Cách tính công suất, dòng điện và hiệu điện thế: chúng ta hiểu mối quan hệ của các đại lượng này

Nội dung

Tính toán cho kết nối song song và nối tiếp
Tính toán hiện tại
VÍ DỤ VỀ NHIỆM VỤ
Phần 1
Phần 2
Tổng công suất và các thành phần của nó
Tải điện trở
tải điện dung
Tải cảm ứng
Mạch điện và các loại của chúng
Đặc điểm
Đối với AC
1. Tính công suất hao phí và cường độ dòng điện phụ thuộc vào điện trở và hiệu điện thế đặt vào.
Tính toán mạch điện
Làm sao để tiết kiệm tiền
Thay đổi sức đề kháng:
Sử dụng công thức
Đối với AC
Câu hỏi về công việc và năng lượng điện
Thông tin thú vị về chủ đề này
Định mức nguồn AC
Phương pháp chuyển đổi mạch điện
Tính toán mạch điện có một nguồn điện
Tính toán một mạch điện mở rộng với nhiều nguồn cung cấp điện
Tính toán dòng điện cho mạng một pha
Sự kết luận
Tom tăt bai học

Tính toán cho kết nối song song và nối tiếp

Khi tính toán mạch điện của một thiết bị điện tử, thường phải tìm công suất được giải phóng trên một phần tử duy nhất. Sau đó, bạn cần xác định điện áp rơi trên nó, nếu chúng ta đang nói về kết nối nối tiếp, hoặc dòng điện chạy khi kết nối song song, chúng ta sẽ xem xét các trường hợp cụ thể.

Ở đây Itotal bằng:

I = U / (R1 + R2) = 12 / (10 + 10) = 12/20 = 0,6

Sức mạnh chung:

P = UI = 12 * 0,6 = 7,2 Watts

Trên mỗi điện trở R1 và R2, vì điện trở của chúng giống nhau nên hiệu điện thế giảm xuống:

U = IR = 0,6 * 10 = 6 Vôn

Và nổi bật bởi:

P_{trên một điện trở}\ u003d UI \ u003d 6 * 0,6 \ u003d 3,6 Watts

Sau đó, với một kết nối song song trong một sơ đồ như vậy:

Đầu tiên, chúng tôi tìm kiếm tôi trong mỗi nhánh:

Tôi₁= U / R₁= 12/1 = 12 Amps

Tôi₂= U / R₂= 12/2 = 6 Amps

Và nổi bật trên mỗi điểm:

P_R₁\ u003d 12 * 6 \ u003d 72 Watts

P_R₂\ u003d 12 * 12 \ u003d 144 watt

Tất cả đều nổi bật:

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

Hoặc thông qua tổng trở, sau đó:

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

I = 12 / 0,66 = 18 Amps

P = 12 * 18 = 216 Watts

Tất cả các phép tính đều phù hợp, vì vậy các giá trị tìm được là chính xác.

Tính toán hiện tại

Cường độ dòng điện được tính bằng công suất và cần thiết ở giai đoạn thiết kế (quy hoạch) một ngôi nhà - một căn hộ, một ngôi nhà.

Việc lựa chọn cáp cung cấp (dây dẫn) mà qua đó các thiết bị tiêu thụ điện có thể được kết nối với mạng phụ thuộc vào giá trị của giá trị này.
Biết hiệu điện thế của mạng điện và toàn tải của đồ dùng điện, có thể sử dụng công thức tính cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (dây, cáp). Theo kích thước của nó, diện tích mặt cắt ngang của \ u200b \ u200 tĩnh mạch được chọn.

Nếu các hộ tiêu thụ điện trong căn hộ hoặc nhà ở đã biết thì để lắp đúng mạch nguồn cần thực hiện các phép tính đơn giản.

Các phép tính tương tự cũng được thực hiện cho các mục đích sản xuất: xác định diện tích mặt cắt ngang cần thiết của lõi cáp khi kết nối các thiết bị công nghiệp (các cơ cấu và động cơ điện công nghiệp khác nhau).

VÍ DỤ VỀ NHIỆM VỤ

Phần 1

1. Cường độ dòng điện trong dây dẫn tăng lên 2 lần. Nhiệt lượng toả ra trong nó trong một đơn vị thời gian sẽ thay đổi như thế nào mà điện trở của vật dẫn không đổi?

1) sẽ tăng lên 4 lần
2) sẽ giảm 2 lần
3) sẽ tăng lên 2 lần
4) giảm 4 lần

2.Chiều dài của xoắn bếp điện giảm đi 2 lần. Nhiệt lượng tỏa ra trong đường xoắn ốc trong một đơn vị thời gian sẽ thay đổi như thế nào ở hiệu điện thế nguồn không đổi?

1) sẽ tăng lên 4 lần
2) sẽ giảm 2 lần
3) sẽ tăng lên 2 lần
4) giảm 4 lần

3. Điện trở của biến trở \ (R_1 \) nhỏ hơn điện trở của biến trở \ (R_2 \) bốn lần. Công việc hiện tại trong điện trở 2

1) nhiều hơn 4 lần so với trong điện trở 1
2) gấp 16 lần điện trở 1
3) ít hơn 4 lần so với điện trở 1
4) ít hơn 16 lần so với điện trở 1

4. Điện trở của biến trở \ (R_1 \) gấp 3 lần điện trở của biến trở \ (R_2 \). Nhiệt lượng sẽ toả ra ở điện trở 1

1) nhiều hơn 3 lần so với điện trở 2
2) gấp 9 lần điện trở 2
3) ít hơn 3 lần so với điện trở 2
4) ít hơn 9 lần so với điện trở 2

5. Đoạn mạch được ghép từ nguồn điện, bóng đèn và một sợi dây sắt mảnh mắc nối tiếp. Bóng đèn sẽ sáng hơn nếu

1) thay dây bằng sắt mỏng hơn
2) giảm chiều dài của dây
3) hoán đổi dây và bóng đèn
4) thay dây sắt bằng nichrome

6. Hình bên cho thấy một biểu đồ thanh. Cho biết giá trị hiệu điện thế ở hai đầu hai dây dẫn (1) và (2) có cùng điện trở. So sánh các giá trị của công việc hiện tại \ (A_1 \) và \ (A_2 \) trong các dây dẫn này trong cùng một thời điểm.

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

7. Hình bên cho thấy một biểu đồ thanh. Nó cho biết các giá trị của cường độ dòng điện trong hai dây dẫn (1) và (2) có cùng điện trở. So sánh các giá trị làm việc hiện tại \ (A_1 \) và \ (A_2 \) trong các dây dẫn này trong cùng một thời điểm.

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

8. Nếu bạn sử dụng đèn có công suất 60 và 100 W trong đèn chùm để chiếu sáng phòng thì

A. Dòng điện lớn sẽ chạy trong đèn 100W.
B. Đèn 60 W có điện trở nhiều hơn.

True (các) là (các) câu lệnh

1) chỉ A
2) chỉ B
3) cả A và B
4) không phải A và B

9. Một bếp điện nối tiếp với nguồn điện một chiều tiêu thụ năng lượng 108 kJ trong 120 giây. Cường độ dòng điện trong hình xoắn ốc là bao nhiêu nếu điện trở của nó là 25 ôm?

1) 36 A
2) 6 A
3) 2,16 A
4) 1,5 A

10. Một bếp điện có cường độ dòng điện 5 A thì tiêu thụ năng lượng 1000 kJ. Thời gian để dòng điện đi qua hình xoắn ốc nếu điện trở của nó là 20 ôm?

1) 10000 giây
2) những năm 2000
3) 10 giây
4) 2 giây

11. Thay thế cuộn dây mạ niken của bếp điện bằng một cuộn dây mạ niken có cùng chiều dài và diện tích mặt cắt ngang. Thiết lập sự tương ứng giữa các đại lượng vật lý và những thay đổi có thể có của chúng khi viên gạch được kết nối với mạng điện. Viết vào bảng các số đã chọn dưới các chữ cái tương ứng. Các số trong câu trả lời có thể được lặp lại.

SỐ LƯỢNG VẬT LÝ
A) điện trở của cuộn dây
B) cường độ dòng điện trong đường xoắn ốc
B) công suất dòng điện mà các viên gạch tiêu thụ

BẢN CHẤT CỦA SỰ THAY ĐỔI
1) tăng lên
2) giảm
3) không thay đổi

12. Thiết lập sự tương ứng giữa các đại lượng vật lý và công thức xác định các đại lượng này. Viết vào bảng các số đã chọn dưới các chữ cái tương ứng.

SỐ LƯỢNG VẬT LÝ
A) công việc hiện tại
B) cường độ hiện tại
b) công suất hiện tại

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

Phần 2

13.Lò sưởi được mắc nối tiếp với một biến trở có điện trở 7,5 ôm vào mạng có hiệu điện thế 220 V. Điện trở của lò sưởi là bao nhiêu nếu công suất của dòng điện trong máy biến áp là 480 W?

Tổng công suất và các thành phần của nó

Công suất điện là đại lượng chịu trách nhiệm về tốc độ thay đổi hoặc truyền tải điện năng. Công suất biểu kiến được ký hiệu bằng chữ S và được coi là tích của các giá trị hiệu dụng của dòng điện và điện áp. Đơn vị đo của nó là vôn-ampe (VA; V A).

Công suất biểu kiến có thể được tạo thành từ hai thành phần: hoạt động (P) và phản kháng (Q).

Công suất tác dụng được đo bằng watt (W; W), công suất phản kháng được đo bằng vars (Var).

Nó phụ thuộc vào loại phụ tải được bao gồm trong chuỗi tiêu thụ điện năng.

Tải điện trở

Loại tải này là một phần tử chống lại dòng điện. Kết quả là, dòng điện làm công việc đốt nóng tải, và điện năng được biến đổi thành nhiệt. Nếu mắc nối tiếp một điện trở có điện trở với pin thì dòng điện chạy qua mạch kín sẽ đốt nóng nó cho đến khi pin phóng điện.

