Frontoil.ru

Авто Масла
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные электрические законы

Основные электрические законы

Основные электрические законы. Базовые формулы и расчеты

В предыдущей статье мы познакомились с основными электрическими понятиями, такими как электрический ток, напряжение, сопротивление и мощность. Настал черед основных электрических законов, так сказать, базиса, без знания и понимания которых невозможно изучение и понимание электронных схем и устройств.

Схема регулятора напряжения на 220 вольт

  • Рисунок 1. Схема.

Схема состоит из симистора, BTA41-800B по названию можно определить его параметры ток и напряжение. Например BTA это обозначение симистора, 41 это его ток в амперах и 800B это его напряжение. Симистор можна заменить на более слабый ток для этого нужно мощность вашего тена разделить на напряжение, например: 2 кВт разделить на напряжение в сети 220 вольт мы получим нужный нам ток 2000/220=9,1 Ампер. В этом случае мы можем использовать другой симистор BTA12-600B, но так как симистор будет работать практически на пределах своих возможностей, он будет греться и придется закрепить его на радиатор, в противном случае он может выйти из строя.

  • Рисунок 2. Схема с вольтметром.

Примечание.В схеме можно применять любой симистор не менее 600B и током в зависимости применяемого нагревательного элемента. В любом случае для облегчения работы симистора его следует разместить на радиаторе охлаждения. Дополнительно можно поставить вольтметр на выход схемы, чтобы видеть изменение напряжения наглядно и на вход поставить автомат на 16-25 ампер.

Детали для схемы:

1.Симистор выбираем от нагрузки но можете как в моем случае чем больше тем лучше BTA8-600b, BTA12-600b, BTA16-600b, BTA20-600b, BTA24-600b, BTA25-600b, BTA26-600b, BTA40-600b, BTA41-600b.

2.Потенциометр можно ставить в пределах от 470 кОм до 1 мегаом (МОм). Советую ставить потенциометр на 1 МОм так как у него больше диапазон регулировки, можно регулировать фактически до нуля. В начале я собрал схему с потенциометром на 500 кОм и в дальнейшем перепаивал на 1 мОм.

Читайте так же:
Регулировка фар соляриса своими руками

3.Динистор DB3 у него нет полярности припаиваем как хотим.

4.Резистор 10 кОм.

5.Конденсатор керамический 0,1 мкФ.

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Мощность электрического тока»

Мощность — это физическая величина, которая показывает работу, совершенную в единицу времени:

Соответственно, мощность электрического тока можно найти, поделив работу электрического тока на время, за которое эта работа была совершена:

Сразу следует сделать важно уточнение: так можно вычислить среднюю мощность тока, поскольку, если напряжение и сила тока меняются, то будет меняться и работа, совершенная в тот или иной промежуток времени.

Опять же, исходя из закона Ома, мы можем получить ещё два эквивалентных выражения для расчета мощности:

Единицей измерения мощности является ватт:

Поскольку работа измеряется в джоулях, а время — в секундах, то

Мы уже говорили о том, что в быту чаще всего используется параллельное подключение к сети. Поэтому, мощность в большей степени будет зависеть от силы тока, на которую рассчитан тот или иной прибор. Когда мы покупаем лампочку в магазине, на упаковке часто написано 60 ватт, 75 ватт, 100 ватт и так далее. Поскольку напряжение постоянно, по разным лампочкам проходит разный ток. Например, в сорокаваттной лампочке ток составляет менее 200 мА, а вот через стоваттную лампочку проходит ток чуть более 450 мА. Такая лампочка будет светить в два с половиной раза ярче, но и потреблять больше энергии.

Давайте рассмотрим несколько примеров из жизни, когда нам могут быть полезны знания о мощности. Например, дом подключен к автономной подстанции, напряжение на которой составляет 110 В вместо 220 В. Тогда во сколько раз менее ярко там будут гореть лампочки?

Читайте так же:
Регулируем ближний свет на дэу нексия

Этот вопрос кажется простым, но нам нужно быть внимательными. Исходя из формулы, мощность находится в линейной зависимости от напряжения. Поскольку 110 В это вдвое меньше, чем 220 В, лампочки будут иметь мощность вдвое меньше и, следовательно, будут гореть вдвое тусклее. Но ведь у нас есть и другая формула. Если мы используем её, то получим другой результат. Исходя из этой формулы, лампочки будут гореть в четыре раза тусклее.

Это противоречие возникло из-за того, что мы сделали не совсем правильный вывод в начале решения. Мы уже говорили, что сопротивление — это характеристика того или иного предмета, и никакое напряжение или сила тока на него повлиять не может. Поэтому, следовало учесть, что при уменьшении напряжения вдвое, вдвое уменьшится и сила тока.

Как только мы учли этот факт, наши результаты, вычисленные первым и вторым способом, совпали. Конечно же, при правильном вычислении эти результаты не могут не совпадать, поскольку реально происходящий процесс не может зависеть от того, какую формулу мы используем.

Приведем ещё один интересный пример. Допустим, вы хотите купить обогреватель, и пришли в магазин. Один обогреватель стоит 3600 рублей, а другой — 1800 рублей. Вы видите, что более дорогой обогреватель рассчитан на 10 А, а более дешевый — на 4 А. Как вы думаете, что лучше купить: один дорогой обогреватель, или два дешевых?

Итак, мы видим, что дорогой обогреватель стоит ровно столько же, сколько два дешевых. Значит, наш выбор должен быть основан только на технических характеристиках обогревателей. Начнем с того, что обогреватель нам нужен, чтобы нагреть воздух в комнате до определенной температуры. Как только мы чувствуем, что достигнутая температура для нас комфортна, мы выключаем обогреватель. Как мы помним, на нагревание одного и того же вещества той же массы на одинаковое количество градусов, требуется одно и то же количество энергии. Следовательно, независимо от мощности, обогреватели потребят одно и то же количество энергии из сети. Значит, сэкономить на потреблении электроэнергии не удастся. От мощности будет зависеть скорость нагревания.

Читайте так же:
Оборудование стенда по регулировке фар

Значит, дорогой обогреватель нагреет комнату быстрее, чем два дешевых. С другой стороны, купив два дешевых обогревателя, вы будете располагать двумя уровнями мощности. Это полезно, например, если вы планируете оставить обогреватель включенным на ночь. Слишком мощный обогреватель за 5-6 часов может легко перегреть комнату так, что придется проснуться и выключить его. Менее мощный же обогреватель будет плавно нагревать комнату, а если вы чувствуете, что его мощности недостаточно, то ничто не мешает вам включить второй обогреватель. Кроме того, эти обогреватели можно распределять по комнатам (или по углам комнаты) для более равномерного нагрева. В конце концов, два обогревателя просто более надежны, т.к. при поломке одного из них, у вас останется другой. Его мощности, возможно, будет не хватать, но, тем не менее, это лучше, остаться вообще без обогрева.

Конечно, в данном вопросе не может быть однозначного ответа. Однако, с помощью подобных рассуждений и расчетов, каждый может взвесить все плюсы и минусы и, исходя из них, сделать свой выбор.

И последняя занимательная задачка. Чтобы обеспечить электроэнергией объект, находящийся в километре от станции, станция каждый час должна передавать 15 ТДж электрической энергии через высоковольтный кабель, под напряжением 5 киловольт. Какой толщины должен быть такой кабель, если он сделан из меди?

Практическое применение

Применение на практике закона Джоуля-Ленца заключается в том, что тепловым действием электрического тока можно управлять, подбирая проводники с нужным сопротивлением. К примеру, для электрических нагревательных приборов, которые должны выделять максимум тепла, выбирают проводники с высоким сопротивлением.

Низкое сопротивление, напротив, позволяет проводнику практически не нагреваться при прохождении тока. Поэтому на промышленных предприятиях с усиленными требованиями к пожаробезопасности для прокладки линий электропередач используется медный кабель. Удельное сопротивление меди сечением 1 мм 2 равно 0,0175 Ом, в то время как у алюминия оно составляет 0,0271 Ом. Медь практически не нагревается, чем снижает риск возгораний.

Читайте так же:
Утилит для синхронизации времени

Выводы и полезное видео по теме

Вычисление силы тока по мощности для подбора сечения кабеля:

Определение потребляемой мощности групп электроприборов на примере частного дома:

Вычисление силы тока для определения параметров проводки или определение допустимой мощности в уже существующей цепи можно сделать самостоятельно. Для правильного решения поставленной задачи необходимо учесть нюансы, возникающие на практике, а не только использовать известные формулы, которые работают при “идеальных” условиях.

Если появились вопросы по теме статьи или вы можете дополнить этот материал интересной информацией, пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Что такое активная и реактивная мощность переменного электрического тока?

Как найти активную, реактивную и полную мощности. Пример расчета

Все расчеты строятся на указанных ранее формулах и треугольнике мощностей. Давайте рассмотрим задачу, наиболее часто встречающуюся на практике.

Обычно на электроприборах указана активная мощность и значение коэффициента cosφ. Имея эти данные несложно рассчитать реактивную и полную составляющие.

Для этого разделим активную мощность на коэффициент cosφ и получим произведение тока и напряжения. Это и будет полной мощностью.

Далее, исходя из треугольника мощностей, найдем реактивную мощность равную квадрату из разности квадратов полной и активной мощностей.

Нюансы расчета стабилизатора тока

Расчет стабилизатора производится на основании напряжения стабилизации U и тока (среднего) I. К примеру, напряжение входного делителя составляет 25 В, на выходе нужно получить 9 В. Вычисления предусматривают:

  1. Подбор по справочнику стабилитрона. Ориентируются на напряжение стабилизации: Д814В.
  2. Поиск среднего тока I по таблице. Он равен 5 мА.
  3. Вычисление подающего напряжения как разности стабильного напряжения входа и выхода: UR1 = Uвx — Uвых, или 25-9=16 В.
  4. Деление полученного значение по закону Ома на ток стабилизации по формуле R1 = UR1 / Iст, или 16/0,005=3200 Ом, или 3,2 кОм. Номинал элемента будет 3,3 кОм.
  5. Вычисление максимальной мощности по формуле РR1 = UR1 * Iст, или 16х0,005=0,08.
Читайте так же:
Регулировка карбюратора бензопилы атлант 745

Через резистор проходит ток стабилитрона и выходной, поэтому его мощность должна быть в 2 раза больше (0,16 кВт). На основании таблицы данному номиналу соответствует 0,25 кВт.

Самостоятельная сборка стабилизатора для светодиодных устройств возможна только при знании схемы. Начинающим мастерам рекомендовано использовать простые алгоритмы. Рассчитать элемент по мощности можно на основании формул из школьного курса физики.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector