Πώς να βρείτε την τρέχουσα ισχύ σε ένα κύκλωμα

Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά ενός ηλεκτρικού κυκλώματος είναι το ρεύμα. Μετράται σε αμπέρ και καθορίζει το φορτίο στα αγώγιμα καλώδια, ελαστικά ή κυκλώματα. Αυτή η τιμή αντικατοπτρίζει την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που έχει ρέει στον αγωγό ανά μονάδα χρόνου. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να το προσδιορίσετε, ανάλογα με τα δεδομένα που γνωρίζετε. Κατά συνέπεια, οι μαθητές και οι αρχάριοι ηλεκτρολόγοι λόγω αυτού συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα κατά την επίλυση εκπαιδευτικών εργασιών ή πρακτικών καταστάσεων. Σε αυτό το άρθρο, θα σας πούμε πώς μπορείτε να βρείτε την ισχύ του ρεύματος μέσω ισχύος και τάσης ή αντίστασης.

Περιεχόμενο:

Εάν είναι γνωστή η ισχύς και η τάση
Εάν είναι γνωστή η τάση ή η ισχύς και η αντίσταση
Εάν EMF, είναι γνωστή η εσωτερική αντίσταση και το φορτίο
Νόμος Joule-Lenz
Μερικά παραδείγματα

Εάν είναι γνωστή η ισχύς και η τάση

Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να βρείτε την τρέχουσα ισχύ σε ένα κύκλωμα, ενώ γνωρίζετε μόνο την τάση και την κατανάλωση ισχύος. Στη συνέχεια, για να το προσδιορίσετε χωρίς αντίσταση, χρησιμοποιήστε τον τύπο:

P = UI

Μετά απλό, παίρνουμε έναν τύπο για υπολογισμούς

I = P / U

Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η έκφραση ισχύει για κυκλώματα DC. Όμως, για υπολογισμούς, για παράδειγμα, για έναν ηλεκτροκινητήρα, λαμβάνεται υπόψη η πλήρης ισχύς ή το συνημίτονο Phi. Στη συνέχεια, για έναν τριφασικό κινητήρα μπορεί να υπολογιστεί ως εξής:

Θεωρούμε ότι το P λαμβάνει υπόψη την απόδοση, συνήθως κυμαίνεται από 0,75-0,88:

P1 = P2 / η

Εδώ το P2 είναι η ενεργή καθαρή ισχύς στον άξονα, η - αποδοτικότητα,Και οι δύο αυτές παράμετροι υποδηλώνουν συνήθως την πινακίδα.

Βρίσκουμε τη συνολική ισχύς λαμβάνοντας υπόψη cosФ (αναφέρεται επίσης στην πινακίδα):

S = P1 / cosφ

Προσδιορίζουμε την τρέχουσα κατανάλωση με τον τύπο:

Inom = S / (1,73 · U)

Εδώ, το 1,73 είναι η ρίζα του 3 (χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του τριφασικού κυκλώματος), το U είναι η τάση, εξαρτάται από την ενεργοποίηση του κινητήρα (ένα τρίγωνο ή ένα αστέρι) και τον αριθμό των βολτ στο δίκτυο (220, 380, 660, κ.λπ.). Αν και στη χώρα μας, τα 380V βρίσκονται πιο συχνά.

Εάν είναι γνωστή η τάση ή η ισχύς και η αντίσταση

Υπάρχουν όμως προβλήματα όταν γνωρίζετε την τάση στο κύκλωμα και το μέγεθος του φορτίου, και στη συνέχεια να βρείτε το ρεύμα χωρίς χρήση ρεύματος Ο νόμος του Ωμ, με τη βοήθειά του, υπολογίζουμε την τρέχουσα ισχύ μέσω αντίστασης και τάσης.

