Как найти общий ток в цепи: Общий ток цепи, состоящий из двух параллельно соединенных резисторов сопротивлениями 210 и 70 Ом ,…

Как найти силу тока через мощность, сопротивление и напряжение

Одной из основных характеристик электрической цепи является сила тока. Она измеряется в амперах и определяет нагрузку на токопроводящие провода, шины или дорожки плат. Эта величина отражает количество электричества, которое протекло в проводнике за единицу времени. Определить её можно несколькими способами в зависимости от известных вам данных. Соответственно студенты и начинающие электрики из-за этого часто сталкиваются с проблемами при решении учебных заданий или практических ситуаций. В этой статье мы и расскажем, как найти силу тока через мощность и напряжение или сопротивление.

• Если известна мощность и напряжение
• Если известно напряжение или мощность и сопротивление
• Если известно ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузка
• Закон Джоуля-Ленца
• Несколько примеров

Если известна мощность и напряжение

Допустим вам нужно найти силу тока в цепи, при этом вам известны только напряжение и потребляемая мощность. Тогда чтобы её определить без сопротивления воспользуйтесь формулой:

P=UI

После несложных мы получаем формулу для вычислений

I=P/U

Следует отметить, что такое выражение справедливо для цепей постоянного тока. Но при расчётах, например, для электродвигателя учитывают его полную мощность или косинус Фи. Тогда для трёхфазного двигателя его можно рассчитать так:

Находим P с учетом КПД, обычно он лежит в пределах 0,75-0,88:

Р1 = Р2/η

Здесь P2 – активная полезная мощность на валу, η – КПД, оба этих параметра обычно указывают на шильдике.

Находим полную мощность с учетом cosФ (он также указывается на шильдике):

S = P1/cosφ

Определяем потребляемый ток по формуле:

Iном = S/(1,73·U)

Здесь 1,73 – корень из 3 (используется для расчетов трёхфазной цепи), U – напряжение, зависит от включения двигателя (треугольник или звезда) и количества вольт в сети (220, 380, 660 и т. д.). Хотя в нашей стране чаще всего встречается 380В.

Если известно напряжение или мощность и сопротивление

Но встречаются задачи, когда вам известно напряжение на участке цепи и величина нагрузки, тогда чтобы найти силу тока без мощности воспользуйтесь законом Ома, с его помощью проводим расчёт силы тока через сопротивление и напряжение.

I=U/R

Но иногда случается так, что нужно определить силу тока без напряжения, то есть когда вам известна только мощность цепи и её сопротивление. В этом случае:

P=UI

При этом согласно тому же закону Ома:

U=IR

То:

 P=I²*R

Значит расчёт проводим по формуле:

I²=P/R

Или возьмем выражение в правой части выражения под корень:

I=(P/R)^1/2

Если известно ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузка

Ко студенческим задачам с подвохом можно отнести случаи, когда вам дают величину ЭДС и внутреннее сопротивление источника питания. В этом случае вы можете определить силу тока в схеме по закону Ома для полной цепи:

I=E/(R+r)

Здесь E – ЭДС, r – внутреннее сопротивление источника питания, R – нагрузки.

Закон Джоуля-Ленца

Еще одним заданием, которое может ввести в ступор даже более-менее опытного студента – это определить силу тока, если известно время, сопротивление и количество выделенного тепла проводником. Для этого вспомним закон Джоуля-Ленца.

Его формула выглядит так:

Q=I²Rt

Тогда расчет проводите так:

I²=QRt

Или внесите правую часть уравнения под корень:

I=(Q/Rt)^1/2

Несколько примеров

В качестве заключения предлагаем закрепить полученную информацию на нескольких примерах задач, в которых нужно найти силу тока.

1 задача: Рассчитать I в цепи из двух резисторов при последовательном соединении и при параллельном соединении. R резисторов 1 и 2 Ома, источник питания на 12 Вольт.

Из условия ясно, что нужно привести два варианта ответа для каждого из вариантов соединений. Тогда чтобы найти ток при последовательном соединении, сначала складывают сопротивления схемы, чтобы получить общее.

R₁+R₂=1+2=3 Ома

Тогда рассчитать силу тока можно по закону Ома:

I=U/R=12/3=4 Ампера

При параллельном соединении двух элементов Rобщее можно рассчитать так:

Rобщ=(R1*R2)/(R1+R2)=1*2/3=2/3=0,67

Тогда дальнейшие вычисления можно проводить так:

I=12*0,67=18А

2 задача: рассчитать ток при смешанном соединении элементов. На выходе источника питания 24В, а резисторы на: R1=1 Ом, R2=3 Ома, R3=3 Ома.

В первую очередь нужно найти R общее параллельно соединенных R2 и R3, по той же формуле, что мы использовали выше.

Rприв=(R2*R3)/(R2+R3)=(3*3)|(3+3)=9/6=3/2=1,5 Ома

Теперь схема примет вид:

Далее находим ток по тому же закону Ома:

I=U/(R1+Rприв)=24/(1+1,5)=24/2,5=9,6 Ампер

Теперь вы знаете, как найти силу тока, зная мощность, сопротивление и напряжение. Надеемся, предоставленные формулы и примеры расчетов помогли вам усвоить материал!

Наверняка вы не знаете:

• Как рассчитать сечение кабеля
• Как перевести амперы в киловатты
• Как найти провод в стене

примеры задач и подробные факты

В этой статье мы обсудим различные методы расчета напряжения в параллельных цепях. При параллельном соединении цепь делится на ветви, чтобы ток равномерно протекал через все из них.

Параллельные схемы подчиняются закону сохранения энергии. Напряжение можно сказать как электрическая работа, выполненная на единицу заряда. Электрические поля консервативны, что означает, что электромонтажные работы зависят только от начальной и конечной точек. Все ветви имеют общий начальный и конечный узел при параллельном подключении. Следовательно, напряжение равно.

Подробнее… ..Функция параллельной цепи: полная информация и ответы на часто задаваемые вопросы

Как рассчитать напряжение в параллельной цепи — численные примерыПараллельная цепь RLC; «Файл: Example9d. {-1} = \frac{16R} {31} \: \Omega [/Latex]

Полный ток в цепи определяется как I Amp.

Следовательно, напряжение источника [Latex] V_{s} = I \times \frac{16R} {31} = \frac{16IR} {31}\; В[/латекс]

Мы знаем, что напряжение источника параллельной схемы такое же, как напряжение в любой ветви схемы. Итак, напряжение в ветви, содержащей резистор 4R, составляет 16IR / 31 В.

Как рассчитать напряжение в параллельной цепи — часто задаваемые вопросы

Как найти полное напряжение в параллельной цепи?

В параллельной цепи полное напряжение совпадает с напряжениями ветви. Другими словами, напряжение остается неизменным на всех ветвях, соединенных параллельно. Ветви — это просто разные пути для тока.

Шаги для расчета напряжение в параллельной цепи с сопротивлением и общий ток:

• Найдите эквивалентное сопротивление по формуле: [Латекс] R_{eq} = ( \frac{1} {R_{1}} + \frac{1} {R_{2}} + \frac{1} {R_{3 }}…. {-1} [/Latex].
• Умножьте Req на общий ток.

Если даны только одно сопротивление и соответствующее значение тока, умножьте их, чтобы получить напряжение.

Подробнее ……Примеры параллельных цепей: полная информация и часто задаваемые вопросы

Как найти недостающее напряжение в параллельной цепи?

Под «отсутствующим напряжением» в параллельной цепи мы подразумеваем подаваемое напряжение, так как оно одинаково для всех ветвей. Итак, если у нас есть какое-либо значение тока и сопротивления, мы можем узнать напряжение в параллельной цепи.

Разберемся в этом на примере. Предположим, есть два резистора по 2 Ом и 4 Ом, соединенные параллельно. Ток, проходящий через резистор сопротивлением 2 Ом, равен 1.5 А. Нам известно напряжение питания V_s= напряжение ветви В₁ = напряжение ветви В₂. Следовательно, недостающее напряжение [Latex] V = iR = 2 \times 1. 5 = 3 \times V [/Latex].

Как найти напряжение источника в последовательно-параллельной цепи?

По принципу параллельной схемы напряжение в каждой ветви одинаково и равно напряжению источника. Если напряжение источника составляет Vs, а напряжения ответвлений равны V₁, V₂,… .V_n затем V_s V =₁ V =₂ =…. = V_n.

Если напряжение источника задано, у нас уже есть напряжения ответвлений. Если напряжение источника неизвестно, а значения тока указаны, мы можем узнать напряжение с помощью закона Ома. Например, если ток через ветвь равен 5 А, а значение сопротивления равно 2 Ом, напряжение будет просто 5 × 2 = 10 В.

Подробнее ……В настоящее время одинаково параллельно: полная информация и часто задаваемые вопросы

Как найти приложенное напряжение в параллельной цепи?

Приложенное напряжение в параллельной цепи относится к напряжению источника или напряжению батареи. Оно задано, или мы можем вычислить его с помощью другой предоставленной информации, такой как значения тока и сопротивления.

Приложенные напряжения означают напряжение, подаваемое на элемент. В параллельной цепи приложенное напряжение равно общему напряжению. Это также то же самое, что и падение напряжения в отдельных ветвях цепи. Но если параллельная цепь — не единственная часть сети, приложенное напряжение и напряжения ответвлений не будут равны.

Параллельные цепи — основное электричество

Перейти к содержимому

Электрические цепи

Параллельная схема, вероятно, является наиболее распространенным типом схемы, с которой вы столкнетесь. Нагрузки в системах распределения электроэнергии в основном так или иначе соединены параллельно друг другу.

Строительство параллельной цепи

Параллельная цепь строится путем соединения клемм всех отдельных нагрузочных устройств таким образом, чтобы на каждом компоненте появлялось одинаковое значение напряжения.

Рис. 19. Параллельная цепь

• Напряжение на каждой ветви одинаковое.
• Есть три отдельных пути (ветви) для протекания тока, каждый из которых выходит из отрицательной клеммы и возвращается к положительной клемме.

В отличие от последовательной цепи, ток по-прежнему течет к остальным устройствам в цепи, если какая-либо ветвь или компонент в параллельной цепи разомкнуты.

Три закона параллельной цепи

Существуют три основных соотношения, касающиеся напряжения, тока и сопротивления во всех параллельных цепях.

Напряжение

В параллельной цепи каждый нагрузочный резистор действует как независимая ветвь цепи, и благодаря этому каждая ветвь «видит» все напряжение питания.

Суммарное напряжение параллельной цепи имеет то же значение, что и напряжение на каждой ветви.

  Это отношение может быть выражено как:

ЭТ = Е1 = Е2 = Е3…

Рис. 20. Протекание тока в параллельной цепи

 

В приведенной выше схеме напряжение в каждой ветви равно 120 В.

Текущий

Параллельная цепь имеет более одного пути для протекания тока. Количество токовых путей определяется количеством параллельно соединенных нагрузочных резисторов.

Общий ток в параллельной цепи представляет собой сумму токов отдельных ответвлений.

Это отношение в параллельной цепи выражается как:

IT = I1 + I2 + I3…

Чтобы найти общий ток, необходимо сначала определить токи отдельных ветвей, используя закон Ома:

I1 = 120 В/ 20 Ом = 6 А

I2 = 120 В/ 40 Ом = 3 А

I3 = 120 В/ 60 Ом = 2 А

IT = 6 А + 3 А + 2 А = 11 А

Сопротивление

Всякий раз, когда большее количество сопротивлений подключается параллельно, они уменьшают общее сопротивление цепи.

Чистое сопротивление параллельной цепи всегда меньше любого из значений сопротивления по отдельности.

Общее сопротивление обычно определяется с помощью обратной формулы:

1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3…

Использование кнопки инверсии вашего калькулятора может упростить вычисление общего сопротивления.

License

Basic Electricity by Chad Flinn распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License, если не указано иное.

Поделиться этой книгой

Поделиться в Твиттере

Текущая формула — Что такое текущая формула? Примеры

Текущая формула получена из закона Ома. Ток определяется как поток электронов в электрической цепи. Поток электронов происходит за счет разности потенциалов. Ток также известен как скорость изменения заряда во времени. Ток представлен I, а единицей силы тока в системе СИ является Ампер. Давайте изучим применение текущей формулы в разделе ниже.

Какова действующая формула?

Согласно закону Ома, сила тока есть отношение разности потенциалов к сопротивлению. Таким образом, формула тока задается следующим образом: I = V/R

, где

•  I представляет ток в амперах,
• В — это разность потенциалов в
Вольт.
• R — сопротивление в Ом (Ом).

Давайте посмотрим на применение текущей формулы в следующем разделе решенных примеров.

Хотите найти сложные математические решения за считанные секунды?

Воспользуйтесь нашим бесплатным онлайн-калькулятором, чтобы решить сложные вопросы. С Cuemath находите решения простыми и легкими шагами.

Закажите бесплатный пробный урок

Примеры с использованием формулы тока

Пример 1:

В электрической цепи разность потенциалов и сопротивление задаются как 20 В и 4 Ом соответственно. Используя формулу тока, найдите силу тока в цепи.

Решение:

Чтобы найти: Ток (I), текущий в цепи.
Дано:
В = 20 В, R = 4 Ом
Использование текущей формулы
Я = В/Р
я = 20/4
I = 5

Ответ: Ток в цепи равен 5 Ампер.

Пример 2: Суммарный ток, протекающий в электрической цепи, составляет 50 А, а сопротивление проводов составляет 14 Ом. Используя текущую формулу, найдите разность потенциалов.

Решение:

Чтобы найти разность потенциалов: 
Дано:
I = 50 А, R = 14 Ом
Использование текущей формулы
Я = В/Р
50 = В/14
В = 50 × 14
V = 700

Ответ: Разность потенциалов 700 В.

Пример 3: В электрической цепи разность потенциалов составляет 20 В, а сила тока 5 А соответственно. Используя формулу тока, найдите сопротивление цепи.

Решение:

Чтобы найти сопротивление (R) цепи:
Дано:
V = 20 В, I = 5 А
Использование текущей формулы
Р = В/И
Р = 20/5
R = 4 Ом

Ответ:  Сопротивление цепи 4 Ом.

Часто задаваемые вопросы о формуле тока

Как рассчитать ток с помощью формулы тока?

Если напряжение (В) и сопротивление (R) любой цепи заданы, мы можем использовать формулу тока для расчета тока, т.