Mebelhoff.ru

Мебель HOFF
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как найти силу тока

Параметры электрического тока всегда взаимосвязаны. Например, изменение величины нагрузки отображается на показателях других величин. Причем эти изменения подчиняются соответствующим законам, которые выражаются через формулы. Поэтому на практике для нахождения силы тока часто используют соответствующие формулы.

Через заряд и время

Вспомним определение (рис.1): электричество – это величина заряда, движимого силами электрического поля, преодолевающего за единицу времени условную плоскость проводника, называемую поперечным сечением проводника.

Определение понятия сила тока

Рис. 1. Определение понятия сила тока

Таким образом, если известен электрический заряд, прошедший через проводник за определенное время, то не трудно найти величину этого заряда прошедшего за единицу времени, то есть: I = q/t

Через мощность и напряжение

В паспорте электроприбора обычно указывается его номинальная мощность и параметры электрической сети, для работы с которой он предназначен. Имея в распоряжении эти данные, можно вычислить силу тока по формуле: I = P/U.

Данное выражение вытекает из формулы для расчета мощности: P = IU.

Через напряжение или мощность и сопротивление

Силу электричества на участке цепи определяют по закону Ома. Для этого необходимо знать следующие параметры: сопротивление и напряжение на этом участке. Тогда I = U/R. Если известна мощность нагрузки, то ее можно выразить через квадрат силы тока умноженной на сопротивление участка: P = I 2 R, откуда

Ток через мощность и сопротивление

Для полной цепи эту величину вычисляют по закону Ома, но с учетом параметров источника питания.

Через ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузку R

Применяя закон Ома, адаптированный для полной цепи, вы можете вычислить максимальный ток по формуле I = ε / (R+r′), если известны параметры:

  • внешнее сопротивление проводников (R);
  • ЭДС источника питания (ε);
  • внутреннее сопротивление источника, обладающего ЭДС (r′).

Закон Джоуля-Ленца

Казалось бы, что расчет силы тока по количеству тепла, выделяющегося в результате нагревания проводника, не имеет практического применения. Однако это не так. Рассмотрим это на примере.

Пусть требуется найти силу тока во время работы электрочайника. Для этого доведите до кипения 1 кг воды и засеките время в секундах. Предположим, начальная температура составляла 10 ºС. Тогда Q = Cm(τ – τ) = 4200 Дж/кг× 1 кг (100 – 10) = 378 000 Дж.

Закон Джоуля-Ленца

Рис. 2. Закон Джоуля-Ленца

Из закона Джоуля-Ленца (изображение на рис. 2) вытекает формула:

Ток из закона джоуля ленца

Измерив сопротивление электроприбора и подставив значения в формулу, получим величину потребляемого тока.

Электротехнические работы для промышленных объектов

Электромонтаж на объектах промышленного значения и замена износившейся проводки в рамках одного цеха или всего предприятия, плановая замена включателей и розеток, установка щитков должны учитывать всю специфику конкретного производства и нормы электротехнических работ.

Стоит отметить, что замена электроустановочных изделий должна отталкиваться от того, рассчитаны ли они на электрические перегрузки напряжения, ведь если нагрузка превышает показатели, контакты будут постоянно перегреваться, а со временем и выгорят вовсе. Это может стать причиной пожара на производстве или в цеху.

Выполнение электротехнических работ в производственных помещениях с повышенной концентрацией влажности, летучих веществ, едких газов, должно производиться монтером с применением герметичных розеток и включателей закрытого типа.

В том случае, если используются электроустановочные изделия открытого типа, то их монтируют на специальные подразетники шурупами с потайной головкой.

Все электротехнические и пусконаладочные работы электротехнического оборудования на производстве, строительных объектах и в энергетике возможны только с помощью специалистов профессиональных лицензированных компаний.

Для замены коммуникаций, устаревших единиц оборудования профессиональные сотрудники электромонтажных организаций в своей работе используют кабельно-проводниковое оснащение, автоматизационные средства и наилучшие расходные материалы.

Читайте так же:
Выключатель для настольной лампочки

Качество электротехнических работ должно:

  1. Быть безошибочным. Это возможно в том случае, если каждое звено системы работоспособно. В такой ситуации установки начинают работать с первого запуска, и через промежутки времени недоработки не выявляются.
  2. Учитывать безопасность электротехнических работ.
  3. Соответствовать требованиям комфортной эксплуатации в промышленном секторе.
  4. Также нужны подготовка проектной и финансовой документации и отчетности.
  5. Установка низковольтного оснащения.
  6. Электротехнические пусконаладочные работы для подключенного оборудования.
  7. Замена проводки в слаботочных и силовых сетях, а также в магистральных линиях.
  8. Электромонтаж освещения.
  9. Монтаж и установка заземлений любой сложности.

После окончания всех мероприятий проверяется работа, электротехническая лаборатория проводит испытания всех звеньев системы и выдает документ с заключением. В процессе монтажа специалисты обязательно предусматривают различные возможности для расширения сети в случае необходимости.

Наш современный мир сложно вообразить без электроэнергии. Мало кто из нас задумывается над техническими вопросами и живет, потребляя электроэнергию во благо. И потому, когда проводка выходит из строя, без капитальных электромонтажных работ не обойтись.

Грамотно проведенный ремонт позволит избежать удлинителей, которые могут стать причиной замыкания, т.к. они нагружают сеть.

Стоит отметить, что основные правила электротехнических работ – это не только замена автоматики и проводов, но еще и правильное планирование электрооборудования, что будет устанавливаться позже.

Особое внимание следует уделять электромонтажу на кухне и в ванной. Такие работы планируются заранее, и в конце не лишним будет замена щитка

Больше об особенностях электротехнической работеможно узнать на ежегодной выставке «Электро».

Электромонтажное производствоПроизводство электроустановочных изделийПроизводство электротехнического оборудования в России

Мощность и сила тока светодиодной лампы.

Приветствую всех любителей физики!Имею Lеd лампу на 220v мощностью 4.5w и потребляемым током 69mА, но произведя простые подсчеты по всем известным формулам выходит что лампа потребляет не 4.5w а гораздо больше!И так согласно формулы Р=U*I мы получаем Р=U*I=220*0,069=15,18 ВАТТА ВМЕСТО 4,5 Ватта?!Или применяя другую формулу I=Р/U зная напряжение и мощность I=Р/U=4.5/220=0,020 А или 20mА вместо 69mА заявленой производителем. Ребята подскажите почему так?Или я что то не понимаю или производитель нас дурит выдуманой экономичностью?Спасибо.

1133 сообщений
Откуда: Петербург
Кто: ier

1.Энергосберегающие лампы, для нас советских и россиян — вещь дикая и необычная. Вот "Navigator" — лампа из магазина. Написано 20 Ватт = 100 Ватт. Пример, я буду Вас уверять, что 4 =9. Это "ублюдочный" (простите, так говорили депутаты с высоких трибун) ход рекламы. Конечно, здесь речь идёт о световом потоке, о чём не говорит реклама. Теперь 20/220 = 0.09A — ток потребления лампы для газополных ламп это ещё большой ток.

2. А как Вы считали потребляемый ток для вашей лампы ? ( I = \frac {P> {U> = 0.02A = 0.069A?)

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15526 Count_May :

1.Энергосберегающие лампы, для нас советских и россиян — вещь дикая и необычная. Вот "Navigator" — лампа из магазина. Написано 20 Ватт = 100 Ватт. Пример, я буду Вас уверять, что 4 =9. Это "ублюдочный" (простите, так говорили депутаты с высоких трибун) ход рекламы. Конечно, здесь речь идёт о световом потоке, о чём не говорит реклама. Теперь 20/220 = 0.09A — ток потребления лампы для газополных ламп это ещё большой ток.

2. А как Вы считали потребляемый ток для вашей лампы ? ( I = \frac {P> {U> = 0.02A = 0.069A?)

Ваша лампа если Вы прикасаетесь горячая?

Если да, то вывод прост не ВСЯ энергия потребляемая Вашей лампой превращается в световую.

КПД Вашей лампы не плохое целых 30%

Бывает и наоборотю Простой пример. Лампа дневного света считается очень экономичной,

"люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как лампа накаливания на 100 Вт"

Но померьте ток такой лампы. 70 Ватт должны потреблять по расчёту 318 mА, а сколько потребяет на самом деле? Правильно больше 3-х Амперов! Почему? Существует так называемый мнимый ток который постоянно циркулирует через дроссель, но Ваш счётчик мнимых токов не учитывает. Поэтому многие пользуются этими экономичными лампами.

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15538 Do2 :

Ваша лампа если Вы прикасаетесь горячая?

Конечно горячая-любое устройство выделяет тепло!

КПД Вашей лампы не плохое целых 30%

http://www.alprof.info/articles/opisanie/svetodiodnie_lampochki_led_lampi_obshaia_informaciia/

Бывает и наоборотю Простой пример. Лампа дневного света считается очень экономичной,

"люминесцентная лампа 20 Вт даёт освещенность как лампа накаливания на 100 Вт"

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%81%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0

Но померьте ток такой лампы. 70 Ватт должны потреблять по расчёту 318 mА, а сколько потребяет на самом деле? Правильно больше 3-х Амперов! Почему? Существует так называемый мнимый ток который постоянно циркулирует через дроссель, но Ваш счётчик мнимых токов не учитывает. Поэтому многие пользуются этими экономичными лампами.

А может взять тестер и реально всё померить.

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15540 iskander :

А может взять тестер и реально всё померить.

Странно, Вы же не удивляетесь что та же лампа накаливания потребляет в 20! раз больше электроэнергии чем выдаёт света.

Если Вам хочется большего КПД (Коэффициент полезного действия) то Вам сюда

Если Ваш амперметр показывает 0,069 А и Вы уверены что это активная нагрузка, то умножив эти показания на 225 В Вам волей

неволей придётся согласиться, что Ваша покупка имет мощность в 15,5 Ватт хотите ли Вы это или нет.

Тут ещё одна ссылка где Вам могут профессионально ответить

Вы кота в мешке не покупали. Было написанно сколько будет потребляемый ток (0,07 А) и какова световая мощность.

4,4 Ватта в уме поделить на 220 Вольт не сложно, получаете 0,02 А.Вы покупатель Вы и сравнивайте.

Куда почикались 5 0милиампереов можно было спросить у продавца сразу при покупке. После драки кулаками не машут.

5 сообщений
Откуда: Vinnitsa
Кто: Электрик
Возраст: 42

#15554 Do2 :

Странно, Вы же не удивляетесь что та же лампа накаливания потребляет в 20! раз больше электроэнергии чем выдаёт света.

Если Вам хочется большего КПД (Коэффициент полезного действия) то Вам сюда

http://kincajou.dreamwidth.org/2872341.html

Если Ваш амперметр показывает 0,069 А и Вы уверены что это активная нагрузка, то умножив эти показания на 225 В Вам волей

неволей придётся согласиться, что Ваша покупка имет мощность в 15,5 Ватт хотите ли Вы это или нет.

Тут ещё одна ссылка где Вам могут профессионально ответить

http://pro-radio.ru/urbanism/10396-140/

Вы кота в мешке не покупали. Было написанно сколько будет потребляемый ток (0,07 А) и какова световая мощность.

4,4 Ватта в уме поделить на 220 Вольт не сложно, получаете 0,02 А.Вы покупатель Вы и сравнивайте.

Куда почикались 5 0милиампереов можно было спросить у продавца сразу при покупке. После драки кулаками не машут.

любой светодиод подключают последовательно ограничителю тока обычно резистор ставят(смотрите в учебнике характеристики в а х диодов) в лампе вашей этот резистор тоже присутствует и потребляет ватты которые производитоелю неохота указывать на коробке и еще если у вас в квартире нет стабилизатора напряжения достаточно кому нибудь подключить сварку и вашей лампе конец

Присоединяюсь к первоночальному вопросу!

Купил светодиодный прожектор производства ASD, маркировка на прожекторе и в паспорте указана 10 Вт. Открываю блок питания, а там блок на выходе по маркировке 12 вольт и предельный ток 300 мА. Замерил прибором напряжение 12 вольт, при постоянном токе 270 мА. таким образом Мощность равна 12х0,27=3,27. То есть вместо 10 Вт обещенных имею мощность 3,27 Вт.

Думаю эту задачку пора отослать прокурору! Или кто-нибудь меня попробует переубедить?

Приветствую всех, работаю в рекламе, часто сталкиваюсь со светодиодами. Отвечу на вопрос по мощности: то, что пишут на этикетках св-х ламп (например 10Вт) — это мощность самих светодиодов (т.е. мощность на св. диодах после преобразователя напряжения (БП)). А номинальный ток, это общий ток, потребляемый из сети 220В. По правилах, производитель обязан писать так: 10Вт — мощность светодиодов; 100мА — номинальный входной ток. Около половины общей мощности — это тепловые потери и потери в преобразователе.

Последние комментарии

На форуме

О проекте

2006-2017г. © Научно-Образовательный портал «Вся Физика»

Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс «Вся Физика»

Ход урока

I. Организационный момент (2 минуты)

ІІ. Инструктаж по правилам техники безопасности (2 минуты)

Инструкция по технике безопасности при проведении лабораторной работы «Измерение мощности и работы тока в электрической лампе»

  1. Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя.
  2. Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя.
  3. Размещайте приборы, материалы, оборудование на своём рабочем месте таким образом, чтобы исключить их падение или опрокидывание.
  4. При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.
  5. Следите за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях.
  6. При сборке экспериментальных установок используйте провода с наконечниками с прочной изоляцией без видимых повреждений.
  7. При сборке электрической цепи избегайте пересечения проводов.
  8. Источник тока к электрической цепи подключайте в последнюю очередь.
  9. Не прикасайтесь к находящимся под напряжением элементам цепей, лишённым изоляции.
  10. По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.

ІІІ. Выполнение лабораторной работы (25 минут)

Учитель рассказывает (и демонстрирует) порядок выполнения лабораторной работы:

  • собрать цепь из источника питания, лампы, амперметра и ключа, соединив всё последовательно;
  • подключить вольтметр параллельно лампе, замкнуть ключ и измерить напряжение ( U ) на лампе;
  • измерить амперметром силу тока ( І ) в цепи;
  • начертить в тетради схему собранной цепи и записать показания приборов;
  • вычислить мощность тока в лампе по формуле Р=UхI;
  • рассчитать работу тока в лампе по формуле А=UxIxt, измерив время ( t ) горения лампы в цепи;

схема

  • результаты измерений и расчётов физических величин записать в таблицу:

Проводник

Напряжение U, В

Сила тока I, А

Время t, сек

Мощность тока Р, Вт

Работа тока А, Дж

  • сделать вывод (написать, чему научились при выполнении работы).

Лаборант выдаёт учащимся оборудование (по 1 комплекту на группу).

Учащиеся выполняют практическую часть работы (собирают электрическую цепь), производят измерения напряжения, силы тока и времени, рассчитывают мощность и работу тока в лампе, и оформляют результаты.

Творческое задание №1 (5 мин.) (для групп, выполнивших основное задание лабораторной работы ранее других)

Взять две одинаковые лампочки и включить их в схему один раз последовательно, а другой раз – параллельно. Подсчитать мощность тока (Р1 и Р2), потребляемую лампочками в обоих случаях, и объяснить различия в полученных результатах.

схема

схема

Вывод. При параллельном соединении потребляемая мощность больше, чем при последовательном (Р2 > Р1), т.к. при параллельном соединении сопротивление цепи уменьшается (R2 < R1), следовательно, по закону Ома для участка цепи (І = U / R ), сила тока увеличивается (І2 > І1) при постоянном напряжении на полюсах источника тока.

ІV. Физ. пауза (2 мин.)

Учитель: «А сейчас проведём разминку, чтобы немного отдохнуть».

Упражнение 1 (для глаз) — служит профилактикой нарушения зрения:

  • вертикальные движения глаз вверх-вниз;
  • горизонтальные вправо-влево;
  • вращение глазами по часовой стрелке и против;
  • массаж век.

Упражнение 2 — необходимо для улучшения работы мозга:

  • потягивание за мочки сверху вниз;
  • потягивание ушной раковины вверх;
  • потягивание ушной раковины к наружи;
  • круговые движения ушной раковины по часовой стрелке и против;
  • перекрёстные движения – активизирует оба полушария головного мозга;
  • качание головой – улучшает мыслительную деятельность и мозговое кровообращения.

V. Творческое задание № 2 (7 мин.).

Учитель: Работу электрического тока или потребляемую электроэнергию определяют с помощью электросчётчика, но вам придётся «сыграть» его роль.

Электросчетчик

Узнайте (с помощью родителей) паспортные мощности любых 3-х имеющихся в квартире электрических приборов и примерное время их работы в течение суток (и месяца). Вычислите стоимость израсходованной ими за месяц электроэнергии (по образцу Примера).

(Для выполнения творческого задания №2 учитель сообщает ученикам действующий (на момент выполнения задания) тариф за 1 кВтч электроэнергии).

Пример. (с комментариями учителя 1 ученик решает на доске). Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Ежедневно утюгом пользуются в течение 20 минут. Рассчитайте работу тока за один месяц (30 дней) и стоимость израсходованной электроэнергии при тарифе 2,69 руб за 1 кВтч.

Значения потребляемой электрической мощности некоторых потребителей

Электрический приборМощность,Вт
Лампочка фонарика1
Сетевой роутер, хаб10…20
Системный блок ПК100…1700
Системный блок сервера200…1500
Монитор для ПК ЭЛТ15…200
Монитор для ПК ЖК2…40
Лампа люминесцентная бытовая5…30
Лампа накаливания бытовая25…150
Холодильник бытовой15…700
Электропылесос100… 3000
Электрический утюг300…2 000
Стиральная машина350…2 000
Электрическая плитка1000…2000
Сварочный аппарат бытовой1000…5500
Двигатель лифта невысокого дома3 000…15 000
Двигатель трамвая45 000…75 000
Двигатель электровоза650 000
Электродвигатель шахтной подъёмной машины1 000 000…5 000 000
Электродвигатель прокатного стана6 000 000…32 000 000

Измеряется как долговременная ( RMS [en] ), так и кратковременная (PMO, PMPO) мощности, способные отдавать усилителями мощности.

Все формулы мощности

Зная определения, несложно понять формулы мощности, используемые в разных разделах физики — в механике и электротехнике.

В механике

Механическая мощность (N) равна отношению работы ко времени, за которое она была выполнена.

N = A / t, где A — работа, t — время ее выполнения.

Если вспомнить, что работой называется произведение модуля силы, модуля перемещения и косинуса угла между ними, мы получим формулу измерения работы.

Формула измерения механической работы

Если направления модуля приложения силы и модуля перемещения объекта совпадают, угол будет равен 0 градусов, а его косинус равен 1. В таком случае формулу можно упростить:

A = F × S

Используем эту формулу для вычисления мощности:

N = A / t = F × S / t = F × V

В последнем выражении мы исходим из того, что скорость (V) равна отношению перемещения объекта на время, за которое это перемещение произошло.

Формула мощности

В электротехнике

В общем случае электрическая мощность (P) говорит о скорости передачи энергии. Она равна произведению напряжения на участке цепи на величину тока, проходящего по этому участку.

P = I × U, где I — напряжение, U — сила тока.

В электротехнике существует несколько видов мощности: активная, реактивная, полная, пиковая и т. д. Но это тема отдельного материала, сейчас же мы потренируемся решать задачи на основе общего понимания этой величины. Посмотрим, как найти мощность, используя вышеуказанные формулы по физике.

Задача 1

Допустим, человек поднимает ведро воды из колодца, прикладывая силу 60 Н. Глубина колодца составляет 10 м, а время, необходимое для поднятия — 30 сек. Какова будет мощность в этом случае?

Решение:

Найдем вначале величину работы, используя тот факт, что мы знаем расстояние перемещения (глубину колодца 10 м) и приложенную силу 60 Н.

A = F × S = 60 Н × 10 м = 600 Дж

Когда известно значение работы и времени, найти мощность несложно:

N = A / t = 600 Дж / 30 сек = 20 Вт

Ответ: человек развивает мощность 20 ватт.

Задача 2

В комнате включена лампа мощностью 100 Вт. Напряжение домашней электросети — 220 В. Какая сила тока пройдет через эту лампу?

Решение:

Мы знаем, что Р = 100 Вт, а U = 220 В.

Поскольку P = I × U, следовательно I = P / U.

I = 100 / 220 = 0,45 А.

Ответ: через лампу пройдет сила тока 0,45 А.

Задание. Какой должна быть сила тока, которая течет через обмотку электрического мотора для того, чтобы полезная мощность двигателя (PA) стала максимальной?Какова максимальная полезная мощность? Если двигатель постоянного тока подключен к напряжению U, сопротивление обмотки якоря – R.

Решение. Мощность, которую потребляет электроприбор, идет на нагревание (PQ) и совершение работы (PA):

Мощность, идущую на нагревание можно рассчитать как:

Потребляемую мощность найдем как:

Выразим $P_A$ из (1.1) и используем (1.2) и (1.3):

Для нахождения экстремума функции, которая представлена в выражении (1.4) найдем производную $frac$ и приравняем ее к нулю:

Найдем максимальную полезную мощность,используя выражение (1.4) и Imax:

Формула мощности тока не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!

Задание. Электрические лампочкис мощностями P1 и P2 номинальным напряжением U1=U2 соединяют последовательно (рис.2) и включают в сеть с постоянным напряжением U. Какова мощность, потребляемая первой лампочкой P1 * ).

Решение. Лампочки по условию задачи соединены последовательно, значит сила тока, текущая через лампочки одинакова, а падение напряжения на каждой из лампочек зависит от их сопротивлений. Искомую мощность можно найти как:

Сопротивления лампочек можно найти из данных в условиях номинальных мощностей:

Силу тока можно найти по закону Ома, учитывая, что лампочки соединены последовательно:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector