כיצד למצוא את חוזק הזרם במעגל

אחד המאפיינים העיקריים של מעגל חשמל הוא זרם. הוא נמדד באמפר וקובע את העומס על החוטים המוליכים, הצמיגים או המעגלים. ערך זה משקף את כמות החשמל שזרמה במוליך ליחידת זמן. ישנן כמה דרכים לקבוע זאת, תלוי בנתונים שאתה מכיר. בהתאם לכך, סטודנטים וחשמלאים מתחילים בגלל זה נתקלים לעתים קרובות בבעיות בעת פתרון משימות חינוכיות או מצבים מעשיים. במאמר זה נספר לכם כיצד למצוא את חוזק הזרם באמצעות כוח ומתח או התנגדות.

תוכן:

אם ידוע כוח ומתח
אם ידועים מתח או כוח והתנגדות
אם ידוע EMF, התנגדות פנימית ועומס ידועים
חוק ג'ול-לנץ
כמה דוגמאות

אם ידוע כוח ומתח

נניח שאתה צריך למצוא את חוזק הזרם במעגל, בעוד שאתה יודע רק את המתח וצריכת החשמל. ואז כדי לקבוע זאת ללא התנגדות, השתמש בנוסחה:

P = ממשק משתמש

לאחר הפשטות, אנו מקבלים נוסחה לחישובים

I = P / U

יש לציין כי ביטוי זה תקף למעגלי DC. אבל בחישובים, למשל, עבור מנוע חשמלי, נלקחים בחשבון עוצמתו המלאה או פי הקוסינוס. ואז עבור מנוע תלת פאזי ניתן לחשב כדלקמן:

אנו מוצאים ש P לוקח בחשבון את היעילות, לרוב הוא נמצא בטווח של 0.75-0.88:

P1 = P2 / η

כאן P2 הוא כוח הרשת הפעיל על המוט, η - יעילות,שני הפרמטרים הללו מציינים בדרך כלל את לוחית השמה.

אנו מוצאים את הכוח הכולל תוך התחשבות ב- cosФ (הוא מצוין גם על לוחית השמש):

S = P1 / cosφ

אנו קובעים את הצריכה הנוכחית על ידי הנוסחה:

Inom = S / (1.73 · U)

כאן 1.73 הוא השורש של 3 (המשמש לחישוב מעגל תלת פאזי), U הוא המתח, תלוי במנוע המדליק (משולש או כוכב) ומספר הוולט ברשת (220, 380, 660 וכו '). למרות שבמדינה שלנו, לרוב 380 וולט נמצא.

אם ידועים מתח או כוח והתנגדות

אבל יש בעיות כשאתה יודע את המתח במעגל ואת גודל העומס, ואז כדי למצוא את הזרם ללא חשמל, השתמש החוק של אוהםבעזרתו אנו מחשבים את חוזק הזרם באמצעות התנגדות ומתח.

I = U / R

אבל לפעמים קורה שאתה צריך לקבוע את חוזק הזרם ללא מתח, כלומר כשאתה יודע רק את כוח המעגל ואת ההתנגדות שלו. במקרה זה:

P = ממשק משתמש

יתר על כן, על פי אותו החוק של אוהם:

U = IR

זה:

P = i²* R

אז אנו מבצעים את החישוב לפי הנוסחה:

אני²= P / R

או קח את הביטוי בצד ימין של הביטוי מתחת לשורש:

I = (P / R)^1/2

אם ידוע EMF, התנגדות פנימית ועומס ידועים

לבעיות תלמידים עם מלכודת, ישנם מקרים שמקבלים לך את גודל EMF ואת ההתנגדות הפנימית של מקור הכוח. במקרה זה, אתה יכול לקבוע את חוזק הזרם במעגל על פי חוק אוהם למעגל שלם:

I = E / (R + r)

כאן E EMF, r הוא ההתנגדות הפנימית של מקור הכוח, ו- R הוא העומס.

חוק ג'ול-לנץ

משימה נוספת שאפילו סטודנט מנוסה פחות או יותר יכול להיכנס לסטה-רוח היא לקבוע את חוזק הזרם, אם ידוע זמן, התנגדות וכמות החום שמשחרר המוליך.על כך אנו נזכרים חוק ג'ול-לנץ.

הנוסחה שלו נראית כך:

ש = אני²Rt

ואז בצע את החישוב כדלקמן:

אני²= QRt

או הוסף את הצד הימני של המשוואה מתחת לשורש:

I = (Q / Rt)^1/2

כמה דוגמאות

לסיכום, אנו מציעים לתקן את המידע המתקבל בכמה דוגמאות למשימות בהן אתה צריך למצוא את העוצמה הנוכחית.

משימה אחת: חשב את I במעגל של שני נגדים לחיבור סדרתי ולחיבור מקביל. נגדים R 1 ו -2 אוהם, ספק כוח 12 וולט.

מהתנאי ברור כי עליך לתת שתי תשובות עבור כל אחד מגרסאות התרכובות. ואז, כדי למצוא את הזרם בחיבור סדרה, ראשית הוסף את ההתנגדות של המעגל בכדי לקבל את הסכום.

ר₁+ R₂= 1 + 2 = 3 אוהם

אז אתה יכול לחשב את העוצמה הנוכחית על פי החוק של אוהם:

I = U / R = 12/3 = 4 אמפר

עם חיבור מקביל של שני אלמנטים, ניתן לחשב את Rtotal באופן הבא:

Rtotal = (R1 * R2) / (R1 + R2) = 1 * 2/3 = 2/3 = 0.67

ואז ניתן לבצע חישובים נוספים כדלקמן:

I = 12 * 0.67 = 18A

משימה 2: חשב את הזרם לחיבור מעורב של אלמנטים. תפוקת אספקת החשמל היא 24 וולט, והנגדים הם: R1 = 1 אוהם, R2 = 3 אוהם, R3 = 3 אוהם.