Формула силы Ампера

Сила 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»

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.

1. Розетки имеют разную форму, как и вилка прибора. В подавляющем большинстве случаев подключить технику в бытовую сеть не представляется возможным из-за разницы стандартов.
2. Сечение кабеля.
3. 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 (

Единица измерения силы тока — Ампер (A). Она названа в честь Андре-Мари Ампера — французского физика, который совершил несколько важных открытий, связанных с электричеством. 

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. 

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. 

Современные электрики пользуются мультиметрами — приборами, которые позволяют измерить и силу тока, и напряжение, и сопротивление.

Как 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!

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.

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.