Kuidas leida voolutugevust võimsuse, takistuse ja pinge kaudu

Elektriahela üks peamisi omadusi on selle voolutugevus. Seda mõõdetakse amprites ja see määrab koormuse juhtivatel juhtmetel, siinidel või pardal. See väärtus peegeldab juhis ajaühikus voolanud elektri kogust. Sõltuvalt teile teadaolevatest andmetest on selle määratlemiseks mitu võimalust. Seetõttu seisavad õpilased ja algajad elektrikud sageli probleeme õppeülesannete või praktiliste olukordade lahendamisel. Selles artiklis räägime teile, kuidas leida voolutugevust võimsuse ja pinge või takistuse kaudu.

Kui võimsus ja pinge on teada

Oletame, et peate leidma vooluahela voolu, samal ajal kui teate ainult pinget ja energiatarbimist. Seejärel kasutage selle määramiseks ilma vastupanuta valemit:

P = UI

Pärast mõnda lihtsat saame arvutuste valemi

I = P / U

Tuleb märkida, et see väljend kehtib alalisvooluahelate puhul. Kuid näiteks elektrimootori arvutamisel võetakse arvesse selle täisvõimsust ehk koosinust Phi. Seejärel saab kolmefaasilise mootori puhul selle arvutada järgmiselt:

Leiame P, võttes arvesse efektiivsust, tavaliselt jääb see vahemikku 0,75–0,88:

Р1 = Р2 / η

Siin P2 on võlli aktiivne kasulik võimsus, η - efektiivsus, mõlemad parameetrid on tavaliselt märgitud andmesildile.

Leiame koguvõimsuse, võttes arvesse cosF-i (see on näidatud ka andmesildil):

S = P1 / cosφ

Määrake tarbitud vool valemiga:

Inom = S / (1,73 U)

Siin on 1,73 juur 3-st (kasutatakse kolmefaasilise vooluahela arvutamiseks), U on pinge, olenevalt mootori kaasamisest (kolmnurk või täht) ja voltide arvust võrgus (220, 380, 660, jne.). Kuigi meie riigis leidub kõige sagedamini 380 V.

Kui pinge või võimsus ja takistus on teada

Kuid on probleeme, kui teate vooluahela lõigu pinget ja koormuse suurust, siis kasutage voolutugevuse leidmiseks ilma toiteta. Ohmi seadus, selle abil arvutame voolutugevuse läbi takistuse ja pinge.

I = U / R

Kuid mõnikord juhtub, et peate määrama voolutugevuse ilma pingeta, see tähendab, kui teate ainult vooluahela võimsust ja selle takistust. Sel juhul:

P = UI

Veelgi enam, sama Ohmi seaduse kohaselt:

U = IR

See:

 P = I²*R

Nii et arvutus tehakse järgmise valemi järgi:

I²= P / R

Või võtke avaldis avaldise paremal küljel juure all:

I = (P / R)^1/2

Kui EMF on teada, sisetakistus ja koormus

Trikk-õpilasprobleemid hõlmavad juhtumeid, kui teile antakse EMF väärtus ja toiteallika sisetakistus. Sel juhul saate kogu vooluahela Ohmi seaduse järgi määrata vooluahela:

I = E / (R + r)

Siin E on EMF, r on toiteallika sisetakistus, R on koormus.

Joule-Lenzi seadus

Teine ülesanne, mis võib ka enam-vähem kogenud õpilase uimasesse ajada, on voolutugevuse määramine, kui on teada aeg, takistus ja juhi poolt tekitatud soojushulk. Selleks pidage meeles Joule-Lenzi seadus.

Selle valem näeb välja selline:

Q = I²Rt

Seejärel tehke arvutus järgmiselt:

I²= QRt

Või juurutage võrrandi parem pool:

I = (Q / Rt)^1/2

Paar näidet

Kokkuvõtteks teeme ettepaneku koondada saadud teave mitmete ülesannete näidete kohta, milles peate leidma praeguse tugevuse.

1 ülesanne: Arvutage I kahe jadaühenduses ja paralleelühenduses oleva takisti ahelas. R takistid 1 ja 2 oomi, 12 volti toiteallikas.

Tingimusest on selge, et iga ühendusvaliku jaoks tuleb anda kaks vastusevarianti. Seejärel lisage seeriaühenduse voolu leidmiseks esmalt ahela takistused, et saada kogusumma.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 oomi

Seejärel saate arvutada voolutugevuse vastavalt Ohmi seadusele:

I = U / R = 12/3 = 4 amprit

Kui kaks elementi on ühendatud paralleelselt, saab Rtotal arvutada järgmiselt:

Rtot = (R1 * R2) / (R1 + R2) = 1 * 2/3 = 2/3 = 0,67

Seejärel saab teha täiendavaid arvutusi järgmiselt:

I = 12 * 0,67 = 18A

Ülesanne 2: arvutage voolutugevus elementide segaühendusega. Toiteallika väljundis on 24 V ja takistid on: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Kõigepealt peate leidma paralleelselt ühendatud R2 ja R3 R kogusumma, kasutades sama valemit, mida kasutasime ülal.

R priv = (R2 * R3) / (R2 + R3) = (3 * 3) | (3 + 3) = 9/6 = 3/2 = 1,5 oomi

Nüüd näeb diagramm välja selline:

Järgmisena leiame sama Ohmi seaduse järgi voolu:

I = U / (R1 + R priv) = 24 / (1 + 1,5) = 24 / 2,5 = 9,6 amprit

Nüüd teate, kuidas leida voolutugevust, teades võimsust, takistust ja pinget. Loodame, et esitatud valemid ja arvutusnäited on aidanud teil materjali omandada!

Sa ilmselt ei tea:

• Kuidas arvutada kaabli ristlõiget
• Kuidas teisendada ampreid kilovattideks
• Kuidas leida traati seinast