Как высчитать сечение провода: Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности или току

Содержание

Как рассчитать сечение провода, кабеля при ремонте проводки в квартире

Если вы собрались менять или прокладывать электропроводку своими руками, то прежде чем взяться за дело, необходимо подсчитать необходимое вам сечение электрических проводов. Правильный выбор материала проводника и его сечение в дальнейшем могут оградить вас от множества проблем. Неправильно рассчитанное сечение проводника может привести к выгоранию проводки, а также пожару, который может возникнуть от перегрева проводов или короткого замыкания.
Поэтому лучше вооружиться калькулятором и уделить немного времени расчетам сечения провода для вашей квартиры или дома.

Расчет сечения по мощности

Для расчета размера сечения медного кабеля по мощности вам нужно будет подсчитать предполагаемое количество бытовых приборов и потребляемую ими мощность. Алюминиевый кабель мы рассматривать не будем ввиду его нецелесообразности при ремонте современной квартиры.
Например вы хотите подключить на одном кабеле встраиваемый духовой шкаф мощностью 2800 Вт и микроволновую печь мощностью 1000 Вт.

Итого получается 3800 Вт на одном проводе. Далее приступим к расчетам. Как известно, чтобы узнать силу тока нам нужно поделить суммарную мощность на напряжение, которое в бытовой электрической сети составляет 220 В.
J = 3800/220 = 17,3 А.
Из расчета видно, что нам нужен кабель, токопроводящая способность которого будет выше 17,3 А. Для этого воспользуемся таблицей ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Сечение токопро водящей жилы, мм Медные жилы, проводов и кабелей
Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В
ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33,0
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66,0 260 171,6

 

 

Как видно из таблицы нам достаточно медного кабеля сечением 1,5 мм.

кв. Но опытные электрики рекомендуют прокладывать электрическую сеть с запасом, отсюда и берется рекомендация для розеточных групп использовать кабель сечением 2,5 мм. кв.

Рассчитываем сечение по силе тока
Если перед вами стоит задача рассчитать сечение медного кабеля по силе тока, то тут все гораздо проще, необходимо лишь выбрать сечение кабеля из таблицы, также при выборе сечения обратите внимание, что при скрытой проводке требования к сечению кабеля несколько выше, чем при открытой проводке, т.к. без доступа воздуха, кабель имеет способность сильнее нагреваться под нагрузкой.

Для выбора сечения кабеля по силе тока при скрытой проводке воспользуемся следующей таблицей.

Таблица для расчета

Как мы видим из предыдущего примера по расчету сечения кабеля по мощности, для подключения приборов с суммарной силой тока 17,3 А при закрытой проводке нам потребуется провод сечением не менее 2 мм. кв.

Ознакомиться с Правилами устройства электроустановок вы можете скачав документ ПУЭ-7.

 

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Как рассчитать мощность кабеля и сечение провода под проводку

Каждый кабель или провод рассчитан на определенную токовую нагрузку, которую он в состоянии выдерживать неограниченно длительный срок, сохраняя электротехнические свойства металла и изоляции. Чем больше заряженных частиц проходит через сечение кабеля, чем выше его сопротивление и больше нагрузка, тем сильнее он будет разогреваться. Зная, как рассчитать мощность кабеля, можно самостоятельно спроектировать или модернизировать электрическую сеть квартиры, коттеджа, дачи, гаража и мастерской так, чтобы при минимальных финансовых вложениях обеспечить эффективность, безопасность и комфортность ее использования.

Провода и кабели

Прежде чем ответить на вопрос, как выбрать сечение провода, надо определиться, что такое провод, чем он отличается от кабеля, в каких случаях необходим провод, а в каких – кабель, какой именно провод нужен? Провод – это одна или несколько изолированных жил-проводников или группа жил, сплетенных между собой и объединенных тонким слоем изоляции.

Кабель – это несколько изолированных проводов, заключенных в общую оболочку. К щитку на лестничной клетке подводят силовой кабель. Между щитком и розетками прокладывают провода.

Свойства материала, из которого сделаны токопроводящие жилы провода или кабеля, определяют, сколько энергии сможет передавать проводник:

  • В современных квартирах и домах для прокладки электропроводки обычно используют медные провода, удельное сопротивление которых почти в 2 раза ниже алюминиевых. Они пластичны, прочны, легко паяются, свариваются и меньше перегреваются.
  • Алюминиевые провода дешевые и легкие, но плохо держат затяжку, быстро окисляются и обладают меньшей, чем у медных электропроводностью.
  • Провода с алюминиевыми, покрытыми медью жилами, дешевы, легки, имеют средние по сравнению с медью и алюминием сопротивление и электропроводность.

Чем ниже пропускная мощность кабеля (или провода), тем больше должно быть его сечение.

Что такое сечение провода?

Сечение провода или кабеля – это площадь среза проводника (без учета толщины слоя изоляции), по которому проходит ток.

Каждая единица площади может пропустить определенное количество заряженных частиц. Чем толще провод и, соответственно, больше его сечение, тем легче заряженным частицам перемещаться по нему, тем меньше сопротивление, которое они встречают, тем меньше греется провод или кабель, частью которого он является. В зависимости от формы среза жилы значение площади можно вычислить по формулам площади круга, прямоугольника или треугольника, предварительно измерив его диаметр, например, штангенциркулем.

Если вы хотите определить оптимальное сечение провода, токопроводящая жила которого состоит из множества сплетенных между собой проволочек, вычислите сечение одной из таких проволочек и умножьте полученное значение на их количество в жиле. Площади срезов фазных проводов в трехфазном кабеле не суммируются. Количество жил в таком кабеле при расчетах определяется количеством фаз без учета нуля.

Для чего нужен расчет сечения кабеля?

Расчет сечения провода или кабеля позволяет определить максимальную мощность нагрузки электрической сети, организовать бесперебойное безопасное электроснабжение квартиры или дома с учетом потребностей жильцов, обеспечить комфортное применение бытовых приборов. Зная, какую нагрузку даст запитанное от электросети оборудование, несложно вычислить оптимальное сечение проводки, воспользовавшись несколькими из предложенных ниже формул.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение?

Перегрев проводки не только приведет к изменению вольтамперных характеристик сети, что скажется на работе электрооборудования, но и может оплавить ее изоляцию, спровоцировав КЗ, в результате которого, если пакетник сработает с задержкой, выйдут из строя включенные в сеть приборы, например, заряжающийся от сети ноутбук. Да и сама по себе замена сгоревшей проводки – не самое простое и дешевое мероприятие. Чтобы найти нефункционирующий отрезок цепи под штукатуркой и обоями, придется штробить стену.

Можно, конечно, выбрать в магазине провода с внушительным диаметром, поставить соответствующие оборудованию по мощности пакетники, застраховав себя от необходимости менять проводку из-за того, например, что вы чаще начали пользоваться дрелью или купили микроволновку помощнее.

Перегреваться от включения в сеть дополнительных потребителей провода однозначно не будут, с коротким замыканием пакетник справится – сработает электромагнитный расцепитель. Но обойдется такая проводка существенно дороже.

Что влияет на нагрев проводов? Плотность тока

Проводка может перегреваться из-за низкого качества проводов и их соединений, из-за высокой нагрузки на линию в результате короткого замыкания. Усугубляют ситуацию такие факторы, как высокая температура окружающего воздуха, прокладка нескольких проводов в один кабель-канал, расположенные слишком близко греющиеся предметы, нарушение теплообмена электросети с окружающим пространством. Чтобы не допустить ошибок в монтаже и не спровоцировать перегрев проводки, нужно учитывать плотность тока. Плотность тока – это количество зарядов, протекающих в единицу времени через единицу площади.

При открытом расположении проводки оптимальная плотность тока для алюминия составляет 3,5 А/мм2, при закрытом – 3 А/мм2. Для меди эти цифры будут, соответственно, 5 А/мми 4 А/мм2. Если вы планируете обустроить проводку в помещении с повышенной температурой, сечение кабеля нужно пересчитать, применив к нему коэффициент 0,9 на каждые 10 °C превышения температуры сверх 20 °C. Это значит, что в случае обустройства проводки в помещении с температурой воздуха, например, 40 °C, коэффициент, который вы должны будете применить, составит 0,9 × 0,9 = 0,92 = 0,81.

Определяем группы потребителей

Рассчитывая сечение кабеля, вы должны учесть, что значение этого параметра определяется по тому из проводов, на который будет приходиться максимальная нагрузка, например, по кухонному, где одновременно в сеть могут быть включены стиральная машина, электрочайник и хлебопечка. Распределение всех, имеющихся в коттедже или квартире потребителей, на группы позволяет максимально экономно и комфортно обустроить электропроводку, разделив ее на несколько отдельных ветвей. Для каждой из таких ветвей в зависимости от мощности комплекта потребителей в цепь встраивается отдельный автомат, что позволяет прокладывать кабель, оптимально соответствующий нагрузке именно этой группы бытовых электроприборов.

Коэффициент спроса Кс дает возможность учесть вероятность включения на продолжительное время сразу всех потребителей выделенной ветви. Сравните значения мощности и приведенной мощности в таблице ниже.

Открытая и закрытая прокладка проводов

При открытой прокладке провода устанавливаются над поверхностью строительных конструкций. При закрытой – прокладываются внутри элементов конструкции строения в специально подготовленных каналах, в пустотах и нишах строительных конструкций, в бороздах под штукатурку, в коробах и трубах. Степень нагрева проводов и кабелей от перегрузки больше зависит не от типа электропроводки, а от теплопроводности среды, в которой она проложена. Чем выше способность соприкасающейся с кабелем или проводом среды отводить тепло, тем быстрее они охлаждаются и тем меньше шансов повреждения изоляции от перегрева при повышенной нагрузке. При открытой прокладке кабель контактирует с циркулирующим воздухом.

Закрытая проводка чаще всего прокладывается в гофре, кабель-каналах или в пустотах строительных конструкций, где провод или кабель также контактируют с воздухом, но уже в закрытом пространстве, где он не циркулирует, а значит, практически не отводит тепло. В соответствии с п.7.1.37 ПУЭ, а также п. 15.5 СП 256.1325800.2016 в зданиях, стены и перекрытия которых выполнены из негорючих или слабогорючих материалов наподобие кирпича или бетона, допускается прокладка проводов и кабелей без дополнительной защиты под штукатуркой или в подстилающем слое пола. В этом случае провода и кабели соприкасаются уже не с воздухом, а с материалом стен и штукатурки, с помощью которой заделали штробу.

Теплопроводность воздуха – 0,0244 Вт/(м∗К). Теплопроводность, например, керамического кирпича начинается от 0,4 Вт/(м∗К), теплопроводность, гипса, составляющего основу штукатурки, – 0,3 Вт/(м∗К). Это значит, что при закрытой прокладке кабеля под штукатуркой в случае перегрузки тепло от него будет отводиться почти в 12 раз быстрее, чем при открытой прокладке. Но если штробу заполнить макрофлексом, теплопроводность которого – 0,03 Вт/(м∗К), то есть чуть больше, чем у воздуха, или проложить провода в кабель-канале, проводка будет перегреваться сильнее, чем при открытой прокладке из-за отсутствия циркуляции.

На фото ниже вы видите открытую проводку, выполненную в стиле ретро.

Выбираем по мощности и длине

Рассчитать сечение провода или кабеля по мощности и длине можно, предварительно определив суммарную мощность всех потребителей в соответствии с данными, указанными в паспорте каждого бытового прибора. Полученное значение нужно умножить на коэффициент спроса, который, если вы не планируете включать одновременно все приборы в доме, можно принять равным 0,8 или определить по приведенной нами выше таблице. Коэффициент запаса позволяет «оставить место» для тех бытовых приборов, которые вы когда-либо купите, и обычно принимается равным 1,5 или 2.

Справка! Следует учесть, что существуют устройства, например, электромоторы, перфораторы, с реактивным видом нагрузки, возвращающие в сеть часть накопленной от источника энергии, тем самым создавая паразитную энергию, которая не может быть использована потребителем и расходуется на нагрев кабеля. Чтобы рассчитать мощность такого прибора, нужно разделить указанную в его паспорте реактивную мощность (она измеряется в ВАрах) на cosφ. При отсутствии значения угла смещения фаз cosφ принимают равным 0,7. Полученный результат суммируется с мощностью остальных потребителей до применения к ним коэффициентов-поправок.

Номинальный ток для проводки с напряжением 220 В определяем делением полученного значения общей мощности на 220 (уточните напряжение в вашей проводке, оно может отличаться). Сечение провода определяем, например, по таблице ниже.

Чтобы убедиться, что потеря напряжения не выше допустимых 5 %, рассчитываем это значение. Оно должно составить не более 5 % от 220 В, то есть 11 В. Делением полученного числа на силу тока, найденную по таблице для запланированной нами нагрузки, получаем сопротивление R, подставляем его в формулу S = R ∗ ρ ∗ L, где ρ – удельное сопротивление материала, из которого сделана токопроводящая жила, L – планируемая длина кабеля, и выводим минимальное значение сечения проводки.

Выбираем по току

Чтобы определить сечение проводки по току, нужно значение суммарной мощности разделить на 0,92 от напряжения в вашей сети или, если речь идет о трехфазном проводе, на 1,7 от напряжения в сети. По полученной силе тока находим значение в приведенной ниже таблице.

Важно! Чтобы выяснить, какой ток должен пропускать провод, не перегреваясь, нужно найти отношение мощности оборудования к напряжению в сети, которое далеко не всегда соответствует идеальному значению 220 В и может отклоняться от него в диапазоне от 190 до 250 В. Если вы хотите, чтобы ваша электропроводка работала безукоризненно, прежде чем приступить к расчетам, замерьте напряжение с помощью мультиметра. Чем оно выше, тем меньший ток протекает по проводу.

ПУЭ: таблица расчета сечения кабеля по мощности и току

Если вы знаете мощность электроприборов, которые в перспективе будут запитаны от электросети вашей квартиры или вашего дома, определить сечение провода или кабеля несложно. В столбце того вида проводки, который вы собираетесь прокладывать, таблицы, представленной ниже, найдите материал, из которого сделаны жилы провода. Если вы хотите узнать, на какой номинальный ток должна быть рассчитана электрическая сеть вашей квартиры, и собираетесь проложить, например, медные провода, найдите в соответствующем столбце мощность вашей проводки, под ней – предполагаемую нагрузку и сопоставьте ее с близлежащим значением силы тока.

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

Подбираете ли вы сечение провода по величине силы тока для переменной или постоянной сети – разницы нет. Нагрузка для одножильных проводов сетей с постоянным током рассчитывается по таким же таблицам, как для сетей с переменным. Чтобы определить силу тока I, который будет проходить через кабель, нужно мощность нагрузки разделить на напряжение в сети. Чтобы найти сопротивление R провода, делим напряжение на силу тока, полученную в предыдущем действии. Воспользовавшись табличным значением удельного сопротивления проводника ρ, по формуле S = (ρ ∗ L) / R найдем сечение кабеля S.

Сечение кабеля вы можете найти и по таблице. Чтобы убедиться, что напряжение на его концах не перешагнуло минимально допустимый порог 0,5 В, проверьте полученную вами по таблице цифру, подставив в формулу U = p ∗L ∗ I / S данные вашей сети.

Самостоятельно рассчитать сечение кабеля для проводки квартиры или частного дома несложно, тем более, если вы собираетесь менять какую-то ветвь и потребители уже разведены по группам в вашем распределительном щитке. Труднее сделать то же самое в экстремальных условиях повышенной температуры, влажности или в случае, когда неудачное решение вопроса может обесточить ваше жилище не на один день. Иногда обращение к профессионалам может стать лучшим решением.

Сечение провода что такое. Расчет сечения электропровода, расчет сечения проводов и кабелей

Вопрос выбора сечения проводов и кабелей для прокладки в часном доме, котежде, производственном помещении очень серьезный, т.к. при недостаточном сечении проводника он начнет греться, разрушая тем самым изоляцию провода, а при значительном превышении силы тока в проводнике он может перегореть и повлечь за собой печальные последствия. У каждого кабеля есть номинальная мощность, которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если мощность всех электроприборов в здании будет превышать расчетный показатель проводника для конкретного провода (кабеля), то в скором времени аварии не избежать.

Что бы правильно рассчитать сечения проводников в доме необходимо сумировать мощность всех электроприборов которые будут нагружены на расчетный проводник и по полученному значению мощности выбрать из соответствующей таблицы (таблицы и примеры приведены ниже) сечение провода (кабеля). Если приборов много (более 4), то необходимо полученный результат умножить на коэффициент одновременной работы всех электроприборов (т.к. все приборы не будут использоваться одновременно), он выбирается в пределах 0,7-0,8.

Формула расчета имеет вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,

Где: P1..Pn–мощность каждого электроприбора, кВт

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Как видно из таблицы, для каждого определенного вида провода (кабеля) табличные значения имеют свои данные. И если в таблице нет того значения мощности, которое получилось у вас расчетным путем (по формуле выше) то выбирается ближайшее значение мощности, которое есть в таблице и выбирается соответствующий диаметр жил.

Пример расчета сичения кабеля по суммарной мощности

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов на кухне составляет 15 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 12 кВт действительной нагрузки.

Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Для даного примера и однофазной сети (напряжение 220В) выбираем ближайшее большее значение «15,4» КВт из таблицы для медных проводов получаем сечение проводников 10 кв.мм.

Если предполается использовать алюминиевые провода, то выбираем ближайшее большее значение «13,2» КВт из таблицы для алюминиевых проводов, и получаем сечение проводников 16 кв.мм.

Как видно в расчетах по выбору сечения проводников нет ничего сложного!

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому предпочтительнее пользоваться им. Принцип расчета аналогичен предыдущему, только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку.

Первым делом по формулам ниже расчитываем силу тока по каждому из электроприборов или замеряем токовыми клещами.

Если в доме однофазная сеть, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Для трехфазной сети формула будет иметь вид:

Где, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Далее суммируем все токи и по табличным значениям выбраем сечение кабеля в зависимости от тока.

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки токовые нагрузки и мощность будут большими, чем при прокладке в закрытым способом.
Следует отметить, что полученное суммарное значение токов рекомендуется округлить в большую сторону до табличного значения.

Заключительный этап определения диаметра кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям тока (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами большего сечения.

Для вычислений используется следующая методика:

  • Рассчитывается суммарная мощность электроприборов и сила тока.
  • Рассчитывается сопротивление электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

  • Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
  • Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
  • Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранный диаметр жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.

  • Как определить сечение провода (кабеля) для ввода в дом или квартиру?

    Самое первое, что нам нужно сделать, это рассчитать общую потребляемую мощность своей квартиры или дома. Как же это сделать? Да очень просто. Берем листок бумаги и пишем туда весь перечень электрических приборов, которые будут питаться от нашего кабеля.

    Например:

  • чайник
  • микроволновая печь
  • стиральная машина
  • электрическая плита
  • холодильник
  • компьютер
  • телевизор
  • светильники
  • утюг
  • кондиционер.
  • У каждого электрического прибора имеется своя установленная мощность и указывается она в паспорте или на стикере. Напротив каждого электрического прибора пишем его мощность. Единица измерения — Ватт (Вт) или килоВатт (КВт). И считаем путем сложения суммарную установленную мощность своей квартиры, дома, дачи. Заметим, что расчет будем вести для однофазной (220 В) системы электроснабжения. Предположим, что у Вас получилось 16000 Вт или 16 КВт. Полученную мощность умножаем на коэффициент одновременного использования электроприборов (0,7-0,8) — этот коэффициент показывает, что Вы можете включить одновременно 70%-80% всего вышеперечисленного электрооборудования.

    Для примера возьмем 0,8. 16000 х 0,8 = 12800 (Вт) = 12,8 (кВт) .

    В зависимости от вида электропроводки (в воздухе или земле), материала жил и напряжения выбираем сечение. В данном примере у нас вводной кабель в квартиру выполнен медным трехжильным кабелем марки ВВГнг и проложен открыто. Получаем сечение кабеля 10 кв.мм.

    Рассмотрим второй пример. Допустим, у нас в котедже имеется трехфазный асинхронный двигатель типа мощностью 550 (Вт), обмотки которого подключены звездой на напряжение 380 (В). Нам необходимо для него выбрать и определить сечение питающего кабеля. Смотрим номинальный ток двигателя при соединении звездой, указанный на бирке. Он составляет 1,6 (А) . Питающий кабель планируем приобрести медным, прокладывать будем по воздуху. Ищем соответствующие строки по таблице и находим необходимое сечение. Получаем 1,5 кв. мм. Сечение питающего кабеля для двигателя можно найти и по его мощности.

    Сечение провода рассчитывают по следующей формуле:

    S = π*r2 ,

    где S — сечение провода, мм2; π — число равное 3,14; r — радиус провода, мм, который равен половине диаметра.

    Диаметр провода токоведущей жилы без изоляции измеряют микрометром или штангенциркулем. Сечение жилы многопроволочных проводов и кабелей определяют по сумме сечений всех проволок.

    Пользуются также другой формулой: S = 0,78d?, где d – диаметр провода.

ЦИРКУЛЯРНЫЙ МИЛ

ЦИРКУЛЯРНЫЙ МИЛ

Круглый мил — это стандартная единица измерения поперечного сечения круглого провода. площадь (вид C на рис. 1-1).

Эта единица измерения используется в американских и английских таблицах проводов. Диаметр круглый проводник (провод), используемый для проведения электричества, может иметь длину всего лишь долю дюйма. Следовательно, этот диаметр удобно выражать в милах, чтобы не использовать десятичные дроби. Для Например, диаметр проволоки выражается как 25 мил вместо 0.025 дюймов. Циркуляр мил — это площадь круга диаметром 1 мил, как показано на виде В на фиг. 1-2.

Площадь круглого проводника в милах круглого сечения получается возведением в квадрат диаметра измеряется в мил. Таким образом, проволока диаметром 25 мил имеет площадь 25 2 , или 625 круговых милов. Чтобы определить количество квадратных мил в одном и том же проводнике, примените обычная формула для определения площади круга (A = & pi; r 2 ).В этой формуле A (площадь) неизвестна и равна площади поперечного сечения в квадратные милы, & pi; — константа 3,14, а r — радиус окружности, или половина диаметр (D). Путем подстановки A = 3,14 и (12,5) 2 ; следовательно, 3.14 X 156,25 = 490,625 квадратных мил. Площадь поперечного сечения провода составляет 625 круглых мил. но только 490,625 квадратных мил. Следовательно, круговой мил представляет собой меньшую единицу площади. чем квадратный мил.

Рисунок 1-2.- Сравнение круглых и квадратных мил.

Если провод имеет диаметр поперечного сечения 1 мил, по определению, круговая площадь в миле (CMA) равно A = D 2 , или A = 1 2 , или A = 1 круговой мил. Чтобы определить квадратные милы того же провода, примените формулу A = & pi; r 2 ; следовательно, A = 3,14 X (0,5) 2 (0,5 представляет половину диаметра).

Когда A = 3.14 X 0,25, A = 0,7854 квадратных мил. Отсюда можно сделать вывод, что 1 круговой мил равен. 7854 кв. Мил. Это становится важным, когда квадрат (вид A из рисунок 1-2) и круглые (вид B) проводники сравниваются с видом C на рисунке 1-2.

Когда дана площадь в квадратных мил, разделите площадь на 0,7854, чтобы определить круговую мил или CMA. Когда дан CMA, умножьте площадь на 0,7854, чтобы определить квадратная мил. Например,

Проблема: Проволока 12-го калибра имеет диаметр 80.81 мил. Какова (1) его площадь в круговые милы и (2) его площадь в квадратных милах?

Проблема: прямоугольный проводник имеет ширину 1,5 дюйма и толщину 0,25 дюйма. Что такое (1) его площадь в квадратных милях и (2) в круговых милах? Какой размер круглого проводника необходимо проводить такой же ток, как и на прямоугольной полосе?

Проволока в ее обычном виде представляет собой одиночный тонкий стержень или нить из тянутого металла.В целом размеры, проволока становится трудной в обращении. Для увеличения гибкости он скручен. Нити обычно представляют собой отдельные провода, скрученные вместе в количестве, достаточном для создания необходимого площадь поперечного сечения кабеля. Общая площадь многожильного провода в круглых миллиметрах составляет определяется путем умножения площади в круглых милах одной пряди на количество прядей. в кабеле.

Q.5 Определите круговой мил.
Q.6 Какова площадь в миллиметрах 19-жильного проводника, если каждая жила равна 0.004 дюйма?

Физика — модуль Юнга — Бирмингемский университет

Одним из наиболее важных тестов в инженерии является знание того, когда объект или материал изгибается или ломается, и свойство, которое говорит нам, что это модуль Юнга. Это мера того, насколько легко материал растягивается и деформируется.

Согнется или сломается?

Провода подчиняются закону Гука, как и пружины. Когда прикладывается сила F , она удлиняется на некоторое расстояние x , которое можно просто описать уравнением F = kx

В то время как k для пружины — это жесткость пружины, величина удлинения провода зависит от его площади поперечного сечения, длины и материала, из которого он сделан.Модуль Юнга ( E ) — это свойство материала, которое говорит нам, насколько легко он может растягиваться и деформироваться, и определяется как отношение растягивающего напряжения ( σ ) к деформации растяжения ( ε ). Где напряжение — это величина силы, приложенной на единицу площади ( σ = F / A ), а деформация — это растяжение на единицу длины ( ε = дл / л ).

Поскольку сила F = мг , мы можем получить модуль Юнга проволоки, измерив изменение длины ( dl ) при приложении груза массой м (при условии, что г = 9.81 метр на секунду в квадрате).

Имеет ли значение модуль Юнга для исследований?

Имеет ли значение модуль Юнга для исследований?

Что важно знать?

Для разных типов материалов графики зависимости деформации от напряжения могут выглядеть по-разному. Хрупкие материалы имеют тенденцию быть очень прочными, потому что они могут выдерживать большие нагрузки, они не сильно растягиваются и внезапно ломаются. Пластичные материалы имеют большую эластичную область, в которой зависимость напряжения от деформации является линейной, но при первом обороте (предел упругости) линейность нарушается, и материал больше не может вернуться к своей первоначальной форме.Второй пик — это предел прочности на разрыв, и он говорит нам о максимальном напряжении, которое материал может выдержать перед разрушением. Пластиковые материалы не очень прочные, но выдерживают большие нагрузки. Модуль Юнга задается градиентом линии на графике зависимости напряжения от деформации.

В эксперименте, показанном на видео выше, мы измерили модуль Юнга медной проволоки, которая не сильно расширяется. Таким образом, можно использовать реперный маркер, например ленту, для определения исходной и увеличенной длины.Выполнение нескольких измерений с различными массами увеличит количество точек на графике зависимости напряжения от деформации и сделает расчет модуля Юнга более надежным. Еще о чем нужно позаботиться — это измерить площадь поперечного сечения провода. Несовершенство проволоки может означать, что диаметр не является абсолютно постоянным по длине, поэтому может помочь усреднение нескольких показаний микрометра.

Как это применимо ко мне?

Изучение механических свойств материалов важно, потому что оно помогает нам понять, как материалы ведут себя, и позволяет нам разрабатывать новые продукты и улучшать существующие.В одном из примеров темы исследования в Бирмингеме рассматривалась разработка шестов для прыжков в высоту, которые используются спортсменами, занимающимися прыжками в высоту, для достижения максимальных результатов. Эти столбы должны быть легкими, чтобы иметь возможность быстро разгоняться, но также должны сохранять энергию упругой деформации при изгибе шеста. Шест должен преобразовывать упругую энергию в кинетическую энергию по мере выпрямления шеста и быть в состоянии выдерживать напряжение, вызванное весом прыгуна, и выдерживать многократное использование спортсменом.

В небольших масштабах есть много продуктов, содержащих биологические (например,грамм. фармацевтические препараты, методы лечения бесплодия, тканевая инженерия) и небиологические микрочастицы (например, химические вещества, сельское хозяйство, бытовая химия). Понимая их механические свойства, мы можем прогнозировать их поведение при производстве и переработке, максимально увеличивая их рабочие характеристики.

Модуль Юнга материала — это полезное свойство, которое необходимо знать, чтобы предсказать поведение материала при воздействии силы. Это важно практически для всего, что нас окружает, от зданий до мостов, транспортных средств и многого другого.

Следующие шаги

Эти ссылки предоставляются только для удобства и в информационных целях; они не означают одобрения или одобрения Бирмингемским университетом какой-либо информации, содержащейся на внешнем веб-сайте. Бирмингемский университет не несет ответственности за точность, законность или содержание внешнего сайта или последующих ссылок. Пожалуйста, свяжитесь с внешним сайтом для получения ответов на вопросы относительно его содержания.

Как определить диаметр площади поперечного сечения? — Реабилитацияrobotics.net

Как определить диаметр площади поперечного сечения?

Площадь поперечного сечения провода — это площадь круга радиуса r: A = πr2 = π (d2) 2, где d — диаметр провода.

Какова формула площади поперечного сечения цилиндра?

Площадь поперечного сечения цилиндра Площадь круга определяется формулой πr2, где r — радиус.

Какова внутренняя площадь поперечного сечения трубы, если внутренний диаметр составляет 11,9 дюйма?

Внутренняя площадь поперечного сечения трубы составляет 111,2 квадратных дюйма. Подробности. d = 11,9 дюйма.

Как называется поперечное сечение цилиндра?

Цилиндрический сегмент, иногда также называемый усеченным цилиндром, представляет собой сплошной отрезок круглого цилиндра двумя (или более) плоскостями.

Что такое поперечное сечение твердого тела?

В геометрии и науке поперечное сечение — это непустое пересечение твердого тела в трехмерном пространстве с плоскостью или аналог в пространствах более высоких измерений.При разрезании объекта на кусочки создается множество параллельных поперечных сечений.

В чем разница между площадью и площадью поперечного сечения?

Площадь — это что-то, что занято объектом, когда он находится на поверхности, то есть площадь — это пространство, которое используется объектом. В то время как площадь поперечного сечения — это площадь, которую мы получаем, когда один и тот же объект разрезан на две части.

Что такое единица измерения площади поперечного сечения?

шт. Хотя единицей СИ для общего сечения является м2, на практике обычно используются единицы меньшего размера.В ядерной физике и физике элементарных частиц общепринятой единицей является сарай b, где 1 b = 10−28 м2 = 100 фм2. Также широко используются меньшие единицы с префиксом, такие как mb и μb.

Как площадь поперечного сечения влияет на сопротивление?

Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения. Чем больше площадь поперечного сечения провода, тем большее количество электронов испытывает «электрический наклон» из-за разности потенциалов.

Почему сопротивление уменьшается с увеличением площади поперечного сечения?

при увеличении сечения увеличивается площадь поверхности провода.Большая площадь поверхности приводит к свободному течению электронов. так поток электронов легко и сопротивление уменьшаются.

Влияет ли площадь поперечного сечения на ток?

Площадь поперечного сечения влияет на сопротивление кабеля и, следовательно, на общий протекающий ток. Ток, протекающий на одном конце, по-прежнему будет равен току, протекающему на другом конце.

Как найти сопротивление по длине и площади поперечного сечения?

Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A равно R = ρLA R = ρ L A, где ρ — удельное сопротивление материала.

По какой формуле рассчитывается удельное сопротивление?

Удельное сопротивление, обычно обозначаемое греческой буквой rho, ρ, количественно равно сопротивлению R образца, такого как провод, умноженному на площадь его поперечного сечения A и разделенному на его длину l; ρ = RA / l. Единицей измерения сопротивления является ом.

Какая формула сопротивления?

Теперь нам нужно знать формулу удельного сопротивления, чтобы найти размер. Полный пошаговый ответ: Сопротивление, обычно обозначаемое греческой буквой ρ, количественно эквивалентно сопротивлению R образца, такого как проволока, составленному из площади его поперечного сечения A и деленному на его длину l; р = RAl.

Зависит ли удельное сопротивление от длины?

Когда ток течет через компонент, сопротивление зависит от геометрии (длины и площади поперечного сечения) компонента и свойства материала (удельное сопротивление). Сопротивление провода пропорционально его длине и обратно пропорционально его площади поперечного сечения.

Что называется удельным сопротивлением?

Удельное сопротивление определяется как сопротивление на единицу длины и единицу площади поперечного сечения при приложении известной величины напряжения.

Что такое удельное сопротивление и его единица?

Удельное сопротивление определяется как сопротивление, обеспечиваемое единицей длины и поперечного сечения вещества току при приложении к нему напряжения. Его единица СИ — Ω − m.

Что такое сопротивление и его единица измерения?

Сопротивление — это препятствие, которое объект создает для прохождения тока через него. Чем меньше ток, тем выше сопротивление данного материала. Единица измерения сопротивления в системе СИ — Ом (Ом).

В чем разница между сопротивлением и удельным сопротивлением?

Сопротивление связано с конкретным проводником. При фиксированной температуре величина сопротивления, оказываемого протеканием тока проводником, имеющим единицу длины и поперечное сечение, называется его удельным сопротивлением. Удельное сопротивление проводника зависит от материала проводника и его температуры.

Какие бывают 5 типов резисторов?

Типы резисторов

  • Постоянные резисторы.Постоянный резистор является наиболее распространенным резистором, когда люди говорят о резисторе, они, скорее всего, имеют в виду постоянный резистор.
  • Переменные резисторы.
  • Термисторы.
  • Варисторы.
  • Светозависимые резисторы.

Какая связь между сопротивлением и током?

Закон

Ома определяет соотношение между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи: i = v / r. Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.

В чем разница между сопротивлением и проводимостью?

Электропроводность пропорциональна тому, какой поток возникает при заданном давлении, а сопротивление пропорционально тому, сколько давления требуется для достижения заданного потока. (Электропроводность и сопротивление взаимны.)

Что такое электрическое сопротивление?

Сопротивление — это мера сопротивления току в электрической цепи. Сопротивление измеряется в омах и обозначается греческой буквой омега (Ом).

Что вызывает сопротивление?

Электрический ток течет, когда электроны движутся через проводник, например металлический провод. Движущиеся электроны могут сталкиваться с ионами металла. Это затрудняет прохождение тока и вызывает сопротивление.

Какие 4 фактора влияют на сопротивление?

На сопротивление влияют 4 различных фактора:

  • Тип материала, из которого изготовлен резистор.
  • Длина резистора.
  • Толщина резистора.
  • Температура проводника.

Что происходит с током при увеличении сопротивления?

Ответ: ток в данной цепи обратно пропорционален сопротивлению в цепи, это означает, что ток будет уменьшаться при увеличении сопротивления.

Почему сопротивление прямо пропорционально длине?

По мере увеличения длины количество столкновений движущихся свободных электронов с фиксированными положительными ионами увеличивается по мере того, как большее количество фиксированных положительных ионов присутствует в проводнике с увеличенной длиной.В результате сопротивление увеличивается.

Что произойдет с сопротивлением, если длину удвоить?

Что происходит с сопротивлением при удвоении длины? Из уравнения мы понимаем, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника. Удвоение длины увеличивает сопротивление вдвое.

Когда площадь поперечного сечения провода больше, что меньше? — MVOrganizing

Когда площадь поперечного сечения провода больше, что меньше?

Американская система калибра проводов или AWG стандартизирует площадь поперечного сечения проводов, присваивая им номер AWG.Как видно на Рисунке 1, провод с меньшим номером имеет больший диаметр и, следовательно, может пропускать более высокие токи.

В чем разница между площадью и площадью поперечного сечения?

Площадь — это что-то вроде того, что занято объектом, когда он опирается на поверхность, то есть площадь — это пространство, которое используется объектом. В то время как площадь поперечного сечения — это площадь, которую мы получаем, когда один и тот же объект разрезан на две части. Площадь этого перикулярного поперечного сечения известна как площадь поперечного сечения.

Что мы подразумеваем под площадью поперечного сечения?

Площадь поперечного сечения — это площадь двумерной формы, которая получается, когда трехмерный объект — например, цилиндр — разрезается перпендикулярно некоторой указанной оси в точке. Например, поперечное сечение цилиндра — если разрезать его параллельно его основанию — представляет собой круг.

Какова площадь поперечного сечения призмы?

Призма имеет равномерное поперечное сечение. Это означает, что когда вы делаете срезы через твердое тело параллельно основанию, вы получаете многоугольники, совпадающие с основанием.Таким образом, площадь каждого среза всегда одинакова. В прямоугольной призме поперечное сечение всегда прямоугольное.

Как вы рассчитываете площадь поверхности?

Площадь поверхности — это сумма площадей всех граней (или поверхностей) трехмерной формы. Кубоид имеет 6 прямоугольных граней. Чтобы найти площадь поверхности кубоида, сложите площади всех 6 граней. Мы также можем обозначить длину (l), ширину (w) и высоту (h) призмы и использовать формулу SA = 2lw + 2lh + 2hw, чтобы найти площадь поверхности.

Что такое вертикальное поперечное сечение цилиндра?

Примеры поперечного сечения Вертикальное поперечное сечение цилиндра представляет собой прямоугольник, а горизонтальное поперечное сечение — круг.

Каково поперечное сечение прямоугольной призмы?

Поперечное сечение — это пересечение плоскости и трехмерной фигуры. Прямоугольная призма может иметь несколько различных типов поперечного сечения. Если сечение перпендикулярно основанию, оно будет таким же, как и боковые грани (для прямоугольной призмы).

Почему сопротивление уменьшается с увеличением площади поперечного сечения?

Чем длиннее провод, тем большее сопротивление он имеет из-за более длинного пути, по которому электроны должны пройти, чтобы добраться от одного конца до другого.Чем больше площадь поперечного сечения, тем ниже сопротивление, поскольку электроны имеют большую площадь для прохождения.

Удельное сопротивление прямо пропорционально площади поперечного сечения?

Сопротивление провода прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально его площади поперечного сечения. Сопротивление также зависит от материала проводника. См. Удельное сопротивление. Сопротивление проводника или элемента схемы обычно увеличивается с повышением температуры.

Почему удельное сопротивление прямо пропорционально площади?

Резюме по удельному сопротивлению Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине (L), так как R ∝ L. Таким образом, удвоение его длины удвоит его сопротивление, а уменьшение его длины вдвое уменьшит его сопротивление. Также сопротивление проводника обратно пропорционально его площади поперечного сечения (A) как R ∝ 1 / A.

Зависит ли ток от площади поперечного сечения?

Сила тока зависит от поперечного сечения провода, то есть для данного проводника сопротивление удваивается, а площадь поперечного сечения уменьшается вдвое.ЭДС, обеспечиваемая напряжением, позволяет току течь.

Какая связь между сопротивлением?

Для данного материала формула сопротивления и длины ясно говорит о том, что сопротивление прямо пропорционально его длине. При увеличении длины материала увеличивается и его сопротивление. При уменьшении длины материала уменьшается и его сопротивление.

Как длина и площадь поперечного сечения провода влияют на сопротивление — GCSE Science

Выдержки из этого документа…

Как длина и площадь поперечного сечения провода влияют на сопротивление?

Введение:

Это исследование призвано доказать, что на сопротивление влияет изменение длины и площади поперечного сечения провода.

Теория:

Сопротивление возникает, когда электроны, движущиеся по проволоке, сталкиваются с атомами проволоки. Эти столкновения замедляют поток электронов, вызывая сопротивление.Сопротивление — это мера того, насколько сложно перемещать электроны по проводу. Для расчета сопротивления в цепи можно использовать эту формулу (Закон Ома).

Сопротивление (Ом) = разность потенциалов (В)

Ток (А)

Прогноз:

Я предсказываю, что если длина провода увеличивается, сопротивление также увеличивается пропорционально длине. Если длина увеличена вдвое, сопротивление также должно удвоиться.Это связано с тем, что при удвоении длины количество атомов также удвоится, что приведет к удвоению количества столкновений, замедляющих электроны и увеличивающих сопротивление. Мой график должен показать, что длина пропорциональна сопротивлению.

Я предсказываю, что при увеличении площади поперечного сечения провода сопротивление уменьшится, потому что оно обратно пропорционально.

… подробнее.

Для подключения вышеперечисленных элементов и завершения цепи.

Метод:

1) Аппарат собран.

2) Устройство настроено, как показано на рисунке 4 выше.

3) Отрегулируйте скользящий контакт переменного резистора 2 на желаемый ток (0,4 A)

3a) Отрегулируйте скользящий контакт переменного резистора 2 на желаемый ток (0,5 A)

4) Измените длину провода регулируя скользящие соединители проводов (зажимы типа «крокодил»)

4a) Измените площадь поперечного сечения провода.

  1. Зафиксируйте результаты за период наблюдения.

Справедливый: чтобы сделать его честным тестом, я должен учитывать все эти переменные и следить за тем, чтобы они оставались постоянными.

  • Температура: Если проволока нагревается, атомы в проволоке начнут вибрировать из-за увеличения их энергии. Это вызывает больше столкновений между электронами и атомами, поскольку атомы движутся по пути электронов. Это увеличение количества столкновений означает увеличение сопротивления.
  • Материал: Тип материала влияет на количество свободных электронов, которые могут проходить через провод.Число электронов зависит от количества электронов во внешней энергетической оболочке атомов, поэтому, если имеется больше или больше атомов, то должно быть больше электронов. Если материал имеет большое количество атомов, будет большое количество электронов, вызывающее более низкое сопротивление из-за увеличения количества электронов. Также, если атомы в материале плотно упакованы, электроны будут иметь более частые столкновения
    , и сопротивление будет увеличиваться.
  • Длина провода: Если длина провода увеличена, сопротивление также увеличится, поскольку электроны будут перемещаться на большее расстояние и, следовательно, произойдет больше столкновений.В связи с этим увеличение длины должно быть пропорционально увеличению сопротивления.
  • Площадь поперечного сечения проводов: при увеличении ширины проводов сопротивление уменьшится. Это происходит из-за увеличения пространства, через которое проходят электроны. Из-за этого увеличенного пространства между атомами должно быть меньше столкновений.

Я должен контролировать все эти переменные, чтобы мои результаты соответствовали моему прогнозу, и я проверяю только одну переменную за раз.

Чтобы построить хороший график, мне нужно убедиться, что у меня есть по крайней мере 5 наборов результатов для каждого эксперимента, и для каждого испытания я буду тестировать провод двумя соответствующими токами, чтобы я мог вычислить среднее сопротивление.

Оценка рисков:

  • Я буду обращаться с источником питания осторожно.
  • Я буду использовать только слабые ток и напряжение.
  • Я буду осторожен при обращении с проводами под напряжением.
… подробнее.

Поскольку температура является такой огромной переменной и непостоянной, было бы трудно измерить этот фактор или проверить его, поскольку он может стать довольно опасным, поэтому я решил не исследовать этот фактор в дальнейшем.Однако в ходе своих исследований я обнаружил, что температура действительно влияет на сопротивление в проводе, и в той же степени влияет на материалы. Мои исследования показывают, что температура проволоки нагревает атомы в проволоке, которые начинают вибрировать из-за увеличения их энергии. Это вызывает больше столкновений между электронами и атомами, поскольку атомы движутся по пути электронов. Это увеличение количества столкновений означает увеличение сопротивления.

…Подробнее.

Эта письменная работа студента — одна из многих, которые можно найти в нашем разделе GCSE «Электричество и магнетизм».

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *