Расчет сечения провода по току: Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности или току

Содержание

Расчет сечения провода по току: важность и особенности

Расчет сечения провода по току является важным условием для качественного монтажа электропроводки в помещении любого типа. Это связано с угрозой перегрева при недостаточной площади сечения, что в свою очередь приводит к плавлению его изоляции, короткому замыканию и даже пожару.
В связи с тем, что, в большинстве случаев, провода электрического обеспечения сооружений являются скрытыми внутри кладки или отделочного слоя стены, позаботиться о соответствующем сечении, значит обеспечить себе уверенность в сохранности и жильцов, и имущества. Именно в данном случае и проводится расчет сечения по мощности проходящего тока.

Критерии выбора необходимого сечения провода

Существует три основных принципа, согласно которым проводится выбор площади сечения кабеля для сети электрического обеспечения помещения. К ним относятся:

Достаточная площадь сечения для обеспечения прохождения тока без возникновения перегрева.
Падение напряжения в кабеле выбранного сечения не должно превышать норму.
Площадь сечения провода и качество его изоляционного покрытия должны максимально обеспечивать соблюдение механической прочности, а, следовательно, общей надежности проводки.

Что касается состояния перегрева, то нормальным считается достижение температуры, не превышающей 60°С. В целом, двумя основными критериями, которым должно соответствовать выбранное сечение провода, являются поддержание мощности и обеспечение безопасности.

Процесс определения необходимого сечения провода

В процессе проведения электропроводки в помещении используется простой и быстрый способ того, как определить сечение провода по току. Так как основным показателем функциональности является величина тока, которую он способен пропускать в течение продолжительного периода, прежде всего, необходимо определить уровень предельной нагрузки, который будет ложиться на данный элемент проводки.

Расчет мощности потребителей

Чтобы высчитать величину тока, которая ляжет на искомый кабель, нужно суммировать мощность всех приборов, которые будут получать питание через него. Стоит отметить, что чаще всего, при устройстве электропроводки, освещение и питание электроприборов разделяются на отдельные линии. Поэтому, перед тем, как пытаться определить сечение провода по току для помещения, важно уточнить включение в общий перечень приборов освещения.

Для примера используется вариант расчета только силового обеспечения электричеством. В случае участия в общей нагрузке освещения, мощность ламп также суммируется с мощностями приборов. Допустим, что в помещении (кухня квартиры) планируется использование холодильника мощностью 200 Вт, микроволновой печи с показателем в 1100 Вт, электрического чайника с мощностью 2200 Вт и электроплиты в 500 Вт показателя мощности. Тогда общая нагрузка, которая ляжет на кабель, обеспечивающий силовое питание, составит P=200+1100+2200+500=4000 Вт.

Расчет сечения провода

Дальнейшее изыскание того, какое сечение провода необходимо, подразумевает определение предельной величины тока. Здесь расчет пойдет в двух направлениях: для однофазной и трехфазной сети.

Формула расчета для сети в 220В (однофазная) будет иметь вид I=(P*Kи)/U*cos φ. При этом:

Р – вычисленная выше мощность всех приборов.
U – показатель напряжения сети (220В).
Ки – величина коэффициента одновременности, составляющая для бытовых приборов 0,75.
Сos φ – для бытовых приборов равен единице.

Если же речь идет о трехфазной сети, формула, вычисляющая величину максимального проведения тока, несколько изменится: I=P/√3*U*cos φ.
Исходя из данных рассматриваемого примера и применив формулу для однофазной сети, получим следующий расчет: I=(4000*0,75)/220*1=13,6 А. Получив показания по величине длительно предельной нагрузки, сечение провода определяется по таблице данных, согласно ГОСТ 31996—2012 «КАБЕЛИ СИЛОВЫЕ С ПЛАСТМАССОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ». Сама сводная таблица допустимой токовой мощности на провода медных или алюминиевых жил, согласно которой определяется площадь сечения кабеля, приведена ниже.

Медный тип проводов					Алюминиевый тип проводов
Сечение, мм2	Одножильный		Многожильный		Сечение, мм2	Одножильный		Многожильный
Сечение, мм2	на воздухе	в земле	на воздухе	в земле	Сечение, мм2	на воздухе	в земле	на воздухе	в земле
1,5	22	30	21	27	—	—	—	—	—
2,5	30	39	27	36	2,5	22	30	21	28
4	39	50	36	47	4	30	39	29	37
6	50	62	46	59	6	37	48	37	44
10	68	83	63	79	10	50	63	50	59
16	89	107	84	102	16	68	82	67	77
25	121	137	112	133	25	92	106	87	102
35	147	163	137	158	35	113	127	106	123
50	179	194	167	187	50	139	150	126	143
70	226	237	211	231	70	176	184	161	178
95	280	285	261	279	95	217	221	197	214
120	326	324	302	317	120	253	252	229	244
150	373	364	346	358	150	290	283	261	274
185	431	412	397	405	185	336	321	302	312

Если данные, выведенные в результате расчетов, не совпадают с показателями таблицы, берется ближайшее большее значение.

Так, в случае рассматриваемого примера, сечение медного одножильного или многожильного провода составит 1,5 мм2, а при использовании алюминиевого, площадь будет равна 2,5 мм2.

Медь или алюминий?

Как видно на основе примера, расчет и определение того, какую площадь должен иметь провод в зависимости от мощности нагрузки, достаточно прост. Дополнительные вопросы могут также возникнуть касательно материала изготовления. В чем состоят различия медных и алюминиевых кабелей для электрической проводки, и какой из них лучше выбрать?

Сравнительный анализ медного и алюминиевого типов проводов

Для человека, хоть раз сталкивавшегося с вопросами проведения линий электрической сети в помещении или на улице, не секрет, что провода и кабели, изготовленные из меди, пользуются большим уровнем спроса, чем алюминиевые. Это связано с несколькими основными критериями функциональности, в которых данные материалы расходятся.
К таким показателям относятся:

Уровень прочности.
Степень гибкости.
Способность противостояния процессам коррозии.
Уровень проводимости тока.

В том, что касается показателей прочности и гибкости, медь значительно опережает алюминий. Она является более гибкой, не переламывается в местах сгибов, что делает ее незаменимой при необходимости проведения сложных систем электропроводки. При этом, медные провода значительно меньше подвержены окислению, которое поражает алюминий достаточно быстро. Кроме того медные провода хорошо соединяются методом пайки.

Разница в уровнях проводимости тока видна даже в данных сводной таблицы по мощности для каждого типа проводов. Медный провод при значительно меньшем сечении способен обеспечить проведение большей силы тока, чем алюминиевый.
Единственным ощутимым недостатком материала является его высокая стоимость. По этой причине алюминий до сих пор удерживается на рынке – дешевизна и доступность данного сырья, в некоторых случаях, играет решающую роль. Однако, по соотношению показателей цена-качество, медь занимает лидирующее положение в качестве материала для проводов и кабелей линий электрических сетей.

Расчет провода по току. Расчет сечения провода по мощности и по плотности тока: правила, алгоритм, электротехнические тонкости

Онлайн расчет сечения кабеля по мощности, току и длине провода

Правильный подбор электрического кабеля важен для того чтобы обеспечить достаточный уровень безопасности, экономически эффективно использовать кабель и полноценно применить все возможности кабеля. Грамотно рассчитанное сечение должно быть способно постоянно работать под полной нагрузкой, без повреждений, выдерживать короткие замыкания в сети, обеспечивать нагрузку с соответствующим напряжением тока (без чрезмерного падения напряжения тока) и обеспечивать работоспособность защитных приспособлений во время недостатка заземления. Именно поэтому производится скрупулёзный и точный расчёт сечения кабеля по мощности, что сегодня можно сделать при помощи нашего онлайн-калькулятора достаточно быстро.

Вычисления делаются индивидуально по формуле расчёта сечения кабеля отдельно для каждого силового кабеля, для которого нужно подобрать определённое сечение, или для группы кабелей со схожими характеристиками. Все методы определения размеров кабеля в той или иной степени следуют основным 6 пунктам:

Сбор данных о кабеле, условиях его установки, нагрузки, которую он будет нести, и т. д
Определение минимального размера кабеля на основе расчёта силы тока
Определение минимального размера кабеля основанные на рассмотрении падения напряжения тока
Определение минимального размера кабеля на основе повышении температуры короткого замыкания
Определение минимального размера кабеля на основе импеданса петли при недостатке заземления
Выбор кабеля самых больших размеров на основе расчётов пунктов 2, 3, 4 и 5

Онлайн калькулятор расчета сечения кабеля по мощности

Чтобы применить онлайн калькулятор расчёта сечения кабеля необходимо произвести сбор информации, необходимой для выполнения расчёта размеров. Как правило, необходимо получить следующие данные:

Детальную характеристику нагрузки, которую будет поставлять кабель
Назначение кабеля: для трёхфазного, однофазного или постоянного тока
Напряжение тока системы и (или) источника
Полный ток нагрузки в кВт
Полный коэффициент мощности нагрузки
Пусковой коэффициент мощности
Длина кабеля от источника к нагрузке
Конструкция кабеля
Метод прокладки кабеля

Таблицы сечения медного и алюминиевого кабеля

Таблица сечения медного кабеляТаблица сечения алюминиевого кабеля

При определении большинства параметров расчётов пригодится таблица расчёта сечения кабеля, представленная на нашем сайте. Так как основные параметры рассчитываются на основании потребности потребителя тока все исходные могут быть достаточно легко посчитаны. Однако так же важную роль влияет марка кабеля и провода, а также понимание конструкции кабеля.

Основными характеристиками конструкции кабеля являются:

Материал-проводника
Форма проводника
Тип проводника
Покрытие поверхности проводника
Тип изоляции
Количество жил

Ток, протекающий через кабель создаёт тепло за счёт потерь в проводниках, потерь в диэлектрике за счёт теплоизоляции и резистивных потерь от тока. Именно поэтому самым основным является расчёт нагрузки, который учитывает все особенности подвода силового кабеля, в том числе и тепловые. Части, которые составляют кабель (например, проводники, изоляция, оболочка, броня и т. д.), должны быть способны выдержать повышение температуры и тепло, исходящее от кабеля.

Пропускная способность кабеля — это максимальный ток, который может непрерывно протекать через кабель без повреждения изоляции кабеля и других компонентов. Именно этот параметр и является результатом при расчёте нагрузки, для определения общего сечения.

Кабели с более большими зонами поперечного сечения проводника имеют более низкие потери сопротивления и могут рассеять тепло лучше, чем более тонкие кабели. Поэтому кабель с 16 мм2 сечения будет иметь большую пропускную способность тока, чем 4 мм2 кабель.

Однако такая разница в сечении — это огромная разница в стоимости, особенно когда дело касается медной проводки. Именно поэтому следует произвести очень точный расчёт сечения провода по мощности, чтобы его подвод был экономически целесообразным.

Для систем переменного тока обычно используется метод расчёта перепадов напряжения на основе коэффициента мощности нагрузки. Как правило, используются полные токи нагрузки, но если нагрузка была высокой при запуске (например, двигателя), то падение напряжения на основе пускового тока (мощность и коэффициент мощности, если это применимо), должны также быть просчитаны и учтены, так как низкое напряжение так же является причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования, несмотря на современные уровни его защиты.

Видео-обзоры по выбору сечения кабеля

Воспользуйтесь другими онлайн калькуляторами:

electrikmaster.ru

Расчет сечения провода по мощности и по плотности тока: формулы и примеры

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме. Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода. Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В. Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т. к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм². Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена. Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая. Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки. Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчета размера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е. кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя. Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или в пластиковом кабель канале, указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

Видео-руководство для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот таким нехитрым способом рассчитывается сечение токопроводящей жилы кабеля. Сведения о принципах вычислений помогут рационально подобрать данный важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей сердцевины обеспечит питанием домашнюю технику и не станет причиной возгорания проводки.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stroy-banya.com

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме? Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=UI cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Если вы покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле:

S=π*d²/4

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(PK)/(Ucos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U√3cos φ)

U=380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм кв. это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

ΔU=I*R

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Тогда ΔU=18,2*0,46=8,37 В

В процентном соотношении

8,37*100/220=3,8%

На длинных линиях от перегрузок и коротких замыканий устанавливают автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями.

Похожие темы:

electrosam.ru

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и току

Онлайн калькулятор считает сечение провода по току и мощности, так же по длине. Считает как алюминиевую проводку, так и силовые медные проводники. Делает подбор сечения (диаметра жилы) в зависимости от нагрузки. Не считает для 12в. Чтобы рассчитать, заполните все поля и сделайте выбор нужных параметров во всех выпадающих списках. Важно! Обращаем ваше внимание — расчеты данной программы по подбору кабелей, не являются прямым руководством к применению электрических проводников, с рассчитанной тут величиной площади сечения. Они являются лишь предварительным ориентиром к выбору сечения. Окончательный точный расчет по подбору сечения должен делать квалифицированный специалист, который сделает правильный выбор в каждом конкретном случае. Помните, при правильных расчетах вы получите результат для минимального сечения силовых кабелей. Превышать этот результат для расчетной электрической проводки, допускается.

ПУЭ таблица расчета сечения кабеля по мощности и току

Позволяет выбрать сечение по максимальному току и максимальной нагрузке.

для медных проводов:

для алюминиевых проводов:

Формула расчета сечения кабеля по мощности

Позволяет подобрать сечение по потребляемой мощности и напряжению.

Для однофазных электрических сетей (220 В):

I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )

где:

cos(φ) — для бытовых приборов, равняется 1
U — фазовое напряжение, может колебаться в пределах от 210 V до 240 V
I — сила тока
P — суммарная мощность всех электрических приборов
K и — коэффициент одновременности, для расчетов принимается значение 0,75

Для 380 в трехфазных сетях:

I = P / (√3 × U × cos(φ))

Где:

Cos φ — угол сдвига фаз
P — сумма мощности всех электроприборов
I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения провода
U — фазное напряжение, 220V

Расчет автомата по мощности и току

В таблице ниже указаны токи автомата по способу подключения в зависимости от напряжения.

220-help.su

Сечение кабеля по мощности, выбор по таблице. Расчет сечения кабеля по мощности.

=»nofollow»>

Опубликовано: 2013-08-08 23:00:3908.08.2013

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности». Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно подобрать сечение кабеля?

Если говорить простым языком, это нужно для нормальной работы всего, что связано с электрическим током. Будь-то фен, стиральная машина, двигатель или трансформатор. Сегодня инновации не дошли еще до безпроводной передачи электроэнергии (думаю еще не скоро дойдут), соответственно основным средством для передачи и распределения электрического тока, являются кабели и провода.

При маленьком сечении кабеля и большой мощности оборудования, кабель может нагреваться, что приводит к потере его свойств и разрушению изоляции. Это не есть хорошо, так что правильный расчет необходим.

Итак, выбор сечения кабеля по мощности. Для подбора будем использовать удобную таблицу:

Таблица простая, описывать ее думаю не стоит.

Теперь нам нужно рассчитать общую потребляемую мощность оборудования и приборов, используемых в квартире, доме, цехе или в любом другом месте куда мы ведем кабель. Произведем расчет мощности.

Допустим у нас дом, выполняем монтаж закрытой электропроводки кабелем ВВГ. Берем лист бумаги и переписываем перечень используемого оборудования. Сделали? Хорошо.

Как узнать мощность? Мощность вы сможете найти на самом оборудовании, обычно имеется бирка, где записаны основные характеристики:

Мощность измеряется в Ваттах ( Вт, W ), или Киловаттах ( кВт, KW ). Нашли? Записываем данные, затем складываем.

Допустим, у вас получилось 20 000 Вт, это 20 кВт. Цифра говорит нам о том, сколько энергии потребляют все электроприемники вместе. Теперь нужно подумать сколько вы будете использовать приборов одновременно в течении длительного времени? Допустим 80 %. Коэффициент одновременности в таком случае равен 0,8 . Делаем расчет сечения кабеля по мощности:

Считаем: 20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

=»nofollow»>

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

Как сделать правильный расчет сечения кабеля по мощности

Для правильного и безопасного монтажа кабелей для проводки обязательно нужно произвести предварительный расчет предполагаемой потребляемой мощности. Невыполнение требований по подбору сечения кабеля, используемого для проводки, может привести к оплавлению изоляции и пожару.

Расчет сечения кабеля для определенной системы электропроводки можно разбить на несколько этапов:

разбивка потребителей электроэнергии по группам;
определение максимального тока для каждого сегмента;
выбор сечения кабеля.

Распределение потребителей электроэнергии по группам

Все потребляющие электроприборы следует разделить на несколько групп так, чтобы суммарная мощность потребления одной группой не была выше примерно 2,5-3 кВт. Это позволит подобрать медный кабель сечением не больше 2,5 кв. мм. Мощность некоторых основных бытовых приборов приведена в Таблице 1.

Таблица 1. Значение мощности основных бытовых приборов.

Потребители, объединенные в одну группу, должны находиться территориально примерно в одном месте, так как они подключаются к одному кабелю. Если весь подключаемый объект питается от однофазной сети, то количество групп и распределение потребителей не играют существенной роли.

Если питание трехфазное, то рекомендуется разделение потребителей по группам так, чтобы на каждую фазу приходилась примерно одинаковая мощность.

Тогда процент расхождения можно рассчитать по формуле = 100% — (Pmin/Pmax*100%), где Pmax – максимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу, Pmin– минимальная суммарная мощность, приходящаяся на одну фазу. Чем меньше процент расхождения мощности, тем лучше.

Расчет максимального тока для каждой группы потребителей

После того, как для каждой группы была найдена потребляемая мощность, можно рассчитать максимальный ток. Коэффициент спроса (Кс) лучше принять везде равным 1, так как не исключается использование одновременно всех элементов одной группы (например, вы можете включить одновременно все бытовые приборы, относящиеся к одной группе потребителей). Тогда формулы для однофазной и трехфазной сети будут иметь вид:

Iрасч = Pрасч / (Uном * cosφ) для однофазной сети , в этом случае напряжение в сети 220 В,

Iрасч = Pрасч / (√3 * Uном * cosφ) для трехфазной сети , напряжение в сети 380 В.

При монтаже электропроводки в последние десятилетия особенную популярность получил метод с использованием гофры для кабеля. Это объясняется целым набором свойств, которыми обладает гофрированная труба, но вместе с тем, при работе с ней необходимо придерживаться определенных правил.

Часто можно встретить и в теории, и на практике термины соединение треугольником и звездой, напряжение фазное и линейное — разобраться в их различиях поможет интересная статья.

Значение косинуса для бытовых приборов и освещения лампами накаливания принимается равным 1, для светодиодного освещения – 0,95, для люминесцентного освещения – 0,92. Для группы находится среднеарифметический косинус. Его значение зависит от того, какой косинус у прибора, потребляющего наибольшую мощность в данной группе. Таким образом, зная токи на всех участках проводки, можно приступить к выбору сечения проводов и кабелей.

Подбор сечения кабеля по мощности

При известных значениях расчетного максимального тока можно приступить к подбору кабелей. Это можно сделать двумя способами, но проще всего подобрать нужное сечение кабеля по табличным данным. Параметры для подбора медного и алюминиевого кабеля приведены в таблице ниже.

Таблица 2. Данные для выбора сечения кабеля с медными жилами и кабеля из алюминия.

При планировании электропроводки предпочтительно выбирать кабели из одного материала. Соединение медных и алюминиевых проводов обычной скруткой запрещено правилами пожарной безопасности, так как при колебаниях температуры эти металлы расширяются по-разному, что приводит к образованию зазоров между контактами и выделению тепла. Если возникает необходимость подключения кабелей из разных материалов, то лучше всего воспользоваться специально предназначенными для этого клеммами.

Видео с формулами расчета сечения кабеля

elektrik24.net

по мощности, силе тока, длине

В зависимости от потребляемой мощности оборудования, рассчитывается сечение кабеля, которое зависит от силы тока, напряжения и длине самого кабеля. Производители кабельной продукции предлагают рынку богатый ассортимент, разобраться в котором и выбрать то, что нужно не просто.

От правильного выбора зависит не только его стоимость, но и электробезопасность при эксплуатации электрооборудования. Если сечение кабеля рассчитано неправильно и оно значительно ниже требуемого, то это может привести к перегреву изоляции, короткому замыканию и возможному возгоранию, что приведет к пожару.

Затраты на устранение последствий от такой ситуации несоизмеримы с теми, которые нужны чтобы выполнить грамотный расчет проводки, даже с привлечением специалиста.

В этой статье предлагается простая методика расчета сечения проводника, которая окажет методическую помощь, желающим самим правильно рассчитать и смонтировать кабельную проводку.

Содержание статьи

Расчет по мощности электроприборов

Любой кабель или провод, в зависимости от материала из которого он изготовлен, может выдержать определенную (номинальную) силу тока, а она имеет прямую зависимость от его сечения и длины. Определить общую потребляемую мощность всех установленных приборов не сложно. Для этого составляется перечень всего оборудования с указанием потребляемой мощности каждой единицы. Все указанные значения суммируются.

Этот расчет выполняется по следующей формуле:Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)×0.8

Где:

Pобщ – общая сумма всех нагрузок.
(P1+P2+P3+…+Pn) – потребляемая мощность каждого оборудования.
0,8 – это поправочный коэффициент, который характеризует степень загрузки всех приборов. Обычно приборы редко когда используются одновременно. Такие, как фен, пылесос или электрокамин, используются довольно редко

Полученная сумма будет использоваться для дальнейшего расчета.

Таблицы, по которым выбирается сечение кабеля

Расчет для алюминиевого проводаРасчет для медного провода

Выбрать нужное сечение по данным таблицы не так, сложно. По установленной мощности, величине напряжения и тока, выбирается размер сечения кабеля для закрытой и открытой проводки. Так же подбирается и материал, из которого изготовлен кабель.

На примере это будет выглядеть так: допустим общая потребляемая мощность электроэнергии в доме составила 13 кВт. Если это значение умножить на поправочный коэффициент 0.8, то номинальная потребляемая мощность составит 10.4 кВт. По таблице выбирается близкая по значению величина мощности. В данном случае для однофазной сети будет число 10.1 кВт, а для трехфазной 10.5 кВт. Для этих значений потребляемой мощности, выбирается сечение 6 мм2 и 1.5 мм2 соответственно.

Расчет сечения кабеля по силе тока

Если расчет по мощности не такой уж точный, то расчет по силе тока может дать самые оптимальные размеры сечения кабеля, что довольно важно, если используется медный кабель и в большом количестве.

Для начала необходимо определить токовую нагрузку на всю электропроводку. Она складывается из такой нагрузки для каждого из приборов и рассчитываются по таким формулам.

Для однофазной сети применяется следующая формула: I= P:(Uˑcos), а для трехфазной I=P÷√3×Uˑcos

Где:

I- сила тока
U – напряжение в сети
Cos – коэффициент мощности

Полученные таким способом расчета данные суммируются, и определяется токовая нагрузка на всю проводку. Из таблицы подбираются точные размеры сечения для всей сети. В таблице имеются значения для открытой и закрытой проводки. Они значительно отличаются друг от друга.

Таблица по выбору сечения кабеля в зависимости от силы тока.

Соотношения диаметра жил к токовым нагрузкам

Расчет по длине кабеля

В любом проводнике, сопротивление тока зависит от его длины. На этом свойстве и основан третий способ расчета сечения кабеля. Чем длиннее проводник, тем больше потери в сети. Если они превышают более 5%, то выбирают кабель с большим сечением.

Для определения сечения кабеля определяют суммарную мощность всех установленных приборов и силу тока, который будет протекать по проводнику. Для этого можно использовать, выше приведенную форму расчета. Далее выполняется расчет сопротивления проводки по следующей формуле:

R=(p×L)÷S, где p — удельное сопротивление проводника, которое приводится в специальных таблицах;
L – длина проводника в метрах, умножается на два, так как ток течет по фазному и нулевому проводу;
S- площадь поперечного сечения кабеля.

Далее производится расчет потери напряжения, где сила тока умножается на сопротивление, полученное при расчете. Полученное значение делится на величину напряжение в сети и умножается на 100%.

Если итоговое значение меньше 5%, то сечение кабеля выбрано правильно. В противном случае необходимо подобрать проводник большего сечения.

В любом случае при расчете сечения проводки, необходимо делать соответствующие поправки на перспективу. Возможно, появится желание приобрести более современные дополнительные бытовые приборы, которые будут потреблять больше электроэнергии. Поэтому желательно увеличить сечение проводки хотя бы на одну ступень. При этом вся проводка должна быть выполнена из медного провода.

Видео по расчету сечения кабеля

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

elektro-enot.ru

Расчёт сечения провода. Теория

При монтаже электроустановок различного назначения, в том числе и солнечных электростанций особое внимание следует уделить выбору сечения проводников. Заниженное сечение кабеля приводит к потерям энергии из — за нагрева и зачастую становится причиной возгорания. Завышенное сечение провода влечет необоснованное удорожание системы.

Площадь сечения проводника должна соответствовать величине протекаемого тока

В бытовых сетях переменного тока 220 Вольт сечение проводов очень редко превышает 6 мм², так как ток обычно не больше 50 Ампер. Мощные нагрузки обычно стараются распределить по нескольким фазам.

В солнечных электростанциях имеется низковольтная часть постоянного тока, которая может быть выполнена проводом 25, 50, или даже 100 мм², в зависимости от мощности и напряжения системы. Самый большой ток протекает в цепи аккумуляторной батареи и преобразователя напряжения (инвертора).

Чтобы рассчитать сечение кабеля, нужно получить ток, разделив мощность на напряжение системы, и подобрать сечение токопроводящей жилы. Поможет Вам в этом таблица, расположенная ниже.

Приведем пример: Если мощность инвертора 3кВт и напряжение системы 12 Вольт, ток в низковольтной цепи составит 3000/12=250 Ампер, и если провод проложен открыто, то его сечение должно составлять не менее 70 мм2. Если использовать инвертор той же мощности, но уже на 24 Вольт, ток получим в два раза меньше, 125 Ампер и, соответственно, сечение провода 25 мм².

Поэтому преобразователи напряжения высокой мощности, как правило, рассчитаны на входное напряжение 24 или 48 Вольт. Не сложно определить максимальный ток в контуре солнечных панелей. Если фотоэлектрические модули соединены последовательно, то следует взять ток короткого замыкания для одного модуля. Если же солнечные батареи соединены параллельно, ток короткого замыкания одной панели нужно умножить на количество солнечных модулей. Руководствуясь данным принципом можно рассчитать ток для любой системы солнечных модулей.

Предельный ток в контуре «контроллеры заряда – аккумуляторы» следует принять равным номиналу контроллера.

Табл.1 Допустимый ток для кабелей с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией и медными жилами

Данные приведены из ПУЭ7, «Правила устройства электроустановок», Издание 7. Все значения приняты для:

температуры жил +65 °С;
температуры окружающего воздуха +25 °С;
температуры земли +15°С.

Их следует применять независимо от количества используемых труб, места их прокладки (в воздухе, в перекрытиях или фундаментах). Допустимые длительные токи для кабелей, проложенных в коробах и в лотках пучками, должны быть рассчитаны как для кабелей, проложенных в трубах.

Взаимосвязь между площадью поперечного сечения провода и силой тока __Hongle cable

Общий метод расчета безопасности медных проводов:

Безопасная допустимая нагрузка по току для медного шнура питания 2,5 квадратных миллиметра-28A.

Безопасная токовая нагрузка медного шнура питания 4 квадратных миллиметра-35А.

Безопасная токовая нагрузка 6 квадратных миллиметров, медный шнур питания-48А.

Безопасная токовая нагрузка 10 квадратных миллиметров, медный шнур питания-65А.

Безопасная токовая нагрузка медного шнура питания-91A площадью 16 квадратных миллиметров.

Безопасная токовая нагрузка 25 квадратных миллиметров, медный шнур питания-120А.

Если это алюминиевая проволока, диаметр проволоки должен быть в 1,5-2 раза больше, чем у медной проволоки.

Если ток по медному проводу меньше 28 А, безопасно использовать 10 А на квадратный миллиметр.

Если ток по медному проводу больше 120 А, возьмите 5 А на квадратный миллиметр.

Ток, который может нормально проходить через площадь поперечного сечения провода, можно выбрать в соответствии с общим количеством токов, которые он должен проводить, и обычно его можно определить следующим образом:

Десять меньше пяти, сто на два , два, пять, три, пять, четыре, три царства, семнадцать пять и два с половиной раза, количество обновлений медного провода.

Чтобы вам это объяснить, это алюминиевый провод, имеющий меньше 10 квадратов, и квадратный миллиметр умножается на 5. Если это медный провод, он будет увеличен на один уровень, например, медный провод на 2,5 квадрата, он будет рассчитан на 4 кв. Все они представляют собой площадь поперечного сечения, умноженную на 2, 25 квадратов или меньше, умноженных на 4, 35 квадратов или более, умноженных на 3, семь и 95 квадратов, умноженные на 2,5, эти несколько формул должно быть легко запомнить,

Пояснение: Это можно использовать только как оценку, не очень точную.

Кроме того, если вы помните о медном проводе менее 6 квадратных миллиметров в комнате, безопасно, что ток на квадрат не превышает 10А. С этой точки зрения вы можете выбрать медный провод квадратного метра 1,5 или алюминиевый провод 2,5 квадрата.

В пределах 10 метров плотность тока в проводе составляет 6 А / мм2, 10-50 метров, 3 А / мм2, 50-200 метров, 2 А / мм2 и менее 1 А / мм2 на высоте более 500 метров. С этой точки зрения, если это не очень далеко, вы можете выбрать 4-х квадратный медный провод или 6-ти квадратный алюминиевый провод.

Если источник питания действительно находится на расстоянии 150 метров (не говоря уже о том, высокое ли это здание), необходимо использовать 4 квадратных медных провода.

Импеданс провода прямо пропорционален его длине и обратно пропорционален диаметру провода. Пожалуйста, обратите особое внимание на материал проводов и диаметр входных и выходных проводов при использовании источника питания. Для предотвращения несчастных случаев из-за перегрева проводов из-за чрезмерного тока.

Ниже приводится таблица диаметра провода и максимального тока, который медный провод может выдерживать при различных температурах.

Диаметр проволоки обычно рассчитывается по следующей формуле:

Медная проволока: S = IL / 54,4 * U`

Алюминиевая проволока: S = IL / 34 * U`

В формуле: I— — максимальный ток, проходящий через провод (А)

L — длина провода (М)

U` — — допустимое падение мощности (В)

S — — Площадь поперечного сечения провода (мм2 )

Описание:

1. Падение напряжения U` может быть выбрано с учетом диапазона оборудования (например, детекторов), используемого во всей системе, до номинального напряжения источника питания системы.

2. Наклоните расчетную площадь поперечного сечения.

Оценка допустимой токовой нагрузки изолированных проводов

Взаимосвязь между допустимой нагрузкой по току и поперечным сечением изолированного проводника с алюминиевым сердечником

0 95

截面 (мм² )

1,5

2,5

120

载流是截面倍数

03 0
5

3.5

2,5

载流量 (A)

100

123

150

210

238

210

238

Формула оценки: умножьте на девять, получив 2.5 и идти вверх и минус один. Тридцать пять умножить на три и пять, и обе группы минус пять. Условия изменяются, добавляется конверсия, а также высокотемпературная модернизация 10% меди. Количество прокалываемых труб составляет два, три, четыре и восемь или семьдесят шесть процентов тока полной нагрузки.

Описание:

(1) Формула в этом разделе не указывает напрямую допустимую нагрузку по току (безопасный ток) различных изолированных проводов (резиновые и пластмассовые изолированные провода), а указывает «сечение, умноженное на определенное кратное», которое получается путем мысленного расчета.Из таблицы видно, что кратность уменьшается с увеличением сечения.

(2) «Два с половиной пять раз вниз на девять, вверх и вниз на один» относится к изолированным проводам с алюминиевым сердечником различного сечения сечением 2,5 мм2 и ниже, и его допустимая нагрузка по току составляет около В 9 раз больше сечений. Например, провод 2,5 мм2, допустимая нагрузка по току составляет 2,5 × 9 = 22,5 (А). Множественное соотношение между допустимой токовой нагрузкой проводов сечением 4 мм2 и выше и количеством поперечных сечений должно совпадать по номеру провода, а кратные числа последовательно уменьшаются на 1, а именно 4 × 8, 6 × 7, 10 × 6, 16 × 5, 25 × 4.

(3) «Тридцать пять раз по 3,5, удваивается в группах минус пять» означает, что допустимая токовая нагрузка провода 35 мм2 в 3,5 раза превышает количество поперечных сечений, то есть 35 × 3,5 = 122,5 (А). Для провода сечением 50 мм2 и более кратное соотношение между допустимой нагрузкой по току и числом поперечных сечений становится группой из двух номеров проводов, и кратные числа последовательно уменьшаются на 0,5. То есть допустимая токовая нагрузка проводов 50 и 70 мм2 в 3 раза больше числа сечений; допустимая нагрузка на провода 95 и 120 мм2 — 2 шт.В 5 раз больше площади поперечного сечения и так далее.

(4) «Условия изменились, плюс преобразование, высокотемпературное обновление 10% меди». Приведенная выше формула определяется изолированным проводом с алюминиевым сердечником и открытым покрытием при температуре окружающей среды 25 ° C. Если изолированный провод с алюминиевым сердечником подвергается длительному воздействию в области, где температура окружающей среды выше 25 ℃, допустимая нагрузка по току провода может быть рассчитана в соответствии с приведенным выше методом расчета формулы, а затем предоставляется скидка 10%. достаточно; когда изолированный провод с медным сердечником не используется, его допустимая нагрузка по току немного больше, чем у алюминиевого провода той же спецификации.В соответствии с приведенным выше методом формулы можно рассчитать допустимую нагрузку по току на один провод больше, чем у алюминиевого провода. Например, допустимая нагрузка на медный провод 16 мм2 может быть рассчитана как на алюминиевый провод 25 мм2.

Общая физика II

Текущие и Сопротивление

Вопросы 2, 3, 4, 5, 7, 9, 17, 20

Задачи 1, 2, 7, 8, 15, 16, 22, 27, 33, 36, 43, 45, 46, 48, 49, 52

Q2 Какие факторы влияют на сопротивление проводника?

Длина, поперечное сечение, материал и температура все влияют на сопротивление.

Q3 В чем разница между сопротивлением и удельное сопротивление?

Сопротивление — это величина отношения напряжений через сопротивление, деленное на ток через резистор. Удельное сопротивление — характеристика материала какой резистор сделан.

Q4 Два провода A и B круглого сечения изготовлены из того же металла и имеют одинаковую длину, но сопротивление провода А в три раза больше, чем провода Б.Что соотношение их площадей поперечного сечения? Как соотносятся их радиусы?

Вспомните наше уравнение R = L / A
Изготовление из того же материала означает удельное сопротивление то же самое для двух проводов. У них одинаковая длина. Их площади поперечного сечения A должны отличаться в 3 раза. С
А = р ²
радиусы должны изменяться как квадратный корень из 3.

Q5 Что требуется для поддержания устойчивого ток в проводнике?

Постоянная разность потенциалов (или напряжение). Этот также означает постоянное электрическое поле внутри проводника — вызвано постоянным напряжением.

Q7 Когда напряжение на определенном проводе при удвоении ток увеличивается в три раза. Что можно сделать о дирижере?

Этот проводник не подчиняется закону Ома.

Q9 Почему «хороший» электрический проводник может быть и «хорошим» термическим? дирижер?

Электроны, свободно перемещающиеся по материалу, например металл — проводят электричество, а также проводят тепло.

Q17 Два проводника одинаковой длины и радиуса подключены через одну и ту же разность потенциалов. У одного дирижера вдвое больше сопротивления другого. Какой проводник будет рассеивать больше силы?

P = I V = I ² R = В ² / R
Использование
P = V ² / R
Напряжение у обоих, конечно же, одинаковое.Тот, у кого меньшее сопротивление рассеивает большую мощность.

Q20 Две лампочки работают от 110 В, но одна из них номинальная мощность 25 Вт, а другая — 100 Вт. Какая лампа несет больший ток?

P = I V = I ² R = В ² / R
Использование
P = I V
или
I = P / V
При одинаковом напряжении (110 В) ток пропорционален к власти.Таким образом, лампа мощностью 100 Вт пропускает в четыре раза больше тока. лампы мощностью 25 Вт.

27,1 В модели атома водорода Бора электрон в низкоэнергетическом состоянии следует по круговой траектории, 5,29 x 10 ^{— 11} м от протона.

(а) Покажите, что скорость электрона равна 2,19 x 10 ⁶ м / с.

Что удерживает электрон на своей орбите? В центростремительная сила обеспечивается электрической силой от Закон Кулона Fc = m v ² / r = k Qq / r ² = Fel
м v ² / r = k e2 / r ²
v ² = k e ² / r m
против ² = (9×10 ⁹) (1.6×10 ^-19) ² / [( 5,29×10 ^-11) (9,11×10 ^-31)]
v ² = 4,78 x 10 ¹² м ² / с ²
v = 2,19 x 10 ⁶ м / с

(b) Какой эффективный ток связан с этим орбитальным движением? электрон?

Ток определяется по I = dQ / dt
Какой период у этого электрона на орбите?
v = C / T
T = C / v
Т = 2 р / в
Т = 2 (5.29×10 ^-11) / (2,19 x 10 ⁶ м / с)
T = 1,52 x 10 ^-16 с
То есть электрон, с Q = e = 1,6 x 10 ^—
19 C заряда проходит каждые 1,2 x 10 ^{— 16} с на ток
I = 1,6 x 10 ^-19 C / 1,52 x 10 ^—
16 с
I = 1,05 x 10 ^{— 3} A
I = 1.05 мА

27,2 В конкретной электронно-лучевой трубке измеряемый пучок ток 30 А. Сколько электронов ударяет по экрану трубки каждые 40 с?

I = Q / т
Q = N e
I = N e / 40 с
N = (40 с) (I) / e
N = (40 с) (30 x 10 ^{— 6} C / s) / 1,6 x 10 ^—
19 С
N = 7.5 х 10 ¹⁵

27,7 Генератор Ван де Граафа создает луч Дейтроны с энергией 2,0 МэВ, представляющие собой тяжелые ядра водорода, содержащие протон и нейтрон.

(а) Если ток пучка 10,0 А, как далеко друг от друга дейтроны в пучке?

Во-первых, какова скорость дейтронов? E = KE = ( ¹ / ₂ ) м v ² = 2.0 МэВ [10 ⁶ эВ / МэВ] [ 1,6 x 10 ^-19 Дж / эВ]
Напоминая, что
эВ = (1,6 x 10 ^-19 C) (V) [(J / C) / V] = 1,6 x 10 ^{— 19} Дж
( ¹ / ₂ ) m v ² = 3,2 x 10 ^-13 Дж
Какова масса дейтрона? Из таблицы А.3, стр. A.4, находим
м = 2,014 м
измеряется в единицах u, «единых единицах массы». Но что ты?
1 u = 1,66 x 10 ^{— 27} кг
м = 2,014 мк [1,66 x 10 ^{— 27} кг / ед]
м = 3,34 x 10 ^{— 27} кг
( ¹ / ₂ )) (3.34 x 10 ^{— 27} кг) v2 = 3,2 x 10 ^{— 13} Дж
v ² = 2 (3,2 x 10 ^-13 Дж) / 3,34 x 10 ^{— 27} кг
v ² = 1,92 x 10 ¹⁴ м2 / с2
v = 1,38 x 10 ⁷ м / с
I = Q / т
Назовите время между дейтронами T. Каждый дейтрон имеет заряд эл.
I = e / T
T = e / I
T = (1,6 x 10 ^-19 C) / (10 x 10 ^—
6 С / с)
T = 1,6 x 10 ^-14 с
Как далеко за это время путешествует дейтрон?
v = L / T
L = v T = (1,38 x 10 ⁷ м / с) (1,6 x 10 ^—
14 с)
L = 2.21 x 10 ^{— 7} м
Это расстояние между дейтронами в пучке.

(b) Является ли их электростатическое отталкивание фактором в пучке? стабильность?

При расстояниях вроде 10 ^{— 7} м электростатическая сила между двумя дейтронами будет очень большой и, следовательно, обязательно повлияет на стабильность луча F _el = k Qq / r ²
F _el = k e ² / r ²
F _el = (9×10 ⁹) (1.6х10 ^—
19) ² /(2.21×10 ^-7) ²
F _el = 4,72 x 10 ^-15 N
Хотя это кажется небольшим числом, давайте применим Второй ЗАКОН Ньютона (F = ma) и посмотрите, какое ускорение что произвело бы на дейтроне,
F = м а
a = Ф / м
а = 4.72 x 10 ^-15 Н / 3,34 x 10 ^—
27 кг
a = 1,41 x 10 ¹² м / с ²

27,8 Рассчитайте среднюю скорость дрейфа электронов проходящий по медному проводу с площадью поперечного сечения 1,00 мм ² при токе 1,0 A (значения аналогично этим четырем проводам к настольной лампе). это известно, что около одного электрона на атом меди способствует электрический ток.Атомный вес меди 63,54, а его плотность составляет 8,92 г / см ³.

Из уравнения 27.4 имеем v _d = I / n q A
v _d = 1,0 A / [n (1,6 x 10 ^{— 19} C) (1,0 мм ²)]
(Как всегда) будьте осторожны с агрегатами! Легче укажите площадь поперечного сечения как A = 1.0 мм ², но мы нужно, чтобы в м ² к моменту проведения расчет.
A = 1,0 мм ² [1 м / 1000 мм] ²
A = 1,0 x 10 ^{— 6} м ²
Будьте осторожны. Поскольку 1000 мм = 1 м, нам потребуется преобразование что включает миллиметры в квадрате, 10 ⁶ мм ² = 1 м ²
v _d = 1,0 A / [n (1,6 x 10 ^—
19 C) (1,0 ^-6 м ²) ]
А что насчет n, «плотности числа» электронов. в медном проводе?
n = N _A / v _моль
v _моль = M _моль / плотность
v _моль = 63.54 г / [8,92 г / см ³]
То есть объем одного моля меди равен
v _моль = 7,12 см ³
Опять же, пока проще 7.12 придумать см ³, нам нужно преобразовать это в кубические метры перед мы подставляем его в уравнение,
v _моль = 7,12 см ³ [м / 100 см] ³
v _моль = 7.12 х 10 ^{— 6} м ³
n = N _A / v _моль
n = (6,02 x 10 ²³) / (7,12 x 10 ^{— 6} м ³)
n = 8,46 x 10 ²⁸ (1 / м ³)
или
n = 8,46 x 10 ²⁸ электронов / м ³
v _d = 1.0 A / [n (1,6 x 10 ^{— 19} C) (1,0 ^{— 6} м ²)]
v _d = 1,0 A / [(8,46 x 10 ²⁸ (1 / м ³)) (1,6 x 10 ^-19 C) (1,0 ^—
6 м ²)]
v _d = 7,39 x 10 ^-5 м / с

27,15 Рассчитайте сопротивление при 20 ^o C 40 м, длина серебряной проволоки с площадью поперечного сечения 0.40 мм ².

R = L / A
A = 0,4 мм ² [1 м / 1000 мм ] ² = 4 x 10 ^{— 7} м ²
R = (1,59 x 10 ^{— 8} -м) (40 м) / (4 x 10 ^-7 м ²)
R = 1,59

27,16 Проволока восемнадцатого калибра имеет диаметр 1.024 мм. Рассчитайте сопротивление 15,0 м медного провода 18 калибра при 20,0 ^o С.

R = L / A
А = р ²
r = 1,024 мм / 2 = 0,512 мм = 5,12 x 10 ^{— 4} м
А = (5,12 x 10 ^{— 4} м) ² = 8,235 x 10 ^—
7 м ²
R = L / A
R = (1.7 x 10 ^{— 8} -м) (15 м) / (8,235 x 10 ^-7 м ²)
R = 0,31

27,27 Резистор состоит из углеродного стержня, который имеет равномерная площадь поперечного сечения 5,0 мм ². Когда разность потенциалов 15 В приложена к концам стержень, в стержне есть ток 4,0 х 10 ^{— 3} А.

Найдите (а) сопротивление стержня и (б) длину стержня. стержень.

R = V / I
R = 15 В / 4,0 x 10 ^{— 3} A
R = 3,750
A = 5,0 мм ² [1 м / 1000 мм] 2 = 5 x 10 ^{— 6} м ²
R = L / A
L = R A /
L = (3,750) (5 x 10 ^{— 6} м ²) / (3.5 x 10 ^-5 -м)
L = 535,7 м
Это кажется необоснованным!

27,33 Если медный провод имеет сопротивление 18 Ом на 20 ^o C, какое сопротивление он будет иметь при 60 ^o C?

R (T) = R _o [1 + T ] R (60 ^o ° С) = (18) [1 + (3,9 x 10 — 3 (1 / C ^o)) (40 C ^o)] R (60 ^o C) = (18) [1 + 0.156] R (60 ^o ° C) = (18) [1,156] R (60 ^o C) = 20,8

27,36 Сегмент нихромовой проволоки изначально находится на 20 ^o C. Используя данные из таблицы 27.1, рассчитайте температура, до которой необходимо нагреть проволоку, чтобы удвоить ее сопротивление.

27,43 Аккумулятор 10 В подключен к 120- резистор. Пренебрегая внутренним сопротивлением батареи, рассчитать мощность, рассеиваемую на резисторе.

27.45 Предположим, что скачок напряжения дает 140 В для момент. На сколько процентов будет выходная мощность 120-В, 100-Вт лампочка увеличивается, если ее сопротивление не меняется?

27,46 Особым типом автомобильной аккумуляторной батареи является характеризуется как «360 ампер-часов, 12 В». Какая общая энергия может аккумулятор поставить?

27,48 В гидроустановке турбина обеспечивает 1500 л.с. на генератор, который, в свою очередь, преобразует 80% механической энергия в электрическую энергию.В этих условиях какой ток будет ли генератор работать при конечной разнице потенциалов 2000 V?

27,52 Нагревательный элемент кофеварки работает на 120 V и проводит ток 2,0 А. Предполагая, что все тепло генерируется, поглощается водой, сколько времени нужно, чтобы нагреться 0,50 кг воды от комнатной температуры 23 ^o C до точка кипения.

Видео с вопросом: Расчет минимальной площади поперечного сечения провода

Стенограмма видеозаписи

Провода, по которым ток от электростанции к подстанции, 7.Протяженность 25 километров. Они изготовлены из меди с удельным сопротивлением от 1,7 до 10 отрицательных восьми Ом-метров. Ток по проводам составляет 450 миллиампер. Мощность, рассеиваемая проводами, должна быть не более 15 Вт. Какая минимальная площадь поперечного сечения требуется для проводов, по которым проходит ток? Ответ дайте в научном представлении с точностью до одного десятичного знака.

