Формула силы Ампера
ОПРЕДЕЛЕНИЕСила Ампера – сила, действующая на проводник тока, находящийся в магнитном поле и равная произведению силы тока в проводнике, модуля вектора индукции магнитного поля, длины проводника и синуса угла между вектором магнитного поля и направлением тока в проводнике.
Здесь – сила Ампера, – сила тока в проводнике, – модуль вектора индукции магнитного поля, – длина участка проводника, на который воздействует магнитное поле, – угол между вектором индукции магнитного поля и направления тока.
Единица измерения силы – Н (ньютон).
Сила Ампера — векторная величина. Сила Ампера принимает своё наибольшее значение когда векторы индукции и направления тока перпендикулярны ().
Направление силы ампера определяют по правилу левой руки:
Если вектор магнитной индукции входит в ладонь левой руки и четыре пальца вытянуты в сторону направления вектора движения тока, тогда отогнутый в сторону большой палец показывает направление силы Ампера.
Исторически электрическим током принято считать движение положительного заряда, то есть направление сила тока – от плюса к минусу.
Примеры решения задач по теме «Сила Ампера»
ПРИМЕР 1| Задание | Найти силу Ампера, действующую на прямой проводник длиной 3 м, по которому проходит ток силой 7 А. Вектор магнитной индукции составляет угол с проводником, его абсолютное значение – 2 Тл. |
| Решение | Электрический ток течёт по проводнику, значит направлен он также, как расположен проводник. Следовательно, угол между вектором магнитной индукции и проводником равен углу между ним и вектором движения тока. Остаётся только подставить значения в формулу:
|
| Ответ | Сила ампера равна 21 ньютон. |
| Задание | На рисунке изображены два параллельно расположенных проводника, указаны направления сил тока и вектора магнитной индукции. В ответе указать, каким образом будет действовать на них сила Ампера (сближать проводники, отталкивать или действовать как-то иначе). Как изменится ситуация, если направить вектор магнитной индукции параллельно проводникам? |
| Решение | Определим направление силы Ампера по правилу левой руки. Очевидно, если расположить левую руку так, чтобы вектор входил в ладонь, а пальцы направить по линии движения тока в первом случае (вертикально вверх), то отогнутый большой палец будет направлен от наблюдателя. Также будет направлена и сила Ампера. Во втором проводнике ток направлен вертикально вниз, а сила Ампера – на наблюдателя. Оказалось, что под действием силы Ампера первый проводник отталкивается от наблюдателя, а второй притягивается к нему.
и При вычислении силы Ампера нас интересуют не сами углы, а их синусы: и Сила Ампера в обоих проводниках равна нулю. |
| Ответ | Если вектор магнитной индукции направлен так, как показано на рисунке, то сила Ампера в первом проводнике будут направлена на наблюдателя, во втором – от него. Если вектор магнитной индукции направить параллельно проводникам, то сила Ампера возникать не будет. |
| Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |||
Мощность электроустановок. Вольт-амперы (ВА) и Ватты (Вт). В чем отличие?
На большинстве бытовых электроприборах мощность указывается в ваттах. Данная характеристика говорит нам о величине активной мощности электроприбора. Активная мощность — это мощность, которая непосредственно совершает полезную работу. Один ватт — это мощность, при которой за одну секунду совершается работа, равная одному джоулю. Именно эту мощность мы приобретаем у коммунального предприятия. Казалось бы, все просто. Электроустановка получает электроэнергию и перерабатывает ее в другие виды энергии — механическую, тепловую и т.д. Однако, на деле, большинство электроустановок помимо активной мощности потребляют или генерируют реактивную мощность. Реактивная мощность — это мощность, которая не совершает непосредственно полезной работы, но необходима для нормальной работы электроустановки. Например, в работе трансформатора, передача электроэнергии с первичной обмотки на вторичную осуществляется с помощью электромагнитного поля. Для создания этого электромагнитного поля и используется реактивная энергия. Если пренебречь различными незначительными потерями на магнитопроводах, то можно сказать, что реактивная мощность постоянно присутствует в сети и не требует дополнительного расхода ресурсов при генерации. Однако при этом она оказывает значительное влияние на пропускную способность электросети. При большой составляющей реактивной энергии, не смотря на полезную активную мощность, приходится дополнительно увеличивать сечения кабелей, мощность трансформаторов и т. д. Естественно это приводит к дополнительным финансовым затратам.
Из активной и реактивной мощности состоит полная мощность. Именно она и измеряется в вольт-амперах. Полную мощность переменного тока можно найти умножив действующее значение силы тока в приемнике и напряжение на зажимах электроприемника. Очень часто полную мощность называют кажущейся, так как подразумевается, что не вся она участвует в совершении полезной работы. Более подробно о том, что такое активная, реактивная и полная мощности вы можете прочитать в соответствующей статье на нашем сайте.
Узнаем как узнать, сколько ампер в розетке 220В?
Мало кто подходит к изучению вопроса «а сколько ампер в розетке» из праздного любопытства. Обычно такого рода проблемы возникают при ремонте или если что-то перестало функционировать. Ничего не остается, как вспоминать, сколько ампер в розетке 220В.
Какие бывают автоматы
Самый простой способ, как можно узнать необходимую информацию, – посмотреть на автомат на розетки. Сколько ампер, в нем указано большими цифрами прямо на лицевой стороне.
В гражданском строительстве чаще всего используются номиналы 6 А, 10 А, 16 А, 25 А, 40 А и 63 А, хотя существуют и иные.
Вычисления
Если человек знает выделенную мощность на определенную электрическую линию, то, сколько ампер в розетке 220 вольт можно узнать, применив простую формулу. По идее, каждый должен был встречаться с ней в школьном курсе физики.
Как известно, мощность является результатом умножения напряжения на силу тока. В классическом варианте она выглядит примерно так P=U*A. Сколько ампер в розетке рассчитывается делением. Должна получиться формула вида A=P/U.
