. Vergelijk de waarden van het huidige werk ​\( A_1 \)​ en ​\( A_2 \)​ in deze geleiders voor dezelfde tijd.

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

7. De afbeelding toont een staafdiagram. Het toont de waarden van de stroomsterkte in twee geleiders (1) en (2) van dezelfde weerstand. Vergelijk de huidige werkwaarden \( A_1 \)​ en \ ( A_2 \) in deze geleiders voor dezelfde tijd.

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

8. Als je lampen met een vermogen van 60 en 100 W in een kroonluchter gebruikt om de kamer te verlichten, dan

A. Er gaat een grote stroom door een 100W lamp.
B. Een 60 W lamp heeft meer weerstand.

Waar(en) is(zijn) de uitspraak(en)

1) alleen A
2) alleen B
3) zowel A als B
4) noch A noch B

9. Een elektrisch fornuis aangesloten op een gelijkstroombron verbruikt 108 kJ energie in 120 seconden. Wat is de stroomsterkte in de tegelspiraal als de weerstand 25 ohm is?

1) 36 A
2) 6 A
3) 2.16 A
4) 1,5 A

10. Een elektrisch fornuis met een stroomsterkte van 5 A verbruikt 1000 kJ aan energie. Hoe lang duurt het voordat de stroom door de spiraal van de tegel gaat als de weerstand 20 ohm is?

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

11. De vernikkelde spoel van de elektrische kachel werd vervangen door een nichrome spoel van dezelfde lengte en doorsnede. Breng een overeenkomst tot stand tussen fysieke grootheden en hun mogelijke veranderingen wanneer de tegel is aangesloten op het elektriciteitsnet. Schrijf in de tabel de geselecteerde nummers onder de corresponderende letters. Cijfers in het antwoord mogen worden herhaald.

FYSIEKE HOEVEELHEID
A) elektrische weerstand van de spoel:
B) de sterkte van de elektrische stroom in de spiraal
B) elektrische stroom die door de tegels wordt verbruikt

AARD VAN DE VERANDERING
1) verhoogd
2) afgenomen
3) is niet veranderd

12. Breng een overeenkomst tot stand tussen fysieke grootheden en de formules waarmee deze grootheden worden bepaald. Schrijf in de tabel de geselecteerde nummers onder de corresponderende letters.

FYSIEKE HOEVEELHEDEN
A) werk stroom
B) huidige sterkte
b) huidig ​​vermogen

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

Deel 2

13.De heater is in serie geschakeld met een regelweerstand met een weerstand van 7,5 ohm op een netwerk met een spanning van 220 V. Wat is de weerstand van de heater als het vermogen van de elektrische stroom in de regelweerstand 480 W is?

Totaal vermogen en zijn componenten

Elektriciteit is een hoeveelheid die verantwoordelijk is voor de snelheid van verandering of transmissie van elektriciteit. Schijnbaar vermogen wordt aangeduid met de letter S en wordt gevonden als het product van de effectieve waarden van stroom en spanning. De meeteenheid is volt-ampère (VA; VA).

Schijnbaar vermogen kan uit twee componenten bestaan: actief (P) en reactief (Q).

Het actieve vermogen wordt gemeten in watt (W; W), het reactieve vermogen wordt gemeten in vars (Var).

Het hangt af van het type belasting dat in de stroomverbruikketen is opgenomen.

Weerstandsbelasting

Dit type belasting is een element dat bestand is tegen elektrische stroom. Als gevolg hiervan doet de stroom het werk om de belasting te verwarmen en wordt elektriciteit omgezet in warmte. Als een weerstand van welke weerstand dan ook in serie is geschakeld met de batterij, zal de stroom die door het gesloten circuit gaat deze verwarmen totdat de batterij leeg is.

Aandacht! Een voorbeeld van een thermische elektrische verwarming (TENA) kan worden gegeven als een actieve belasting in AC-netwerken. Warmteafvoer erop is het resultaat van het werk van elektriciteit

Dergelijke consumenten omvatten ook spoelen van gloeilampen, elektrische fornuizen, ovens, strijkijzers, ketels.

capacitieve belasting

Dergelijke belastingen zijn apparaten die energie kunnen accumuleren in elektrische velden en een beweging (oscillatie) van vermogen van de bron naar de belasting kunnen creëren en vice versa.Capacitieve belastingen zijn condensatoren, kabellijnen (capaciteit tussen de kernen), condensatoren en inductoren die in serie en parallel in het circuit zijn geschakeld. Audio-eindversterkers, synchrone elektromotoren in overbelaste modus belasten ook de lijnen van de capacitieve component.

Inductieve belasting:

Wanneer de verbruiker van elektriciteit een bepaalde apparatuur is, waaronder:

• transformatoren;
• driefasige asynchrone motoren, pompen.

Op de platen die aan de apparatuur zijn bevestigd, ziet u een kenmerk als cos ϕ. Dit is de faseverschuivingsfactor tussen stroom en spanning in het AC-netwerk waarin de apparatuur wordt aangesloten. Het wordt ook wel de arbeidsfactor genoemd, hoe dichter cos ϕ bij de eenheid ligt, hoe beter.

Belangrijk! Wanneer het apparaat inductieve of capacitieve componenten bevat: transformatoren, smoorspoelen, wikkelingen, condensatoren, blijft de sinusvormige stroom enigszins achter bij de spanning. Idealiter biedt de capaciteit een faseverschuiving van -900 en de inductantie - + 900

Cos ϕ waarden afhankelijk van het type belasting

Capacitieve en inductieve componenten vormen samen blindvermogen. De formule voor het totale vermogen is dan:

S = √ (P2 + Q2),

waar:

• S is het schijnbaar vermogen (VA);
• P is het actieve deel (W);
• Q is het reactieve deel (Var).

Als je dit grafisch uitzet, kun je zien dat de vectoroptelling van P en Q de volledige waarde van S zal zijn - de hypotenusa van de machtsdriehoek.

Grafische uitleg van de essentie van vol vermogen

Elektrische circuits en hun varianten

Een elektrisch circuit is een complex van apparaten en individuele objecten die op een bepaalde manier met elkaar zijn verbonden. Ze bieden een pad voor de doorgang van elektriciteit.Om de verhouding van de lading die enige tijd in elke individuele geleider stroomt te karakteriseren tot de duur van deze tijd, wordt een bepaalde fysieke grootheid gebruikt. En dit is de stroom in het elektrische circuit.

De samenstelling van zo'n keten omvat een energiebron, energieverbruikers, d.w.z. belasting en draden. Ze zijn onderverdeeld in twee varianten:

• Onvertakt - de stroom die van de generator naar de energieverbruiker gaat, verandert niet in waarde. Dit is bijvoorbeeld verlichting, die slechts één gloeilamp bevat.
• Vertakt - ketens die enkele vertakkingen hebben. De stroom, die van de bron komt, wordt verdeeld en gaat langs verschillende takken naar de belasting. De betekenis ervan verandert echter.

Een voorbeeld is verlichting met een meerarmige kroonluchter.

Een aftakking is een of meer componenten die in serie zijn geschakeld. De beweging van stroom gaat van een knooppunt met een hoge spanning naar een knooppunt met een minimale waarde. In dit geval valt de inkomende stroom op het knooppunt samen met de uitgaande stroom.

Circuits kunnen niet-lineair en lineair zijn. Als er in de eerste een of meer elementen zijn waarbij de waarden afhankelijk zijn van stroom en spanning, dan hebben de kenmerken van de elementen in de tweede niet zo'n afhankelijkheid. Bovendien verandert de richting in circuits die worden gekenmerkt door gelijkstroom niet, maar onder de voorwaarde van wisselstroom verandert deze rekening houdend met de tijdparameter.

Kenmerken

Wisselstroom vloeit door een circuit en verandert van richting met grootte. Creëert een magnetisch veld. Daarom wordt het vaak een periodieke sinusvormige elektrische wisselstroom genoemd. Volgens de wet van een gebogen lijn verandert de waarde ervan na een bepaalde tijd. Daarom wordt het sinusoïdaal genoemd. Heeft zijn eigen instellingen.Van de belangrijkste is het de moeite waard om de periode te specificeren met frequentie, amplitude en momentane waarde.

De periode is de tijd waarin een verandering in elektrische stroom optreedt, en dan herhaalt deze zich opnieuw. Frequentie is een periode per seconde. Het wordt gemeten in hertz, kilohertz en millihertz.

Amplitude - huidige maximale waarde met spanning en stroomefficiëntie over een volledige periode. Momentane waarde - een wisselstroom of spanning die in een bepaalde tijd optreedt.

AC-specificaties:

Voor AC

Voor een AC-circuit moet echter rekening worden gehouden met het totaal, actief en reactief, evenals de arbeidsfactor (cosF). We hebben al deze concepten in meer detail besproken in dit artikel.

We merken alleen op dat om het totale vermogen in een enkelfasig netwerk voor stroom en spanning te vinden, u ze moet vermenigvuldigen:

S=UI

Het resultaat wordt verkregen in volt-ampère, om het actieve vermogen (watt) te bepalen, moet u S vermenigvuldigen met de cosФ-coëfficiënt. U vindt deze in de technische documentatie van het apparaat.

P=UIcos

Om het blindvermogen (reactieve volt-ampères) te bepalen, wordt sinФ gebruikt in plaats van cosФ.

Q=UIsin

Of druk uit van deze uitdrukking:

En bereken vanaf hier de gewenste waarde.

Het is ook niet moeilijk om het vermogen in een driefasig netwerk te vinden; om S (totaal) te bepalen, gebruikt u de rekenformule voor stroom en fasespanning:

S=3U_f/_f

En Ulinear kennende:

S=1.73*U_ikl_ik

1,73 of de wortel van 3 - deze waarde wordt gebruikt voor berekeningen van driefasige circuits.

Om vervolgens naar analogie P actief te vinden:

P=3U_f/_f*cosФ=1.73*U_ikl_ik*cosФ

Het blindvermogen kan worden bepaald:

Q=3U_f/_f*sinФ=1.73*U_ikl_ik*zondeФ

Hiermee eindigt de theoretische informatie en gaan we verder met de praktijk.

een.Calculator van vermogensdissipatie en stromende stroom afhankelijk van weerstand en aangelegde spanning.

De wet van Ohm realtime demo.
Als referentie
In dit voorbeeld kunt u de spanning en weerstand van het circuit verhogen. Deze veranderingen in realtime veranderen de stroom die in het circuit vloeit en het vermogen dat in de weerstand wordt gedissipeerd.
Als we naar audiosystemen kijken, moet je er rekening mee houden dat de versterker een bepaalde spanning produceert voor een bepaalde belasting (weerstand). De verhouding van deze twee grootheden bepaalt het vermogen.
De versterker kan een beperkte hoeveelheid spanning afgeven, afhankelijk van de interne voeding en stroombron. Het vermogen dat de versterker kan leveren aan een bepaalde belasting (bijvoorbeeld 4 ohm) is ook precies beperkt.
Om meer vermogen te krijgen, kun je een belasting met een lagere weerstand (bijvoorbeeld 2 ohm) op de versterker aansluiten. Houd er rekening mee dat bij gebruik van een belasting met minder weerstand - zeg twee keer (het was 4 ohm, het werd 2 ohm) - het vermogen ook verdubbelt (mits dit vermogen kan worden geleverd door de interne voeding en stroombron).
Als we bijvoorbeeld een monoversterker met een vermogen van 100 watt in een belasting van 4 ohm nemen, wetende dat deze een spanning van niet meer dan 20 volt aan de belasting kan leveren.
Als je schuifregelaars op onze rekenmachine zet
Spanning 20 Volt
Weerstand 4 Ohm
Je krijgt
Vermogen 100 watt
 
Als je de weerstandsschuif met 2 ohm verschuift, zie je het vermogen verdubbeld tot 200 watt.
In een algemeen voorbeeld is de stroombron een batterij (geen geluidsversterker), maar de afhankelijkheden van stroom, spanning, weerstand en weerstand zijn in alle circuits hetzelfde.
 

Berekening van elektrische circuits

Alle formules die worden gebruikt om elektrische circuits te berekenen, volgen uit elkaar.

Relaties van elektrische kenmerken

Dus, bijvoorbeeld, volgens de formule voor het berekenen van het vermogen, kun je de stroomsterkte berekenen als P en U bekend zijn.

Om erachter te komen hoeveel stroom een ​​strijkijzer (1100 W) dat op een 220 V-netwerk is aangesloten, verbruikt, moet u de stroomsterkte uitdrukken met de vermogensformule:

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

Als u de berekende weerstand van de spiraal van het elektrische fornuis kent, kunt u het P-apparaat vinden. Kracht door weerstand wordt gevonden door de formule:

P = U2/R.

Er zijn verschillende methoden waarmee de taken kunnen worden opgelost door verschillende parameters van een bepaald circuit te berekenen.

Methoden voor het berekenen van elektrische circuits

Berekening van het vermogen voor circuits van verschillende soorten stroom helpt om de toestand van hoogspanningslijnen correct te beoordelen. Huishoudelijke en industriële apparaten, geselecteerd in overeenstemming met de gespecificeerde parameters Pnom en S, zullen betrouwbaar werken en jarenlang bestand zijn tegen maximale belastingen.

Hoe geld te besparen?

Door een meter met twee tarieven te installeren, worden de verwarmingskosten voor elektriciteit bespaard. Moskou tarieven voor appartementen en huizen uitgerust met stationaire elektrische verwarmingsinstallaties onderscheiden twee kosten:

1. 4.65 r van 7.00 tot 23.00 uur.
2. 1.26 r van 23.00 tot 7.00 uur.

Dan besteedt u, afhankelijk van de klok rond, 9 kW van een elektrische boiler die is ingeschakeld voor een derde van het vermogen:

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

Het verschil in dagelijkse consumptie is 80 roebel. In een maand bespaart u 2400 roebel. Wat rechtvaardigt de installatie van een meter met twee tarieven.

De tweede manier om geld te besparen bij het gebruik van een meter met twee tarieven, is het gebruik van automatische bedieningsapparaten voor elektrische apparaten. Het bestaat uit het toewijzen van het piekverbruik van een elektrische boiler, boiler en andere dingen 's nachts, dan wordt het grootste deel van de elektriciteit aangerekend aan 1,26 en niet aan 4,65. Terwijl u aan het werk bent, kan de ketel volledig uitschakelen of in de energiezuinige modus werken, bijvoorbeeld op 10% van het vermogen. Om de werking van de elektrische boiler te automatiseren, kunt u programmeerbare digitale thermostaten of boilers gebruiken met de mogelijkheid om te programmeren.

Tot slot wil ik opmerken dat het verwarmen van een huis met elektriciteit een vrij dure methode is, ongeacht de specifieke methode, of het nu een elektrische boiler, een convector of een andere elektrische kachel is. Ze komen alleen naar hem toe in gevallen waarin er geen manier is om op het gas aan te sluiten. Naast de kosten voor het gebruik van een elektrische boiler, wacht u op de initiële kosten voor het registreren van een driefasige ingang van elektriciteit.

De belangrijkste taken zijn:

• registratie van een pakket documenten, waaronder technische specificaties, elektrisch project, enz.;
• organisatie van aarding;
• de kosten van een kabel voor het aansluiten van een huis en het bedraden van een nieuwe bedrading;
• teller installatie.

Bovendien kan u een driefasige ingang en een verhoging van het vermogen worden geweigerd als een dergelijke technische mogelijkheid in uw regio niet bestaat, terwijl de transformatorstations al op hun limiet werken. De keuze van het type ketel en verwarming hangt niet alleen af ​​van uw wensen, maar ook van de mogelijkheden van de infrastructuur.

Hiermee sluiten we ons korte artikel af. We hopen dat het u nu duidelijk is geworden wat het werkelijke elektriciteitsverbruik van een elektrische boiler is en hoe u de kosten van het verwarmen van een huis met elektriciteit kunt verlagen.

Aantal blokken: 18 | Totaal aantal tekens: 24761
Aantal gebruikte donoren: 7
Informatie voor elke donor:

Weerstand verandering:

In het volgende diagram ziet u het verschil in weerstand tussen de systemen die aan de rechter- en linkerkant van de afbeelding worden weergegeven. De weerstand tegen waterdruk in de kraan wordt tegengegaan door de klep, afhankelijk van de mate van opening van de klep verandert de weerstand.

De weerstand in een geleider wordt weergegeven als een vernauwing van de geleider, hoe smaller de geleider, hoe meer deze de doorgang van stroom tegenwerkt.

U zult merken dat de spanning en waterdruk aan de rechter- en linkerkant van het circuit hetzelfde zijn.

U moet aandacht besteden aan het belangrijkste feit. Afhankelijk van de weerstand neemt de stroom toe en af.

Afhankelijk van de weerstand neemt de stroom toe en af.

Links, met de klep helemaal open, zien we de grootste waterstroom. En bij de laagste weerstand zien we de grootste stroom van elektronen (stroomsterkte) in de geleider.

Rechts is de klep veel meer gesloten en is de waterstroom ook veel groter geworden.

De vernauwing van de geleider is ook gehalveerd, wat betekent dat de weerstand tegen de stroomstroom is verdubbeld. Zoals we kunnen zien, stromen twee keer minder elektronen door de geleider vanwege de hoge weerstand.

Als referentie

Houd er rekening mee dat de vernauwing van de geleider in het diagram alleen wordt gebruikt als een voorbeeld van weerstand tegen de stroomstroom. In reële omstandigheden heeft de vernauwing van de geleider geen grote invloed op de stromende stroom

Halfgeleiders en diëlektrica kunnen een veel grotere weerstand bieden.

De taps toelopende geleider in het diagram wordt alleen als voorbeeld getoond om de essentie van het lopende proces te begrijpen. De formule van de wet van Ohm is de afhankelijkheid van weerstand en stroomsterkte

I=E/R
Zoals je aan de formule kunt zien, is de stroomsterkte omgekeerd evenredig met de weerstand van het circuit.

Meer weerstand = minder stroom
 

* op voorwaarde dat de spanning constant is.
 

Formules gebruiken

Deze hoek kenmerkt de faseverschuiving in variabele U-circuits die inductieve en capacitieve elementen bevatten. Om de actieve en reactieve componenten te berekenen, worden goniometrische functies gebruikt, die in formules worden gebruikt. Alvorens het resultaat te berekenen met behulp van deze formules, is het noodzakelijk om met behulp van rekenmachines of Bradis-tabellen sin φ en cos φ te bepalen. Daarna, volgens de formules

Ik zal de gewenste parameter van het elektrische circuit berekenen. Maar er moet rekening mee worden gehouden dat elk van de parameters die volgens deze formules worden berekend, vanwege U, die voortdurend verandert volgens de wetten van harmonische oscillaties, een onmiddellijke of een kwadratische of gemiddelde waarde kan aannemen . De drie hierboven getoonde formules zijn geldig voor rms-waarden van stroom en U. Elk van de andere twee waarden is het resultaat van een berekeningsprocedure met een andere formule die rekening houdt met het verstrijken van de tijd t:

Maar dit zijn niet alle nuances. Voor hoogspanningsleidingen worden bijvoorbeeld formules gebruikt waarin golfprocessen zijn verwerkt. En ze zien er anders uit. Maar dat is een heel ander verhaal...

Voor AC

Voor een AC-circuit moet echter rekening worden gehouden met het totaal, actief en reactief, evenals de arbeidsfactor (cosF). We hebben al deze concepten in meer detail besproken in dit artikel.

We merken alleen op dat om het totale vermogen in een enkelfasig netwerk voor stroom en spanning te vinden, u ze moet vermenigvuldigen:

S=UI

Het resultaat wordt verkregen in volt-ampère, om het actieve vermogen (watt) te bepalen, moet u S vermenigvuldigen met de cosФ-coëfficiënt.U vindt deze in de technische documentatie van het apparaat.

P=UIcos

Om het blindvermogen (reactieve volt-ampères) te bepalen, wordt sinФ gebruikt in plaats van cosФ.

Q=UIsin

Of druk uit van deze uitdrukking:

En bereken vanaf hier de gewenste waarde.

Het is ook niet moeilijk om het vermogen in een driefasig netwerk te vinden; om S (totaal) te bepalen, gebruikt u de rekenformule voor stroom en fasespanning:

En Ulinear kennende:

1,73 of de wortel van 3 - deze waarde wordt gebruikt voor berekeningen van driefasige circuits.

Om vervolgens naar analogie P actief te vinden:

Het blindvermogen kan worden bepaald:

Hiermee eindigt de theoretische informatie en gaan we verder met de praktijk.

Vragen over werk en elektriciteit

Theoretische vragen voor het werk en de kracht van elektrische stroom kunnen als volgt zijn:

1. Wat is de fysieke hoeveelheid elektrische stroomarbeid? (Het antwoord wordt gegeven in ons artikel hierboven).
2. Wat is elektrisch vermogen? (Antwoord hierboven gegeven).
3. Definieer de Joule-Lenz wet. Antwoord: De arbeid van een elektrische stroom die door een vaste geleider met weerstand R stroomt, wordt in de geleider omgezet in warmte.
4. Hoe wordt het werk van stroom gemeten? (Antwoord hierboven).
5. Hoe wordt vermogen gemeten? (Antwoord hierboven).

Dit is een voorbeeldlijst met vragen. De essentie van theoretische vragen in de natuurkunde is altijd hetzelfde: het begrijpen van fysieke processen, de afhankelijkheid van de ene grootheid van de andere, kennis van de formules en meeteenheden die zijn aangenomen in het internationale SI-systeem.

Interessante informatie over het onderwerp

Bij de productie wordt een driefasig voedingsschema gebruikt. De totale spanning van een dergelijk netwerk is 380 V. Ook wordt dergelijke bedrading geïnstalleerd op gebouwen met meerdere verdiepingen en vervolgens verdeeld over appartementen. Maar er is één nuance die de uiteindelijke spanning in het netwerk beïnvloedt: het aansluiten van de kern onder spanning resulteert in 220 V.Driefasig geeft, in tegenstelling tot enkelfasig, geen vervormingen bij het aansluiten van stroomapparatuur, omdat de belasting in het schild wordt verdeeld. Maar om een ​​driefasig netwerk naar een privéwoning te brengen, is een speciale vergunning vereist, daarom is een schema met twee kernen wijdverbreid, waarvan er één nul is.

Wisselstroomnormen

Spanning en vermogen zijn wat elke persoon die in een appartement of een privéhuis woont, moet weten. De standaard wisselspanning in een appartement en een privéwoning wordt uitgedrukt in de hoeveelheid van 220 en 380 watt. Wat betreft het bepalen van de kwantitatieve maatstaf voor de sterkte van elektrische energie, is het noodzakelijk om de elektrische stroom toe te voegen aan de spanning of de vereiste indicator te meten met een wattmeter. Tegelijkertijd moet u sondes en speciale programma's gebruiken om metingen met het laatste apparaat uit te voeren.

Wat is wisselstroom?

Wisselstroom wordt bepaald door de verhouding van de hoeveelheid stroom met de tijd, die in een bepaalde tijd werk oplevert. Een gewone gebruiker gebruikt de stroomindicator die hem door de leverancier van elektrische energie wordt doorgegeven. In de regel is het gelijk aan 5-12 kilowatt. Deze cijfers zijn voldoende om de bruikbaarheid van de noodzakelijke elektrische huishoudelijke apparatuur te garanderen.

Deze indicator hangt af van welke externe voorwaarden voor de levering van energie aan het huis, welke begrenzingsstroomapparaten (automatische of halfautomatische apparaten) zijn geïnstalleerd die het moment regelen waarop energietanks bij de verbruikersbron aankomen. Dit gebeurt op verschillende niveaus, van het elektrische paneel van het huis tot de centrale elektrische distributie-eenheid.

Stroomnormen in het AC-netwerk

Omzettingsmethode voor elektrische circuits:

Hoe de stroomsterkte in individuele circuits van complexe circuits bepalen? Om praktische problemen op te lossen, is het niet altijd nodig om de elektrische parameters voor elk element te verduidelijken. Om de berekeningen te vereenvoudigen, worden speciale conversietechnieken gebruikt.

Berekening van een circuit met één voeding

Voor een seriële verbinding wordt de optelling van elektrische weerstanden gebruikt die in het voorbeeld worden beschouwd:

Vereist = R1 + R2 + ... + Rn.

De lusstroom is op elk punt in het circuit hetzelfde. Je kunt het in de pauze van het besturingsgedeelte controleren met een multimeter. Op elk afzonderlijk element (met verschillende classificaties) zal het apparaat echter een andere spanning weergeven. Door Tweede wet van Kirchhoff u kunt het berekeningsresultaat verfijnen:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Parallelle aansluiting van weerstanden, circuits en formules voor berekeningen

In deze variant worden, in volledige overeenstemming met het eerste postulaat van Kirchhoff, de stromen gescheiden en gecombineerd bij de ingangs- en uitgangsknooppunten. De richting die in het diagram wordt weergegeven, is gekozen rekening houdend met de polariteit van de aangesloten batterij. Volgens de hierboven besproken principes blijft de basisdefinitie van spanningsgelijkheid op afzonderlijke componenten van het circuit behouden.

Het volgende voorbeeld laat zien hoe u de stroom in afzonderlijke takken kunt vinden. Voor de berekening zijn de volgende beginwaarden genomen:

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

Het volgende algoritme bepaalt de kenmerken van het circuit:

basisformule voor drie elementen:

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

• vervang de gegevens en bereken Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4.615 ohm;
• ik \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.

Net als in het vorige voorbeeld is het raadzaam om het rekenresultaat te controleren.Bij het parallel aansluiten van componenten moet de gelijkheid van de ingangsstromen en de totale waarde in acht worden genomen:

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

Als een sinusvormig bronsignaal wordt gebruikt, worden de berekeningen ingewikkelder. Wanneer een transformator wordt aangesloten op een enkelfasig 220V stopcontact, zal er rekening gehouden moeten worden met verliezen (lekkage) in de ruststand. In dit geval zijn de inductieve eigenschappen van de wikkelingen en de koppelings(transformatie)coëfficiënt essentieel. Elektrische weerstand (XL) is afhankelijk van de volgende parameters:

• signaalfrequentie (f);
• inductie (L).

Bereken XL met de formule:

XL \u003d 2π * f * L.

Om de weerstand van een capacitieve belasting te vinden, is de uitdrukking geschikt:

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

Er mag niet worden vergeten dat in circuits met reactieve componenten de fasen van stroom en spanning zijn verschoven.

Berekening van een uitgebreid elektrisch circuit met meerdere voedingen

Met behulp van de overwogen principes worden de kenmerken van complexe circuits berekend. Hieronder ziet u hoe u de stroom in een circuit kunt vinden als er twee bronnen zijn:

• wijs componenten en basisparameters in alle circuits aan;
• maak vergelijkingen voor individuele knopen: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• volgens het tweede postulaat van Kirchhoff kunnen de volgende uitdrukkingen voor contouren worden geschreven: I) E1=R1 (R01+R1)+I3*R3, II) 0=I2*R2+I4*R4+I6*R7+I3*R3 III) -E2=-15*(R02+R5+R6)-I4*R4;
• check: d) I3+I6-I1=0, buitenste lus E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Verklarend diagram voor berekening met twee bronnen

Berekening van stroom voor een enkelfasig netwerk

Stroom wordt gemeten in ampère. Om vermogen en spanning te berekenen, wordt de formule I = P/U gebruikt, waarbij P het vermogen of de totale elektrische belasting is, gemeten in watt.Deze parameter moet worden ingevoerd in het technische paspoort van het apparaat. U - vertegenwoordigt de spanning van het berekende netwerk, gemeten in volt.

De relatie tussen stroom en spanning is duidelijk zichtbaar in de tabel:

Elektrische apparaten en apparatuur	Stroomverbruik (kW)	Stroom (A)
Wasmachines	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Stationaire elektrische kachels	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
magnetrons	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Vaatwassers	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Koelkasten, diepvriezers	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Elektrische vloerverwarming	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Elektrische vleesmolen	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Elektrische ketel	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

De relatie tussen vermogen en stroom maakt het dus mogelijk om voorlopige berekeningen van belastingen in een enkelfasig netwerk uit te voeren. De rekentabel helpt u bij het kiezen van de benodigde draaddoorsnede, afhankelijk van de parameters.

Aderdiameters (mm)	Geleiderdoorsnede (mm2)	koperen geleiders	Aluminium geleiders
Stroom (A)	Vermogen, kW)	Sterkte (A)	Vermogen, kW)
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

Conclusie

Zoals je kunt zien, is het vinden van de kracht van een circuit of zijn sectie helemaal niet moeilijk, of we het nu hebben over een constante of een verandering. Het is belangrijker om de totale weerstand, stroom en spanning correct te bepalen

Trouwens, deze kennis is al voldoende om de parameters van het circuit correct te bepalen en de elementen te selecteren - hoeveel watt om weerstanden, doorsneden van kabels en transformatoren te selecteren. Wees ook voorzichtig bij het berekenen van S-totaal bij het berekenen van de worteluitdrukking. Het is alleen de moeite waard om toe te voegen dat bij het betalen van energierekeningen we betalen voor kilowattuur of kWh, ze zijn gelijk aan de hoeveelheid stroom die gedurende een bepaalde periode is verbruikt. Als u bijvoorbeeld een half uur een kachel van 2 kilowatt hebt aangesloten, zal de meter 1 kW / h opwinden, en een uur - 2 kW / h, enzovoort, naar analogie.

Ten slotte raden we aan een nuttige video over het onderwerp van het artikel te bekijken:

Lees ook:

• Hoe het stroomverbruik van apparaten te bepalen?
• Hoe kabelsecties berekenen
• Markering van weerstanden voor vermogen en weerstand

Les samenvatting

In deze les hebben we verschillende taken overwogen voor de gemengde weerstand van geleiders, evenals voor de berekening van elektrische circuits.