Jak najít proudovou sílu v obvodu

Jednou z hlavních charakteristik elektrického obvodu je proud. Měří se v ampérech a určuje zatížení vodivých vodičů, pneumatik nebo desek plošných spojů. Tato hodnota odráží množství elektřiny, která tekla ve vodiči za jednotku času. Existuje několik způsobů, jak to zjistit, v závislosti na datech, která znáte. V souladu s tím se studenti a začátečníci elektrikáři kvůli tomuto často setkávají s problémy při řešení vzdělávacích úkolů nebo praktických situací. V tomto článku vám řekneme, jak najít sílu proudu pomocí síly a napětí nebo odporu.

Obsah:

Pokud je známa energie a napětí
Pokud je známo napětí nebo výkon a odpor
Pokud je známa EMF, vnitřní odpor a zatížení
Joule-Lenzův zákon
Několik příkladů

Pokud je známa energie a napětí

Předpokládejme, že potřebujete najít proudovou sílu v obvodu, zatímco znáte pouze napětí a spotřebu energie. Pak jej určete bez odporu pomocí vzorce:

P = UI

Po jednoduchém získáme vzorec pro výpočty

I = P / U

Je třeba poznamenat, že tento výraz je platný pro stejnosměrné obvody. Při výpočtech se však například při elektromotoru zohledňuje jeho plný výkon nebo kosinus Phi. Poté lze pro třífázový motor vypočítat takto:

Zjistíme P s přihlédnutím k účinnosti, obvykle leží v rozmezí 0,75-0,88:

P1 = P2 / η

Zde P2 je činný čistý výkon na hřídeli, η - účinnost,oba tyto parametry obvykle označují typový štítek.

Zjistíme celkovou sílu s ohledem na cosФ (to je také uvedeno na typovém štítku):

S = P1 / cosφ

Aktuální spotřebu určujeme vzorcem:

Inom = S / (1,73 · U)

Zde je 1.73 kořen 3 (používá se pro výpočet třífázového obvodu), U je napětí, závisí na zapnutí motoru (trojúhelník nebo hvězda) a počtu voltů v síti (220, 380, 660 atd.). Ačkoli v naší zemi, 380V je nejčastěji nalezen.

Pokud je známo napětí nebo výkon a odpor

Existují však problémy, když znáte napětí na obvodu a velikost zátěže, pak pro zjištění proudu bez napájení použijte Ohmův zákon, s jeho pomocí vypočítáme proudovou sílu pomocí odporu a napětí.

I = U / R

Ale někdy se stane, že musíte určit proudovou sílu bez napětí, to znamená, když znáte pouze sílu obvodu a jeho odpor. V tomto případě:

P = UI

Podle Ohmova stejného zákona navíc:

U = IR

To:

P = i²* R

Výpočet tedy provádíme podle vzorce:

Já²= P / R

Nebo vezměte výraz na pravé straně výrazu pod kořenem:

I = (P / R)^1/2

Pokud je známa EMF, vnitřní odpor a zatížení

K problémům studentů se západkou existují případy, kdy vám je dána velikost elektromagnetického pole a vnitřní odpor zdroje energie. V tomto případě můžete určit aktuální sílu v obvodu podle Ohmova zákona pro celý obvod:

I = E / (R + r)

Zde E je EMF, r je vnitřní odpor zdroje energie a R je zatížení.

Joule-Lenzův zákon

Dalším úkolem, do kterého může vstoupit i více či méně zkušený student, je stanovení síly proudu, pokud je znám čas, odpor a množství tepla uvolněného dirigentem.Za to si vzpomínáme Joule-Lenzův zákon.

Jeho vzorec vypadá takto:

Q = I²Rt

Poté proveďte výpočet následujícím způsobem:

Já²= QRt

Nebo přidejte pravou stranu rovnice pod kořen:

I = (Q / Rt)^1/2

Několik příkladů

Na závěr vám doporučujeme opravit získané informace na několika příkladech úkolů, ve kterých je třeba najít aktuální sílu.

1 úkol: Vypočítejte I v řetězci dvou rezistorů pro sériové a paralelní připojení. Rezistory R 1 a 2 Ohm, napájení 12 V.

Ze stavu je zřejmé, že pro každou z variant sloučenin musíte dát dvě odpovědi. Poté, abyste našli proud v sériovém zapojení, nejprve sečtěte odpor obvodu, abyste získali součet.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 Ohm

Pak můžete vypočítat aktuální sílu podle Ohmova zákona:

I = U / R = 12/3 = 4 ampéry

S paralelním spojením dvou prvků lze Rtotal vypočítat takto:

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

Poté lze provést další výpočty následujícím způsobem:

I = 12 * 0,67 = 18A

2 úkol: vypočítat proud pro smíšené spojení prvků. Výstup napájecího zdroje je 24 V a rezistory jsou: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.