Hur man hittar strömstyrka genom effekt, motstånd och spänning

En av de viktigaste egenskaperna hos en elektrisk krets är dess strömstyrka. Den mäts i ampere och bestämmer belastningen på ledande ledningar, bussar eller brädbanor. Detta värde återspeglar mängden elektricitet som har flödat i ledaren per tidsenhet. Det finns flera sätt att definiera det, beroende på vilken data du känner till. Följaktligen möter studenter och nybörjare elektriker på grund av detta ofta problem när de löser pedagogiska uppgifter eller praktiska situationer. I den här artikeln kommer vi att berätta hur du hittar strömstyrkan genom effekt och spänning eller motstånd.

Om effekten och spänningen är kända

Låt oss säga att du behöver hitta strömmen i en krets, medan du bara känner till spänningen och strömförbrukningen. Sedan, för att bestämma det utan motstånd, använd formeln:

P = UI

Efter några enkla får vi formeln för beräkningarna

I = P/U

Det bör noteras att detta uttryck är giltigt för DC-kretsar. Men vid beräkning av till exempel en elmotor tas dess fulla effekt eller cosinus Phi med i beräkningen. Sedan, för en trefasmotor, kan den beräknas enligt följande:

Vi hittar P med hänsyn till effektiviteten, vanligtvis ligger den i intervallet 0,75-0,88:

Р1 = Р2 / η

Här är P2 den aktiva nettoeffekten på axeln, η - effektivitet, båda dessa parametrar anges vanligtvis på typskylten.

Vi hittar den totala effekten med hänsyn till cosF (det anges också på märkskylten):

S = P1 / cosφ

Bestäm den förbrukade strömmen med formeln:

Inom = S / (1,73 U)

Här är 1,73 roten av 3 (används för att beräkna en trefaskrets), U är spänningen, beroende på inkluderingen av motorn (triangel eller stjärna) och antalet volt i nätverket (220, 380, 660, etc.). Även om i vårt land finns 380V oftast.

Om spänning eller effekt och resistans är kända

Men det finns problem när du känner till spänningen på kretsens sektion och storleken på belastningen, sedan för att hitta strömstyrkan utan ström, använd Ohms lag, med dess hjälp beräknar vi strömstyrkan genom motstånd och spänning.

I = U/R

Men ibland händer det att du behöver bestämma strömstyrkan utan spänning, det vill säga när du bara känner till kretsens kraft och dess motstånd. I detta fall:

P = UI

Dessutom, enligt samma Ohms lag:

U = IR

Den där:

 P = I²*R

Så beräkningen utförs enligt formeln:

jag²= P/R

Eller ta uttrycket på höger sida av uttrycket under roten:

I = (P/R)^1/2

Om EMF är känd, internt motstånd och belastning

Trickstudentproblem inkluderar fall då du får EMF-värdet och strömkällans inre motstånd. I det här fallet kan du bestämma strömmen i kretsen enligt Ohms lag för hela kretsen:

I = E / (R + r)

Här är E EMF, r är strömkällans inre motstånd, R är belastningen.

Joule-Lenz lag

En annan uppgift som kan kasta även en mer eller mindre erfaren elev i stupor är att bestämma strömstyrkan, om tiden, motståndet och mängden värme som genereras av ledaren är kända. För att göra detta, kom ihåg Joule-Lenz lag.

Dess formel ser ut så här:

Q = I²Rt

Gör sedan beräkningen så här:

jag²= QRt

Eller rota den högra sidan av ekvationen:

I = (Q/Rt)^1/2

Några exempel

Som en slutsats föreslår vi att konsolidera den information som erhållits om flera exempel på uppgifter där du behöver hitta den nuvarande styrkan.

1 uppgift: Beräkna I i en krets med två motstånd i seriekoppling och parallellkoppling. R-motstånd 1 och 2 Ohm, 12 volt strömförsörjning.

Det framgår av villkoret att du behöver ange två svarsalternativ för vart och ett av anslutningsalternativen. Sedan, för att hitta strömmen i seriekoppling, lägg först till resistanserna i kretsen för att få summan.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 ohm

Sedan kan du beräkna strömstyrkan enligt Ohms lag:

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

När två element är parallellkopplade kan Rtotal beräknas enligt följande:

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

Därefter kan ytterligare beräkningar utföras enligt följande:

I = 12 * 0,67 = 18A

Uppgift 2: beräkna strömmen med en blandad anslutning av elementen. Vid utgången av strömförsörjningen är 24V, och motstånden är: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Först och främst måste du hitta R-summan för R2 och R3 parallellkopplade med samma formel som vi använde ovan.

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

Nu ser diagrammet ut så här:

Därefter hittar vi strömmen enligt samma Ohms lag:

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

Nu vet du hur du hittar strömstyrkan genom att känna till wattal, resistans och spänning. Vi hoppas att de medföljande formlerna och räkneexemplen har hjälpt dig att bemästra materialet!

Du vet förmodligen inte:

• Hur man beräknar kabeltvärsnitt
• Hur man konverterar ampere till kilowatt
• Hur man hittar en tråd i en vägg