První zmínka o elektřině se objevuje v experimentech starověký řecký filozof Thales. Byl to on, kdo jako první objevil, že předměty se při tření přitahují. Stejnojmenný termín zavedl na počátku 17. století anglický fyzik Gilbert po experimentech prováděných s magnety. Za otce vědy o elektřině je považován Francouz. přívěšek vědce- Právě po objevení zákona, který dostal jeho jméno, zahájila elektrotechnika své vítězné tažení, které trvá dodnes. Tento zákon uvádí, že dva bodový poplatek v prostředí bez vzduchu interagují silou přímo úměrnou jejich modulům a nepřímo úměrné vzdálenosti mezi nimi na druhou.
Pojďme zjistit, co je to pojem elektřiny? Stručně řečeno, toto je řízený pohyb toku nabitých částic. Tělesa, kterými procházejí, se nazývají vodiče. Každý vodič má určitý odpor vůči elektrickému proudu, který
A než přejdeme k základním zákonům, pár slov o nabitých částicích: mohou být, relativně vzato, pozitivní a negativní. Stejně jako náboje odpuzují a na rozdíl od nábojů přitahují.
Nyní přejděme k tomu hlavnímu.
Základem nauky o elektřině je Ohmův zákon.
Experiment, který tento německý fyzik provedl, ho přivedl k následujícímu přesvědčení:
proud I procházející kovovým vodičem je úměrný napětí na jeho koncích, neboli I = U/R
Zde je napětí obrazně řečeno rozdílem „tlaků“ vytvořených dvěma body v elektrickém obvodu. Měří se ve voltech.
Elektrický proud je počet elektronů, které část elektrického obvodu propustí a je měřen v ampérech.
Odpor je vlastnost řetězu bránit tomuto pohybu. Na počest zmíněného fyzika se měří v ohmech.
Jinými slovy, vodič, kterým prochází proud 1 ampér při napětí 1 voltu, má odpor 1 ohm.
Všechna ostatní elektrická zařízení kvůli tomu „tančí“.
A teď - o moci elektrický proud
Ve fyzice je výkon rychlost, kterou je práce vykonávána. Je jedno jakého. Čím rychleji je tato operace provedena, tím větší je síla osoby, která ji provádí, ať už jde o osobu, mechanické zařízení nebo něco jiného.
Totéž platí pro elektrický proud: jeho síla je poměr práce vykonané pohybem elektrických nábojů k časovému období, které trvalo, než k tomu došlo.
Jednoduše řečeno, aby získat elektrickou energii 1 watt, když má zdroj proudu napětí 1 volt, je nutné propustit vodičem proud 1 ampér. Jinými slovy, výkon (P) lze vypočítat vzájemným vynásobením elektrické napětí a aktuální:
P = U*I.
Po zapamatování tohoto jednoduchého vzorce můžete v praxi vypočítat výkon. Pokud jsou například známé hodnoty proudu a odporu, ale neexistují žádné informace o napětí, můžeme použít Ohmův zákon nahrazením I * R do vzorce. Ukazuje se, že výkon se rovná druhé mocnině elektrického proudu vynásobeného odporem.
Tento zákon také přijde na záchranu, pokud jsou známy hodnoty napětí a odporu. V tomto případě dosazením I = U/R místo aktuální hodnoty získáme hodnotu výkonu rovnou druhé mocnině napětí děleného odporem.
To je ono - nic složitého!
Jak víte, elektrické napětí musí mít svou vlastní míru, která zpočátku odpovídá hodnotě, která je vypočtena pro napájení konkrétního elektrického zařízení. Překročení nebo snížení hodnoty tohoto napájecího napětí negativně ovlivňuje elektrické zařízení až do úplného selhání. co je napětí? V tom je rozdíl elektrické potenciály. To znamená, že pokud se pro snazší pochopení porovná s vodou, bude to přibližně odpovídat tlaku. Podle vědy je elektrické napětí fyzikální veličina, která ukazuje, jakou práci vykoná proud v dané oblasti, když se touto oblastí pohybuje jednotkový náboj.
Nejběžnější vzorec napětí-proud je ten, ve kterém jsou tři hlavní elektrické veličiny, totiž samotné napětí, proud a odpor. Tento vzorec je známý jako Ohmův zákon (zjištění elektrického napětí, rozdíl potenciálu).
Tento vzorec zní takto - elektrické napětí se rovná součinu proudu a odporu. Připomínám, že v elektrotechnice pro různé fyzikální veličiny Existují různé měrné jednotky. Jednotkou měření napětí je „Volt“ (na počest vědce Alessandra Volty, který tento jev objevil). Jednotkou proudu je „Ampér“ a odpor je „Ohm“. V důsledku toho máme - elektrické napětí 1 voltu se bude rovnat 1 ampéru vynásobenému 1 ohmem.
Kromě toho, druhý nejpoužívanější vzorec napětí je ten, ve kterém lze nalézt stejné napětí se znalostí elektrického výkonu a intenzity proudu.
Tento vzorec zní takto - elektrické napětí se rovná poměru výkonu k proudu (pro nalezení napětí je třeba vydělit výkon proudem). Samotný výkon se zjistí vynásobením proudu napětím. Abyste našli proud, musíte vydělit výkon napětím. Vše je extrémně jednoduché. Jednotkou měření elektrického výkonu je „Watt“. Proto se 1 volt rovná 1 wattu děleno 1 ampérem.
No, teď uvedu vědeckyjší vzorec pro elektrické napětí, který obsahuje „práce“ a „náboje“.
Tento vzorec ukazuje poměr vykonané práce k pohybu elektrický náboj. V praxi je nepravděpodobné, že byste tento vzorec potřebovali. Nejběžnější bude ten, který obsahuje proud, odpor a výkon (tedy první dva vzorce). Chci vás ale upozornit, že to bude platit pouze pro případ použití aktivních odporů. To znamená, že když se provedou výpočty pro elektrický obvod, který má odpor ve formě běžných rezistorů, ohřívačů (s nichromovou spirálou), žárovek atd., pak bude výše uvedený vzorec fungovat. V případě použití reaktance (přítomnosti indukčnosti nebo kapacity v obvodu) budete potřebovat jiný vzorec aktuálního napětí, který také bere v úvahu frekvenci napětí, indukčnost a kapacitu.
P.S. Zásadní je vzorec Ohmova zákona a právě podle něj lze vždy najít jednu neznámou veličinu ze dvou známých (proud, napětí, odpor). V praxi se bude Ohmův zákon používat velmi často, takže je prostě nutné, aby jej každý elektrikář a elektronik znal nazpaměť.
Při navrhování jakýchkoli elektrické obvody je proveden výpočet výkonu. Na jeho základě se vyberou hlavní prvky a vypočítá se přípustné zatížení. Pokud je výpočet pro obvod DC není obtížné (v souladu s Ohmovým zákonem je nutné vynásobit proud napětím - P = U * I), poté s výpočtem výkonu AC- ne všechno je tak jednoduché. Pro vysvětlení se budeme muset odkázat na základy elektrotechniky, aniž bychom zacházeli do podrobností, které uvádíme shrnutí hlavní teze.
Ve střídavých obvodech se výpočty výkonu provádějí s přihlédnutím k zákonům sinusových změn napětí a proudu. V tomto ohledu byl zaveden koncept celkového výkonu (S), který zahrnuje dvě složky: reaktivní (Q) a aktivní (P). Grafický popis těchto veličin lze provést pomocí mocninného trojúhelníku (viz obr. 1).
Aktivní složka (P) označuje výkon užitečného zatížení (nevratná přeměna elektřiny na teplo, světlo atd.). Tato hodnota se měří ve wattech (W), per úroveň domácnosti Je obvyklé počítat v kilowattech (kW), v průmyslovém sektoru - megawatty (mW).
Jalová složka (Q) popisuje kapacitní a indukční elektrickou zátěž v obvodu střídavého proudu, jednotkou měření této veličiny je Var.
Rýže. 1. Trojúhelník mocnin (A) a napětí (V)
V souladu s grafickým znázorněním lze vztahy v mocninném trojúhelníku popsat pomocí elementárních goniometrických identit, což umožňuje využít následující vzorce:
Tyto výpočty jsou použitelné pro jednofázová síť(například pro domácnost 220 V), pro výpočet výkonu třífázová síť(380 V) je nutné ke vzorcům přidat násobitel - √3 (při symetrické zátěži) nebo sečíst výkony všech fází (pokud je zátěž nesymetrická).
Pro lepší pochopení procesu vlivu složek celkového výkonu se podívejme na „čistý“ projev zátěže v aktivní, indukční a kapacitní podobě.
Vezměme si hypotetický obvod, který používá "čistý" aktivní odpor a odpovídající zdroj střídavé napětí. Grafický popis činnosti takového obvodu je na obrázku 2, který zobrazuje hlavní parametry pro určitý časový rozsah (t).
Obrázek 2. Výkon ideální aktivní zátěže
Vidíme, že napětí a proud jsou synchronizovány jak ve fázi, tak ve frekvenci, zatímco výkon má dvojnásobnou frekvenci. Všimněte si, že směr této veličiny je kladný a neustále se zvyšuje.
Jak je vidět na obrázku 3, graf charakteristik kapacitní zátěže se mírně liší od aktivní.
Obrázek 3. Graf ideálního kapacitního zatížení
Frekvence oscilací kapacitního výkonu je dvojnásobkem frekvence sinusové změny napětí. Pokud jde o celkovou hodnotu tohoto parametru, během jedné harmonické periody je rovna nule. Zároveň není pozorován ani nárůst energie (∆W). Tento výsledek ukazuje, že k jeho pohybu dochází v obou směrech řetězu. To znamená, že když se napětí zvýší, náboj se akumuluje v kapacitě. Když dojde k záporné polovině cyklu, nahromaděný náboj se vybije do obvodu obvodu.
Během procesu akumulace energie v kapacitě zátěže a následného vybíjení není vykonávána žádná užitečná práce.
Níže uvedený graf ukazuje povahu „čisté“ indukční zátěže. Jak vidíme, změnil se pouze směr výkonu, pokud jde o nárůst, je roven nule.
Ve výše uvedených příkladech byly zvažovány možnosti tam, kde došlo k „čisté“ reaktivní zátěži. Nebyl zohledněn faktor vlivu aktivního odporu. Za takových podmínek je reaktivní účinek nulový, což znamená, že jej lze ignorovat. Jak chápete, v reálných podmínkách je to nemožné. I kdyby hypoteticky taková zátěž existovala, nelze vyloučit odpor měděných nebo hliníkových vodičů kabelu nutný k připojení ke zdroji energie.
Jalová složka se může projevit v podobě zahřívání aktivních součástí obvodu, například motoru, transformátoru, propojovacích vodičů, napájecího kabelu atd. Na to je vynaloženo určité množství energie, což vede ke snížení základních charakteristik.
Jalový výkon ovlivňuje obvod následovně:
Proto při provádění příslušných výpočtů pro elektrický obvod nelze vyloučit vliv indukčních a kapacitních zátěží a v případě potřeby zajistit použití technické systémy kompenzovat to.
V každodenním životě se často musíte vypořádat s výpočtem spotřeby energie, například pro kontrolu přípustného zatížení elektroinstalace před připojením spotřebiče náročného na zdroje (klimatizace, kotel, elektrický sporák atd.). Také takový výpočet je nutný při výběru jističů pro rozvodnou desku, přes kterou je byt připojen k napájení.
V takových případech není nutné počítat výkon podle proudu a napětí, stačí sečíst spotřebu energie všech zařízení, která lze zapnout současně. Aniž byste se zapojovali do výpočtů, můžete tuto hodnotu pro každé zařízení zjistit třemi způsoby:
Při výpočtech je třeba vzít v úvahu, že startovací výkon některých elektrických spotřebičů se může výrazně lišit od jmenovitého. Pro zařízení pro domácnost tento parametr není téměř nikdy uveden v technickou dokumentaci, proto je nutné odkázat na příslušnou tabulku, která obsahuje průměrné hodnoty parametrů startovacího výkonu pro různá zařízení(je vhodné zvolit maximální hodnotu).
Každý člověk ho používá každý den domácí spotřebiče které mají elektrický obvod. Online výpočet zatížení v ampérech a wattech. Jedná se o určitou „cestu“ pro elektrický proud; generovaná energie se přenáší do jednotky a spouští její činnost. Všechna zařízení jsou konvenčně rozdělena do tří skupin: zdroje elektřiny (primární a sekundární), konvertorové jednotky (osvětlovací a topná zařízení), jakož i pomocné prvky - spínače, vodiče, měřící zařízení, zajišťující provoz okruhu v reálných podmínkách.
Všechna tato zařízení jsou součástí obecného elektromagnetického procesu a mají svou vlastní třídu elektrického obvodu, která je vytvořena pro zajištění efektivní funkčnosti zařízení a požadovaného provozního režimu. Služba výpočtu výkonu vám pomůže rychle zjistit, kolik wattů v ampérech.
Tento spolehlivý pomocník v provozu při výpočtu výkonu elektrického obvodu, což vám umožní získat 99,9% výsledek během několika sekund. Uživatel může během několika minut promyslet spoustu možností a vybrat si tu nejoptimálnější. Pravděpodobnost chyby je snížena na minimum.
J = U/R; U = R x J; R = U/J; P=U²/R
Chcete-li vypočítat elektrické obvody online, musíte do připravené tabulky zadat dvě hodnoty, napětí (V) a proud (A). Poté klikněte na tlačítko „Vypočítat“ a získejte okamžitý výsledek údajů o odporu (Ohm) a výkonu (W) pro uživatelem zadané parametry.
Dáno online kalkulačka napájení pro výpočet elektrických obvodů je automatické, je třeba dávat pozor při zadávání všech indikátorů. Pokud se číslo skládá z celého čísla a zlomkové části, pak je třeba je oddělit tečkou, nikoli čárkou.
Pro výpočet odporu elektrických obvodů jej můžete použít pro každého známý vzorec Ohmův zákon
