Как проссчитать мощность трехфазного тока

Я сам дома электрик – востребовано об электротехнике

В природе есть два ключевых вида материалов, проводящие ток и не проводящие (диэлектрики). Выделяются данные материалы наличием условий для движения в них электротока (электронов).
Из проводящих ток материалов (медь, алюминий, графит, и остальные), выполняют электрические проводники, в них электроны не связаны и могут свободно передвигаться.
В диэлектриках электроны привязаны к атомам накрепко, по этому ток в них течь не может. Из них выполняют изоляцию для проводов, детали электробытовых приборов.
Для того чтобы электроны начали передвигаться в проводнике (по участку цепи пошёл ток), им необходимо создать условия. Для этого перед началом участка цепи должен быть излишек электронов, а в конце – недостаток. Для создания подобных условий применяют источники напряжения – аккумуляторы, батарейки, электростанции.

Формула Закона Ома

Во второй половине 20-ых годов XIX века Георг Симон Ом открыл закон силы электротока. Его именем назвали Закон и единицу измерения величины сопротивления. Смысл закона в следующем.

Чем потолще труба и больше водное давление в водомерном узле (с увеличением трубного диаметра уменьшается сопротивление воде) – тем больше потечет воды. Если представить, что вода это электроны (переменный ток), то, чем потолще кабель и больше напряжение (с увеличением сечения провода уменьшается сопротивление току) – тем больший ток станет протекать по участку цепи.
Сила тока, протекающая по электрической цепи, полностью пропорциональна приложенному напряжению и обратно равна величине сопротивления цепи.

где I – сила тока, измеряется в амперах и отмечается буквой А ; U – напряжение, измеряется в вольтах и отмечается буквой В ; R – сопротивление, измеряется в омах и отмечается Oм .
Если известны напряжение питания U и сопротивление электрического прибора R , то при помощи вышеприведенной формулы, воспользовавшись online калькулятором, просто определить силу протекающего по цепи тока I .
При помощи закона Ома рассчитываются электрические параметры электрической проводки, ТЕНОВ, всех радиоэлементов сегодняшней электронной аппаратуры, будь то компьютер, телевизор или мобильный телефон.

Использование закона Ома в действительности

В действительности нередко приходится определять не силу тока I , а величину сопротивления R . Преобразовав формулу Закона Ома, можно проссчитать величину сопротивления R , зная текущий ток I и величину напряжения U .
Величину сопротивления может пригодится проссчитать, к примеру, во время изготовления блока нагрузок для контроля трансформатора компьютера. На корпусе трансформатора компьютера в большинстве случаев есть табличка, в которой приведен самый большой ток нагрузки по каждому напряжению. Достаточно в поля калькулятора ввести данные величины напряжения и самый большой ток нагрузки и в результате вычисления получаем величину сопротивления нагрузки для этого напряжения. К примеру, для напряжения 5 В при самой большой величине электрического тока 20 А, сопротивление нагрузки будет составлять 0,25 Ом.

Формула Закона Джоуля-Ленца

Величину резистора для производства блока нагрузки для трансформатора компьютера мы рассчитали, однако необходимо еще определить какой резистор должен быть мощности? Здесь поможет другой закон физики, который, независимо один от одного открыли одновременно два ученых физика. В первой половине 40-ых годов XIX века Джеймс Джоуль, а в первой половине 40-ых годов девятнадцатого века Эмиль Ленц. Этот закон и назвали в их честь – Закон Джоуля-Ленца .

Потребляемая нагрузкой мощность полностью пропорциональна приложенной величине напряжения и протекающей силе тока. Иначе говоря при изменении величины напряжения и тока будет пропорционально будет изменяться и мощность потребления.

где P – мощность, измеряется в ваттах и отмечается Вт ; U – напряжение, измеряется в вольтах и отмечается буквой В ; I – сила ток, измеряется в амперах и отмечается буквой А .
Зная напряжения питания и силу тока, потребляемую электрическим прибором, можно по формуле определить, какую он потребляет мощность. Необходимо только ввести данные в окошки нижеприведенного online калькулятора.
Закон Джоуля-Ленца позволяет также выяснить силу тока, потребляемую электрическим прибором зная его мощность и напряжение питания. Величина потребляемого тока нужна, к примеру, для выбора сечения провода при прокладывании электрической проводки либо для расчета номинала .
К примеру, рассчитаем ток который потребляется машины для стирки. По паспорту мощность потребления составляет 2200 Вт, напряжение в домашней электрической сети составляет 220 В. Подставляем данные в окошки калькулятора, приобретаем, что машина для стирки потребляет ток величиной 10 А.
Еще 1 пример, Вы подумали в автомобиле установить дополнительную фару или усилитель звука. Зная используемую мощность устанавливаемого электрического прибора легко проссчитать ток который потребляется и правильно выбрать сечение провода для подсоединения к электрической проводке автомобиля. Допустим, добавочная фара потребляет мощность 100 Вт (мощность установленной в фару лампочки), бортовое напряжение автомобильной сети 12 В. Подставляем значения мощности и напряжения в окошки калькулятора, приобретаем, что величина потребляемого тока будет составлять 8,33 А.
Разобравшись всего в 2-ух простых формулах, Вы легко сумеете проссчитать текущие по проводам токи, используемую мощность любых электробытовых приборов – фактически начнете разбираться в основах электробытовой техники.

Преобразованные формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца

Повстречал во всемирной сети картинку в виде круглой таблички, в которой хорошо расположены формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца и варианты математического изменения формул. Табличка собой представляет несвязанные между собой 4-ре сектора и невероятно удобна для использования на практике

По таблице легко подобрать формулу для расчета необходимого параметра электрической цепи по двум иным знаменитым. К примеру, необходимо определить ток употребления изделием по популярной мощности и напряжению питающей сети. По таблице в секторе тока видим, что для расчета подойдёт формула I=P/U.
А если понадобится определить напряжение питающей сети U по величине используемой мощности P и величине электрического тока I, то воспользуйтесь формулой левого нижнего сектора, подойдёт формула U=P/I.
Подставляемые в формулы величины обязаны быть выражены в амперах, вольтах, ваттах или Омах.

Электричество

Электричество – это природное явление, подтверждающее существование, взаимное действие и движение электрозарядов. Электричество первый раз было найдено еще в седьмом веке до н.э. греческим философом Фалесом. Фалес обратил на то внимание, что если кусочек янтаря потереть о шерсть, он начинает притягивать к себе легкие предметы. Янтарь на древнегреческом – электрон.
Вот так и представляю себе, сидит Фалес, трет кусок янтаря о собственный гиматий (это шерстяная верхняя одежда у древних греков), а потом с растерянным видом смотрит, как к янтарю притягиваются волосы, обрывки ниток, перья и клочки бумаги.
Это явление именуется электричеством возникающим в результате трения. Вы можете повторить данный навык. Для этого хорошенько потрите шерстяной тканью простую пластмассовую линейку и поднесите ее к очень маленьким бумажным кусочкам.
Нужно сказать, что продолжительное время явление это не изучалось. И только в 1600 году в собственном сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земля» британский естествоиспытатель Уильям Гилберт ввел термин – электричество. В собственной работе он описал собственные опыты с наэлектризованными предметами, а еще установил, что наэлектризовываться могут и остальные вещества.

Дальше на протяжении трех веков наиболее прогрессивные ученые мира обсследуют электричество, пишут трактаты, формулируют законы, изобретают электрические машины и только во второй половине 90-ых годов девятнадцатого века Джозеф Томсон открывает первый финансовый носитель электричества – электрон, частичку, благодаря которой возможны электрические процессы в веществах.
Электрон – это простая частичка, имеет негативный заряд ориентировочно равный -1,602·10-19 Кл (Кулон). Отмечается е или е–.

Использование закона Ома в действительности

В действительности нередко приходится определять не силу токаI, а величину сопротивленияR. Преобразовав формулу Закона Ома, можно проссчитать величину сопротивления R, зная текущий ток I и величину напряженияU.
Величину сопротивления может пригодится проссчитать, к примеру, во время изготовления блока нагрузок для контроля трансформатора компьютера. На корпусе трансформатора компьютера в большинстве случаев есть табличка, в которой приведен самый большой ток нагрузки по каждому напряжению. Достаточно в поля калькулятора ввести данные величины напряжения и самый большой ток нагрузки и в результате вычисления получаем величину сопротивления нагрузки для этого напряжения. К примеру, для напряжения 5 В при самой большой величине электрического тока 20 А, сопротивление нагрузки будет составлять 0,25 Ом.

Переменный ток

Переменный ток – это физический процесс направленного движения заряженных частиц под действием электромагнитного поля от одного полюса замкнутой электрической цепи к иному. В качестве частиц, переносящих заряд, выступают электроны, протоны, ионы и отверстия. При отсутствии замкнутой цепи ток нереален.
В большинстве случаев считают направление тока от плюса к минусу, при этом электроны двигаются от минуса к плюсу!
Мерная единица силы тока – Ампер (А). В формулах и расчетах сила тока отмечается буквой I. Ток в 1 Ампер образуется при прохождении через точку электрической цепи заряда в 1 Кулон (6,241·1018 электронов) за 1 секунду.
Вновь обратимся к нашей аналогичности вода – электричество. Только теперь возьмём два резервуара и наполним их равным количеством воды. Отличие между баками в диаметре выходной трубы.
Откроем краны и убедимся, что водный поток из левого бака больше (трубный диаметр больше), чем из правого. Такой навык – определенное подтверждение зависимости скорости потока от трубного диаметра. Теперь попробуем уравнять два потока. Для этого добавим в правый бак воды (заряд). Это даст большее давление (напряжение) и повысит быстрота потока (ток). В электроцепи в роли трубного диаметра выступает сопротивление.
Проведенные эксперименты воочию показывают связь между напряжением, током и сопротивлением. Детальнее о сопротивлении побеседуем немного позднее, а в настоящий момент еще пару слов о характеристиках электротока.
Если напряжение не меняет собственную полярность, плюс на минус, и ток течет в одном направлении, то – это постоянный ток и поэтому стабильное напряжение. Если источник напряжения меняет собственную полярность и ток течет то в одном направлении, то в ином – это уже электрический ток и переменое напряжение.
Самые большие и самые маленькие значения (на графике обозначены как Io) – это амплитудные или пиковые значения силы тока. В домашних розетках напряжение меняет собственную полярность 50 раз в секунду, т.е. ток колеблется то туда, то сюда, выходит, что частота таких колебаний составляет 50 Герц или коротко 50 Гц. Не во всех государствах, к примеру в Америке принята частота 60 Гц.

Преобразованные формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца

Величину резистора для производства блока нагрузки для трансформатора компьютера мы рассчитали, однако необходимо еще определить какой резистор должен быть мощности? Здесь поможет другой закон физики, который, независимо один от одного открыли одновременно два ученых физика. В первой половине 40-ых годов XIX века Джеймс Джоуль, а в первой половине 40-ых годов девятнадцатого века Эмиль Ленц. Этот закон и назвали в их честь – Закон Джоуля-Ленца.
Потребляемая нагрузкой мощность полностью пропорциональна приложенной величине напряжения и протекающей силе тока. Иначе говоря при изменении величины напряжения и тока будет пропорционально будет изменяться и мощность потребления.
где P – мощность, измеряется в ваттах и отмечается Вт ; U – напряжение, измеряется в вольтах и отмечается буквой В ; I – сила ток, измеряется в амперах и отмечается буквой А .
Зная напряжения питания и силу тока, потребляемую электрическим прибором, можно по формуле определить, какую он потребляет мощность. Необходимо только ввести данные в окошки нижеприведенного online калькулятора.
Закон Джоуля-Ленца позволяет также выяснить силу тока, потребляемую электрическим прибором зная его мощность и напряжение питания. Величина потребляемого тока нужна, к примеру, для выбора сечения провода при прокладывании электрической проводки либо для расчета номинала.
К примеру, рассчитаем ток который потребляется машины для стирки. По паспорту мощность потребления составляет 2200 Вт, напряжение в домашней электрической сети составляет 220 В. Подставляем данные в окошки калькулятора, приобретаем, что машина для стирки потребляет ток величиной 10 А.

Еще 1 пример, Вы подумали в автомобиле установить дополнительную фару или усилитель звука. Зная используемую мощность устанавливаемого электрического прибора легко проссчитать ток который потребляется и правильно выбрать сечение провода для подсоединения к электрической проводке автомобиля. Допустим, добавочная фара потребляет мощность 100 Вт (мощность установленной в фару лампочки), бортовое напряжение автомобильной сети 12 В. Подставляем значения мощности и напряжения в окошки калькулятора, приобретаем, что величина потребляемого тока будет составлять 8,33 А.
Разобравшись всего в 2-ух простых формулах, Вы легко сумеете проссчитать текущие по проводам токи, используемую мощность любых электробытовых приборов – фактически начнете разбираться в основах электробытовой техники.
Повстречал во всемирной сети картинку в виде круглой таблички, в которой хорошо расположены формулы Закона Ома и Джоуля-Ленца и варианты математического изменения формул. Табличка собой представляет несвязанные между собой 4-ре сектора и невероятно удобна для использования на практике
По таблице легко подобрать формулу для расчета необходимого параметра электрической цепи по двум иным знаменитым. К примеру, необходимо определить ток употребления изделием по популярной мощности и напряжению питающей сети. По таблице в секторе тока видим, что для расчета подойдёт формула I=P/U.
А если понадобится определить напряжение питающей сети U по величине используемой мощности P и величине электрического тока I, то воспользуйтесь формулой левого нижнего сектора, подойдёт формула U=P/I.

Подставляемые в формулы величины обязаны быть выражены в амперах, вольтах, ваттах или Омах.

Сопротивление

Электрическое сопротивление – физическая величина, определяющая свойство проводника мешать (противиться) прохождению тока. Мерная единица сопротивления – Ом (отмечается Ом или греческой буквой омега ?). В формулах и расчетах сопротивление отмечается буквой R. Сопротивлением в 1 Ом обладает проводник к полюсам которого приложено напряжение 1 В и течет ток 1 А.
Проводники по-разному проводят ток. Их проводимость зависит, первым делом, от материала проводника, а еще от сечения и длины. Чем больше сечение, тем выше проводимость, но, чем больше длина, тем проводимость ниже. Сопротивление – это обратное понятие проводимости.

На примере водопроводной модели сопротивление можно представить как трубный диаметр. Чем он меньше, тем хуже проводимость и выше сопротивление.
Сопротивление проводника вырисовывается, к примеру, в нагреве проводника при протечке в нем тока. Причем, чем больше ток и меньше сечение проводника – тем сильнее нагрев.
Термин “сопротивление” уже за себя говорит сам ??
Итак, сопротивление – физическая величина, характеризующая свойства проводника мешать (противиться) прохождению электротока.
Сопротивление проводника зависит от определенных факторов:

• удельного сопротивления проводника
• длины проводника l
• площади поперечного сечения проводника S

Удельное сопротивление – это табличная величина.
Как вы уже знаете из примера, единицей измерения сопротивления считается Ом ??

С сопротивлением проводника все понятно, пришло время выучить связь напряжения, силы тока и сопротивления цепи.

Мощность

В электросетях измерение мощности выполняется специализированным прибором – ваттметром. Схемы подсоединения бывают разнообразными, в зависимости от подсоединения нагрузки и ее параметров. В случае симметричной нагрузки (рис. 1), для проведения измерений применяется лишь одна фаза, а полученные результаты, после, умножаются на три.
В случае несимметричной нагрузки (рис. 2) измерения будут более точными. Но для замеров мощности каждой фазы потребуется три прибора с большими габаритными размерами. Обрабатывать показания также придется со всех трех приборов.
Расчет мощности трехфазного тока и ее измерение можно выполнить в электроцепи при отсутствии нулевого проводника (рис. 3). В такой схеме применяется два прибора, а для расчетов применяется первый закон Кирхгофа: IA IB IC=0. Аналогичным образом, показания 2-ух ваттметров в сумме дают значение трехфазной мощности для этой цепи.
Электрическая мощность – это физическая величина, определяющая скорость изменения электрической энергии. Допустим, Вы неоднократно слыхали: «лампочка на столько-то ватт». Это и есть мощность потребляемая лампочкой за единицу времени в ходе работы, т.е. преобразовании одного вида энергии в другой с некоторой скоростью.
Источники электрической энергии, к примеру резервные электростанции, также отличается мощностью, однако уже вырабатываемой в единицу времени.
Мерная единица мощности – Ватт (отмечается Вт или W). В формулах и расчетах мощность отмечается буквой P. Для цепей электрического тока применяется термин Полная мощность, мерная единица – Вольт-ампер (В·А или V·A), отмечается буквой S.
И на последок про Электрическую цепь. Эта цепь собой представляет некоторый набор электрических элементов, способных проводить переменный ток и которые соединены между собой должным образом.

Что мы видим на этом изображении – несложный электрический прибор (фонарик). Под действием напряжения U (В) источника электрической энергии (батарейки) по проводникам и иным компонентам обладающих различными сопротивлениями R (Ом) от плюса к минусу течет переменный ток I (А) заставляющий светиться лампочку мощностью P (Вт). Не обращайте внимания на яркость лампы, это из-за плохого давления и малого водного потока батареек.

Фонарик, что представлен на фотографии, собран на базе конструктора «Ценитель». Данный конструктор дает возможность ребенку в игровой форме познать основы электроники и рабочий принцип элементов электроники. Поставляется в виде наборов с самым разнообразным количеством схем и разного этапа сложности.