Для наглядности подсчетов, сколько ампер в розетке 220В в России, подставим числа. Допустим известно, что выделенная мощность линии 1,32 кВт. Соответственно, для того, чтобы узнать, сколько ампер в розетке 1320 Вт поделим на 220 вольт. Получаем 6 А.
Как подобрать розетку
Перед тем, как отправиться за покупкой, необходимо выяснить, сколько выдерживает розетка ампер. Знать это не просто важно, но и необходимо. Если не будет учтено, сколько ампер в розетке максимально может быть задействовано, возможны крайне неприятные последствия – оплавление кабеля, повреждение металлических частей, а далее – короткое замыкание.
Перед покупкой необходимо прочитать техническую документацию к тому прибору, который будет подключаться.
Самое главное, что потребителя должно интересовать, – мощность прибора.
По современному стандарту для домашних сетей обычная розетка должна соответствовать значению в шестнадцать ампер.
Много это или мало? Вернемся к формуле. Шестнадцать ампер умножаем на двести двадцать вольт и получаем три с половиной киловатта.
Ради интереса пройдемся по мощности основных бытовых приборов. В зависимости от модели и характеристик показатели могут меняться, но в целом для мощных потребителей они выглядят примерно так:
- Кондиционер – до полутора кВт.
- Стиральная машина – один кВт.
- Утюг – два кВт.
- Тепловентилятор – два кВт.
- Масляный обогреватель – два кВт.
- Бойлер – два кВт.
- Микроволновая печь – один кВт.
- Мультиварка – один кВт.
- Пылесос – до кВт.
- Электрокотел для обогрева – от 3 кВт.
- Электрическая плита – от 3 кВт.
Судя по выборке, для подавляющего большинства мощных, не говоря уже про лампы, торшеры, вентиляторы и тому подобные незначительные по потреблению приборы, розетки в шестнадцать ампер хватает с запасом.
Однако всегда есть исключения. Электрическая плита, особенно индукционная, может потреблять и пять, и девять кВт. И хотя понимаешь, что розетка выдержит всего 16 ампер (3,5 кВт), но включить же очень хочется. Что делать в таких случаях и как этого избежать?
Защита
Выше уже писалось о том, что несоответствие номинальной силы тока, которую может выдержать розетка, приведет к короткому замыканию.
Для даже теоретического исключения подобного действия, которое может привести к серьезнейшим последствиям, используется сразу три системы защиты.
- Розетки имеют разную форму, как и вилка прибора. В подавляющем большинстве случаев подключить технику в бытовую сеть не представляется возможным из-за разницы стандартов.
- Сечение кабеля.
- Автоматическая защита.
Если с первым пунктом все предельно ясно, то второй и третий вопрос стоит рассмотреть подробнее.
Общие сведения о кабеле
Внимательный читатель наверняка замечал, что все кабели разные. Самое главное различие – металл, из которого состоит жила. Давным-давно на заре электрификации применялась сталь. Но от хрупкого, ненадежного металла с большими потерями со временем отказались.
В советском строительстве использовался алюминий. Не самый гибкий металл, который может еще и сломаться при ремонте, но, тем не менее, он достаточно сносно выполнял свою функцию и радовал низкой ценой. Однако его время прошло.
Внутри современного жилого дома по стандарту может быть исключительно медная проводка. И дело далеко не в предрассудках строителей и проверяющих. При коротком замыкании желтый металл плавится при температуре свыше тысячи градусов, а алюминий – чуть более 600. В каком случае более вероятен пожар?
Стоит обратить внимание, что такие строгие требования только к гражданскому строительству. Во всех иных случаях алюминий используется довольно таки часто.
Сечение кабеля
Опять стоит вспомнить курс физики и уяснить, что чем толще кабель, тем большую силу тока для домашней розетки он может выдержать.
Рассчитать это значение можно, но это длительное и скучное занятие, поэтому воспользуемся результатами ученых, сделавших это до нас.
В домашней розетке отверстия для ввода сделаны идеально под сечение 2,5 квадратных миллиметра. Почему так?
Смотрим по таблице меди. На 2,5 квадратных миллиметра максимально может приходиться почти шесть киловатт и сила тока в двадцать семь ампер. Для полуторного значения эти цифры меньше в полтора раза. Каждое подключение должно иметь определенный запас по мощности в целях безопасности. Но и слишком большое сечение будет способствовать абсолютно ненужным потерям электроэнергии. Нужен идеальный баланс, который и был найден.
Так что даже, если кому-то и повезет включить очень мощный прибор в розетку с максимальной мощностью шестнадцать ампер, с кабелем ничего не случится, ведь он проложен с запасом. Однако для самого пластика и фурнитуры это подключение может оказаться фатальным.
Для этого и предусмотрена третья защита.
Автоматический выключатель
Все мы, даже втайне от себя, пытаемся кого-то обмануть. Если розеток в помещении мало, а приборов много, рано или поздно понадобится их включить в одно время. Чаще всего это происходит зимой. Переноски и переходники не самые лучшие друзья. Повышенная нагрузка, как мы помним, закончится плачевно и для розетки, и для кабеля, к которому она подключена.
Для защиты от такого обмана и создан автомат, он же пакетник. Внутри этого простого механизма установлена мембрана или пружина, или иное устройство, которое нагревается.
Если проходящий сквозь автомат ток превышает номинальное значение автомата, он отключается, тем самым защищая жилище от пожара. Восстановить рабочее значение можно исключительно вручную, щелкнув тумблером.
Стандартно применяемый автомат для кабеля 2,5 квадратных миллиметра, от которого в идеале запитаны розетки в жилом помещении – шестнадцать ампер, или 16 А*220 В=3,5 кВт.
Для полутора квадратов, которые обычно используют для освещения, – 10 А или 2,2 кВт.
В принципе, ничто не мешает поставить на кабель 2,5 квадратных миллиметров автомат, скажем, в шесть ампер. Отключаться он будет уже при превышении нагрузки в 1,3 кВт. Но стандартно используется все же 16 А – в этом случае использование электрической энергии наиболее сбалансированное и безопасное.
Вывод
Электрика безумно интересна и затягивает с головой. Главное ее понять. Если же после прочтения статьи принцип выбора розетки по мощности понятен не стал, лучше все же обратиться к профессионалу за консультацией и установкой. Электрик, как и сапер, ошибается один раз.
Что такое сила тока, формула
Что такое сила тока
Представим обычный водопроводный кран. Открываем вентиль — бежит вода. Чем больше мы будем поворачивать ручку, тем сильнее станет напор и тем больше воды будет выливаться из крана за определённое время.
Похоже обстоит дело и с электрическим током. Только вместо крана — проводник, молекулы воды — заряженные частицы, напор — напряжение, а расход воды — сила тока.
Сила тока (I) — это отношение электрического заряда (
q), прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения (t).Единица измерения силы тока — Ампер (A). Она названа в честь Андре-Мари Ампера — французского физика, который совершил несколько важных открытий, связанных с электричеством.
Андре-Мари Ампер (1775-1836)
Один Ампер — это сила тока, при которой за одну секунду через поперечное сечение проводника проходит заряд, равный одному Кулону, то есть заряд чуть больше, чем шести квинтиллионов (миллиард миллиардов) электронов.
Чтобы понять, Ампер — много это или мало, обратимся к фактам.
Ток силой в 0,05 Ампер вызывает неприятные ощущения, а ток в 0,1 Ампер может убить человека за несколько секунд. В светодиодных лампочках течёт ток в 0,02 Ампер, мобильный телефон при максимальной нагрузке потребляет до 0,5 Ампер, автомобильный аккумулятор способен выдавать несколько сотен Ампер, а ток в молнии достигает 200 000 Ампер.
<<Форма демодоступа>>
Сила тока и сопротивление
Как усилить поток воды из шланга? Можно добавить напор (увеличить давление), но не слишком сильно, иначе шланг разорвёт. А можно взять шланг большего диаметра.
То же справедливо и для проводника: чем больше он в сечении, тем больший поток электронов может пропустить. Но если сила тока окажется слишком большой, проводник перегреется и сгорит.
Именно так работают плавкие предохранители в электронных приборах: при резком скачке силы тока тонкий проводок перегорает, и устройство отключается от сети.
Плавкие предохранители: новый и отработанный
Чем короче и шире шланг, тем большее количество воды он способен пропустить за единицу времени. Также и с электричеством: сила тока, проходящего через проводник за секунду, зависит от сопротивления проводника. Только кроме длины и площади сечения на сопротивление влияет материал, из которого проводник сделан.
Формула сопротивления выглядит так:
l — это длина проводника, S — площадь его сечения, а ρ — удельное сопротивление, у каждого материала оно своё.
Вещества с низким удельным сопротивлением называются проводниками, они проводят электричество наиболее эффективно. Вещества с высоким удельным сопротивлением называют диэлектриками — их можно использовать в качестве изоляторов. Среднее положение занимают полупроводники — они проводят электричество, но не так хорошо, как проводники.
Сопротивление измеряется в Омах. Проводник обладает сопротивлением в 1 Ом, если на его концах возникает напряжение в 1 Вольт при силе тока в 1 Ампер.
Учите физику вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду PHYSICS82021 вы получите бесплатный доступ к курсу физики 8 класса, в котором изучается сила тока!
Как измерить силу постоянного тока
Существует специальный прибор для измерения силы тока — амперметр. Он подключается последовательно к проводнику, в котором нужно измерить силу тока. Для этого один из концов нужного проводника отсоединяют от электрической цепи и в получившийся разрыв включают амперметр с помощью двух клемм — со знаками «+» и «−». Клемму со знаком «+» подключают к точке разрыва, которая сохранила связь с положительным полюсом источника тока.
Поскольку сила тока на всех последовательных участках цепи одинакова (он нигде не «застаивается»), амперметр можно включать как до потребителя тока, так и после.
На схемах амперметр изображается буквой «А» в круге.
Существует много разных видов амперметров, различающихся по принципу действия. Проще всего устроен тепловой амперметр. Между двумя зажимами натянута проволока, соединённая нитью с пружиной. Нить охватывает петлёй неподвижную ось со стрелкой. Когда к зажимам подаётся ток, он проходит через проволоку и нагревает её. Нагретая проволока становится немного длиннее, из-за этого нить сильнее оттягивается пружиной. При движении нить поворачивает ось, и стрелка на ней показывает, чему равна сила тока.
Схема работы теплового амперметра
Современные электрики пользуются мультиметрами — приборами, которые позволяют измерить и силу тока, и напряжение, и сопротивление.
Цифровой мультиметрКак рассчитать силу тока при планировании проекта установки освещения
При планировании проекта установки освещения важно знать, с какой силой тока светильник или устройство может безопасно работать. Но что такое сила тока и как ее измеряют? Ампер — это форма измерения текущего расхода электронов. Ток (I) — одна из трех основных единиц электричества. Два других — это напряжение (v) и сопротивление (R). Ампер — это общепринятая стандартная единица измерения, которая измеряет скорость электрического тока, протекающего через электрический компонент, такой как провод.
Расчет силы тока
Простая формула для расчета ампер — это ватт разделить на вольт. Так, например, если мощность осветительной арматуры, с которой вы работаете, составляет 60, а напряжение — 12, разделите 60 на 12, и вы получите пять, которые являются усилителями.
Существуют инструменты, которые также можно использовать для расчета силы тока, например, мультиметр. Этот инструмент представляет собой небольшое портативное устройство, которое может измерять сопротивление, напряжение и силу тока.Если вы планируете использовать такой инструмент, важно знать, какой рейтинг имеет конкретная модель, которую вы используете. Например, мультиметры рассчитаны на работу с определенным током. Если вы используете мультиметр, рассчитанный на 10 ампер, но пропускаете через него 200 ампер, предохранитель мультиметра сломается.
Понимание и измерение силы тока важно при работе над осветительным или электрическим проектом, так как вам нужно убедиться, что используемые провода или осветительная арматура не потребляют больше тока, чем они могут выдерживать и рассчитаны на них.В приведенном выше примере проводка в механизме может выдерживать только электрический ток до пяти ампер и не более в зависимости от используемых вольт и ватт. Обязательно проверьте все провода в розетке на силу тока, чтобы узнать, какой ток она может выдержать, прежде чем устанавливать лампы определенной мощности.
Larson Electronics предлагает широкий выбор осветительных приборов для всех видов промышленных и коммерческих нужд, каждая из которых имеет подробное описание с указанием напряжения, мощности и других важных характеристик, чтобы вы могли соответствующим образом спланировать свои проекты освещения и электрооборудования.
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Будьте в курсе новых продуктов, скидочных кодов и последних новостей Larson Electronics!
100% конфиденциальность.ампер, ватт и вольт: руководство по измерению мощности
Опубликовано 17 мая, 2019 автором Oozle Media
В октябре 2018 года мы написали статью на тему Хэллоуина о предотвращении перебоев в подаче электроэнергии. Мы обсудили несколько общих вещей, в том числе то, как узнать измерения мощности. В этой статье мы повторим сказанное, а также расширим его.
Во-первых, давайте определим наши термины
Согласно Google, вот технические определения для ампер, вольт и ватт:
Ампер: единица электрического тока, равная одному кулону в секунду.
Вольт: единица электродвижущей силы в системе СИ, разность потенциалов, которая будет управлять током в один ампер против сопротивления в один ом.
Вт: единица мощности в системе СИ, эквивалентная одному джоулю в секунду, соответствующая мощности в электрической цепи, в которой разность потенциалов составляет один вольт, а сила тока — один ампер.
Чтобы определить их проще и аналогично, пользователь Reddit Gsnow творчески объясняет разницу между этими измерениями мощности следующим образом:
«Думайте об этом как о потоке воды.
Вольт = давление воды
А = движущегося объема воды
Если у вас высокое давление, но низкая громкость (высокое напряжение, низкая сила тока), это как ирригатор у дантиста.
Если у вас большой объем, но низкое давление (высокая сила тока, но низкое напряжение), это как если бы ваш подвал затопил стены или стоки.
Если у вас большая громкость и высокое давление (большая сила тока и высокое напряжение), это похоже на то, как пожарный шланг попадает вам в грудь с расстояния 3 фута и отбрасывает вас обратно через комнату.
Ватт — это мера того, сколько силы создается, другими словами, насколько велик эффект, который производит поток воды (электрический поток) ».
Расчет измерений мощности
Номинальная мощность
Ваш автоматический выключатель может выдерживать только определенную силу тока. Он имеет определенную номинальную силу тока, которая позволяет вашему автоматическому выключателю работать и обеспечивает ваш дом электричеством. Если этот предел будет превышен, ваш выключатель отключится, чтобы предотвратить повреждение проводки и бытовой техники в вашем доме.
Как узнать силу тока в доме
Это довольно просто. Все, что вам нужно сделать, это подойти к выключателю и проверить рукоятку. Большинство бытовых цепей имеют ток 15-20 ампер, и чем новее ваш дом, тем выше будет сила тока. Зная свою силу тока, вы можете узнать, сколько устройств вы можете поддерживать с ее помощью.
Какую силу тока используют ваши устройства?
Во-первых, убедитесь, что вы знаете, сколько ампер выдерживает ваша схема. Затем проверьте этикетку вашего устройства или руководство пользователя, чтобы узнать, сколько ватт и вольт будет использовать устройство.Разделите количество ватт на количество вольт, и вы получите максимальное количество ампер, которое потребуется от вашей схемы. Возможно, вам стоит отслеживать, сколько ампер потребляет каждое устройство. Таким образом, вы можете отслеживать, сколько энергии вы потребляете. Если вы в конечном итоге превысите свой лимит, вы отключите цепь.
Выходное напряжение
Напряжение означает количество энергии, поступающей из ваших розеток, и его измерение называется вольтами.Одна розетка обычно может выдавать до 120 вольт.
Какие бывают типы токов напряжения?
Постоянный ток (DC): Электроэнергия течет в одном направлении. Это тип тока, который будет использовать большая часть вашей цифровой электроники.
Переменный ток (AC): Электричество периодически меняет направление своего потока. Большинство домов подключено к сети переменного тока, и поэтому ваш дом, скорее всего, тоже построен для этого.
Сколько вольт выходит из моей розетки?
Опять же, убедитесь, что вы знаете номер силы тока вашей цепи.Затем проверьте устройство, которое вы подключаете к розетке, чтобы узнать, сколько ватт оно потребляет. Все, что вам нужно сделать после этого, — это разделить полученное количество ватт на значение силы тока вашей цепи. Полученное число — это количество вольт, выходящих из вашей розетки для поддержки вашего устройства.
Измерения ватт
Мы обсуждали выше амперы и вольты, но есть еще один вопрос, который следует учитывать — ватты. Ватт — это единица измерения электроэнергии или единицы мощности.
Как можно рассчитать количество ватт, которое может выдержать ваша схема?
Все, что вам нужно знать, это две вещи.Как обсуждалось в предыдущих расчетах, вам нужно знать силу тока вашей цепи. Вам также необходимо знать, сколько вольт может выдавать ваша розетка. Затем умножьте силу тока на количество вольт. Это максимальное количество ватт, которое ваша схема может поддерживать одновременно. Если вы превысите это количество, вполне возможно, что произойдет электрический взрыв.
Обратитесь в службу поддержки JP Electrical
Если ваш автоматический выключатель когда-либо сработает или у вас возникнут другие проблемы с электричеством в вашем доме, позвоните нам.Мы предоставляем различные бытовые и коммерческие услуги и особенно хорошо разбираемся в электромонтажных работах, освещении и панелях. Также можем предоставить генераторы!
Позвоните в JP Electrical сегодня!
Категории: Электротехническое обслуживание
Что такое усилители (и ампер-часы) и почему они имеют значение?
Никки Мойлан 3 марта 2021 г.
Все мы используем электроэнергию в наших домах, наших домах на колесах, лодках и многом другом.Мы жаждем власти, когда живем, работаем и путешествуем. Используем ли мы его вне розетки или от батарей, важно иметь общее представление о концепции усилителя или электрического тока. Но если вы планируете использовать автономное питание или построить электрическую систему, очень важно разработать безопасную систему с проводами правильного сечения.
Итак, давайте углубимся в то, что такое усилители и почему они так важны!
Что такое ток в электричестве?
Слово «ампер» (A) является сокращением от «ампер», одной из стандартных единиц измерения, используемых для определения измерения электричества.Ампер — это единица постоянного электрического тока. «Сила тока» — это сила этого тока, выраженная в амперах (или «амперах»). Если представить электричество как воду из шланга, то водой будут усилители.
Электрические усилители похожи на поток водыампер против. Вольт, Ом и Вт
Чтобы лучше понять значение усилителей, давайте кратко рассмотрим вольты, омы, ватты (близкие родственники усилителей) и то, как все они работают вместе, чтобы помочь нам удовлетворить наши потребности в электричестве!
Создавая сцену, мы установили, что ампер — это единица измерения постоянного электрического тока.
Вольт
Вольт (В) — это единица измерения электрического потенциала, поэтому «напряжение» — это потенциал движения энергии. Это довольно абстрактная концепция для понимания, поэтому мы можем думать о ней как о давлении воды. Тогда напряжение будет похоже на воду, текущую по трубам.
Напряжение похоже на давление воды, высокое напряжение = высокое давление.Слово «напряжение» используется для обозначения доступной энергии (на единицу заряда). «Ток» (I) — это скорость потока, измеряемая в амперах. По аналогии с водой, усилители — это реальный поток воды.Теперь мы начинаем видеть отношения!
Ом
Еще одна часть электрического уравнения — «омы». Ом — это мера сопротивления, поэтому в нашей аналогии омы будут соответствовать размеру водопроводной трубы.
Таким образом, используя нашу аналогию с потоком воды, мы можем думать об омах (сопротивлении) следующим образом: увеличение сопротивления (Ом) похоже на уменьшение размера водяной трубы, что, в свою очередь, уменьшит поток воды (ток , измеряется в амперах), который управляется через цепь напряжением (давлением воды).
Думайте о большой трубе как о проволоке с низким сопротивлением, пропускающей большой поток. Ограниченная труба будет пропускать меньший поток и похожа на электрическую цепь с высоким сопротивлением, которая пропускает через нее меньшую силу тока.Теперь все вместе! Чтобы объединить команду электриков, нам нужно понять еще один термин в этих отношениях — ватты!
Вт
Ватт (Вт) — это мера мощности. Более конкретно, один ватт — это один джоуль энергии, используемой в секунду, поэтому ватт — это норма потребляемой энергии.Например, лампочка мощностью 60 Вт потребляет энергию в размере 60 Вт!
А теперь вернемся к усилителям и посмотрим, как все эти термины работают вместе.
Как вы измеряете ток?
Для измерения ампер нам понадобится инструмент, называемый «амперметр».
Амперметр (или амперметр) измеряет электрический ток в амперах. Он может измерять постоянный ток (DC) или переменный ток (AC), но в любом случае он измеряет ток в амперах (амперах). Таким образом, амперметр — это инструмент, который измеряет токи в амперах.(Вы можете увидеть амперметры, представленные кружком с буквой «A» внутри.)
Как работает амперметр
Амперметр измеряет ток, проходящий через компонент. Чтобы использовать его, вы должны подключить амперметр последовательно к компоненту. «Последовательно» означает одно за другим.
Амперметром вы измеряете ток, то есть электричество, проходящее через счетчик.
Есть два основных типа амперметров:
Шунтирующий измеритель
Электрический шунтирующий амперметр обычно используется в электрических установках постоянного тока (постоянного тока).Эти устройства подключены последовательно к отрицательной стороне электрической цепи, и весь ток в системе протекает через них. Затем шунт считывает наблюдаемый ток.
Весь ток будет проходить через это устройство, чтобы оно могло его прочитать.Подобные шунты обычно используются в качестве счетчиков батарей, поскольку они также считывают напряжение в цепи. Как мы узнали ранее (Амперы x Вольт = Ватты), шунт также может определить, сколько энергии (в ваттах) потребляет электрическая система или заряжается от батарей.Подробнее об этом позже.
Датчик Холла (зажим усилителя)
Другой способ измерения ампер — датчик Холла. Этим устройствам не нужно разрывать провод для установки, и они обычно используются в портативных устройствах для измерения ампер, которые мы называем амперными зажимами.
Это амперные клещи в действии, измеряющие ток в проводе, просто зажимая их вокруг провода.Амперные клещи имеют шарнирные зажимы, встроенные в измеритель, чтобы зажимать измеритель на кабеле, проводе или другом компоненте для измерения тока в этой цепи.
Название «датчик Холла» происходит от термина «эффект Холла», который датчик использует для определения силы тока. Термин «эффект Холла» относится к природе тока в проводнике. Датчик Холла (или датчик Холла) представляет собой амперметр, который измеряет как переменный, так и постоянный ток.
В измерителе используются сильные железные губки, которые плотно зажимают измеряемый проводник, чтобы сконцентрировать магнитное поле вокруг этого проводника. Когда ток течет по проводнику, магнитное поле проходит через токоизмерительные клещи на эффекте Холла и создает напряжение, которое преобразуется в цифровые показания измерителя.
Когда бы вы использовали амперметр?
Электрики, инженеры-электрики и энтузиасты-электрики используют амперметры для поиска и устранения неисправностей, проектирования и построения электрических цепей. Они могут быть очень полезны для определения того, где и сколько тока течет в отдельных проводах.
Переносные цифровые мультиметрыдоступны для поиска и устранения неисправностей и проверки схем. Они позволяют убедиться, что ток соответствует ожидаемому для конкретной цепи. Цифровые мультиметры измеряют напряжение (Вольт), ток (Ампер) и сопротивление (Ом).Эти мультиметры широко доступны на рынке в различных ценовых диапазонах. Вы можете найти накладные цифровые измерители или измерители с пробниками, в зависимости от того, что вы хотите измерить.
Использование зажима усилителя с пробниками.Во многих мобильных энергосистемах используется амперметр для измерения силы тока на входе и выходе из домашней батареи / батарей с течением времени. Вы можете использовать это, чтобы узнать, сколько ампер-часов осталось в вашей батарее / батареях, в какой степени они заряжены и сколько времени требуется для их зарядки различными способами.Эта информация критически важна для автофургона или лодочника, потому что батареи обеспечивают электроэнергией, в которой они нуждаются, практически для всего в энергосистеме.
Что такое шунт?
Постоянная установка шунта амперметра для непрерывного измерения уровня заряда аккумулятора или аккумуляторов — это один из способов внимательно следить за чрезвычайно важными ампер-часами.
Шунт действует как соединение с низким сопротивлением между двумя точками в электрической цепи. Таким образом, в нашем приложении RV целью установки шунта было бы иметь цифровое считывание внутри RV, давая нам постоянное отображение состояния заряда нашей аккумуляторной системы.
Стрелка на этом изображении указывает на установленный шунт в аккумуляторной электрической системе. Этот шунт используется для измерения силы тока и уровня заряда батареи.Шунт должен подключаться к батарее RV через отрицательный провод и к дисплею внутри RV. Он будет измерять токи, входящие и выходящие из батареи / батарей RV. Это говорит вам, сколько вы используете и восстанавливаете емкость аккумулятора, а также сколько энергии остается для использования.
Шунт подключается к экрану или использует Bluetooth для передачи своей информации.Что такое проходимость?
Термин «допустимая нагрузка» относится к номиналу проводов и устройств, используемых в системе для конкретного применения. Пропускная способность важна, потому что она относится к максимальной силе тока, которую кабель или провод может безопасно переносить. (Чем больше провода, тем выше допустимая нагрузка.)
Эти маленькие провода имеют низкую допустимую нагрузку. Этот большой провод имеет гораздо более высокую допустимую нагрузку.Компании, производящие электрические компоненты, довольно часто маркируют устройства по размеру или диапазону нагрузки в ваттах, амперах или вольтах. Вы можете использовать эту информацию для расчета допустимой нагрузки, разделив мощность на напряжение.
Эту важную информацию стоит повторить: мощность, деленная на напряжение, = амперы. Емкость устройства должна быть выше, чем ток через него.
Знание этой информации и соответствующее определение размера провода или кабеля может иметь решающее значение для вашей безопасности с точки зрения предотвращения электрических пожаров, поскольку перегрузка провода или устройства может привести к сильному нагреву и возможному возгоранию.
Важно помнить, что провода большего размера = более высокая допустимая нагрузка.
Являются ли усилители переменного тока и постоянного тока одинаковыми?
Хотя верно, что и переменный, и постоянный ток относятся к типам протекания тока в цепи, это не одно и то же. DC (постоянный ток) относится к электрическому заряду (току), который течет только в одном направлении. Переменный ток (переменный ток) относится к току, который меняет направление определенное количество раз в секунду (60 в США).
Вы можете измерять оба типа, но электрические устройства рассчитаны на использование только одного типа.Не подключайте устройства постоянного тока к переменному току и наоборот без инвертора или зарядного устройства между ними.
Для мобильных приложений, таких как жилые автофургоны и лодки, электрические розетки имеют номиналы в амперах: 50, 30, 20 ампер. Это максимальные значения ампер, которые могут обеспечить эти розетки до того, как сработает их прерыватель. Многие путают эти усилители с аккумуляторными, но это переменный ток с более высоким напряжением. (120 или 240 В)
Это 50 ампер при 120 вольт или в 10 раз больше мощности цепи на 12 вольт и 50 ампер.В то время как ток 50 А может быть таким же в батарее, помните, что напряжение — это давление, а давление батареи составляет всего 12 вольт.Таким образом, ток может быть таким же, но мощность более высоких напряжений намного выше.
Что такое ампер-час?
Термин «ампер-час» относится к единице электрического заряда. Например, когда речь идет о батареях для жилых автофургонов, мы будем использовать термин «ампер-час», чтобы описать, сколько силы тока батарея может обеспечить в течение одного часа.
Давайте посмотрим, что это означает с точки зрения реального использования:
Теоретически батарея емкостью 1 ампер-час должна обеспечивать непрерывный ток 1 ампер на нагрузку (устройство или прибор, потребляющие энергию) в течение ровно 1 часа, прежде чем она разрядится.В качестве альтернативы та же батарея на 1 ампер-час может обеспечить непрерывный ток 2 ампера на нагрузку в течение получаса. Или он может обеспечить ампер-часа на нагрузку в течение 3 часов. Вы уловили идею.
Почему усилители имеют значение при проектировании электрических систем?
При проектировании электрической системы очень важно учитывать токи, чтобы знать сечение проводов, которые вы должны использовать для обеспечения безопасности.
Для более высокого тока требуются провода большего размера
Как вы помните, чем выше ток, тем больше требуется проводов для безопасного обслуживания системы.Вы должны правильно рассчитать размеры проводов и кабелей не только для обеспечения качественной электроэнергии, но и для предотвращения возникновения электрических пожаров.
Более высокий ток увеличивает падение напряжения
Падение напряжения происходит, когда напряжение на конце кабеля ниже, чем в начале кабеля. Это падение часто происходит, например, на конце очень длинного кабеля.
Самый простой способ уменьшить падение напряжения — увеличить диаметр проводника (или проволоки). Все электрические кабели обеспечивают некоторое сопротивление потоку в цепи, но при проектировании электрической системы важно предпринять все возможные меры для уменьшения этого сопротивления.
Наконец, для жилых автофургонов и лодок люди стараются максимально экономить заряд батареи. Поэтому важно помнить, что более высокий ток сжигает больше энергии батареи.
Более высокое напряжение снижает ток
Высокий ток — это не всегда хорошо, потому что провода и устройства должны быть очень большими. Чтобы избежать использования больших проводов, увеличение напряжения приведет к уменьшению силы тока при той же мощности. В следующем примере показано, как это сделать.
- 120 Вт при 12 В = 12 ампер
- 120 Вт при 24 В = 6 ампер
- 120 Вт при 120 В = 1 ампер
При проектировании вашей электрической системы лучше учитывать, что работа большой, толстой, тяжелой провода на большие расстояния добавляют вес вашей установке. С проводами также может быть очень трудно работать из-за присущей им недостаточной гибкости.
Общие сведения об усилителях для проектирования надлежащей электрической системы
Как видите, усилители представляют только одну часть электрического уравнения, но имеют решающее значение для понимания.Чтобы спроектировать правильную электрическую систему, нам также необходимо лучше понимать вольты и ватты, потому что все они должны работать вместе, чтобы стать нашим желанным источником питания!
Хотите узнать больше об электрических системах и литиевых батареях?
Мы знаем, что строительство или модернизация электрической системы может оказаться сложной задачей, поэтому мы здесь, чтобы помочь. Наши специалисты по продажам и обслуживанию клиентов из Рино, штат Невада, готовы ответить на ваши вопросы по телефону (855) 292-2831!
Также присоединяйтесь к нам в Facebook, Instagram и YouTube, чтобы узнать больше о том, как системы с литиевыми батареями могут способствовать вашему образу жизни, увидеть, как другие построили свои системы, и обрести уверенность, чтобы выйти и остаться в стороне.
Присоединяйтесь к нашему списку контактов
Подпишитесь сейчас на новости и обновления в свой почтовый ящик.
|
Основные расчеты электролиза
Постоянная Фарадея — единственный самый важный бит информации в расчетах электролиза.Убедитесь, что вы действительно понимаете следующую часть.
Кулоны
кулон — это мера количества электричества. Если в течение 1 секунды протекает ток в 1 ампер, значит, прошел 1 кулон электричества.
Это означает, что вы можете вычислить, сколько электричества прошло за заданное время, умножив ток в амперах на время в секундах.
Количество кулонов = ток в амперах x время в секундах
Если вам дано время в минутах, часах или днях, тогда вы должны преобразовать это время в секунды, прежде чем делать что-либо еще.
Например, если в течение часа течет ток 2 ампера, то:
Количество кулонов = 2 x 60 x 60 = 7200
(60 минут в час; 60 секунд в каждой минуте)
Это просто!
Фарадей
Электричество — это поток электронов. Для расчетов нам нужно знать, как связать количество молей электронов, которые текут, с измеренным количеством электричества.
Заряд, который несет каждый электрон, равен 1.60 x 10 -19 кулонов. Если вам когда-нибудь понадобится использовать его на экзамене, вам будет дана ценность.
1 моль электронов содержит постоянную Авогадро, L, электронов — то есть 6,02 x 10 23 электронов. Вам также дадут это на экзамене, если вам нужно его использовать.
Это означает, что 1 моль электронов должен нести
6,02 x 10 23 x 1,60 x 10 -19 кулонов
= 96320 кулонов
Это значение известно как постоянная Фарадея.
Вы можете встретить формулу F = Le , где F — постоянная Фарадея, L — постоянная Авогадро, а e — заряд электрона (в единицах количества кулонов, которые он несет). Мы только что использовали это, фактически не заявляя об этом — это в основном очевидно!
Числа, которые мы здесь используем, округлены. Расчет просто показывает вам, как это решить, если вам нужно, но не дает обычно используемого значения. Для экзаменационных целей значение постоянной Фарадея обычно принимается равным 9.65 x 10 4 C моль -1 (кулонов на моль). Это еще одно число, которое вам вряд ли придется запоминать.
То есть 96500 кулонов на моль.
Итак, 96500 кулонов называется 1 фарадей . Обратите внимание на маленькую букву «f», когда она используется как единица измерения.
Всякий раз, когда у вас есть уравнение, в котором есть 1 моль электронов, это представлено в электрической цепи 1 фарадеем электричества — другими словами, 96500 кулонами.
Узнайте мощность удлинителя на 15 А в ваттах
В RackSolutions мы знаем, насколько важны удлинители в качестве аксессуаров для стоек и креплений.Разветвители питания — это удобный способ убедиться, что у вас достаточно розеток для всего вашего оборудования, и эти розетки расположены там, где они вам нужны. В большинстве жилых помещений удлинители используются для питания вентиляторов, зарядных устройств для телефонов, телевизоров, игровых систем и другого относительно небольшого оборудования. В такой ситуации большинству людей даже не нужно думать о том, сколько ватт может безопасно выдержать удлинитель на 15 А (или даже 20 А). Однако при использовании удлинителя для коммерческого компьютерного оборудования или более крупных приборов важно внимательно следить за электрической нагрузкой на удлинитель.
«Ватт», чтобы знать о мощности удлинителяПри определении того, сколько ватт может выдержать удлинитель на 15 А, вы должны понимать три ключевых термина: ватты, амперы и вольт. Легкий способ узнать об этих трех терминах — описать их, используя более знакомые понятия, такие как вода, текущая по трубам:
- Ватт — Ватты можно сравнить с общим количеством « воды », протекающей по трубе при в любой момент времени.
- Ампер — Ампер показывает, насколько быстро «вода» движется по трубам.
- Вольт — Вольт — это величина давления, которое присутствует на воде.
Чтобы определить, сколько ватт мощности может выдержать удлинитель, вы просто умножаете вольты на амперы. Большинство объектов будут работать от 120 или 240 вольт. Для удлинителя 15 А в цепи 120 В удлинитель может выдерживать до 1800 Вт . Если вы подключены к цепи 240 вольт , удлинитель может выдерживать 3600 Вт мощности .
Помните, что большая часть электрического оборудования, включая компьютерное оборудование, не всегда потребляет одинаковое количество энергии. Например, по мере увеличения объема необходимой обработки система будет потреблять больше электроэнергии. Поэтому рекомендуется рассчитывать свою мощность на основе максимального количества электроэнергии, которое может потреблять каждая единица оборудования. Таким образом, вы будете в пределах безопасного диапазона даже во время пиковой нагрузки.
Удлинитель питания и сетевой фильтрЕще один важный момент по этому вопросу — разница между удлинителем и сетевым фильтром.Хотя оба они позволяют подключать несколько устройств к одному устройству, они работают по-разному. По сути, удлинитель — это просто удлинитель с несколькими розетками на конце. Если вы перегрузите удлинитель сверх его возможностей, он может перегреться и даже вызвать пожар. Сетевой фильтр имеет собственную внутреннюю схему, которая помогает защитить от скачков напряжения. Если потребляется слишком много электроэнергии, это приведет к срабатыванию выключателя, отключив подачу электроэнергии. Хотя это может быть неудобно, это намного лучше, чем вызвать опасность пожара.
Выбор подходящего удлинителя, сетевого фильтра или другого устройства для вашей ситуации очень важен. При покупке этого типа оборудования убедитесь, что вы выбрали тот, который имеет мощность, необходимую для вашего оборудования сегодня, и с учетом любого потенциального роста в ближайшие годы. RackSolutions предлагает различные типы удлинителей, которые помогут обеспечить вам удобный и надежный источник питания на долгое время.
Сводка
Название статьи
Узнайте мощность вашего удлинителя на 15 А — RackSolutions
Описание
Разветвители питания удобны для добавления дополнительных розеток, но у них есть ограничения.RackSolutions раскрывает возможности этих жизненно важных аксессуаров для стоек.
Автор
Харлан Гатлин
Имя издателя
RackSolutions
Логотип издателя
Электрические формулы
Общие электрические единицы, используемые в формулах и уравнениях:
- Вольт — единица электрического потенциала или движущей силы требуется, чтобы пропустить один ампер тока через один ом сопротивления
- Ом — единица сопротивления — один ом представляет собой сопротивление, обеспечиваемое прохождению одного ампера при подаче одного вольта
- Ампера — единицы тока — один ампер — это ток, который один вольт может передать через сопротивление в один Ом
- Ватт — единица электрической энергии или мощности — один ватт — это произведение одного ампера на один вольт — один ампер тока, протекающего под действием силы один вольт дает один ватт энергии
- Вольт ампер — произведение вольт и ампер, показанное вольтметром и мметр — в системах постоянного тока вольт-ампер совпадает с ваттами или передаваемой энергией — в системах переменного тока — вольт и ампер могут быть или не быть на 100% синхронными — когда синхронно, вольт-амперы равны ваттам на ваттметре — когда несинхронные вольт-амперы превышают ватты — реактивная мощность
- киловольт-ампер — один киловольт-ампер — кВА — равен 1000 вольт-ампер
- Коэффициент мощности — отношение ватт к вольт-амперам
Закон электрического потенциала
— Закон ОмаЗакон Ома можно выразить как:
U = RI (1a)
U = P / I (1b)
U = (PR) 1/2 (1c)
Скачать и распечатать Закон Ома
Электрический ток — Закон Ома
I = U / R (2a)
I = P / U (2b)
I = (P / R) 1/2 (2c)
Электрическое сопротивление — закон Ома
R = U / I (3a)
R = U 2 / P (3b)
R = P / I 2 (3c)
Пример — Закон Ома
Батарея 12 вольт подает питание на сопротивление 18 Ом .
I = (12 В) / (18 Ом )
= 0,67 (А)
Электроэнергия
P = UI (4a)
P = RI 2 (4b)
P = U 2 / R (4c)
где
P = мощность (Вт, Вт, Дж / с )
U = напряжение (вольт, В)
I = ток (амперы, А)
R = сопротивление (Ом, Ом)
Скачать и распечатать закон Ома
Скачать и распечатать Закон Ома
Электроэнергия
Электроэнергия — это мощность, умноженная на время:
W = P t (5)
whe re
W = энергия (Ws, J)
t = время (с)
Альтернатива — мощность может быть выражена
P = W / t (5b)
Мощность потребление энергии потреблением времени.
Пример — потеря энергии в резисторе
A 12 В батарея подключена последовательно с сопротивлением 50 Ом . Мощность, потребляемая резистором, может быть рассчитана как
P = (12 В) 2 / (50 Ом)
= 2,9 Вт
Энергия, рассеиваемая за 60 секунд может быть рассчитана
W = (2,9 Вт) (60 с)
= 174 Вт, Дж
= 0.174 кВт
= 4,8 10 -5 кВтч
Пример — электрическая плита
Электрическая плита потребляет 5 МДж энергии от источника питания 230 В при включении в 60 минут .
Номинальная мощность — энергия в единицу времени — печи может быть рассчитана как
P = (5 МДж) (10 6 Дж / МДж) / ((60 мин) (60 с / мин))
= 1389 Вт
= 1.39 кВт
Ток можно вычислить
I = (1389 Вт) / (230 В)
= 6 ампер
Электродвигатели
КПД электродвигателя
μ = 746 P л.