Здесь нас спрашивают о проводах, по которым ток идет от электростанции к подстанции.Предположим, что это один из таких проводов. Нам сказали, что эти провода имеют длину 7,25 километра, которую мы обозначили здесь как. Нам также дано удельное сопротивление 𝜌 меди, из которой сделаны эти провода, от 1,7 х 10 до отрицательных восьми Ом-метров. Нам сказали, что ток 𝐼 по проводам равен 450 миллиампер. Затем последняя информация, которую нам дают, заключается в том, что мощность, рассеиваемая проводами, должна быть не более 15 Вт. И мы обозначили это максимальное рассеивание мощности как 𝑃.

Учитывая всю эту информацию, нас просят определить минимальную площадь поперечного сечения, необходимую для проводов, по которым передается ток. И давайте обозначим эту минимальную площадь поперечного сечения как 𝐴. Чтобы ответить на этот вопрос, мы можем вспомнить, что удельное сопротивление провода связано с другим свойством, сопротивлением провода, через уравнение, которое также включает длину провода и его площадь поперечного сечения. В частности, сопротивление 𝑅 провода равно его удельному сопротивлению, умноженному на его длину, деленную на площадь его поперечного сечения.

Если мы умножим обе части этого числа на на, то мы увидим, что слева в числителе сокращается с 𝑅 в знаменателе. Между тем, справа отменяются символы 𝐴. Это дает нам уравнение, в котором площадь поперечного сечения является предметом. Мы имеем, что 𝐴 равно удельному сопротивлению 𝜌, умноженному на длину 𝑙, деленному на сопротивление. Нам даны значения для 𝜌 и 𝑙 в правой части этого уравнения. Но мы не знаем ценности сопротивления 𝑅.Однако нам сообщают ток 𝐼 по проводам и максимальную рассеиваемую мощность 𝑃.

Напомним, что мощность 𝑃, рассеиваемая проводом или компонентом схемы, равна квадрату проходящего через него тока 𝐼, умноженного на его сопротивление 𝑅. Мы можем сделать 𝑅 объектом, разделив обе стороны на 𝐼 в квадрате, так что справа в квадрате в числителе сокращается с в квадрате в знаменателе. Затем, поменяв местами левую и правую части уравнения, мы получаем, что равно 𝑃, деленному на в квадрате.Если мы используем наши значения для тока через провод и максимальной мощности, рассеиваемой этим проводом 𝑃 в этом уравнении, то мы рассчитаем максимальное сопротивление 𝑅, которое может иметь этот провод.

Чтобы рассчитать сопротивление в омах, нам понадобится мощность в ваттах и сила тока в амперах. Однако на данный момент наше значение 𝐼 выражается в миллиамперах. Чтобы преобразовать это в единицы ампер, мы можем вспомнить, что один миллиампер равен одной тысячной ампера.Это означает, что для перехода от миллиампер к амперам мы делим на коэффициент 1000, так что ток 𝐼 равен 450, деленному на 1000 ампер. Это составляет 0,45 ампера.

Теперь мы готовы взять это значение тока вместе с нашим значением мощности 𝑃 и подставить их в это уравнение, чтобы вычислить сопротивление. Когда мы это сделаем, мы получим, максимальное сопротивление, которое могут иметь эти провода, равно 15 ваттам, разделенным на квадрат 0,45 ампера. Оценка этого дает сопротивление 𝑅 74.0740 повторяющихся Ом. Если мы теперь вернемся к этому уравнению для площади поперечного сечения, мы увидим, что теперь у нас есть значения для всех трех величин в правой части. Кстати, мы должны заметить, что делим на это максимальное сопротивление 𝑅, которое могут иметь провода. То есть для большего значения 𝑅 мы получим меньшее значение. Итак, используя в этом уравнении наше значение максимального сопротивления, которое могут иметь провода, мы рассчитаем их минимально допустимую площадь поперечного сечения, а это именно то, что нас просят найти.

Однако, прежде чем мы подставим наши значения, нам нужно будет произвести еще одно преобразование единиц измерения. У нас есть удельное сопротивление 𝜌 в ом-метрах, сопротивление 𝑅 в омах и длина в километрах. Чтобы вычислить площадь 𝐴 в квадратных метрах, нам нужно преобразовать значение 𝑙 из километров в метры. Для этого напомним, что один километр равен 1000 метрам. Это означает, что, чтобы преобразовать длину из километров в метры, мы умножаем ее на коэффициент 1000. Итак, мы получаем, что 𝑙 равно 7.25 раз по 1000 метров. Получается 7250 метров.

Теперь мы можем подставить наши значения для удельного сопротивления 𝜌, длины 𝑙 и сопротивления 𝑅 в это уравнение, чтобы вычислить значение 𝐴. Когда мы это делаем, мы получаем вот это выражение. Посмотрев на единицы измерения, мы можем увидеть, что омы сокращаются от числителя и знаменателя. И это оставляет нам два множителя метров в числителе, что дает нам общие единицы измерения в метрах в квадрате. Оценка выражения дает площадь поперечного сечения 𝐴, равную 1.663875 умножить на 10 до отрицательных шести метров в квадрате.

Обратите внимание, что нас просят дать наш ответ в экспоненциальном представлении с точностью до одного десятичного знака. Это значение, которое мы вычислили, уже указано в экспоненциальном представлении. Поэтому нам просто нужно округлить до одного десятичного знака. Когда мы это делаем, результат округляется до 1,7 умножить на 10 до отрицательных шести квадратных метров. Тогда наш ответ состоит в том, что минимальная площадь поперечного сечения, необходимая для этих проводов, составляет 1,7 умножить на 10 до отрицательных шести квадратных метров.

9.4: Удельное сопротивление и сопротивление — Physics LibreTexts

Что движет током? Мы можем думать о различных устройствах, таких как батареи, генераторы, розетки и т. Д., Которые необходимы для поддержания тока. Все такие устройства создают разность потенциалов и называются источниками напряжения. Когда источник напряжения подключен к проводнику, он прикладывает разность потенциалов В , которая создает электрическое поле. Электрическое поле, в свою очередь, воздействует на свободные заряды, вызывая ток.Величина тока зависит не только от величины напряжения, но и от характеристик материала, через который протекает ток. Материал может сопротивляться потоку зарядов, и мера того, насколько материал сопротивляется потоку зарядов, известна как удельное сопротивление . Это удельное сопротивление грубо аналогично трению между двумя материалами, которые сопротивляются движению.

Удельное сопротивление

Когда к проводнику прикладывается напряжение, создается электрическое поле \ (\ vec {E} \), и заряды в проводнике ощущают силу, создаваемую электрическим полем.Полученная плотность тока \ (\ vec {J} \) зависит от электрического поля и свойств материала. Эта зависимость может быть очень сложной. В некоторых материалах, включая металлы при данной температуре, плотность тока приблизительно пропорциональна электрическому полю. В этих случаях плотность тока можно смоделировать как

\ [\ vec {J} = \ sigma \ vec {E}, \]

, где \ (\ sigma \) — удельная электропроводность . Электропроводность аналогична теплопроводности и является мерой способности материала проводить или передавать электричество.{-1} \).

Электропроводность — это внутреннее свойство материала. Другим неотъемлемым свойством материала является удельное сопротивление или электрическое сопротивление . Удельное сопротивление материала — это мера того, насколько сильно материал противостоит прохождению электрического тока. Символом удельного сопротивления является строчная греческая буква ро, \ (\ rho \), а удельное сопротивление — величина, обратная удельной электропроводности:

\ [\ rho = \ dfrac {1} {\ sigma}. \]

Единицей измерения удельного сопротивления в системе СИ является ом-метр \ ((\ Omega \ cdot m \).Мы можем определить удельное сопротивление через электрическое поле и плотность тока.

\ [\ rho = \ dfrac {E} {J}. \]

Чем больше удельное сопротивление, тем большее поле необходимо для создания заданной плотности тока. Чем ниже удельное сопротивление, тем больше плотность тока, создаваемого данным электрическим полем. Хорошие проводники обладают высокой проводимостью и низким удельным сопротивлением. Хорошие изоляторы обладают низкой проводимостью и высоким удельным сопротивлением. В таблице \ (\ PageIndex {1} \) перечислены значения удельного сопротивления и проводимости для различных материалов.{-1}\)ConductorsSemiconductors [1]Insulators»>

Материалы, перечисленные в таблице, разделены на категории проводников, полупроводников и изоляторов на основе широких групп удельного сопротивления. У проводников наименьшее удельное сопротивление, а у изоляторов наибольшее; полупроводники имеют промежуточное удельное сопротивление. Проводники имеют разную, но большую плотность свободных зарядов, тогда как большинство зарядов в изоляторах связаны с атомами и не могут двигаться. Полупроводники являются промежуточными, имеют гораздо меньше свободных зарядов, чем проводники, но обладают свойствами, из-за которых количество свободных зарядов сильно зависит от типа и количества примесей в полупроводнике.Эти уникальные свойства полупроводников находят применение в современной электронике, о чем мы поговорим в следующих главах.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): плотность тока, сопротивление и электрическое поле для токоведущего провода

Рассчитайте плотность тока, сопротивление и электрическое поле медного провода длиной 5 м и диаметром 2,053 мм (калибр 12), по которому проходит ток \ (I — 10 \, мА \).

Стратегия

Мы можем рассчитать плотность тока, сначала найдя площадь поперечного сечения провода, которая равна \ (A = 3.{-5} \ dfrac {V} {m}. \ End {align *} \]

Значение

Исходя из этих результатов, неудивительно, что медь используется для проводов, проводящих ток, потому что сопротивление довольно мало. Обратите внимание, что плотность тока и электрическое поле не зависят от длины провода, но напряжение зависит от длины.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Медные провода обычно используются для удлинителей и домашней электропроводки по нескольким причинам.2} \). Третья важная характеристика — пластичность. Пластичность — это мера способности материала вытягиваться в проволоку и мера гибкости материала, а медь обладает высокой пластичностью. Подводя итог, можно сказать, что проводник является подходящим кандидатом для изготовления проволоки, по крайней мере, с тремя важными характеристиками: низким удельным сопротивлением, высокой прочностью на разрыв и высокой пластичностью. Какие еще материалы используются для электромонтажа и в чем преимущества и недостатки?

Ответ: Серебро, золото и алюминий используются для изготовления проволоки.Все четыре материала обладают высокой проводимостью, серебро — самой высокой. Все четыре элемента легко сворачиваются в проволоку и обладают высоким пределом прочности на разрыв, хотя и не таким высоким, как медь. Очевидным недостатком золота и серебра является их стоимость, но серебряные и золотые провода используются для специальных применений, таких как провода для динамиков. Золото не окисляется, улучшая связи между компонентами. У алюминиевых проводов есть свои недостатки. Алюминий имеет более высокое удельное сопротивление, чем медь, поэтому требуется больший диаметр, чтобы соответствовать сопротивлению на длину медных проводов, но алюминий дешевле, чем медь, поэтому это не является серьезным недостатком.Алюминиевая проволока не обладает такой высокой пластичностью и прочностью на разрыв, как медная, но пластичность и прочность на разрыв находятся в допустимых пределах. Есть несколько проблем, которые необходимо решить при использовании алюминия, и следует соблюдать осторожность при выполнении соединений. Алюминий имеет более высокий коэффициент теплового расширения, чем медь, что может привести к ослаблению соединений и возможной опасности возгорания. Окисление алюминия не проводит и может вызвать проблемы. При использовании алюминиевых проводов необходимо использовать специальные методы, а компоненты, такие как электрические розетки, должны быть рассчитаны на прием алюминиевых проводов.

ФЭТ

Просмотрите это интерактивное моделирование, чтобы увидеть, как площадь поперечного сечения, длина и удельное сопротивление провода влияют на сопротивление проводника. Отрегулируйте переменные с помощью ползунков и посмотрите, станет ли сопротивление меньше или больше.

Температурная зависимость удельного сопротивления

Вернувшись к таблице \ (\ PageIndex {1} \), вы увидите столбец с надписью «Температурный коэффициент». Удельное сопротивление некоторых материалов сильно зависит от температуры.В некоторых материалах, таких как медь, удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры. Фактически, в большинстве проводящих металлов удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры. Повышение температуры вызывает повышенные колебания атомов в решетчатой структуре металлов, которые препятствуют движению электронов. В других материалах, таких как углерод, удельное сопротивление уменьшается с повышением температуры. Во многих материалах зависимость является приблизительно линейной и может быть смоделирована с помощью линейного уравнения:

\ [\ rho \ приблизительно \ rho_0 [1 + \ alpha (T — T_0)], \]

, где \ (\ rho \) — удельное сопротивление материала при температуре Тл , \ (\ alpha \) — температурный коэффициент материала, а \ (\ rho_0 \) — удельное сопротивление при \ (T_0 \) , обычно принимается как \ (T_0 = 20.oC \).

Также обратите внимание, что температурный коэффициент \ (\ alpha \) отрицателен для полупроводников, перечисленных в таблице \ (\ PageIndex {1} \), что означает, что их удельное сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Они становятся лучшими проводниками при более высоких температурах, потому что повышенное тепловое перемешивание увеличивает количество свободных зарядов, доступных для переноса тока. Это свойство уменьшения \ (\ rho \) с температурой также связано с типом и количеством примесей, присутствующих в полупроводниках.

Сопротивление

Теперь рассмотрим сопротивление провода или компонента. Сопротивление — это мера того, насколько сложно пропустить ток через провод или компонент. Сопротивление зависит от удельного сопротивления. Удельное сопротивление является характеристикой материала, используемого для изготовления провода или другого электрического компонента, тогда как сопротивление является характеристикой провода или компонента.

Чтобы вычислить сопротивление, рассмотрим участок проводящего провода с площадью поперечного сечения A , длиной L и удельным сопротивлением \ (\ rho \).Батарея подключается к проводнику, обеспечивая разность потенциалов \ (\ Delta V \) на нем (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Разность потенциалов создает электрическое поле, которое пропорционально плотности тока, согласно \ (\ vec {E} = \ rho \ vec {J} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): потенциал, обеспечиваемый батареей, прикладывается к сегменту проводника с площадью поперечного сечения \ (A \) и длиной \ (L \).

Величина электрического поля на отрезке проводника равна напряжению, деленному на длину, \ (E = V / L \), а величина плотности тока равна току, деленному на поперечную площадь сечения \ (J = I / A \).Используя эту информацию и вспоминая, что электрическое поле пропорционально удельному сопротивлению и плотности тока, мы можем видеть, что напряжение пропорционально току:

\ [\ begin {align *} E & = \ rho J \\ [4pt] \ dfrac {V} {L} & = \ rho \ dfrac {I} {A} \\ [4pt] V & = \ left (\ rho \ dfrac {L} {A} \ right) I. \ end {align *} \]

Определение: Сопротивление

Отношение напряжения к току определяется как сопротивление \ (R \):

\ [R \ Equiv \ dfrac {V} {I}.\]

Сопротивление цилиндрического сегмента проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на длину, деленную на площадь:

\ [R \ Equiv \ dfrac {V} {I} = \ rho \ dfrac {L} {A}. \]

Единицей измерения сопротивления является ом, \ (\ Omega \). Для данного напряжения, чем выше сопротивление, тем ниже ток.

Резисторы

Обычным компонентом электронных схем является резистор. Резистор можно использовать для уменьшения протекания тока или обеспечения падения напряжения.На рисунке \ (\ PageIndex {2} \) показаны символы, используемые для резистора в принципиальных схемах цепи. Два широко используемых стандарта для принципиальных схем предоставлены Американским национальным институтом стандартов (ANSI, произносится как «AN-см.») И Международной электротехнической комиссией (IEC). Обе системы обычно используются. Мы используем стандарт ANSI в этом тексте для его визуального распознавания, но отметим, что для более крупных и сложных схем стандарт IEC может иметь более четкое представление, что упрощает чтение.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): символы резистора, используемые в принципиальных схемах. (а) символ ANSI; (b) символ IEC.

Зависимость сопротивления от материала и формы

Резистор можно смоделировать как цилиндр с площадью поперечного сечения A и длиной L , сделанный из материала с удельным сопротивлением \ (\ rho \) (Рисунок \ (\ PageIndex {3} \)) . Сопротивление резистора \ (R = \ rho \ dfrac {L} {A} \)

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Модель резистора в виде однородного цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A .Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению трубы потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше его сопротивление. Чем больше его площадь поперечного сечения A , тем меньше его сопротивление.

Наиболее распространенным материалом для изготовления резистора является углерод. Углеродная дорожка намотана на керамический сердечник, к нему прикреплены два медных провода. Второй тип резистора — это металлопленочный резистор, который также имеет керамический сердечник. Дорожка сделана из материала оксида металла, который имеет полупроводниковые свойства, аналогичные углеродным.Опять же, в концы резистора вставляются медные провода. Затем резистор окрашивается и маркируется для идентификации. Резистор имеет четыре цветные полосы, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {4} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Многие резисторы напоминают рисунок, показанный выше. Четыре полосы используются для идентификации резистора. Первые две цветные полосы представляют собой первые две цифры сопротивления резистора. Третий цвет — множитель. Четвертый цвет обозначает допуск резистора.{-5} \, \ Omega \), а сверхпроводники вообще не имеют сопротивления при низких температурах. Как мы видели, сопротивление зависит от формы объекта и материала, из которого он состоит.

Сопротивление объекта также зависит от температуры, поскольку \ (R_0 \) прямо пропорционально \ (\ rho \). Для цилиндра мы знаем \ (R = \ rho \ dfrac {L} {A} \), поэтому, если L и A не сильно изменяются с температурой, R имеет ту же температурную зависимость, что и \ ( \ rho \).(Исследование коэффициентов линейного расширения показывает, что они примерно на два порядка меньше типичных температурных коэффициентов удельного сопротивления, поэтому влияние температуры на L и A примерно на два порядка меньше, чем на \ (\ rho \).) Таким образом,

\ [R = R_0 (1 + \ alpha \ Delta T) \ label {Tdep} \]

— это температурная зависимость сопротивления объекта, где \ (R_0 \) — исходное сопротивление (обычно принимаемое равным \ (T = 20,00 ° C \), а R — сопротивление после изменения температуры \ (\ Дельта Т \).oC \).

Многие термометры основаны на влиянии температуры на сопротивление (Рисунок \ (\ PageIndex {5} \)). Один из наиболее распространенных термометров основан на термисторе, полупроводниковом кристалле с сильной температурной зависимостью, сопротивление которого измеряется для определения его температуры. Устройство небольшое, поэтому быстро приходит в тепловое равновесие с той частью человека, к которой прикасается.

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): Эти знакомые термометры основаны на автоматическом измерении сопротивления термистора в зависимости от температуры.oC) \ right) \\ [5pt] & = 4.8 \, \ Omega \ end {align *} \]

Значение

Обратите внимание, что сопротивление изменяется более чем в 10 раз, когда нить накала нагревается до высокой температуры, а ток через нить накала зависит от сопротивления нити и приложенного напряжения. Если нить накаливания используется в лампе накаливания, начальный ток через нить накала при первом включении лампы будет выше, чем ток после того, как нить накала достигнет рабочей температуры.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Тензодатчик — это электрическое устройство для измерения деформации, как показано ниже. Он состоит из гибкой изолирующей основы, поддерживающей рисунок из проводящей фольги. Сопротивление фольги изменяется по мере растяжения основы. Как меняется сопротивление тензодатчика? Влияет ли тензодатчик на изменение температуры?

Ответ: Рисунок фольги растягивается по мере растяжения основы, а дорожки фольги становятся длиннее и тоньше.Поскольку сопротивление рассчитывается как \ (R = \ rho \ dfrac {L} {A} \), сопротивление увеличивается по мере того, как дорожки из фольги растягиваются. При изменении температуры меняется и удельное сопротивление дорожек фольги, изменяя сопротивление. Один из способов борьбы с этим — использовать два тензодатчика, один используется в качестве эталона, а другой — для измерения деформации. Два тензодатчика поддерживаются при постоянной температуре

Сопротивление коаксиального кабеля

Длинные кабели иногда могут действовать как антенны, улавливая электронные шумы, которые являются сигналами от другого оборудования и приборов.Коаксиальные кабели используются во многих случаях, когда требуется устранение этого шума. Например, их можно найти дома через кабельное телевидение или другие аудиовизуальные соединения. Коаксиальные кабели состоят из внутреннего проводника с радиусом \ (r_i \), окруженного вторым внешним концентрическим проводником с радиусом \ (r_0 \) (рисунок \ (\ PageIndex {6} \)). Пространство между ними обычно заполнено изолятором, например полиэтиленовым пластиком. Между двумя проводниками возникает небольшой ток радиальной утечки.Определите сопротивление коаксиального кабеля длиной л .

Рисунок \ (\ PageIndex {6} \): Коаксиальные кабели состоят из двух концентрических проводников, разделенных изоляцией. Они часто используются в кабельном телевидении или других аудиовизуальных средствах связи.

Стратегия

Мы не можем использовать уравнение \ (R = \ rho \ dfrac {L} {A} \) напрямую. Вместо этого мы смотрим на концентрические цилиндрические оболочки толщиной dr и интегрируем.

Решение

Сначала мы находим выражение для \ (dR \), а затем интегрируем от \ (r_i \) до \ (r_0 \),

\ [\ begin {align *} dR & = \ dfrac {\ rho} {A} dr \\ [5pt] & = \ dfrac {\ rho} {2 \ pi r L} dr, \ end {align *} \]

Объединение обеих сторон

\ [\ begin {align *} R & = \ int_ {r_i} ^ {r_0} dR \\ [5pt] & = \ int_ {r_i} ^ {r_0} \ dfrac {\ rho} {2 \ pi r L } dr \\ [5pt] & = \ dfrac {\ rho} {2 \ pi L} \ int_ {r_i} ^ {r_0} \ dfrac {1} {r} dr \\ [5pt] & = \ dfrac {\ rho} {2 \ pi L} \ ln \ dfrac {r_0} {r_i}.\ end {align *} \]

Значение

Сопротивление коаксиального кабеля зависит от его длины, внутреннего и внешнего радиусов, а также удельного сопротивления материала, разделяющего два проводника. Поскольку это сопротивление не бесконечно, между двумя проводниками возникает небольшой ток утечки. Этот ток утечки приводит к ослаблению (или ослаблению) сигнала, передаваемого по кабелю.

Упражнение \ (\ PageIndex {3} \)

Сопротивление между двумя проводниками коаксиального кабеля зависит от удельного сопротивления материала, разделяющего два проводника, длины кабеля и внутреннего и внешнего радиуса двух проводников.Если вы разрабатываете коаксиальный кабель, как сопротивление между двумя проводниками зависит от этих переменных?

Ответ: Чем больше длина, тем меньше сопротивление. Чем больше удельное сопротивление, тем выше сопротивление. Чем больше разница между внешним радиусом и внутренним радиусом, то есть чем больше соотношение между ними, тем больше сопротивление. Если вы пытаетесь максимизировать сопротивление, выбор значений для этих переменных будет зависеть от приложения.Например, если кабель должен быть гибким, выбор материалов может быть ограничен.

Phet: Цепь батарейного резистора

Просмотрите это моделирование, чтобы увидеть, как приложенное напряжение и сопротивление материала, через который протекает ток, влияют на ток через материал. Вы можете визуализировать столкновения электронов и атомов материала, влияющие на температуру материала.

Авторы и указание авторства

Сэмюэл Дж.Линг (Государственный университет Трумэна), Джефф Санни (Университет Лойола Мэримаунт) и Билл Мобс со многими авторами. Эта работа лицензирована OpenStax University Physics в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (4.0).

Расчет площади поперечного сечения и токонесущей способности проводника_Luoyang Yilan Electric Appliance Co., Ltd.

Во-первых, общий ток по медному проводу. Безопасность проводника зависит от максимально допустимой температуры сердечника, условий охлаждения и условий прокладки, которые необходимо определить.Как правило, безопасная пропускная способность медного провода составляет 5 ~ 8 А / мм2, а безопасный ток алюминиевого провода составляет 3 ~ 5 А / мм2. <Ключевые моменты> Общая пропускная способность по току безопасности для медного провода 5 ~ 8A / мм2, допустимая нагрузка по току безопасности для алюминиевого провода 3 ~ 5A / мм2. Например: медный провод 2,5 мм2BVV, рекомендуемая безопасная пропускная способность 2,5 × 8A / мм2 = 20A4 мм2BVV медный провод, рекомендуемая допустимая нагрузка по току 4 × 8A / мм2 = 32A

Во-вторых, рассчитайте площадь поперечного сечения медного проводника, используя безопасную пропускную способность медного провода рекомендуемого значения 5 ~ 8A / мм2, рассчитайте выбранную площадь поперечного сечения медного провода S диапазон: S = = 0.125I ~ 0,2I (мм2) S —— площадь поперечного сечения медного провода (мм2) I —— ток нагрузки (A)

В-третьих, расчет мощности общей нагрузки (также может использоваться в качестве электроприборов, таких как освещение, холодильник и т. Д.) Делится на два вида: резистивная нагрузка и индуктивная нагрузка. Для формулы расчета резистивной нагрузки: P = UI для формулы расчета нагрузки люминесцентных ламп: P = UIcosф, где коэффициент мощности люминесцентной лампы cosф = 0,5. У разных индуктивных нагрузок разный коэффициент мощности, можно использовать единый расчет бытовой техники, когда коэффициент мощности cosф принимает 0.8. То есть, если в доме есть все приборы общей мощностью 6000 Вт, максимальный ток составляет I = P / Ucosф = 6000/220 * 0,8 = 34 (A). Однако в нормальных условиях бытовые приборы могут не могут использоваться одновременно, поэтому добавьте общий коэффициент, общий коэффициент обычно составляет 0,5. Поэтому приведенный выше расчет следует переписать в виде I = P * общий коэффициент / Ucosф = 6000 * 0,5 / 220 * 0,8 = 17 (А) То есть суммарное значение тока этого семейства составляет 17А. Общий выключатель воздуха на воротах не может использовать 16А, он должен быть больше 17А.

Приблизительная формула:

Двести пятьдесят раз умножить на девять, подняться по прямой.

Тридцать пять на 3,5, обе группы по пять очков.

Условия изменились, высокотемпературная модернизация меди Цзюцзян.

Пробив числа двести тридцать четыре, восемь семь шесть раз полной нагрузки.

Описание:

(Защитный ток) прямо не указывается, но выражается «поперечное сечение, умноженное на определенное количество раз» с помощью мысленной арифметики, выведенной из сердцевины линии (провод с резиновой и пластиковой изоляцией). Как видно из Таблицы 53 кратность уменьшается с увеличением сечения.«2,5 балла умножить на девять, подняться на прямой участок», который составляет 2,5 мм и ниже различных сечений изолированного провода с алюминиевым сердечником, грузоподъемность примерно в 9 раз превышает количество поперечного сечения. Например, провод 2,5 мм, несущая способность 2,5 × 9 = 22,5 (А). От 4 мм ‘и выше проводник тока и номер поперечного сечения отношения — это количество линий вдоль линейного ряда, умноженное на 1, то есть 4 × 8,6 × 7,10 × 6. , 16 × 5,25 × 4.

«35 на 3.5, удвойте группу из пяти точек, «указанная 35-миллиметровая» несущая способность провода в 3,5 раза больше числа поперечного сечения, то есть 35 × 3,5 = 122,5 (A). Пропускная способность и количество пересечений между несколькими линиями между двумя линиями в группе из двух проводов от 50 мм и выше, за которыми следуют 0,5 раза, то есть пропускная способность проводника 50,70 мм в 3 раза больше количество переходов; 95 120 мм «Расход в 2,5 раза больше площади поперечного сечения и т. Д.

«Условия переменные преобразования, высокотемпературное обновление меди Цзюцзян.«Приведенная выше формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, применение температуры окружающей среды 25 ℃ в зависимости от условий. Если линия изоляции алюминиевого провода при температуре окружающей среды в долгосрочной перспективе выше 25 ℃ в регионе, пропускная способность линии может рассчитывается в соответствии с формулой формулы, а затем может быть девять раз; когда использование алюминиевой проволоки не является медной проволокой, она немного больше, чем емкость тех же спецификаций алюминиевой линии, в соответствии с приведенными выше формулами для рассчитать линию, чем алюминиевая линия, чтобы увеличить пропускную способность по току.Например, пропускная способность медной линии 16 мм, согласно расчету алюминиевой линии 25 мм2

Оптимизация участка кабеля передачи

Раньше при выборе силового распределительного кабеля тип кабеля обычно определялся в соответствии с условиями прокладки, а затем сечение кабеля выбиралось в соответствии с условиями нагрева. Наконец, сечение кабеля соответствует требованиям по допустимой нагрузке по току, а также требованиям по потерям напряжения и термической стабильности.

Если принять во внимание экономические выгоды, оптимальное поперечное сечение кабеля должно быть минимальным сечением для начальных инвестиций и стоимости всего срока службы кабеля. С этой точки зрения, чтобы выбрать сечение кабеля, необходимо для теплового режима выбрать в основе сечения, а затем искусственно увеличить с 4 до 5 сечение, называемое сечением наилучшего сечения.

По мере увеличения поперечного сечения сопротивление линии уменьшается, так что падение давления в линии уменьшается, что значительно улучшает качество электропитания, потери мощности уменьшаются, так что эксплуатационные расходы на кабель для уменьшения пропускной способности кабеля , Таким образом, можно гарантировать, что общая стоимость всего кабеля будет самой низкой.

Следующее будет использоваться для подтверждения метода полной стоимости владения: кабель должен иметь наилучшее поперечное сечение в соответствии с обычными методами на основе выбранного, а затем повысить уровень с 4 до 5.

К гончарной сушилке, например, трехфазная мощность 70кВт, напряжение питания 400В, ток 101А, длина линии 100м. 2 Выберите сечение кабеля в соответствии с условиями нагрева

В соответствии с требованиями к прокладке выбранного типа YJLV, трехжильный силовой кабель 1 кВ, прямая прокладка трубы в земле, в соответствии с тепловыми условиями выбранное сечение кабеля S составляет 25 мм2, это сечение допускает замыкание на 125 А.

3 Выбрать сечение кабеля по совокупной стоимости владения

Метод полной стоимости владения — это распространенный метод сравнения экономических выгод от различных схем. Текущие инвестиции сравнительной схемы и будущая стоимость схемы выражаются текущей стоимостью. Будущая стоимость схемы умножается на коэффициент текущей стоимости Q, и после расчета рассчитывается общая стоимость владения.

Общая стоимость владения C = первоначальные инвестиции + стоимость PV

Значение PV называется приведенной стоимостью PV = Q × годовые потери энергии

.
Первоначальные вложения в это оборудование, включая стоимость кабеля, плюс стоимость прокладки.Различное сечение силового кабеля, длина 100 м при первоначальных вложениях в таблице 1.
Таблица 1 начальные вложения в силовые кабели различного сечения
Сечение кабеля Цена за единицу кабеля (юаней / м) Цена кабеля (юаней) Полная стоимость оборудования (× 105 юаней) первоначальные инвестиции C
257.757750.1616775
359.179170.1616917
Первоначальные вложения в кабель C = цена за единицу кабеля × длина кабеля + интегральная стоимость прокладки.Общая стоимость владения:
Потери мощности P = 3I2r0l × 10-3 (кВт), где I = 101A, l = 0,1 км.
Годовые потери мощности A = Pτ (кВтч), где τ — часы максимальной годовой потери нагрузки, возьмем τ = 4500ч.
Годовые затраты на потерю энергии Cf = A × цена на электроэнергию (в юанях), возьмем цену на промышленную электроэнергию на Северо-Востоке (0,398 юаня / кВтч).
Значение PV (приведенная стоимость) = Q × Cf (юань), Q (коэффициент текущей стоимости)
Q = {1 — [(1 + a) / (1 + i)] n} / (i-a)
Где i — годовая процентная ставка, i = 7%;
A — годовой уровень инфляции, a = 0;
N — лет использования, n = 20 лет.Замена Q-style
Q = {1- [1 / (1 + 0,07)] 20} /0,07=10,59
Оптимальное экономичное сечение распределительного кабеля составляет 120 мм2 при минимальной совокупной стоимости владения. По мере роста цены оптимальное сечение распределительного кабеля станет больше.
Расчет несущей способности проводника
1, использование: различную пропускную способность провода (безопасный ток) обычно можно найти в руководстве. Но с помощью формул, а затем с помощью простой арифметики в уме, можно вычислить напрямую, не ищите в таблице.(Алюминий или медь), тип (изолированный провод или неизолированный провод и т. Д.), Способ прокладки (Ming или труба и т. Д.), Температура окружающей среды (25 градусов или около того выше) и т. Д., Влияние большего количества факторов, расчет более сложный.
10 на пятом, 100 на втором.
25,35, четыре или три круга.
70,95, дважды с половиной.
Температура проникновения — восемьдесят девять раз.
Голый плюс половина.
Медная проволока.
4.Описание: формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, Ming Fu при температуре окружающей среды 25 градусов. Если условия другие, есть другое утверждение. Линии изоляции включают различные типы проводов с резиновой или пластиковой изоляцией. Формулы для различных сечений тока (тока, безопасности) прямо не указываются, но выражаются «с определенным количеством пересечений». Для этого следует ознакомиться с сечением провода, (квадратный мм) расположение:
11.52.54610162535507O95l20150185 …
Площадь поперечного сечения изолированного провода с алюминиевым сердечником на заводе-изготовителе обычно начинается с 2,5, а у медного изолированного провода — от 1; голая алюминиевая линия начинается с 16; голый медный провод начинается с 10
① Эта формула указала: пропускная способность линии изоляции алюминиевого сердечника, безопасность, можно рассчитать по количеству пересечений, количество раз. В формуле арабскими цифрами указано сечение провода (квадратные миллиметры), а китайскими иероглифами — кратное.Расположение сечения формулы и кратных следующее:
..1016-2535-5070-95120 ….
В пять раз вдвое больше, чем в два раза больше, чем в два раза
Иногда формула становится еще более ясной. Исходное «10 следующих пяти» относится к поперечному сечению от 10 ниже, грузоподъемность в пять раз больше числа поперечного сечения. «100 на двоих» (читайте первые два) относится к более чем 100 поперечным сечениям, грузоподъемность в два раза больше числа поперечных сечений.Разделы 25 и 35 в четыре и три раза превышают границы. Это «трюки 25,35 четыре три круга». При этом сечение 70,95 было в 2,5 раза. Из приведенного выше расположения видно: помимо 10 внизу и 100 и более, середина поперечного сечения провода одинакова для каждой из двух спецификаций.
Ниже, чтобы покрыть алюминиевый сердечник изолированным проводом, температура окружающей среды 25 градусов, например:
[Пример 1] 6 квадратных миллиметров, согласно 10 пять, рассчитать поток нагрузки 30 An.
[Пример 2] 150 квадратных миллиметров, согласно 100 на втором, рассчитать расход 300 ампер.
[Пример 3] 70 квадратных миллиметров, согласно 70,95 два с половиной раза, вычислить поток нагрузки 175 am.
Из приведенной выше компоновки также видно, что кратность уменьшается с увеличением поперечного сечения. На стыке множественных преобразований ошибка немного больше. Например, секции 25 и 35 в четыре и три раза превышают границу, 25 — в четыре раза больше диапазона, но близко к трехкратной стороне изменения, это в четыре раза больше тона, то есть 100A.Но реально меньше четырех раз (по мануалу на 97). А 35 наоборот, по формуле это три раза, то есть 105 An, на самом деле 117 An. Но влияние на использование этого невелико. Конечно, если количество сундуков при выборе сечения провода 25 не должно превышать 100 An, то 35 может быть чуть больше 105 A. Точнее. Точно так же квадратный провод 2,5 мм расположен в пять раз больше начального (левого) конца, фактически более чем в пять раз <до 20 или более>, но для уменьшения потерь мощности в проводе обычно не должно быть так. большой, ручной В общем только стандартный 12 Ан.
② снизу, формула заключается в изменении условий лечения. (Включая пластину желоба и другие прокладки, то есть с защитным слоем оболочки, не обнаженным) по расчету ①, а затем нажмите 20% (на 0,8), если температура окружающей среды выше 25 градусов, следует рассчитать с помощью ①, затем нажмите Скидка 10. (По 0,9).
По температуре окружающей среды, согласно положениям, лето является самым жарким месяцем, средняя максимальная температура. На самом деле температура переменная, в нормальных условиях она влияет на ток проводника не очень сильно.Поэтому только для какого-то высокотемпературного цеха или более жарких мест более 25 градусов учитывайте только скидку.
Также существует ситуация, когда оба условия меняются (выше в трубе и температуре). По расчету после 20% скидки, скидка 10%. Или просто дюжина шансов (например, 0,8 × 0,9 = 0,72, около 0,7). Также можно сказать, что температура трубки в восемьдесят девять раз больше значения.
Например: (изолированный провод с алюминиевым сердечником) 10 квадратных миллиметров, через трубку (скидка 20%) 40 А (10 × 5 × 0.8 = 40)
Трубка и высокая температура (30%) 35A (1O × 5 × 0,7 = 35)
95 квадратных миллиметров, сквозная трубка (скидка 20%) 190 Ann (95 x 2,5 x 0,8 = 190)
Высокая температура (скидка 10%), 214 утра (95 x 2,5 x 0,9 = 213,8)
Трубка и высокая температура (Qizhe). 166A (95 x 2,5 x 0,7 = 166,3)
Для допустимой токовой нагрузки неизолированного алюминия, код горловины плюс половина неизолированной линии, то есть на после расчета половины (на 1,5). Это относится к тому же сечению изолированного провода с алюминиевым сердечником по сравнению с алюминиевым неизолированным проводом, пропускная способность может быть увеличена вдвое.
[Пример 1] Квадратный неизолированный алюминиевый провод 16 мм, 96 А (16 x 4 x 1,5 = 96). Высокотемпературный, 86 А (16 × 4 × 1,5 × 0,9 = 86,4)
[Пример 2] Алюминиевый провод без покрытия, 35 квадратных миллиметров, 150 А (35 × 3 × 1,5 = 157,5)
[Пример 3] Оголенный алюминиевый провод 120 квадратных миллиметров, 360 А (120 × 2 × 1,5 = 360)
③ для определения допустимой токовой нагрузки медного провода, формулы, которые рассчитывает оператор медной линии. То есть поперечное сечение медного провода для повышения порядка ряда, а затем в соответствии с соответствующими условиями алюминия.
[Пример 1] 35 квадратный неизолированный медный провод 25 градусов, увеличение до 50 квадратных миллиметров, а затем на 50 квадратных миллиметров неизолированный алюминиевый провод, 25 градусов, рассчитанный для 225 An (50 × 3 × 1,5)
[Пример 2] Проволока с медной изоляцией размером 16 квадратных мм, 25 градусов, в соответствии с теми же условиями, для 25 квадратных миллиметров алюминиевой изоляции, рассчитывается как 100 А (25 × 4)
[Пример 3] 95 квадратных миллиметров медного изолированного провода под углом 25 градусов через 120 квадратных миллиметров алюминиевого изолированного провода при тех же условиях, рассчитанных как 192 An (120 × 2 × 0.8).
Удельное сопротивление — AP Physics 1
Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или другие ваши авторские права, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту. Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.
Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.
Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права. Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.
Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:
Вы должны включить следующее:
Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Ваше заявление: (а) вы добросовестно считаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.
Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:
Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105
Или заполните форму ниже:
Калькуляторы сопротивления медного провода, падения напряжения и сечения проводника
AWG означает «Американский калибр проводов» и является стандартизированная система калибра проволоки, используемая в США с 1857 г. для диаметры круглой, цветной, электропроводящей проволоки. Площадь поперечного сечения провода определяет его сопротивление и допустимая нагрузка по току. Чем больше диаметр проволоки, тем меньшее сопротивление он имеет потоку электронов, а тем больше ток его можно носить без перегрева. В таблице ниже перечислены сопротивление медной проволоки для медной проволоки различного калибра. Это должно быть используется в качестве практического правила, поскольку есть и другие факторы, которые влияют на номинальные токи провода, включая температуру окружающей среды, изоляцию ограничение температуры, конвекция воздуха и т. д.Вам следует проконсультироваться с Национальный электротехнический кодекс (NEC) для конкретных рекомендаций.
Размеры и сопротивление проводов
AWG
Калибр AWG Диаметр проводника, дюймы Диаметр проводника мм Ом на 1000 футов
0000 0.46 11,684 0,049
000 0,4096 10,40384 0,0618
00 0,3648 9.26592 0,0779
0 0,3249 8,25246 0,0983
1 0,2893 7.34822 0,1239
2 0,2576 6.54304 0,1563
3 0,2294 5,82676 0,197
4 0,2043 5,18922 0,2485
5 0,1819 4.62026 0.3133
6 0,162 4,1148 0,3951
7 0,1443 3,66522 0,4982
8 0,1285 3,2639 0,6282
9 0,1144 2, 0,7921
10 0.1019 2,58826 0,9989
11 0,0907 2.30378 1,26
12 0,0808 2,05232 1,588
13 0,072 1,8288 2,003
14 0,0641 1,62814 2.525
15 0,0571 1,45034 3,184
16 0,0508 1,29032 4,016
17 0,0453 1,15062 5,064
18 0,0403 1.02362 6.385
19 0.0359 0, 8,051
20 0,032 0,8128 10,15
21 0,0285 0,7239 12,8
22 0,0254 0,64516 16,14
23 0,0226 0,57404 20.36
24 0,0201 0,51054 25,67
25 0,0179 0,45466 32,37
26 0,0159 0,40386 40,81
27 0,0142 0,36068 51,47
28 0.0126 0,32004 64,9
29 0,0113 0,28702 81,83
30 0,01 0,254 103,2
31 0,0089 0,22606 130,1
32 0,008 0,2032 164.1
В На диаграмме ниже показаны многие из стандартных размеров медных проводов, используемых при проводка дома. Также перечислены общие номинальные значения допустимой нагрузки, но для получения более точной информации о допустимой нагрузке обратитесь к таблицам ниже. рейтинги. На этой иллюстрации показаны относительные размеры обычные калибры проволоки.
Обычные размеры медных проводов
В этой таблице приведены значения силы тока для обычных изолированных дирижеры, включая Romex.Изолированные жилы должны иметь номинал температуры и тип (например, THWN 75ºC), напечатанные на внешней стороне кабель. Затем вы можете следить за таблицей ниже, чтобы узнать, сколько ток можно пропустить через проводник. Этот таблица предполагает наличие не более трех проводников в кабельной канавке или кабеле. или земля (непосредственно закопанная) и зависит от температуры окружающей среды 30ºC (86ºF).
Сечения изолированных проводников
Размер Температурный класс проводника Размер
AWG 60ºC 75ºC 90ºC 60ºC 75ºC 90ºC AWG
(140ºF) (167ºF) (194ºF) (140ºF) (167ºF) (194ºF)
Типы Типы Типы Типы Типы Типы
Т
TW
UF THW
THWN
XHHW
ИСПОЛЬЗОВАТЬ RHH
THHN
XHHW T
TW
UF THW
THWN
XHHW
ИСПОЛЬЗОВАТЬ RHH
THHN
XHHW
0 Медь Алюминий
14 20 20 25 —- —- —- —-
12 25 25 30 20 20 25 12
10 30 35 40 25 30 35 10
8 40 50 55 30 40 45 8
6 55 65 75 40 50 60 6
4 70 85 95 55 65 75 4
3 85 100 110 65 75 85 3
2 95 115 130 75 90 100 2
1 110 130 150 85 100 115 1
0 125 150 170 100 120 135 0
00 145 175 195 115 135 150 00
000 165 200 225 130 155 175 000
0000 195 230 260 150 180 205 0000
250 215 255 290 170 205 230 250
300 240 285 320 190 230 255 300
350 260 310 350 210 250 280 350
400 280 335 380 225 270 305 400
500 320 380 430 260 310 350 500
В таблице ниже указано максимальное количество проводников THNN, которые вы можете вставить кабелепровод заданного размера.Коэффициенты коррекции должны использоваться, если в дорожку кабельного ввода помещается более 3 проводов.
Максимальное количество проводников THNN в кабеле
Размер кабелепровода (дюймы)
AWG 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 5 6
14 13 24 39 69 94 154
12 10 18 29 51 70 114 164
10 6 11 18 32 44 73 104 160
8 3 5 9 16 22 36 51 51 106 136
6 1 4 6 11 15 26 37 37 76 98 154
4 1 2 4 7 9 16 22 22 47 60 94 137
3 1 1 3 6 8 13 19 29 39 51 80 116
2 1 1 3 5 7 11 16 25 33 43 67 97
1 1 1 3 5 8 12 18 25 32 50 72
0 1 1 3 4 7 10 15 21 27 42 61
00 1 1 2 3 6 8 13 17 22 35 51
000 1 1 1 3 5 7 11 14 18 29 42
0000 1 1 1 2 4 6 9 12 15 24 35
250 1 1 1 3 4 7 10 12 20 28
300 1 1 1 3 4 6 8 11 17 24
350 1 1 1 2 3 5 7 9 15 21
400 1 1 1 3 5 6 8 13 19
500 1 1 1 2 4 5 7 11 16
Поправочные коэффициенты амплитуды для более 3 проводников в Дорожка Raceway
Нет.Проводники 4–6 7–9 10-20 21–30 31-40
Фактор 0,8 0,7 0,5 0,45 0,4
Зачем мне нужен провод большего сечения, чтобы пропускать больше тока?
Чем больше размер медного провода, тем меньше сопротивление и, следовательно, больше тока он может проводить без перегрева.Сопротивление мешает к потоку электронов и вызывает падение напряжения на проводе. Вы хотите, чтобы напряжение в вашей проводке не падало, насколько это возможно. потому что они выделяют тепло и расходуют энергию. Калькулятор ниже поможет определить, какое падение напряжения вы получите с учитывая медный провод и связанное с ним сопротивление.
Калькулятор падения напряжения
Этот калькулятор определяет падение напряжения для алюминиевый или медный провод любого калибра.Ты обычно должна быть меньше 3% падение напряжения в данной цепи.
Поделиться
Навигация по записям
Назад Утепление стен в деревянном доме изнутри: Как правильно утеплить деревянный дом изнутри: выбор материала и технологии, этапы работ
Вперед Количество цемента на 1 куб бетона: методы расчета, таблицы, количество в зависимости от марки цемента, пропорции
Вам может понравится
Схема подключения стеклоподъемников газель: Схема электростеклоподъёмников, электропривода и обогрева зеркал ГАЗель Next.
21.11.1985
Дешевые квартиры в подмосковье: Недорогие квартиры в Подмосковье от застройщиков: рейтинг самых низких цен.
06.08.1990
Регулятор давления воды до себя: Регулятор давления «до себя» AVA фланцевый, DANFOSS
04.11.1975
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Ванн
Двер
Дом
Окон
Откос
Разное
Ремонт
Руками
Советы
Укладк
Журнал "Дизайнер" Copyright © 2018 Все права защищены . | Копирование материалов сайта, без прямой ссылки на источник, запрещено.

Журнал "Дизайнер"