Chú ý! Có thể đưa ra một ví dụ về lò sưởi điện nhiệt (TENA) như một phụ tải hoạt động trong mạng điện xoay chiều. Tản nhiệt trên nó là kết quả của công việc của điện

Đọc thêm: Robot hút bụi LG: TOP những mẫu tốt nhất, ưu nhược điểm + đánh giá thương hiệu

Những người tiêu dùng như vậy cũng bao gồm cuộn dây của bóng đèn, bếp điện, lò nướng, bàn là, nồi hơi.

tải điện dung

Các tải như vậy là thiết bị có thể tích lũy năng lượng trong điện trường và tạo ra sự chuyển động (dao động) của công suất từ nguồn đến tải và ngược lại.Tải điện dung là tụ điện, đường cáp (điện dung giữa các lõi), tụ điện và cuộn cảm mắc nối tiếp, song song trong mạch. Bộ khuếch đại công suất âm thanh, động cơ điện đồng bộ ở chế độ quá tải cũng tải các đường của thành phần điện dung.

Tải cảm ứng

Khi khách hàng sử dụng điện là một thiết bị nhất định, trong thành phần của nó bao gồm:

máy biến áp;
động cơ không đồng bộ ba pha, máy bơm.

Trên các tấm gắn với thiết bị, bạn có thể thấy một đặc tính như cos ϕ. Đây là hệ số lệch pha giữa dòng điện và điện áp trong nguồn điện xoay chiều mà thiết bị sẽ được kết nối. Nó còn được gọi là hệ số công suất, cos ϕ càng gần thống nhất thì càng tốt.

Quan trọng! Khi một thiết bị có chứa các thành phần cảm ứng hoặc điện dung: máy biến áp, cuộn cảm, cuộn dây, tụ điện, dòng điện hình sin làm trễ pha điện áp một góc nào đó. Lý tưởng nhất là điện dung cung cấp độ lệch pha -900 và độ tự cảm - + 900

Giá trị cos ϕ tùy thuộc vào loại tải

Các thành phần điện dung và cảm ứng cùng nhau tạo thành công suất phản kháng. Sau đó, công thức cho tổng công suất là:

S = √ (P2 + Q2),

ở đâu:

S là công suất biểu kiến (VA);
P là phần hoạt động (W);
Q là phần phản ứng (Var).

Nếu bạn thể hiện điều này bằng đồ thị, thì bạn có thể thấy rằng phép cộng vectơ của P và Q sẽ là giá trị đầy đủ của S - cạnh huyền của tam giác lũy thừa.

Giải thích bằng đồ thị về bản chất của toàn bộ quyền lực

Mạch điện và các loại của chúng

Mạch điện là một tổ hợp các thiết bị và các vật thể riêng lẻ được kết nối theo một cách nhất định. Chúng cung cấp một đường dẫn cho dòng điện.Để mô tả tỷ số của điện tích chảy trong mỗi dây dẫn riêng lẻ trong một khoảng thời gian nào đó với khoảng thời gian này, người ta sử dụng một đại lượng vật lý nhất định. Và đây là dòng điện trong mạch điện.

Thành phần của một chuỗi như vậy bao gồm một nguồn năng lượng, những người tiêu thụ năng lượng, tức là tải và dây dẫn. Chúng được chia thành hai loại:

Không phân nhánh - dòng điện đi từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ năng lượng không thay đổi giá trị. Ví dụ, đây là hệ thống chiếu sáng, chỉ bao gồm một bóng đèn.
Phân nhánh - chuỗi có một số nhánh. Dòng điện, di chuyển từ nguồn, được phân chia và đi đến tải dọc theo một số nhánh. Tuy nhiên, ý nghĩa của nó thay đổi.

Một ví dụ là hệ thống chiếu sáng bao gồm đèn chùm nhiều cánh tay.

Một nhánh là một hoặc nhiều thành phần được kết nối trong chuỗi. Chuyển động của dòng điện đi từ nút có điện áp cao đến nút có giá trị cực tiểu. Trong trường hợp này, dòng điện đến tại nút trùng với dòng điện đi.

Mạch có thể không tuyến tính và tuyến tính. Nếu trong lần thứ nhất có một hoặc nhiều phần tử có giá trị phụ thuộc vào cường độ dòng điện và hiệu điện thế thì ở phần thứ hai đặc điểm của các phần tử không có sự phụ thuộc đó. Ngoài ra, trong các mạch được đặc trưng bởi dòng điện một chiều, hướng của nó không thay đổi, nhưng trong điều kiện của dòng điện xoay chiều, nó thay đổi có tính đến tham số thời gian.

Đặc điểm

Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch và đổi chiều có độ lớn. Tạo ra một từ trường. Vì vậy, người ta thường gọi nó là dòng điện xoay chiều hình sin tuần hoàn. Theo quy luật của một đường cong, giá trị của nó thay đổi sau một khoảng thời gian cụ thể. Đó là lý do tại sao nó được gọi là hình sin. Có cài đặt riêng.Trong số những thứ quan trọng, cần xác định chu kỳ với tần số, biên độ và giá trị tức thời.

Khoảng thời gian là khoảng thời gian xảy ra sự thay đổi trong dòng điện và sau đó nó lặp lại một lần nữa. Tần số là một khoảng thời gian trên giây. Nó được đo bằng hertz, kilohertz và millihertz.

Biên độ - giá trị lớn nhất hiện tại với điện áp và hiệu suất dòng trong một chu kỳ đầy đủ. Giá trị tức thời - dòng điện hoặc điện áp xoay chiều xuất hiện trong một thời gian cụ thể.

Thông số kỹ thuật AC

Đối với AC

Tuy nhiên, đối với mạch xoay chiều, phải tính đến tổng, hoạt động và phản kháng, cũng như hệ số công suất (cosF). Chúng tôi đã thảo luận chi tiết hơn về tất cả các khái niệm này trong bài viết này.

Chúng tôi chỉ lưu ý rằng để tìm tổng công suất trong mạng một pha cho dòng điện và điện áp, bạn cần nhân chúng:

S = giao diện người dùng

Kết quả sẽ được tính bằng vôn-ampe, để xác định công suất hoạt động (watt), bạn cần nhân S với hệ số cosФ. Nó có thể được tìm thấy trong tài liệu kỹ thuật cho thiết bị.

P = UIcos

Để xác định công suất phản kháng (vôn-ampe phản kháng), người ta dùng sinФ thay cho cosФ.

Q = UIsin

Hoặc diễn đạt từ biểu thức này:

Và từ đây tính ra giá trị mong muốn.

Cũng không khó để tìm công suất trong mạng ba pha; để xác định S (tổng), hãy sử dụng công thức tính dòng điện và điện áp pha:

S = 3U_f/_f

Và biết Ulinear:

S = 1,73 * U_lTôi_l

1,73 hoặc căn của 3 - giá trị này được sử dụng để tính toán mạch ba pha.

Sau đó, bằng phép tương tự để tìm P hoạt động:

P = 3U_f/_f* cosФ = 1,73 * Ư_lTôi_l* cosФ

Công suất phản kháng có thể được xác định:

Q = 3U_f/_f* sinФ = 1,73 * Ư_lTôi_l* tội lỗiФ

Điều này kết thúc phần thông tin lý thuyết và chúng ta chuyển sang phần thực hành.

một.Tính công suất tiêu hao và cường độ dòng điện phụ thuộc vào điện trở và hiệu điện thế đặt vào.

Bản demo thời gian thực của luật Ohm.
Để tham khảo
Trong ví dụ này, bạn có thể tăng điện áp và điện trở của mạch. Những thay đổi này theo thời gian thực sẽ làm thay đổi cường độ dòng điện chạy trong mạch và công suất tiêu hao trong điện trở.
Nếu chúng ta xem xét các hệ thống âm thanh, bạn phải nhớ rằng bộ khuếch đại tạo ra một điện áp nhất định cho một tải (điện trở) nhất định. Tỉ số của hai đại lượng này quyết định công suất.
Bộ khuếch đại có thể tạo ra một lượng điện áp giới hạn tùy thuộc vào nguồn điện bên trong và nguồn hiện tại. Công suất mà bộ khuếch đại có thể cung cấp cho một tải nhất định (ví dụ: 4 ohms) cũng chính xác bị giới hạn.
Để có thêm công suất, bạn có thể kết nối tải có điện trở thấp hơn (ví dụ: 2 ôm) với bộ khuếch đại. Xin lưu ý rằng khi sử dụng tải có điện trở nhỏ hơn - giả sử hai lần (nó là 4 ohms, nó trở thành 2 ohms) - công suất cũng sẽ tăng gấp đôi (với điều kiện là nguồn điện này có thể được cung cấp bởi nguồn điện bên trong và nguồn hiện tại).
Nếu chúng ta lấy ví dụ một bộ khuếch đại đơn âm có công suất 100 watt vào tải 4 ohm, biết rằng nó có thể cung cấp điện áp không quá 20 vôn cho tải.
Nếu bạn đặt thanh trượt trên máy tính của chúng tôi
Điện áp 20 Volts
Kháng 4 Ohm
Bạn sẽ nhận được
Công suất 100 watt

Nếu bạn di chuyển thanh trượt điện trở thêm 2 ohms, bạn sẽ thấy công suất tăng gấp đôi lên 200 watt.
Trong một ví dụ chung, nguồn hiện tại là pin (không phải bộ khuếch đại âm thanh), nhưng sự phụ thuộc của dòng điện, điện áp, điện trở và điện trở là như nhau trong tất cả các mạch.

Tính toán mạch điện

Tất cả các công thức được sử dụng để tính toán mạch điện tuân theo nhau.

Mối quan hệ của các đặc tính điện

Vì vậy, ví dụ, theo công thức tính công suất, bạn có thể tính cường độ dòng điện nếu biết P và U.

Để tìm ra dòng điện mà một bàn ủi (1100 W) kết nối với mạng 220 V sẽ tiêu thụ, bạn cần biểu thị cường độ dòng điện từ công thức:

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

Biết điện trở tính toán của đường xoắn ốc của bếp điện, có thể tìm được thiết bị P. Công suất qua điện trở được tìm theo công thức:

P = U2 / R.

Có một số phương pháp cho phép giải quyết các nhiệm vụ được đặt ra bằng cách tính toán các thông số khác nhau của một mạch nhất định.

Các phương pháp tính toán mạch điện

Tính toán công suất cho mạch các loại dòng điện giúp đánh giá chính xác tình trạng của đường dây điện. Các thiết bị gia dụng và công nghiệp, được lựa chọn phù hợp với các thông số Pnom và S cho trước, sẽ hoạt động đáng tin cậy và chịu được tải tối đa trong nhiều năm.

Làm sao để tiết kiệm tiền

Việc lắp đặt đồng hồ hai biểu giá giúp tiết kiệm chi phí sưởi ấm điện. Biểu giá ở Mátxcơva cho các căn hộ và nhà ở được trang bị hệ thống sưởi bằng điện cố định phân biệt giữa hai chi phí:

4,65 r từ 7:00 đến 23:00.
1,26 r từ 23:00 đến 7:00.

Đọc thêm: 3 mẹo giúp bạn siết chặt bất kỳ con vít nào một cách dễ dàng

Sau đó, bạn sẽ chi, tùy thuộc vào hoạt động suốt ngày đêm, 9 kW của một nồi hơi điện được bật cho một phần ba công suất:

9 * 0,3 * 12 * 4,65 + 9 * 0,3 * 12 * 1,26 = 150 + 40 = 190 rúp

Sự khác biệt trong mức tiêu thụ hàng ngày là 80 rúp. Trong một tháng, bạn sẽ tiết kiệm được 2400 rúp. Điều gì biện minh cho việc lắp đặt đồng hồ hai biểu giá.

Cách thứ hai để tiết kiệm chi phí khi sử dụng công tơ hai chiều là sử dụng các thiết bị điều khiển tự động cho các thiết bị điện. Nó bao gồm việc ấn định mức tiêu thụ cao nhất của một lò hơi điện, lò hơi và những thứ khác vào ban đêm, sau đó hầu hết lượng điện sẽ được tính ở mức 1,26 chứ không phải ở mức 4,65. Trong khi bạn đang làm việc, lò hơi có thể tắt hoàn toàn hoặc hoạt động ở chế độ năng lượng thấp, chẳng hạn như ở mức 10% công suất. Để tự động hóa hoạt động của nồi hơi điện, bạn có thể sử dụng bộ điều nhiệt kỹ thuật số có thể lập trình hoặc nồi hơi có khả năng lập trình.

Kết luận, tôi muốn lưu ý rằng sưởi ấm một ngôi nhà bằng điện là một phương pháp khá tốn kém, bất kể phương pháp cụ thể nào, cho dù đó là lò hơi điện, lò đối lưu hay lò sưởi điện khác. Họ chỉ đến với anh ta trong trường hợp không có cách nào để kết nối với khí. Ngoài các chi phí vận hành lò hơi điện, bạn đang chờ đợi các chi phí ban đầu để đăng ký đầu vào điện ba pha.

Các công việc chính là:

thực hiện một gói tài liệu, bao gồm thông số kỹ thuật, dự án điện, vv;
tổ chức nối đất;
chi phí cáp nối nhà và đấu dây mới;
cài đặt bộ đếm.

Hơn nữa, bạn có thể bị từ chối đầu vào ba pha và tăng công suất nếu không có khả năng kỹ thuật như vậy trong khu vực của bạn, khi các trạm biến áp đã hoạt động ở giới hạn của chúng. Việc lựa chọn loại lò hơi và hệ thống sưởi không chỉ phụ thuộc vào mong muốn của bạn mà còn phụ thuộc vào khả năng của cơ sở hạ tầng.

Điều này kết thúc bài viết ngắn của chúng tôi. Chúng tôi hy vọng rằng bây giờ bạn đã hiểu rõ mức tiêu thụ điện thực sự của lò hơi điện là gì và bạn có thể giảm chi phí sưởi ấm một ngôi nhà bằng điện như thế nào.

Số khối: 18 | Tổng số ký tự: 24761
Số lượng nhà tài trợ được sử dụng: 7
Thông tin cho từng nhà tài trợ:

Thay đổi sức đề kháng:

Trong sơ đồ sau, bạn có thể thấy sự khác biệt về điện trở giữa các hệ thống được mô tả ở bên phải và bên trái của hình. Lực cản của áp lực nước trong vòi do van chống lại, tùy theo mức độ mở của van mà lực cản thay đổi.

Điện trở trong dây dẫn được thể hiện như là sự thu hẹp của dây dẫn, dây dẫn càng hẹp thì nó càng cản trở dòng điện chạy qua.

Bạn có thể nhận thấy rằng điện áp và áp suất nước giống nhau ở bên phải và bên trái của mạch.

Bạn cần chú ý đến thực tế quan trọng nhất. Tùy theo điện trở mà dòng điện tăng giảm.

Tùy theo điện trở mà dòng điện tăng giảm.

Ở bên trái, với van mở hoàn toàn, chúng ta thấy dòng nước lớn nhất. Và ở điện trở thấp nhất, chúng ta thấy dòng electron (cường độ dòng điện) lớn nhất trong vật dẫn.

Ở bên phải, van đóng nhiều hơn và dòng nước cũng trở nên lớn hơn nhiều.

Sự thu hẹp của dây dẫn cũng giảm đi một nửa, có nghĩa là khả năng chống lại dòng điện tăng lên gấp đôi. Như chúng ta thấy, lượng điện tử chạy qua vật dẫn ít hơn hai lần do điện trở cao.

Để tham khảo

Xin lưu ý rằng sự thu hẹp của dây dẫn được hiển thị trong sơ đồ chỉ được sử dụng như một ví dụ về khả năng chống lại dòng điện. Trong điều kiện thực tế, sự thu hẹp của dây dẫn không ảnh hưởng lớn đến dòng điện chạy qua

Chất bán dẫn và chất điện môi có thể cung cấp điện trở lớn hơn nhiều.

Dây dẫn thon gọn trong sơ đồ chỉ được hiển thị như một ví dụ, để hiểu bản chất của quá trình đang diễn ra. Công thức của định luật Ôm là sự phụ thuộc của điện trở và cường độ dòng điện

I = E / R
Như bạn có thể thấy từ công thức, cường độ dòng điện tỷ lệ nghịch với điện trở của mạch.

Nhiều kháng hơn = ít hiện tại hơn

* với điều kiện là điện áp không đổi.

Sử dụng công thức

Góc này đặc trưng cho sự lệch pha trong mạch biến thiên U có chứa phần tử cảm và điện dung. Để tính toán các thành phần hoạt động và phản ứng, các hàm lượng giác được sử dụng, được sử dụng trong các công thức. Trước khi tính toán kết quả bằng cách sử dụng các công thức này, cần sử dụng máy tính hoặc bảng Bradis, để xác định sin φ và cos φ. Sau đó, theo các công thức

Tôi sẽ tính toán thông số mong muốn của mạch điện. Nhưng cần lưu ý rằng mỗi tham số được tính theo các công thức này, do U, luôn thay đổi theo quy luật của dao động điều hòa, có thể nhận giá trị tức thời, hoặc giá trị trung bình gốc, hoặc giá trị trung gian. . Ba công thức hiển thị ở trên hợp lệ cho các giá trị rms của dòng điện và U. Mỗi một trong hai giá trị còn lại là kết quả của một quy trình tính toán sử dụng một công thức khác có tính đến thời gian t:

Nhưng đây không phải là tất cả các sắc thái. Ví dụ, đối với đường dây điện, các công thức được sử dụng bao gồm các quá trình sóng. Và chúng trông khác nhau. Nhưng đó là một câu chuyện hoàn toàn khác ...

Đối với AC

Chúng tôi chỉ lưu ý rằng để tìm tổng công suất trong mạng một pha cho dòng điện và điện áp, bạn cần nhân chúng:

S = giao diện người dùng

P = UIcos

Để xác định công suất phản kháng (vôn-ampe phản kháng), người ta dùng sinФ thay cho cosФ.

Q = UIsin

Hoặc diễn đạt từ biểu thức này:

Và từ đây tính ra giá trị mong muốn.

Cũng không khó để tìm công suất trong mạng ba pha; để xác định S (tổng), hãy sử dụng công thức tính dòng điện và điện áp pha:

Và biết Ulinear:

1,73 hoặc căn của 3 - giá trị này được sử dụng để tính toán mạch ba pha.

Sau đó, bằng phép tương tự để tìm P hoạt động:

Công suất phản kháng có thể được xác định:

Điều này kết thúc phần thông tin lý thuyết và chúng ta chuyển sang phần thực hành.

Câu hỏi về công việc và năng lượng điện

Các câu hỏi lý thuyết về công và công của dòng điện có thể như sau:

Công của dòng điện là đại lượng vật lý nào? (Câu trả lời đã được chúng tôi đưa ra trong bài viết trên).
Công suất điện là gì? (Câu trả lời đã đưa ra ở trên).
Định nghĩa định luật Joule-Lenz. Trả lời: Công của dòng điện chạy qua vật dẫn cố định có điện trở R biến đổi thành nhiệt năng ở vật dẫn.
Công việc của dòng điện được đo như thế nào? (Trả lời ở trên).
Công suất được đo như thế nào? (Trả lời ở trên).

Đây là danh sách mẫu các câu hỏi. Bản chất của các câu hỏi lý thuyết trong vật lý luôn giống nhau: kiểm tra sự hiểu biết về các quá trình vật lý, sự phụ thuộc của đại lượng này vào đại lượng khác, kiến thức về các công thức và đơn vị đo lường được sử dụng trong hệ SI quốc tế.

Thông tin thú vị về chủ đề này

Sơ đồ cung cấp điện ba pha được sử dụng trong sản xuất.Tổng điện áp của một mạng như vậy là 380 V. Ngoài ra, hệ thống dây điện như vậy được lắp đặt trên các tòa nhà nhiều tầng, và sau đó được phân phối giữa các căn hộ. Nhưng có một sắc thái ảnh hưởng đến điện áp cuối cùng trong mạng - kết nối lõi dưới điện áp dẫn đến kết quả là 220 V. Ba pha, không giống như một pha, không làm biến dạng khi kết nối thiết bị điện, vì tải được phân phối trong tấm chắn. Nhưng để mang một mạng ba pha đến một ngôi nhà riêng, cần phải có giấy phép đặc biệt, do đó, một sơ đồ có hai lõi được phổ biến rộng rãi, một trong số đó bằng 0.

Đọc thêm: Cách làm hố thoát nước: yêu cầu xây dựng và ví dụ về xây dựng tự làm

Định mức nguồn AC

Điện áp và nguồn điện là điều mà mọi người sống trong căn hộ hay nhà riêng cần biết. Điện áp AC tiêu chuẩn trong một căn hộ và một ngôi nhà riêng được biểu thị bằng số lượng 220 và 380 watt. Còn để xác định đại lượng đo cường độ của năng lượng điện thì phải cộng cường độ dòng điện vào hiệu điện thế hoặc đo chỉ số cần thiết bằng oát kế. Đồng thời, để thực hiện các phép đo với thiết bị cuối cùng, bạn cần sử dụng đầu dò và các chương trình đặc biệt.

Nguồn AC là gì

Nguồn điện xoay chiều được xác định bằng tỷ số giữa lượng dòng điện với thời gian, tạo ra công việc trong một thời gian nhất định. Một người dùng bình thường sử dụng chỉ báo công suất do nhà cung cấp năng lượng điện truyền cho anh ta. Theo quy luật, nó tương đương với 5-12 kilowatt. Những con số này đủ để đảm bảo khả năng hoạt động của các thiết bị điện gia dụng cần thiết.

Chỉ số này phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài cung cấp năng lượng cho ngôi nhà, các thiết bị hạn chế dòng điện (thiết bị tự động hoặc bán tự động) được lắp đặt điều chỉnh thời điểm khi bình điện đến nguồn tiêu thụ. Điều này được thực hiện ở các cấp độ khác nhau, từ bảng điện gia dụng đến bộ phân phối điện trung tâm.

Định mức công suất trong mạng AC

Phương pháp chuyển đổi mạch điện

Làm thế nào để xác định cường độ dòng điện trong từng đoạn mạch phức tạp? Để giải quyết các vấn đề thực tế, không phải lúc nào cũng cần làm rõ các thông số điện cho từng phần tử. Để đơn giản hóa tính toán, các kỹ thuật chuyển đổi đặc biệt được sử dụng.

Tính toán mạch điện có một nguồn điện

Đối với kết nối nối tiếp, tổng các điện trở được xem xét trong ví dụ được sử dụng:

Yêu cầu = R1 + R2 +… + Rn.

Dòng điện vòng là như nhau tại bất kỳ điểm nào trong mạch. Bạn có thể kiểm tra nó trong phần ngắt của phần điều khiển bằng đồng hồ vạn năng. Tuy nhiên, trên mỗi phần tử riêng biệt (với các xếp hạng khác nhau), thiết bị sẽ hiển thị một điện áp khác nhau. Qua Định luật thứ hai của Kirchhoff bạn có thể tinh chỉnh kết quả tính toán:

E = Ur1 + Ur2 + Urn.

Kết nối song song của điện trở, mạch điện và công thức tính toán

Trong biến thể này, hoàn toàn phù hợp với định đề đầu tiên của Kirchhoff, các dòng điện được tách ra và kết hợp tại các nút đầu vào và đầu ra. Hướng hiển thị trong sơ đồ được chọn có tính đến cực của pin được kết nối. Theo các nguyên tắc đã thảo luận ở trên, định nghĩa cơ bản của bình đẳng điện áp trên các thành phần riêng lẻ của mạch được giữ nguyên.

Ví dụ sau minh họa cách tìm dòng điện trong các nhánh riêng lẻ. Các giá trị ban đầu sau đây được lấy để tính toán:

R1 = 10 Ôm;
R2 = 20 ohm;
R3 = 15 ôm;
U = 12 V.

Thuật toán sau sẽ xác định các đặc tính của mạch:

công thức cơ bản cho ba yếu tố:

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

thay thế dữ liệu, tính Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4,615 ohms;
I \ u003d 12 / 4.615 ≈ 2,6 A;
I1 \ u003d 12/10 \ u003d 1,2 A;
I2 = 12/20 = 0,6 A;
I3 = 12/15 = 0,8 A.

Như trong ví dụ trước, bạn nên kiểm tra kết quả tính toán. Khi kết nối các thành phần song song, sự bằng nhau của dòng điện đầu vào và giá trị tổng phải được quan sát:

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

Nếu sử dụng tín hiệu nguồn hình sin, các phép tính trở nên phức tạp hơn. Khi máy biến áp được kết nối với ổ cắm 220V một pha, tổn thất (rò rỉ) ở chế độ không tải sẽ phải được tính đến. Trong trường hợp này, đặc tính cảm ứng của các cuộn dây và hệ số ghép nối (biến đổi) là cần thiết. Điện trở (XL) phụ thuộc vào các thông số sau:

tần số tín hiệu (f);
độ tự cảm (L).

Tính XL theo công thức:

XL \ u003d 2π * f * L.

Để tìm điện trở của tải điện dung, biểu thức phù hợp:

Xc \ u003d 1 / 2π * f * C.

Không nên quên rằng trong mạch có các thành phần phản kháng, các pha của dòng điện và điện áp được dịch chuyển.

Tính toán một mạch điện mở rộng với nhiều nguồn cung cấp điện

Sử dụng các nguyên tắc đã xem xét, các đặc tính của mạch phức tạp được tính toán. Sau đây là cách tìm cường độ dòng điện trong mạch khi có hai nguồn:

chỉ định các thành phần và các thông số cơ bản trong tất cả các mạch;
lập phương trình cho các nút riêng lẻ: a) I1-I2-I3 = 0, b) I2-I4 + I5 = 0, c) I4-I5 + I6 = 0;
Theo định đề thứ hai của Kirchhoff, các biểu thức sau cho đường bao có thể được viết: I) E1 = R1 (R01 + R1) + I3 * R3, II) 0 = I2 * R2 + I4 * R4 + I6 * R7 + I3 * R3 , III) -E2 = -I5 * (R02 + R5 + R6) -I4 * R4;
kiểm tra: d) I3 + I6-I1 = 0, vòng ngoài E1-E2 = I1 * (r01 + R1) + I2 * R2-I5 * (R02 + R5 + R6) + I6 * R7.

Sơ đồ giải thích cho phép tính với hai nguồn

Tính toán dòng điện cho mạng một pha

Dòng điện được đo bằng ampe. Để tính công suất và điện áp, công thức I = P / U được sử dụng, trong đó P là công suất hoặc tổng tải điện, được đo bằng watt. Thông số này phải được nhập vào hộ chiếu kỹ thuật của thiết bị. U - đại diện cho điện áp của mạng được tính toán, được đo bằng vôn.

Mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp được hiển thị rõ ràng trong bảng:

Thiết bị và điện gia dụng	Công suất tiêu thụ (kW)	Hiện tại (A)
Máy giặt	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Bếp điện tĩnh	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
lò vi sóng	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Máy rửa bát	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Tủ lạnh, tủ đông	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Sưởi sàn điện	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Máy xay thịt bằng điện	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Ấm đun nước điện	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Do đó, mối quan hệ giữa công suất và cường độ dòng điện làm cho nó có thể thực hiện các tính toán sơ bộ về tải trong mạng một pha. Bảng tính toán sẽ giúp bạn chọn tiết diện dây cần thiết, tùy thuộc vào thông số.

Đường kính lõi dẫn (mm)	Tiết diện dây dẫn (mm2)	Dây dẫn đồng	Dây dẫn nhôm
Hiện tại (A)	Công suất, kWt)	Sức mạnh (A)	Công suất, kWt)
0,8	0,5	6	1,3
0,98	0,75	10	2,2
1,13	1,0	14	3,1
1,38	1,5	15	3,3	10	2,2
1,6	2,0	19	4,2	14	3,1
1,78	2,5	21	4.6	16	3,5
2,26	4,0	27	5,9	21	4,6
2,76	6,0	34	7,5	26	5,7
3,57	10,0	50	11,0	38	8,4
4,51	16,0	80	17,6	55	12,1
5,64	25,0	100	22,0	65	14,3

Sự kết luận

Như bạn có thể thấy, việc tìm công suất của một mạch hoặc tiết diện của nó không khó chút nào, bất kể chúng ta đang nói về một hằng số hay một sự thay đổi. Điều quan trọng hơn là xác định chính xác tổng trở, dòng điện và điện áp

Nhân tiện, kiến thức này đã đủ để xác định chính xác các thông số của mạch và lựa chọn các phần tử - bao nhiêu watt để chọn điện trở, cáp và phần biến áp. Ngoài ra, hãy cẩn thận khi tính tổng S khi tính biểu thức căn.Chỉ đáng nói thêm rằng khi thanh toán hóa đơn điện nước, chúng ta phải trả cho kilowatt-giờ hoặc kWh, chúng bằng với lượng điện năng tiêu thụ trong một khoảng thời gian. Ví dụ: nếu bạn kết nối một lò sưởi 2 kilowatt trong nửa giờ, thì đồng hồ sẽ tăng lên 1 kW / h và trong một giờ - 2 kW / h, v.v. bằng cách tương tự.