Ena od glavnih značilnosti električnega tokokroga je njegova tokovna moč. Meri se v amperih in določa obremenitev prevodnih žic, avtobusov ali tirnic. Ta vrednost odraža količino električne energije, ki teče v prevodniku na enoto časa. Odvisno od podatkov, ki jih poznate, obstaja več načinov za določitev. V skladu s tem se študenti in električarji začetniki zaradi tega pogosto srečujejo s težavami pri reševanju izobraževalnih nalog ali praktičnih situacij. V tem članku vam bomo povedali, kako najti jakost toka glede na moč in napetost ali upor.
Vsebina:
- Če sta moč in napetost znani
- Če sta znana napetost ali moč in upor
- Če je EMF znan, notranji upor in obremenitev
- Joule-Lenzov zakon
- Nekaj primerov
Če sta moč in napetost znani
Recimo, da morate najti tok v vezju, medtem ko poznate samo napetost in porabo energije. Nato, da ga določite brez upora, uporabite formulo:
P = uporabniški vmesnik
Po nekaj preprostih dobimo formulo za izračune
I = P / U
Treba je opozoriti, da ta izraz velja za vezja DC. Toda pri izračunu, na primer za električni motor, se upošteva njegova polna moč ali kosinus Phi. Nato se lahko za trifazni motor izračuna na naslednji način:
Najdemo P ob upoštevanju učinkovitosti, običajno je v območju 0,75-0,88:
Р1 = Р2 / η
Tukaj je P2 aktivna neto moč na gredi, η - učinkovitost, oba parametra sta običajno navedena na imenski ploščici.
Skupno moč najdemo ob upoštevanju cosF (navedena je tudi na imenski tablici):
S = P1 / cosφ
Določite porabljeni tok po formuli:
Inom = S / (1,73 U)
Tukaj je 1,73 koren 3 (uporablja se za izračun trifaznega vezja), U je napetost, odvisno od vključitve motorja (trikotnik ali zvezda) in števila voltov v omrežju (220, 380, 660, itd.). Čeprav pri nas najpogosteje najdemo 380V.
Če sta znana napetost ali moč in upor
Vendar pa obstajajo težave, ko poznate napetost na odseku vezja in velikost obremenitve, nato pa za iskanje trenutne moči brez napajanja uporabite Ohmov zakon, z njegovo pomočjo izračunamo jakost toka skozi upor in napetost.
I = U / R
Toda včasih se zgodi, da morate določiti trenutno moč brez napetosti, torej ko poznate samo moč vezja in njegov upor. V tem primeru:
P = uporabniški vmesnik
Poleg tega po istem Ohmovem zakonu:
U = IR
tole:
P = I2* R
Torej se izračun izvede po formuli:
jaz2= P / R
Ali pa vzemite izraz na desni strani izraza pod korenom:
I = (P / R)1/2
Če je EMF znan, notranji upor in obremenitev
Težave s triki študentov vključujejo primere, ko dobite vrednost EMF in notranji upor vira energije. V tem primeru lahko določite tok v vezju po Ohmovem zakonu za celotno vezje:
I = E / (R + r)
Tukaj je E EMF, r je notranji upor vira energije, R je obremenitev.
Joule-Lenzov zakon
Druga naloga, ki lahko celo bolj ali manj izkušenega študenta vrže v omamljenost, je določitev trenutne moči, če so znani čas, upor in količina toplote, ki jo tvori prevodnik. Če želite to narediti, si zapomnite Joule-Lenzov zakon.
Njegova formula izgleda takole:
Q = I2Rt
Nato izvedite izračun takole:
jaz2= QRt
Ali korenite desno stran enačbe:
I = (Q / Rt)1/2
Nekaj primerov
Kot zaključek predlagamo, da prejete informacije združite na več primerih nalog, v katerih morate najti trenutno moč.
1 naloga: Izračunajte I v vezju dveh uporov v serijski in vzporedni povezavi. R upori 1 in 2 Ohm, 12 voltni napajalnik.
Iz pogoja je razvidno, da morate dati dve možnosti odgovora za vsako od možnosti povezave. Nato, da bi našli tok v serijski povezavi, najprej dodajte upornosti vezja, da dobite skupno.
R1+ R2= 1 + 2 = 3 ohma
Nato lahko izračunate trenutno moč v skladu z Ohmovim zakonom:
I = U / R = 12/3 = 4 Amperi
Ko sta dva elementa povezana vzporedno, se Rtotal lahko izračuna na naslednji način:
Rtot = (R1 * R2) / (R1 + R2) = 1 * 2/3 = 2/3 = 0,67
Nato se lahko nadaljnji izračuni izvedejo na naslednji način:
I = 12 * 0,67 = 18 A
2. naloga: izračunaj tok z mešano povezavo elementov. Na izhodu napajalnika je 24V, upori pa so: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.
Najprej morate najti skupno R R2 in R3, povezanih vzporedno, z uporabo iste formule, ki smo jo uporabili zgoraj.
R priv = (R2 * R3) / (R2 + R3) = (3 * 3) | (3 + 3) = 9/6 = 3/2 = 1,5 Ohm
Zdaj bo diagram videti takole:
Nato najdemo tok po istem Ohmovem zakonu:
I = U / (R1 + R priv) = 24 / (1 + 1,5) = 24 / 2,5 = 9,6 amperov
Zdaj veste, kako najti jakost toka, če poznate moč, upor in napetost. Upamo, da so vam predložene formule in primeri izračuna pomagali obvladati snov!
Verjetno ne veste:
- Kako izračunati prerez kabla
- Kako pretvoriti ampere v kilovate
- Kako najti žico v steni