Как да намерите силата на тока във верига

Една от основните характеристики на електрическата верига е ток. Той се измерва в ампери и определя натоварването върху проводимите проводници, гуми или платки. Тази стойност отразява количеството електричество, което е потекло в проводника за единица време. Има няколко начина да го определите, в зависимост от данните, които знаете. Съответно студентите и начинаещите електротехници поради това често срещат проблеми при решаването на образователни задачи или практически ситуации. В тази статия ще ви кажем как да намерите силата на тока чрез мощност и напрежение или съпротивление.

Съдържание:

Ако мощността и напрежението са известни
Ако напрежението или мощността и съпротивлението са известни
Ако са известни EMF, вътрешното съпротивление и натоварването
Закон Джоул-Ленц
Някои примери

Ако мощността и напрежението са известни

Да предположим, че трябва да намерите силата на тока във верига, докато знаете само напрежението и консумацията на енергия. След това, за да го определите без съпротива, използвайте формулата:

P = UI

След простото, получаваме формула за изчисления

I = P / U

Трябва да се отбележи, че този израз е валиден за постоянни вериги. Но при изчисленията, например, за електромотор се взема предвид неговата пълна мощност или косинус Phi. Тогава за трифазен двигател може да се изчисли, както следва:

Откриваме P, като вземаме предвид ефективността, обикновено той лежи в диапазона от 0,75-0,88:

P1 = P2 / η

Тук P2 е активната нетна мощност на вала, η - ефективност,и двата параметъра обикновено обозначават табелката.

Откриваме общата мощност, като вземем предвид cosF (тя също е посочена на табелката):

S = P1 / cosφ

Ние определяме текущото потребление по формулата:

Inom = S / (1,73 · U)

Тук 1,73 е коренът на 3 (използва се за изчисляване на трифазната верига), U е напрежението, зависи от включването на двигателя (триъгълник или звезда) и броя на волта в мрежата (220, 380, 660 и т.н.). Въпреки че у нас най-често се среща 380V.

Ако напрежението или мощността и съпротивлението са известни

Но има проблеми, когато знаете напрежението по веригата и големината на натоварването, след това да намерите тока без използване на енергия Закон на Ом, с негова помощ изчисляваме силата на тока чрез съпротивление и напрежение.

I = U / R

Но понякога се случва, че трябва да определите силата на тока без напрежение, тоест, когато знаете само силата на веригата и нейното съпротивление. В този случай:

P = UI

Освен това, според същия закон на Ом:

U = IR

какво:

P = i²* R

Така че извършваме изчислението по формулата:

аз²= P / R

Или вземете израза от дясната страна на израза под корен:

I = (P / R)^1/2

Ако са известни EMF, вътрешното съпротивление и натоварването

За проблеми на ученика с улов, има случаи, когато сте получили величината на EMF и вътрешното съпротивление на източника на захранване. В този случай можете да определите силата на тока във веригата съгласно закона на Ом за цялостна верига:

I = E / (R + r)

Тук E е EMF, r е вътрешното съпротивление на източника на енергия, а R е натоварването.

Закон Джоул-Ленц

Друга задача, която дори повече или по-малко опитен ученик може да влезе в ступор, е да определи силата на тока, ако времето, съпротивлението и количеството топлина, отделено от проводника, са известни.За това си припомняме Закон на Жул-Ленц.

Формулата му изглежда така:

Q = аз²Rt

След това извършете изчислението, както следва:

аз²= QRt

Или добавете дясната страна на уравнението под корен:

I = (Q / Rt)^1/2

Някои примери

В заключение предлагаме да фиксирате получената информация на няколко примера на задачи, в които трябва да намерите текущата сила.

1 задача: Изчислете I във верига от два резистора за серийна връзка и паралелна връзка. R резистори 1 и 2 Ohm, 12 волта захранване.

От условието е ясно, че трябва да дадете два отговора за всеки от вариантите на съединенията. След това, за да намерите тока в серийна връзка, първо добавете съпротивлението на веригата, за да получите общото.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 ома

Тогава можете да изчислите силата на тока според закона на Ом:

I = U / R = 12/3 = 4 ампера

При паралелна връзка на два елемента Rtotal може да се изчисли по следния начин:

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

След това могат да се извършат допълнителни изчисления, както следва:

I = 12 * 0,67 = 18A

2 задача: изчислете тока за смесена връзка на елементи. Изходът на захранването е 24V, а резисторите са: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

На първо място, трябва да намерите R общ в паралелно свързани R2 и R3, по същата формула, която използвахме по-горе.

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

Сега схемата ще приеме формата:

След това намираме тока според същия закон на Ом:

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

Сега знаете как да намерите силата на тока, знаейки мощността, съпротивлението и напрежението. Надяваме се, че предоставените формули и примери за изчисления са ви помогнали да научите материала!

Със сигурност не знаете: