Hogyan találjuk meg az áramerősséget teljesítmény, ellenállás és feszültség alapján

Az elektromos áramkör egyik fő jellemzője az áramerősség. A mérés amperben történik, és meghatározza a vezető vezetékek, buszok vagy táblavágányok terhelését. Ez az érték azt az elektromos áram mennyiségét tükrözi, amely egységnyi idő alatt a vezetőben áramlott. Számos módja van ennek meghatározására, az Ön által ismert adatoktól függően. Ennek megfelelően a hallgatók és a kezdő villanyszerelők gyakran szembesülnek problémákkal az oktatási feladatok vagy gyakorlati helyzetek megoldása során. Ebben a cikkben elmondjuk, hogyan találhatja meg az áramerősséget a teljesítmény és a feszültség vagy az ellenállás alapján.

Ha ismert a teljesítmény és a feszültség

Tegyük fel, hogy meg kell találnia az áramkör áramát, miközben csak a feszültséget és az energiafogyasztást ismeri. Ezután az ellenállás nélküli meghatározásához használja a következő képletet:

P = UI

Néhány egyszerű után megkapjuk a számítások képletét

I = P/U

Meg kell jegyezni, hogy ez a kifejezés egyenáramú áramkörökre érvényes. De például egy elektromos motor kiszámításakor a teljes teljesítményt vagy a Phi koszinuszát figyelembe veszik. Ezután egy háromfázisú motor esetében a következőképpen számítható ki:

A P-t a hatékonyságot figyelembe véve találjuk, általában 0,75-0,88 tartományban van:

Р1 = Р2 / η

Itt P2 az aktív nettó teljesítmény a tengelyen, η - hatékonyság, általában mindkét paraméter fel van tüntetve az adattáblán.

A teljes teljesítményt a cosF figyelembevételével találjuk meg (az adattáblán is fel van tüntetve):

S = P1 / cosφ

Határozza meg a fogyasztott áramot a következő képlettel:

Inom = S / (1,73 U)

Itt 1,73 a 3 gyöke (háromfázisú áramkör kiszámításához), U a feszültség, a motor (háromszög vagy csillag) beépítésétől és a hálózatban lévő voltok számától (220, 380, 660, stb.). Bár hazánkban leggyakrabban 380V található.

Ha ismert a feszültség vagy a teljesítmény és az ellenállás

De vannak problémák, ha ismeri a feszültséget az áramkör szakaszán és a terhelés nagyságát, majd az áramerősség meghatározásához áram nélkül használja Ohm törvénye, segítségével kiszámítjuk az áramerősséget ellenálláson és feszültségen keresztül.

I = U / R

De néha előfordul, hogy meg kell határoznia az áramerősséget feszültség nélkül, vagyis amikor csak az áramkör teljesítményét és ellenállását ismeri. Ebben az esetben:

P = UI

Sőt, ugyanazon Ohm-törvény szerint:

U = IR

Hogy:

 P = I²*R

Tehát a számítás a következő képlet szerint történik:

én²= P / R

Vagy vegye a kifejezést a kifejezés jobb oldalán a gyökér alatt:

I = (P/R)^1/2

Ha ismert az EMF, belső ellenállás és terhelés

A tanulók trükkös problémái közé tartoznak azok az esetek, amikor megadják az EMF értéket és az áramforrás belső ellenállását. Ebben az esetben a teljes áramkör Ohm törvénye szerint meghatározhatja az áramkör áramát:

I = E / (R + r)

Itt E az EMF, r az áramforrás belső ellenállása, R a terhelés.

Joule-Lenz törvény

Egy másik feladat, ami még egy többé-kevésbé tapasztalt diákot is kábulatba sodorhat, az áramerősség meghatározása, ha ismert a vezető által termelt idő, ellenállás és hőmennyiség. Ehhez ne feledje Joule-Lenz törvény.

A képlete így néz ki:

Q = I²Rt

Ezután végezze el a számítást a következőképpen:

én²= QRt

Vagy gyökerezzen az egyenlet jobb oldalát:

I = (Q / Rt)^1/2

Néhány példa

Következtetésként javasoljuk a kapott információk konszolidálását számos olyan feladatról, amelyekben meg kell találnia az aktuális erőt.

1 feladat: Számítsa ki az I-t két soros és párhuzamos kapcsolású ellenállásból álló áramkörben. R ellenállás 1 és 2 Ohm, 12 voltos tápegység.

A feltételből kitűnik, hogy minden csatlakozási lehetőséghez két válaszlehetőséget kell megadni. Ezután a soros kapcsolási áram meghatározásához először adja hozzá az áramkör ellenállásait, hogy megkapja a teljes összeget.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 ohm

Ezután kiszámíthatja az áramerősséget Ohm törvénye szerint:

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

Ha két elem párhuzamosan van csatlakoztatva, az Rtotal a következőképpen számítható ki:

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

Ezután további számítások végezhetők az alábbiak szerint:

I = 12 * 0,67 = 18A

2. feladat: számítsuk ki az áramerősséget az elemek vegyes kapcsolásával. A tápegység kimenetén 24 V, az ellenállások pedig: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Mindenekelőtt meg kell találnia az R2 és R3 párhuzamosan kapcsolt R összértékét, ugyanazt a képletet használva, amelyet fentebb használtunk.

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

Most a diagram így fog kinézni:

Ezután megtaláljuk az áramerősséget ugyanazon Ohm-törvény szerint:

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

Most már tudja, hogyan találja meg az áramerősséget a teljesítmény, az ellenállás és a feszültség ismeretében. Reméljük, hogy a megadott képletek és számítási példák segítettek az anyag elsajátításában!

Valószínűleg nem tudod:

• Hogyan kell kiszámítani a kábel keresztmetszetét
• Hogyan lehet átváltani az ampert kilowattra
• Hogyan találjunk vezetéket a falban