I = U / R

Αλλά μερικές φορές συμβαίνει ότι πρέπει να προσδιορίσετε την τρέχουσα ισχύ χωρίς τάση, δηλαδή όταν γνωρίζετε μόνο την ισχύ του κυκλώματος και την αντίστασή του. Σε αυτήν την περίπτωση:

P = UI

Επιπλέον, σύμφωνα με τον ίδιο νόμο του Ohm:

U = IR

Οτι:

Ρ = θ²* Ρ

Έτσι, πραγματοποιούμε τον υπολογισμό σύμφωνα με τον τύπο:

Εγώ²= Ρ / Ρ

Ή πάρτε την έκφραση στη δεξιά πλευρά της έκφρασης κάτω από τη ρίζα:

I = (P / R)^1/2

Εάν EMF, είναι γνωστή η εσωτερική αντίσταση και το φορτίο

Σε μαθητικά προβλήματα με μια παγίδα, υπάρχουν περιπτώσεις όπου σας δίνεται το μέγεθος του EMF και η εσωτερική αντίσταση της πηγής ισχύος. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να προσδιορίσετε την τρέχουσα ισχύ στο κύκλωμα σύμφωνα με το νόμο του Ohm για ένα πλήρες κύκλωμα:

I = E / (R + r)

Εδώ το Ε είναι το EMF, το r είναι η εσωτερική αντίσταση της πηγής ισχύος και το R είναι το φορτίο.

Νόμος Joule-Lenz

Ένα άλλο καθήκον που ακόμη και ένας περισσότερο ή λιγότερο έμπειρος μαθητής μπορεί να εισέλθει σε ένα stupor είναι να προσδιορίσει τη δύναμη του ρεύματος, εάν είναι γνωστός ο χρόνος, η αντίσταση και η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται από τον αγωγό.Για αυτό θυμόμαστε Νόμος Joule-Lenz.

Η φόρμουλά του μοιάζει με αυτό:

Ε = Ι²Rt

Στη συνέχεια, πραγματοποιήστε τον υπολογισμό ως εξής:

Εγώ²= QRt

Ή προσθέστε τη δεξιά πλευρά της εξίσωσης κάτω από τη ρίζα:

I = (Q / Rt)^1/2

Μερικά παραδείγματα

Συμπερασματικά, προτείνουμε να διορθώσουμε τις πληροφορίες που λαμβάνονται σε διάφορα παραδείγματα εργασιών στις οποίες πρέπει να βρείτε την τρέχουσα ισχύ.

1 εργασία: Υπολογίστε το I σε ένα κύκλωμα δύο αντιστάσεων για σειριακή σύνδεση και παράλληλη σύνδεση. Αντίσταση R 1 και 2 Ohm, τροφοδοσία 12 volt.

Από την κατάσταση είναι σαφές ότι πρέπει να δώσετε δύο απαντήσεις για καθεμία από τις παραλλαγές των ενώσεων. Στη συνέχεια, για να βρείτε το ρεύμα σε σειρά, προσθέστε πρώτα την αντίσταση του κυκλώματος για να λάβετε το σύνολο.

Ρ₁+ Ρ₂= 1 + 2 = 3 Ω

Στη συνέχεια, μπορείτε να υπολογίσετε την τρέχουσα ισχύ σύμφωνα με το νόμο του Ohm:

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

Με παράλληλη σύνδεση δύο στοιχείων, το Rtotal μπορεί να υπολογιστεί ως εξής:

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

Στη συνέχεια, μπορούν να πραγματοποιηθούν περαιτέρω υπολογισμοί ως εξής:

I = 12 * 0,67 = 18Α

2 εργασία: υπολογίστε το ρεύμα για μια μικτή σύνδεση στοιχείων. Η έξοδος του τροφοδοτικού είναι 24V και οι αντιστάσεις είναι: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να βρείτε το κοινό R παράλληλα συνδεδεμένα R2 και R3, σύμφωνα με τον ίδιο τύπο που χρησιμοποιήσαμε παραπάνω.

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

Τώρα το κύκλωμα θα έχει τη μορφή:

Στη συνέχεια, βρίσκουμε το ρεύμα σύμφωνα με τον ίδιο νόμο του Ohm:

I = U / (R1 + Rpriv) = 24 / (1 + 1,5) = 24 / 2,5 = 9,6 Amps

Τώρα ξέρετε πώς να βρείτε την τρέχουσα ισχύ, γνωρίζοντας τη δύναμη, την αντίσταση και την τάση. Ελπίζουμε ότι οι παρεχόμενοι τύποι και τα παραδείγματα υπολογισμού σας βοήθησαν να μάθετε το υλικό!

Σίγουρα δεν ξέρετε: