Обладатели квартир, личных домов и других электрифицированных объектов нередко сталкиваются с вопросом определения значений главных электрических величин, так как высчитать мощность по допустимой силе тока и известному напряжению либо решить оборотную задачку не до боли просто.
Прямое использование известного закона Ома без учета особенностей бытовых сетей и устройств может привести к неправильному результату.
В этом материале мы разберемся, что такое мощность и поведаем о том, как вычислить этот показатель.
Главные понятия величин
Электротехнические расчеты базируются на общеизвестных соотношениях между силой тока (I, Ампер), величиной напряжения (U, Вольт), значения мощности (P, Ватт) и сопротивления (R, Ом). Практические расчеты обычно требуют познания значений первой тройки.
Числовых выражений перечисленных величин, предупредим, недостаточно – необходимы дополнительные свойства, раскрывающие режим электропотребления.
Сила электрического тока
Расчет достаточного сечения жил и номинала автоматического выключателя для определенной ветки электросети проводят согласно значению очень вероятной для этого участка силы тока. Это нужно для предотвращения ситуации возгорания проводки, что нередко приводит к появлению пожара.
Рабочие характеристики автоматов и УЗО выбирают согласно нормативным требованиям. Для определения допустимого сечения жил зависимо от очень вероятной силы тока нужно применять таблицу, предоставленную производителем продукции, так как кабеля в большинстве случаев произведены по ТУ, а не по ГОСТ.
Имея одинаковую маркировку, кабеля, произведенные по ГОСТу (слева) и по ТУ (справа) отличаются как зрительно, так и по главным чертам
Так как высчитать силу электрического тока можно по потребляемой устройствами мощности и напряжению сети, то нужно верно найти значения этих 2-ух характеристик.
Напряжение в бытовых сетях
Многие обладатели квартир считают, что стандартное напряжение в фазе для бытовых нужд примерно равно 220 В. В большая часть случаев это вправду так. Хотя по ГОСТ 29322-2014 с 01.10.2015 в границах Русской Федерации был должен произойти переход на совместимую со странами ЕЭС систему 230 В.
Отклонение в 5% от образца является допустимым на хоть какой срок, а 10% – на период, не превосходящий 1 час. Таким макаром по старенькым правилам значение напряжения может колебаться в спектре от 198 до 242 В, а по действующему ГОСТу – от 207 до 253 В.
Также есть случаи, когда напряжение в сети долгое время существенно ниже нормативного. Такая ситуация появляется тогда, когда суммарная мощность присоединенных к ветке электроприборов еще выше запланированной и при включении большинства из них происходит «просадка сети».
Эта неувязка появляется в зоне ответственности организаций, отвечающих за поставку электроэнергии, и связана она с перегрузкой распределительных трансформаторов, изношенностью подстанций либо с недостающим сечением проводов.
Пониженное входное напряжение приводит не только лишь к изменению параметра силы тока и вероятному срабатыванию защиты, но и к резвой поломке электроприборов, содержащих асинхронные электродвигатели либо сложную электронику
Для выяснения значения реального напряжения необходимо временами проводить замеры с внедрением вольтметра. Если характеристики сильно «гуляют», то нужно использование стабилизатора либо более дорогого преобразователя с функцией накопителя электроэнергии.
Аспекты в понятии мощности электроприборов
Все потребляющие электричество устройства имеют таковой параметр как мощность. Чем больше этот показатель, тем больше энергии конфискует устройство из цепи.
Всего существует три вида мощности:
- Активная (P). Охарактеризовывает скорость перевода электроэнергии в другой вид, к примеру электромагнитный либо термический. Ее необходимо учесть при расчете необратимых издержек электроэнергии, а означает, и цены работы устройства. Единица измерения – Вт.
- Реактивная (Q). Охарактеризовывает энергию, которая идёт от источника (трансформатора) к реактивным элементам потребителя (конденсаторы, обмотки мотора), но позже фактически одномоментно ворачивается к источнику. Единица измерения – Вт либо вар (расшифровка – вольт-ампер реактивный).
- Полная (S). Охарактеризовывает нагрузку, которую потребитель налагает на элементы цепи. Ее применяют при вычислении площади сечения кабеля и выборе номинала автоматов, другими словами расчет силы тока создают по полной мощности всех присоединенных в цепь электроприборов. Единица измерения – Вт либо V*A (В*А – вольт амперы).
Все эти характеристики можно перечесть через угол сдвига фаз, который появляется между вектором напряжения и током (f):
К бытовым устройствам, у каких полная мощность может значительно превосходить активную, относят холодильники, стиральные машины, люминесцентные и некоторые энергосберегающие лампы, также блоки силовой электроники.
На движках обычно указывают активную мощность и коэффициент. В данном случае полная мощность рассчитывается так: S = P / cos(f) = 750 / 0.78 = 962 Вт
Также есть такое понятие как пиковая либо стартовая мощность. Дело в том, что для разгона движков нужна еще больше усилий, чем для поддержания их вращения. Потому при включении таких устройств как холодильник либо стиральная машина происходит краткосрочный всплеск нагрузки на участке цепи.
Стартовые токи могут быть выше рабочих в пару раз. При расчете нужного сечения кабелей и подборе номинала автомата следует это учесть.
Для этого необходимо найти устройство с большей различием стартовой и рабочей мощности и добавить ее к общему значению. Стартовые токи других устройств можно не учесть, так как возможность одновременного срабатывания на включение движков у различных потребителей фактически равна нулю.
Линейные и фазные соотношения
На данный момент получила распространение практика подключения бытовых объектов к трехфазным электросетям.
Это обусловлено по следующим причинам:
- Существенное потребление электроэнергии. В данном случае подведение однофазовой сети большой мощности будет очень нерационально из-за огромного сечения кабеля и высочайшей материалоемкости трансформатора.
- Наличие устройств, работающих от 3-х фаз. Реализация схемы подключения такового устройства к однофазовой цепи не очень ординарна и чревата помехами, которые появляются, к примеру, при старте асинхронного мотора.
Существует два метода подключения трехфазных устройств – «звезда» и «треугольник».
Принципные схемы передачи электроэнергии по трем фазам. Название «звезда» и «треугольник» они получили благодаря геометрической схожести с этими объектами
В цепях типа «звезда» линейные и фазные токи схожи, а линейное напряжение больше фазного в 1,73 раза:
Эта формула разъясняет известное соотношения напряжений для бытовых и низковольтных промышленных сетей частоты 50 Гц: 220 / 380 В (по новенькому ГОСТу: 230 / 400 В).
При соединении типа треугольник, напротив, напряжение совпадает, а линейные токи больше фазных:
Эти формулы можно использовать только при симметричной нагрузке фаз. Если потребление тока по кабелям отличается (несимметричный приемник), то расчеты проводят с внедрением правил векторной алгебры, а возникающий разглаживающий ток компенсируют за счет нейтрального провода. Но для сетей с присоединенными бытовыми устройствами такие случаи редки.
Связь главных величин
Часто встречающаяся задачка, с которой сталкиваются рядовые потребители, заключаются в расчетах реально действующей силы тока. Так как верно высчитать ампераж по известным значениям напряжения и мощности? Решить ее нужно при обосновании значений сечения жил и номинала автомата, имея техно информацию об устройствах, которые будут в эту цепь запитаны.
После вычисления силы тока нередко выбирают кабеля с минимальным допустимым сечением. Но это не всегда верно, так как такое решение приводит к значимым ограничениям по мере надобности прибавления новых электроприборов в сеть.
Время от времени нужно провести оборотные вычисления и найти какой суммарной мощности можно подключить приборы при известном напряжении и очень допустимой силе тока, которая ограничена уже имеющейся проводкой.
Решить эти две задачи для однофазовой цепи можно при помощи обычный формулы:
где S – суммарная полная мощность всех электропотребителей.
Радиальная диаграмма, отражающая закон Ома и выражающая зависимость мощности, силы тока, напряжения и сопротивления подходит для вычисления характеристик однофазовой цепи
Для решения задачи расчета силы тока по известным либо вычисленным значениям мощности и напряжения в трехфазной цепи нужно знать суммарную нагрузку, налагаемую на каждую фазу.
И нужное сечение жил кабеля, и мало допустимый номинал автомата подбирают по самой загруженной полосы, считая что:
Допустимую мощность для каждой из фаз можно вычислить по следующей формуле:
где I – очень допустимая сила тока для имеющейся проводки.
Выводы и полезное видео по теме
Вычисление силы тока по мощности для подбора сечения кабеля:
Определение потребляемой мощности групп электроприборов на примере личного дома:
Вычисление силы тока для определения характеристик проводки либо определение допустимой мощности в уже имеющейся цепи можно выполнить без помощи других. Для правильного решения намеченной цели нужно учитывать аспекты, возникающие на практике, а не только лишь применять известные формулы, которые работают при «безупречных» критериях.
Если появились вопросы по теме статьи либо вы сможете дополнить этот материал увлекательной информацией, пожалуйста, оставляйте свои комменты в расположенном ниже блоке.
Как посчитать мощность зная силу тока?
Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и назад пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.
Как посчитать мощность 3 х фазной сети?
Формула расчета мощности электрического тока
I = P/(U*cos φ), а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ), где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.
Как отыскать мощность зная силу тока и сопротивление?
В паспорте электроприбора обычно указывается его номинальная мощность и характеристики электрической сети, для работы с которой он предназначен. Имея в распоряжении эти данные, можно вычислить силу тока по формуле: I = P/U. Данное выражение вытекает из формулы для расчета мощности: P = IU.
Чему равно мощность?
Мо́щность — скалярная физическая величина, равная в общем случае скорости конфигурации, преобразования, передачи либо употребления энергии системы. В более узеньком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
Как высчитать автомат на 380?
Для этого применяется такая формула: I = P/(1,73 х U х cos φ), в какой напряжение U условно составляет 380 вольт, cos φ является коэффициентом мощности, средством которого активная и реактивная составляющие сопротивления нагрузки соотносятся между собой.
Читайте также Кто выдумал ток?
Как отыскать полную мощность?
Полная мощность (S)
Произведение действующего значения напряжения на действующее значение тока в цепи переменного тока именуется полной мощностью. Она является произведением значений напряжения и тока без учёта фазового угла. Единицей измерения полной мощности (S) является ВА, 1 ВА = 1 В х 1 А.
Сколько ватт в киловатт?
Переводим ватты в киловатты
1 киловатт = 1 * 1000 ватт = 1000 ватт. Из этого следует, что 2 киловатта = 2 * 1000Вт = 2000 ватт. Если же величина мощности равна 0,5 киловатт, то мощность в ваттах составит 0,5 * 1000Вт = 500 ватт. Если нужно посчитать, сколько в одном ватте киловатт, то расчёт осуществляется напротив.
Как высчитать ток по сопротивлению?
Сила тока (I) в проводнике прямо пропорциональна напряжению (U) на его концах и назад пропорциональна его сопротивлению (R). Формула для нахождения силы тока по закону Ома, если известны напряжение и сопротивление: I = U R > I=RU, где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.
Как отыскать мощность цепи?
Мощность электрического тока
- Мощность электрического тока это количество работы, совершаемой за секунду времени, либо скорость совершения работы.
- P = I*U. ( …
- U=IR.
- P = I*U =I*IR.
- Р = I2*R. ( …
- Р = I*U=U2/R (3)
- P = A/t.
Как отыскать мощность N?
Дабы вычислить мощность, нужно работу поделить на время, в течение которого совершена эта работа. мощность = работа/время. N = A/t, где N — мощность, A — работа, t — время выполненной работы.
Как отыскать мощность мотора?
Если при работающем движке счетчик делает 20 об/мин, помножьте эту цифру на 60 (количество минут в часу). Выходит 1200 оборотов в час. Разделите 1600 на 1200 (1.3) – это и есть мощность мотора.
Как найти секундную мощность?
Моментальная мощность — это мощность силы на этот момент времени. Nm=limΔt→0AΔt=A′. Хоть какой мотор либо механизм созданы для выполнения определенной механической работы, которую именуют полезной работой Ap.
Читайте также Как проверить силу тока мультиметром на батарейке?
Как высчитать мощность генератора формула?
Суммарную мощность можно расчитать путём обычного сложения мощностей отдельных потребителей, которые могут быть подключены к генератору. В этом случае полная электрическая мощность, измеряемая в ВА либо VA (Вольт-ампер) равна активной мощности, измеряемой в Вт либо W (Ватт).
