Hoe stroomsterkte te vinden door middel van vermogen, weerstand en spanning?

Een van de belangrijkste kenmerken van een elektrisch circuit is de stroomsterkte. Het wordt gemeten in ampère en bepaalt de belasting op geleidende draden, bussen of bordsporen. Deze waarde geeft de hoeveelheid elektriciteit weer die per tijdseenheid in de geleider is gestroomd. Er zijn verschillende manieren om het te definiëren, afhankelijk van de gegevens die u kent. Studenten en beginnende elektriciens hebben hierdoor vaak problemen bij het oplossen van onderwijstaken of praktische situaties. In dit artikel vertellen we je hoe je de stroomsterkte kunt vinden aan de hand van vermogen en spanning of weerstand.

Als het vermogen en de spanning bekend zijn:

Laten we zeggen dat je de stroom in een circuit moet vinden, terwijl je alleen de spanning en het stroomverbruik kent. Gebruik vervolgens de formule om het zonder weerstand te bepalen:

P = UI

Na enkele eenvoudige, krijgen we de formule voor de berekeningen

ik = P / U

Opgemerkt moet worden dat deze uitdrukking geldig is voor DC-circuits. Maar bij het berekenen van bijvoorbeeld een elektromotor wordt rekening gehouden met zijn volledige vermogen of cosinus Phi. Dan kan het voor een driefasenmotor als volgt worden berekend:

We vinden P rekening houdend met de efficiëntie, meestal ligt deze in het bereik van 0,75-0,88:

Р1 = Р2 / η

Hier is P2 het actieve nettovermogen op de as, η - efficiëntie, beide parameters worden meestal aangegeven op het typeplaatje.

We vinden het totale vermogen rekening houdend met cosF (het staat ook vermeld op het typeplaatje):

S = P1 / cosφ

Bepaal de verbruikte stroom met de formule:

Inom = S / (1.73 U)

Hier is 1.73 de wortel van 3 (gebruikt voor het berekenen van een driefasig circuit), U is de spanning, afhankelijk van de opname van de motor (driehoek of ster) en het aantal volt in het netwerk (220, 380, 660, enzovoort.). Hoewel in ons land 380V het vaakst wordt gevonden.

Als spanning of vermogen en weerstand bekend zijn

Maar er zijn problemen wanneer u de spanning op het gedeelte van het circuit en de grootte van de belasting kent, en om vervolgens de stroomsterkte zonder stroom te vinden, gebruikt u De wet van Ohm, met zijn hulp berekenen we de stroomsterkte door weerstand en spanning.

ik = U / R

Maar soms gebeurt het dat u de stroomsterkte zonder spanning moet bepalen, dat wil zeggen, wanneer u alleen de kracht van het circuit en zijn weerstand kent. In dit geval:

P = UI

Bovendien, volgens dezelfde wet van Ohm:

U = IR

Dat:

 P = I²* R

Dus de berekening wordt uitgevoerd volgens de formule:

l²= P / R

Of neem de uitdrukking aan de rechterkant van de uitdrukking onder de wortel:

ik = (P / R)^1/2

Als EMF bekend is, interne weerstand en belasting

Truc-leerlingenproblemen omvatten gevallen waarin u de EMF-waarde en de interne weerstand van de stroombron krijgt. In dit geval kunt u de stroom in het circuit bepalen volgens de wet van Ohm voor het volledige circuit:

ik = E / (R + r)

Hier is E de EMF, r is de interne weerstand van de stroombron, R is de belasting.

Wet van Joule-Lenz

Een andere taak die zelfs een meer of minder ervaren student in verdoving kan brengen, is het bepalen van de stroomsterkte, als de tijd, weerstand en de hoeveelheid warmte die door de geleider wordt gegenereerd, bekend zijn. Om dit te doen, onthoud Wet van Joule-Lenz.

De formule ziet er als volgt uit:

Q = ik²Rt

Voer de berekening dan als volgt uit:

l²= QRt

Of wortel de rechterkant van de vergelijking:

ik = (Q / Rt)^1/2

Een paar voorbeelden

Als conclusie stellen we voor om de ontvangen informatie te consolideren over verschillende voorbeelden van taken waarin u de huidige kracht moet vinden.

1 taak: Bereken I in een circuit van twee weerstanden in serieschakeling en in parallelschakeling. R weerstanden 1 en 2 Ohm, 12 volt voeding.

Uit de voorwaarde blijkt dat u bij elk van de aansluitmogelijkheden twee antwoordmogelijkheden moet geven. Om vervolgens de stroom in serieschakeling te vinden, voegt u eerst de weerstanden van het circuit toe om het totaal te krijgen.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 ohm

Dan kun je de stroomsterkte berekenen volgens de wet van Ohm:

I = U / R = 12/3 = 4 Ampère

Wanneer twee elementen parallel zijn geschakeld, kan Rtotal als volgt worden berekend:

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

Dan kunnen verdere berekeningen als volgt worden uitgevoerd:

ik = 12 * 0,67 = 18A

Taak 2: bereken de stroom bij een gemengde aansluiting van de elementen. Aan de uitgang van de voeding staat 24V, en de weerstanden zijn: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Allereerst moet je het R-totaal van R2 en R3 parallel geschakeld vinden, met dezelfde formule die we hierboven hebben gebruikt.

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

Het diagram ziet er nu als volgt uit:

Vervolgens vinden we de stroom volgens dezelfde wet van Ohm:

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

Nu weet u hoe u de stroomsterkte kunt vinden door het wattage, de weerstand en de spanning te kennen. We hopen dat de verstrekte formules en rekenvoorbeelden u hebben geholpen om de stof onder de knie te krijgen!

Je weet waarschijnlijk niet:

• Hoe de kabeldoorsnede te berekenen?
• Hoe ampère naar kilowatt te converteren
• Hoe vind je een draad in een muur?