Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Перевод ватт (Вт) в амперы (А)

Перевод ватт (Вт) в амперы (А)

Инструкция по использованию: Чтобы перевести ватты (Вт) в амперы (А), введите мощность P в ваттах (Вт), напряжение U в вольтах (В), выберите коэффициент мощности PF от 0,1 до 1 (для переменного тока), затем нажмите кнопку “Рассчитать”. Таким образом будет получено значение силы тока I в амперах (А).

  • Калькулятор Вт в А (постоянный ток)
  • Калькулятор Вт в А (1 фаза, переменный ток)
  • Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, линейное напряжение)
  • Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, фазное напряжение)

Калькулятор Вт в А (постоянный ток)

Формула для перевода Вт в А

Формула расчета силы тока в амперах через мощность и напряжение (постоянный ток)

Сила тока I в амперах (А) сети с постоянным током равняется мощности P в ваттах (Вт), деленной на напряжение U в вольтах (В).

Калькулятор Вт в А (1 фаза, переменный ток)

Формула для перевода Вт в А

Формула расчета силы тока в амперах через мощность и напряжение (1 фаза с переменным током)

Сила тока I в амперах (А) однофазной сети с переменным током равняется мощности P в ваттах (Вт), деленной на произведение коэффициента мощности PF и напряжения U в вольтах (В).

Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, линейное напряжение)

Формула для перевода Вт в А

Формула расчета силы тока в амперах через мощность и напряжение (3 фазы с линейным напряжением)

Сила тока I в амперах (А) трехфазной сети с линейным напряжением равна мощности P в ваттах (Вт), деленной на произведение коэффициента мощности PF, напряжения U в вольтах (В) и квадратного корня из трех.

Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, фазное напряжение)

Формула для перевода Вт в А

Формула расчета силы тока в амперах через мощность и напряжение (3 фазы с фазным напряжением)

Сила тока I в амперах (А) трехфазной сети с фазным напряжением равна мощности P в ваттах (Вт), деленной на утроенное произведение коэффициента мощности PF и напряжения U в вольтах (В).

Падение напряжения на проводах — расстояние от трансформатора до ламп или ленты

Нас часто спрашивают, можно ли светодиодные лампы на 12 вольт такой-то мощности в таком-то количестве отдалить от трансформатора на такое-то расстояние?

Общая рекомендация — это расстояние не должно превышать 5 метров. Это известный факт.

Но что делать, если требуется больше 5 метров? Часто из-за конструктивных ограничений невозможно уложиться в такое короткое расстояние.

Потери на проводах — суть проблемы

В некоторых ситуациях можно превратить число 5 в гораздо большее значение. Для этого нужно оценить падение напряжения на проводах.

Именно оно является причиной ограничений — сам провод имеет внутреннее сопротивление и поэтому «съедает» часть напряжения источника тока. И когда провод слишком длинный, может случиться так, что лампам останется такая малая часть исходного напряжения, что они не загорятся.

Читайте так же:
Диодные лампы горят с выключателем с подсветкой

Вторая часть проблемы — провод не просто «съедает» часть напряжения, а превращает его в тепло. Помимо того, что это просто бестолковое расходование электричества, так оно ещё и несёт в себе пожарную проблему — провод может нагреться слишком сильно.

Чтобы быть уверенным, что требуемые, например, 15 метров между трансформатором и лампой не принесут неприятностей, нужно оценить, сколько именно вольт потеряется на этих 15 метрах.

Рассчитать падение напряжения на проводе очень просто. Все необходимые для этого данные у Вас, как правило, есть: длина провода, суммарная мощность подключаемых ламп (ленты), напряжение питания и площадь поперечного сечения проводника. Нужно лишь дополнительно узнать удельное электрическое сопротивление материала, из которого изготовлен провод.

Формула для расчёта падения напряжения на проводах

Достаточно легко выводится простая общая формула для расчёта падения напряжения, применимая в любой ситуации.

Нам понадобится только закон Ома R = V ∕ I и формула связи электрической мощности, напряжения и силы тока W = V · I.

Также для оценки сопротивления провода нужно знать значение удельного электрического сопротивления [википедея] материала проводника.

Проведя простые выкладки, получим вот такую формулу, дающую оценку значения падения напряжения на проводах:

Оценка падения напряжения на проводах

Падение напряжения зависит от типа материала провода, сечения провода, его длины, мощности потребителей и напряжения источника питания. В этой формуле обозначено:

  • W — мощность в ваттах потребителей тока на конце провода;
  • V — напряжение источника тока в вольтах, как правило, 12 вольт или 24 вольта;
  • L — длина провода в метрах, т.е. удалённость потребителей от трансформатора;
  • S — площадь сечения провода в мм²;
  • ρ — значение удельного электрического сопротивление в Ом·мм²/м, для меди это примерно 0.018 Ом·мм²/м

Формула проста, но применима только в случае, если ожидаемое падение напряжения невелико, не более нескольких процентов, т.е. когда расстояние между трансформатором и потребителем не превышает 10 метров, а мощность менее 10-20 ватт.

В иных случаях следует воспользоваться более точной формулой:

Точное значение падения напряжения на проводах

Теперь, вычислив значение падение напряжения на проводах, мы можем оценить, какая мощность будет теряться — просто расходоваться на нагрев проводов. Нужно полученное значение падения напряжения умножить на мощность потребителей тока W и поделить на напряжение трансформатора V:

Читайте так же:
Как присоединить провода для лампочки

Оценка падения мощности на проводах

Если эта мощность получится слишком большой, то, очевидно, нужно увеличить толщину провода. Иначе можно получить различные неприятности вплоть до пожара.

Выводы

Как легко видеть из формул, чем толще провод, тем падение напряжения меньше.

При этом падение напряжения обратно пропорционально площади сечения проводника.

Также возможным решением проблемы может быть увеличение значения напряжения источника тока. Если, конечно, потребители тока это позволяют.

Падение напряжения на проводе линейно падает с увеличением напряжения источника тока.

Например, наши низковольтные лампы Е27 на 12-24 вольт одинаково светят и от 12 и от 24 вольт. И в этом случае имеет смысл перейти на трансформатор на 24 вольта.

Также становится понятно, что для мощных потребителей (порядка 100 ватт) понадобятся очень толстые провода.

Пример

Оценим падение напряжения на медном проводе сечением 1.5 мм² и длиной 20 м при 24 вольтах и мощности подключенной ленты 50 ватт.

Подставив в первую формулу эти значения, мы получим, что на проводах «потеряется» примерно 1 вольт и около 2 ватт. В принципе, это не много, но если есть возможность увеличить толщину провода, лучше это сделать.

Можно, конечно, увеличить напряжение источника тока, заложив падение напряжение, но это совсем не лучший выход. Например, если мощность светильников на конце провода 180 ватт, то падение напряжения на проводе составит уже 3.5 вольта, а мощности — 25 ватт. Светильникам останется только 20 вольт, и драйверы некоторых светильников от недостатка напряжения могут войти в нештатный режим работы и начать перегреваться, потребляя гораздо больше заявленной мощности (хотя светодиоды при этом будут выдавать ту же яркость), что только увеличит падения напряжения на проводе. В этой ситуации останется только гадать, что случится раньше — возгорание проводов или выход из строя светильников.

А для трансформаторов на 12 вольт падение напряжения и расход мощности будут ещё в два раза больше.

Единственное правильное решение — увеличить толщину проводника. Как уже было сказано, увеличиваем сечение провода в два раза — примерно в два раза уменьшаем потери на проводах.

Читайте так же:
Выключатель с подсветкой для светодиодных ламп решение

Разобранные примеры по теме Постоянный ток

Электрическая лампочка накаливания потребляет силу тока I = 0,2 А. Диаметр вольфрамового волоска d = 0,02 мм, температура волоска при горении лампы t = 2000 ºС. Определите напряженность E электрического поля в волоске. Удельное сопротивление вольфрама ρ = 5,6∙10 -8 Ом∙м, температурный коэффициент сопротивления α = 4,6∙10 -3 К -1 .

Допустим, что по проводнику, имеющему длину l и сечение S, течет ток I, тогда напряжение на концах проводника по закону Ома для участка цепи

.

Так как и , то, подставляя в закон Ома вместо U и R их выражения, получим:

Из этой формулы, в частности, следует, что с увеличением температуры проводника при неизменной плотности тока напряженность поля в проводнике возрастает, поскольку с ростом температуры возрастает ρ.

Вспомогательным соотношением служит формула зависимости сопротивления от температуры, позволяющая определить удельное сопротивление ρ вольфрамового волоска в нагретом состоянии. При температуре накала t оно равно:

С учетом этой зависимости формулу для напряженности электрического поля в раскаленном волоске можно окончательно переписать так:

Подставляя сюда числовые значения, получим .

Ответ:

Напряжение на шинах электростанции равно U = 10 кВ, расстояние до потребителя l = 500 км. Станция должна передать потребителю мощность Р = 100 кВт. Потери напряжения в проводах не должны превышать z = 4 %.. Вычислите массу медных проводов на участке электростанция – потребитель. Плотность и удельное сопротивление меди равны соответственно D = 8,9∙10 3 кг/м 3 и ρ = 1,7∙10 -8 Ом∙м. Какой должна быть масса проводов, если напряжение увеличить в два раза?

Массу провода m1 можно определить, зная материал провода, его сопротивление R и длину l линии. Действительно, если плотность материала провода равна D, удельное сопротивление ρ, то

так как длина провода вдвое больше расстояния l. Исключив из этих формул площадь S сечения, получим:

(1)

В задаче все величины, входящие в равенство (1), кроме R, известны, поэтому дальнейшее решение сводится к нахождению сопротивления проводов.

Делаем чертеж (рис. 1), на котором отмечаем сопротивление Rп потребителя, сопротивление Rл проводов линии электропередачи, напряжения на этих резисторах Uп и Uл, а также напряжение U на шинах электростанции. Поскольку оба резистора соединены между собой последовательно, то

(2)

Используя закон Ома для участка цепи и условие, что потери напряжения не должны превышать z %, для напряжения на проводах можно записать:

(3)

Еще одним вспомогательным уравнением является формула мощности

(4)

Найдя R из уравнений (2) – (4) и подставив его выражение в (1), с учетом числовых значений будем иметь:

Читайте так же:
Как подключить несколько лампочек через выключатель

Из полученного выражения видно, что масса проводов обратно пропорциональна квадрату напряжения на шинах электростанции, поэтому при увеличении напряжения в 2 раза массу проводов линии передачи можно уменьшить в 4 раза, и, следовательно,

Ответ:

В цепи, схема которой изображена на рис. 2, сопротивления всех резисторов известны и равны соответственно R1 = 2 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 2 Ом, R4 = 40 Ом, R5 = 10 Ом. Сила тока в резисторе R4 I4 = 0,5 А. Определите силу тока во всех остальных резисторах и напряжение на зажимах цепи.

Решение задачи значительно облегчается, если приведенную на рис. 2 схему заменить эквивалентной (рис. 3).

В задачах на сложное соединение большого количества резисторов расчеты в общем виде можно не производить. Проще для каждой величины сразу получать числовой ответ.

Найдем силу тока в резисторе R5. Она равна напряжению на разветвлении 4 – 5, деленному на R5:

Напряжение на зажимах цепи

Ответ: I1 = 7,5 А; I2 = 5 А; I3 = 2,5 А; I5 = 2 А; U = 40 В.

В схеме, изображенной на рис., сопротивления резисторов, емкость конденсатора и напряжение на зажимах цепи известны. Определите заряд на конденсаторе.

При расчете цепей постоянного тока, содержащих конденсаторы, следует обратить внимание на то, что постоянный ток через конденсатор не проходит. Поэтому режим данной цепи не изменится, если конденсатор из нее исключить. После этого получим схему, изображенную на рис. 5.

Чтобы найти заряд на конденсаторе, надо найти разность потенциалов на его обкладках: . Из рис. 4 видно, что

Общее сопротивление цепи

Сила тока в цепи равна:

Напряжение на участке бг:

Сила тока в верхней ветви участка бг, равная силе тока в резисторе сопротивлением , определится так:

Заряд на конденсаторе

Ответ: .

Сборник дидактических материалов по физике с образцами решений. Часть I , страница 6

На карточке изображена схема электрической цепи для питания электрической лампы через реостат от батареи аккумуляторов. Сопротивление реостата и лампы указаны в карточке. Используя эти данные и показания приборов, выполните задания, ответьте на вопросы.

1 Определите цену деления шкалы амперметра и указываемую им силу тока.

2 Определите цену деления шкалы вольтметра.

3 Каково напряжение на полюсах батареи?

4 Вычислите напряжение: а) на лампе; б) на реостате.

5 Какова плотность тока: а) в проводе реостата, если диаметр его проволоки 0,8мм; б) в нити лампы, если площадь поперечного сечения нити 0,08мм 2 ?

Читайте так же:
Как соединить светодиодную лампочку с проводом

6 Рассчитайте мощность тока: а) в лампе; б) в реостате.

7 Какое количество теплоты выделится за t мин: а) в лампе; б) в реостате? (Время t указано в карточках).

8 Какими станут напряжение, сопротивление и сила тока, если лампу включить параллельно реостату? При этом показания вольтметра уменьшатся на 30% (почему?).

9 Вычислите внутреннее сопротивление и э. д. с. батареи из сравнения показаний измерительных приборов при последовательном и параллельном соединениях лампы и реостата.

10 Что покажет амперметр, если между ним и реостатом включить аккумулятор с э. д. с. 1,2В и внутренним сопротивлением 0,2Ом: а) при направлении э. д. с., совпадающем с направлением э. д. с. основного источника; б) при противоположном направлении.


Вариант 3

/> />
Вариант 5


Вариант 7


Вариант 9


Вариант 11


Постоянный ток

Образец решения

На карточках изображена схема электрической цепи для питания электрической лампы через реостат от батареи аккумуляторов. Сопротивление лампы и реостата указаны на схеме, а измерительные приборы показывают силу тока в цепи и напряжение на полюсах батареи при замкнутом ключе. (Размеры изображения измерительных приборов на схеме намеренно увеличены для более свободного размещения делений и оцифровки шкал.)

Пример решения для карточки

1 Цена деления шкалы амперметра 0,02А

Сила тока в цепи:

2 Цена деления шкалы вольтметра 0,4В

3 Напряжение на полюсах батареи U=4,8В

4 Напряжение U=IR:

а) на лампе: Uл = 0,12А 10 Ом = 1,2В

б) на реостате: Up = 0,12A 30 Ом = 3,6В

5 Плотность тока j = I/S

а) в нити лампы: S = 0,08 мм 2

jл = 0,12А/(8 10 -8 м2 ) = 50 10 6 А/м 2

б) в проводе реостата:

S = 3,14d 2 /4 , S = 3,14 (8 10 -4 ) 2 / 4 м 2 = 5010 -8 м2

Jp = 0,12А/50 10 -8 м2 = 0,24 10 А/м 2

6 Мощность тока P = I 2 R:

а) в лампе: Pл = 0,12 2 А 2 10 Ом = 0,144 Вт

б) в реостате: Pл = 0,12 2 А 2 30 Ом = 0,432 Вт

7 Количество теплоты в джоулях: Q = J 2 Rt:

а) в лампе: Qл = 0,12 2 А 2 10 Ом 60 сек 8,6 Дж

б) в реостате: Qp = 0,12 2 A 2 30 Ом 60 сек 29 Дж

Так, для карточки №8 при последовательном соединение:

Inc = 0,12 A, Unc = 4,8 B, a Rnc = 10 Ом + 30 Ом = 40 Ом

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector