Зная мощность и напряжение выяснить ток

В связи с глобальным развитием технологий обширное использование в электронике получили светодиоды. Они владеют обилием особенностей, из которых можно выделить компактность и колоритное свечение. Кроме номинального тока, который является их основным параметром, необходимо знать рабочее напряжение светодиодов. Этот параметр нередко применяют для проведения расчетов. Если верно подобрать характеристики устройства, можно продлить срок его службы. Напряжение для светодиода является различием потенциалов на p-n-переходе, что отмечается в паспортных данных устройства. Бывают случаи, когда нет инфы о определенном изделии, тогда появляется вопрос: «Как найти падение напряжения на светодиоде?».

Определение тока

Для воплощения этого есть несколько способов. Разглядим более обычный из них. Дабы найти номинальный ток светодиода, будет нужно наличие тестера, именуемого мультиметром. Таковой способ также применяется для обыденных диодов.

Измерение силы тока светодиода

Тестирование проводится следующим образом:

• Щупы мультиметра подключаются плюсовым выводом к аноду, а минусовым к катоду.
• Анодный вывод у светодиода делается длиннее, чем катодный.
• Прозванивать можно светодиоды, у каких маленькое напряжение питания. Если у них большая мощность, использовать таковой способ нельзя.

Лучше пользоваться испытанным методом измерения черт устройства. Для этого пригодятся:

• блок питания, рассчитанный на 12 В;
• мультиамперметр;
• неизменные резисторы – 2,2 и 1 кОм, также 560 Ом;
• переменный резистор – 470–680 Ом;
• вольтметр, лучше цифровой;
• провода для коммутации схемы.

Как и в прошлом случае, будет нужно выяснить полярность диодика. Если по его выводам неясно, где «+» и «-», тогда придется к одному из выводов подсоединить резистор 2,2 кОм. После чего необходимо подключить светодиод к блоку питания. При его свечении необходимо отключить питание и промаркировать подходящий выход «+».

Сейчас необходимо поменять резистор 2,2 кОм на 560 Ом. В эту цепь последовательно подсоединяется переменный резистор, также миллиамперметр для проведения замера. Вольтметр, у которого разрешение 0,1 В, подключается параллельно светодиоду. После чего нужно установить наибольшее сопротивление у переменного резистора.

Мультиметр для замера силы тока и напряжения светодиода

Можно подсоединить собранную схему к блоку питания, соблюдая полярность. После включения у светодиода будет блеклое свечение. Сопротивление равномерно понижают и смотрят за вольтметром. Определенный промежуток времени напряжение будет расти до 0,5 В, расти будет и ток, что оказывает влияние на повышение яркости светодиода. Нужно фиксировать показания каждые 0,1 В. Лучший рабочий ток будет достигнут, когда величина напряжения станет расти медлительнее силы тока, а яркость закончит возрастать.

Как выяснить падение напряжения?

Для того дабы найти, на сколько вольт светодиод, можно пользоваться теоретическим и практическим способами. Они оба неплохи и используются зависимо от ситуации и трудности испытуемого устройства.

Теоретический способ

Для анализа черт светодиода таким методом огромную подсказку дают габариты устройства, цвет и форма его корпуса. Примеси разных хим частей вызывают свечение кристаллов от красного до желтоватого цвета. Естественно, если видна раскраска корпуса, тогда можно найти некоторые характеристики светодиода по внешнему облику. Но при его прозрачности придется пользоваться мультиметром. Выставляем тестер на «обрыв» и щупами прикасаемся к выводам светодиода. Ток, проходящий через светодиод, вызывает слабенькое свечение кристалла.

Типы и виды светодиодов

В состав этих изделий входят разные полупроводниковые металлы. Этот фактор и оказывает влияние на падение напряжения на p-n-переходе. Дабы обозначить такие свойства, независимо от марок и производителей светодиода, их окрашивают в разные цвета. Но стоит знать, что непосредственно утверждать, на сколько вольт светодиод, делая упор лишь на его расцветку, будет ошибочно. Цвета этих устройств дают ориентировочные значения для проведения измерений. Примерные характеристики по цветовому признаку приведены в таблице.

Примерные свойства светодиода можно найти по цвету его корпуса и размерам

На прямое напряжение светодиода не действуют габариты либо варианты корпуса, но может проглядываться количество кристаллов, которые источают свет и соединяются последовательно. Бывают виды частей SMD, где люминофор прячет цепочку кристаллов.

В корпусе SMD-светодиода последовательно соединяются три кристалла белоснежного цвета. Более нередко они используются в лампах на 220 В китайского производства. Из-за того, что такие светодиоды начинают демонстрировать реакцию только от 9,6 вольт, протестировать их мультиметром не получится, так как его батарейка питания рассчитана на 9,5 В.

На теоретическом уровне можно пользоваться вебом, скачав специальную программку datasheet, в поисковике которой вписать известные характеристики светодиода, его цвет. Это дозволит отыскать ориентировочные свойства, где падение напряжения и значения тока могут быть неточными.

Практический способ

Проведение тестирования практическим методом позволяет получить более четкие значения силы тока и падения напряжения. Рассчитанная таким макаром черта устройства позволяет неопасно и долговременно применять его по предназначению. Для получения неведомых характеристик будет нужно вольтметр, мультиметр, блок питания, рассчитанный на 12 В, резистор от 510 Ом.

Принцип измерений аналогичен описанному чуть повыше для тестирования светодиода на номинальный ток. Нужно собрать схему с резистором и вольтметром, после этого наращивать равномерно напряжение до начала свечения кристалла. При достижении яркости высшей точки показания замедляют рост. Можно снимать с экрана номинальное напряжение светодиода.

При 1,9 вольт может отсутствовать свечение. В данном случае нередко проверяется инфракрасный диодик. Дабы это уточнить, нужно перевести излучатель в телефонную камеру. Если будет видно на дисплее белоснежное пятно, то это и есть инфракрасный диодик.

Схема проверки падения напряжения на светодиоде

Если нет способности применить блок питания на неизменные 12 В, можно применять батарейку «Крона», рассчитанную на 9 вольт. При отсутствии перечисленных выше источников питания прекрасно подойдет стабилизатор сетевого напряжения, который может выдавать нужное выпрямленное напряжение, только будет нужно поновой высчитать номинал сопротивления резистора, задействованного в схеме. В данном случае также необходимо увеличивать напряжение до засвечивания светодиода. Напряжение, при котором произойдет свечение, и будет номинальным, на которое он рассчитан.

При неведомых свойствах светодиода непременно нужно рассчитывать его значения номинального тока и падения напряжения, дабы предупредить резвый выход из строя.

Как высчитать мощность, силу тока и напряжение: связи величин

Современный мир и электричество понятия неделимые. В данной статье вы узнаете: что общего между водой и напряжением; какая связь между током и сопротивлением; почему работа лампочки характеризуется мощностью

Как выяснить ток, зная мощность и напряжение?

В металлах, из которых изготовлены провода, находятся свободные электроны, участвующие в работе. На клеммах источника тока создается сила, заставляющая заряды передвигаться по проводнику. Эта сила именуется электродвижущей (э. д. с.). В неизменных цепях электроны выходят из источника с одной клеммы и «втягиваются» другой. При движении электронов совершается какая-то работа, зависящая от напряжения и тока. Связь силы тока с мощностью и напряжением видна в формуле:

P = UI,

где P – мощность, Вт; U – напряжение, В; I – ток, А.

Что такое ток? Для наглядности возьмем несколько рек, вода в каких течет с одинаковой скоростью. Но русло у всех различное: одни реки широкие, другие узенькие, какие-то глубочайшие либо маленькие. Понятно, что объем воды, проходящий через контрольную точку, у всех будет различным. Выходит, что чем поглубже либо обширнее река, тем большее воды проходит по ней.

То же самое относится к электронам – чем больше их проходит через точку на проводнике, тем больший ток мы имеем. В отличие от рек, которые в половодье могут разливаться, излишек носителей заряда не может выходить за границы провода. Как высчитать пропускную способность кабеля разглядим в последнем подзаголовке.

Сравним зависимость силы тока от мощности и напряжения . Для этого воспользуемся приведенной выше формулой.

Внимание! Эта формула создана для неизменного тока. Отличие от переменного напряжения будет рассмотрено в следующем подзаголовке.

Поначалу все значения следует привести к единой системе. Если мощность выражена в киловаттах либо милливаттах, их необходимо перевести в ватты. В одном киловатте 1 000 ватт. В одном ватте содержится 1 000 милливатт. То же самое относится и к напряжению. Если переработать формулу в таковой вид: I = , то можно высчитать ток. К примеру, есть утюг мощностью 1,2 кВт, как выяснить ток?

Вольтметром измеряем напряжение в розетке, если устройства нет, можно считать его равным 220 В. Киловатты утюга переводим в ватты, получаем 1 200 ватт. Эти значения вставляем в формулу:

Электричество

Электричество – это природное явление, подтверждающее существование, взаимодействие и движение электрических зарядов. Электричество в первый раз было найдено еще в VII веке до н.э. греческим философом Фалесом. Фалес направил внимание на то, что если кусок янтаря пошеркать о шерсть, он начинает притягивать к для себя легкие предметы. Янтарь на древнегреческом – электрон.

Вот так и представляю для себя, посиживает Фалес, трет кусочек янтаря о свой гиматий (это шерстяная верхняя одежка у старых греков), а потом с озадаченным видом глядит, как к янтарю притягиваются волосы, клочки нитей, перья и обрывки бумаги.

Данное явление именуется статическим напряжением. Вы сможете повторить данный опыт. Для этого хорошо пошеркайте шерстяной тканью обыденную пластмассовую линейку и поднесите ее к маленьким картонным кускам.

Необходимо подчеркнуть, что длительное время это явление не изучалось. И исключительно в 1600 году в собственном сочинении «О магните, магнитных телах и о большенном магните – Земле» британский естествоиспытатель Уильям Гилберт ввел термин – электричество. В собственной работе он обрисовал свои опыты с наэлектризованными предметами, также установил, что наэлектризовываться могут и другие вещества.

Дальше в протяжении 3-х веков самые передовые Исследователи мира изучат электричество, пишут трактаты, определяют законы, изобретают электрические машины и исключительно в 1897 году Джозеф Томсон открывает 1-ый вещественный носитель электричества – электрон, частичку, благодаря которой вероятны электрические процессы в субстанциях.

Электрон – это простая частичка, имеет отрицательный заряд приблизительно равный -1,602·10-19 Кл (Кулон). Обозначается е либо е–.

Как выяснить напряжение, зная силу тока?

Опять побеседуем о неизменном напряжении. Напряжение – это сила, действующая на заряженные частички, заставляющая их двигаться. Вернемся к реке. Даже если она будет широкой и глубочайшей, но вода в ней не будет двигаться, она не сумеет совершать какую-то работу. Движение воды происходит из-за перепада уровней поверхности земли. Чем больше разница между уровнями дна на каком-то участке, тем резвее будет поток, и тем огромную работу может совершать вода.

Напряжение в каком-то смысле можно сопоставить с таким перепадом: чем выше напряжение при одном и том же токе, тем большей мощностью обладает энергия, проходящая по проводнику. При неизменном напряжении электроны движутся всегда в одном направлении, но есть более сложные схемы конфигурации напряжения либо тока:

• переменный;
• повторяющийся;
• синусоидальный;
• квазистационарный;
• частотный;
• пульсирующий;
• однонаправленный.

Эти разновидности нередко сопутствуют друг дружке. Так в домашней сети используются сходу три разновидности: переменный, повторяющийся, синусоидальный. Переменное напряжение показывает на обратные знаки напряжения в течение 1-го периода. Происходит это следующим образом: напряжение от ноля подымается до наибольшего положительного значения, потом опускается до ноля и опускается до наибольшего отрицательного значения. Так как такие конфигурации происходят за равный промежуток времени, их именуют повторяющимися. Плавные переходы носят синусоидальный вид, что соответствует наименованию такового тока.

Переменное напряжение может быть:

• однофазовым;
• двухфазным;
• трехфазным.

В первом случае есть фазный и нулевой провод. При подключении нагрузки электроны движутся то в одном направлении, то в другом. Дабы найти соотношение напряжения и мощности в переменном токе применяют среднеквадратическое значение. Оно определяется по нагреванию нагрузки 1-го и такого же номинала. Поначалу пропускают неизменный ток 1-го напряжения в течение определенного времени и замеряют температуру нагрева испытуемого тела. Потом опытным методом подбирают такое переменное напряжение, при котором за то же время происходит такое же нагревание.

Для однофазового переменного тока оно будет меньше в от амплитудного значения. Другими словами в сети вольтметр указывает 220 В среднеквадратическое значение, а амплитудное будет составлять 311 В.

Пояснение! На переменное напряжение сильное воздействие оказывает емкость и индуктивность, снижая полезную мощность, но в этой статье мы тщательно это не будем разбирать.

Двухфазный ток может быть или сдвинутым, как, к примеру, взятые две фазы у трехфазной сети, или обратным. В последнем случае фазы работают таким макаром, что наибольшее положительное значение одной фазы, соответствует наибольшему отрицательному значению другой.

Для сотворения вращающегося магнитного поля используют трехфазную сеть. Обычно к ней подключают электродвигатели. Если обмотки соединены по схеме треугольника, то суммарная мощность каждой фазы будет равна линейной. При подключении по схеме звезда суммарная мощность будет в больше линейной. Схема подключения электродвигателя указана на его шильдике (табличке).

Определение напряжения при известном токе и мощности, осуществляется по той же формуле. Если определяется трехфазное напряжение, то следует учесть схему подключения нагрузки и добавлять либо нет коэффициент .

Расчет тока, исполняем без помощи других

Если известны электро-потребители в квартире либо доме, нужно выполнить легкие расчёты, дабы верно смонтировать схему электроснабжения.

Подобные расчёты производятся для производственных целей: определения нужной площади сечения жил кабеля при осуществлении подключения промышленного оборудования (разных промышленных электрических движков и устройств).

Расчет электрических цепей

Напряжение

Дабы вынудить передвигаться заряженные частички от 1-го полюса к другому нужно сделать между полюсами разность потенциалов либо – Напряжение. Единица измерения напряжения – Вольт (В либо V). В формулах и расчетах напряжение обозначается буковкой V. Дабы получить напряжение величиной 1 В необходимо передать между полюсами заряд в 1 Кл, совершив при всем этом работу в 1 Дж (Джоуль).

Для наглядности представим резервуар с водой расположенный на некоторой высоте. Из резервуара выходит труба. Вода под естественным давлением покидает резервуар через трубу. Давайте условимся, что вода – это электрический заряд, высота водяного столба (давление) – это напряжение, а скорость потока воды – это электрический ток.

Таким макаром, чем больше воды в баке, тем выше давление. Аналогично с электрической точки зрения, чем больше заряд, тем выше напряжение.

Начнем сливать воду, давление при всем этом будет уменьшаться. Т.е. уровень заряда опускается – величина напряжения миниатюризируется. Такое явление можно следить в фонарике, лампочка светит все тусклее по мере того как разряжаются батарейки. Направьте внимание, чем меньше давление воды (напряжение), тем меньше поток воды (ток).

Как высчитать мощность, зная силу тока и напряжения?

Разобравшись с током и напряжением, уже будет легче посчитать мощность, используя все ту же формулу. Но для переменного тока различают несколько мощностей:

• моментальная;
• активная;
• реактивная;
• полная.

Моментальная мощность рассчитывается в момент измерения и может сильно отличаться от полной мощности. Активной именуют полезную мощность, которая определяется по формуле:

Косинус фи в синусоидальном токе является коэффициентом мощности, выражается в процентах от 0 до 100 либо цифрах от 0 до 1. Указывает сдвиг фаз между током и напряжением. Для трехфазной сети общая активная мощность складывается из отдельных фазных мощностей.

Реактивная мощность учитывает расход энергии на реактивную нагрузку (индуктивность, конденсатор, обмотка электродвигателя), которая опять ворачивается к источнику. Для этого применяется формула:

Полная мощность состоит из активной и реактивной, при этом реактивная может иметь отрицательный либо положительный символ.

Как найти потребляемую мощность цепи, имея тестер, который измеряет сопротивление?

Не считая перечисленных формул, еще есть и другие, к примеру, такие:

С помощью их можно выяснить мощность, не имея данных о напряжении либо токе. Необходимо отметить, что сопротивление измеряется в Омах.

Осторожно! При измерении сопротивления цепи в ней не должно быть электричества.

Если сопротивление понятно, тогда можно выяснить, как высчитать нагрузку по току . Для этого

где R – сопротивление нагрузки, P – мощность нагрузки, I – ток нагрузки. Но нагрузки, содержащие емкость либо индуктивность, таким методом нельзя высчитать. Также не получится выяснить мощность лампы накаливания, измерив сопротивление ее нити, так как вольфрам при нагревании наращивает свое сопротивление.

Косинус фи для разных потребителей – таблица

Калькулятор мощности для собственных

Тут вы сможете выполнить вычисления онлайн без применения формул и арифметических действий. Просто введите ваши начальные данные в таблицу и нажимайте кнопку “Рассчитать ток”.

А в заключение припоминаю, что для ваших вопросов сотворен раздел комментариев. Задавайте их, я отвечу.

Видео: КАК УЗНАТЬ МОЩНОСТЬ И НАПРЯЖЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА