РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ОНЛАЙН
Наверное, каждый кто делал или делает ремонт электрики сталкивался с проблемой определения той или иной электрической величины. Для кого-то это становится настоящим камнем преткновения, а для кого-то все предельно ясно и каких-либо сложностей при определении той или иной величины нет. Данная статья посвящена именно первой категории – то есть для тех, кто не очень силен в теории электрических цепей и тех показателей, которые для них характерны.
Итак, для начала вернемся немного в прошлое и постараемся вспомнить школьный курс физики, касательно электрики. Как мы помним, основные электрические величины определяются на основании всего одного закона – закона Ома. Именно этот закон является базой проведения абсолютно для любых расчетов и имеет вид:
Отметим, что в данном случае речь идет о расчете самой простейшей электрической цепи, которая выглядит следующим образом:
Подчеркнем, что абсолютно любой расчет ведется именно посредством этой формулы.
То есть путем не сложных математических вычислений можно определить ту или иную величину зная при этом два иных электрических параметра. Как бы там ни было, наш ресурс призван упростить жизнь тому кто делает ремонт, а поэтому мы упростим решение задачи определения электрических параметров, вывив основные формулы и предоставив возможность произвести расчет электрических цепей онлайн.
Мощность в цепи переменного тока
Внутри схемы переменного электротока различается три вида мощностей: активного типа или Р, реактивного типа или Q, и полного типа или S. В первом случае стандартной единицей замеров является Ватт (Вт или W), при этом формула для вычисления активных мощностных параметров:
P = U × I × cos φ.
Для замеров мощности реактивного типа применяется специальный вольт-ампер с обозначением «Вар» или Var.
Данной величиной характеризуются нагрузки, которые формируются внутри конструкций электротехнического типа под воздействием колебаний электромагнитных полей в цепях переменного синусоидального тока.
Расчет осуществляется на базе среднеквадратичных показателей напряжения и токовых параметров, умноженных на угловую синусоиду фазного сдвига, согласно значениям:
Q = U × I × sin φ.
В условиях значений на уровне 0/+90° синусовая величина будет положительной, а для показателей в пределах 0/-90° — только отрицательной. Замеры полной электромощности осуществляются исключительно в вольт-амперах (В·А или V·A).
Зависимость мощности от времени для переменного и постоянного тока
Величину, соответствующую произведению стандартного напряжения в зажимной области с показателями электротока периодического типа внутри цепи, целесообразно рассчитывать в соответствии с формулами:
S = U × I или S = √Р 2 + Q 2 , где
- значение Р представлено активной мощностью;
- значение Q 2 — показатель реактивной мощности.
Мощностные показатели электротока переменного типа являются произведением токовых данных на напряжение, при этом уровень будет нулевым в условиях прохождения через нуль, но обязательно максимальным на пиковой амплитуде.
Несмотря на сложность измерения мощности, важно помнить, что такие данные не показательны, поэтому с практической точки зрения интерес представляет активная средняя мощность в определенном периоде.
Формулы для расчётов цепи постоянного тока
Проще всего посчитать мощность для цепи постоянного тока. Если есть сила тока и напряжение, тогда нужно просто по формуле, приведенной выше, выполнить расчет:
P=UI
Но не всегда есть возможность найти мощность по току и напряжению. Если вам они не известны – вы можете определить P, зная сопротивление и напряжение:
P=U2/R
Также можно выполнить расчет, зная ток и сопротивление:
P=I2*R
Последними двумя формулами удобен расчёт мощности участка цепи, если вы знаете R элемента I или U, которое на нём падает.
Что такое мощность Ватт [Вт]
Мощность — величина, определяющая отношение работы, которую выполняет источник тока, за определённый промежуток времени.
Один ватт соответствует произведению одного ампера на один вольт, но при определении трат на электроэнергию используется величина киловатт/час.
Она соответствует расходу одной тысячи ватт за 60 минут работы. Именно по этому показателю определяется стоимость услуг электроэнергии.
В большинстве случаев мощность, которую потребляет прибор, указана в технической документации или на упаковке. Указанное количество производится за один час работы.
Например, компьютер с блоком питания 500 Вт будет крутить 1 кВт за 2 часа работы.
Помочь определить силу тока при известной мощности поможет калькулятор, который делает перевод одной физической величины в другую.
Как узнать силу тока, зная мощность и напряжения
Чтобы ответить на вопрос, как определить ток, необходимо поделить электронапряжение на общее число ватт. При этом сделать все необходимые вычисления можно самостоятельно, а можно прибегнуть к специальному онлайн-калькулятору.
Расчет мощностного показателя по амперам и ваттам
Узнать потребление электроэнергии по токовой силе резистора можно умножением первой на сопротивление, выражаемое в Омах. В итоге, получится значение, представленное в вольтах, перемноженных на ом. Получится ампер.
Обратите внимание! Если нет сопротивления, нужно поделить ваттный показатель на токовую энергию, то есть следует поделить ватты на амперы и получится значение электроэнергии в вольтах. Понять мощностное показание через величину электричества с электронапряжением, можно умножив соответствующие показания с устройства.
Расчет электроэнергии через электромощность и электронапряжение
Что собой представляет мощность в электричестве
Под этим показателем подразумевают численную меру количества энергии, которая соответствует скорости изменения, или передачи ее в сети. У хозяйственно-бытовых приборов именно то количество электроэнергии, которое необходимо для их нормального функционирования — это и есть потребляемая мощность.
В статичных приборах электричество трансформируется в свет или тепло. А в приборах с подвижными рабочими элементами — в энергию механического движения.
Формулировка выражается именно таким образом: за мощность (Р) принимают результат произведения моментальных значений напряжения (U) и силы тока (I) на части электроцепи.
P= U*I
Общая (полная) мощность образуется из таких собирательных элементов: активной и реактивной. Потребляемую (активную) измеряют в ваттах (Вт, кВт), реактивную — в вольт-амперах реактивных (ВАр, кВАр). Общая — в вольт-амперах (ВА).
Порядок вычисления электрической мощности в домашних условиях
Для выполнения предварительных расчетов следует первоначально собрать характеристики обо всех точках электропотребления, которые подключены к сети. Для этого следует придерживаться такого порядка:
- Написать список всех приборов.
- В каждом пункте списка следует указать эту необходимую величину, которую можно взять из паспортных данных.
- Провести суммарный подсчет осветительных приборов.
- Просуммировать показатели п.2 и п.3.
- Полученное число следует округлить в большую сторону и добавить 15-25 % для избежания возможных перегрузок.
Чтобы рассчитать более верные показатели, следует учесть и такую величину, как коэффициент спроса. Эта величина обусловлена общей мощностью и устанавливается существующими нормативными параметрами.
| Установленная (заявленная) мощность, кВт | до 14 | >14 — 20 | >20 — 30 | >30 — 40 | >40 — 50 | >50 — 60 | >70 |
| Коэффициент спроса | 0,8 | 0,65 | 0,6 | 0,55 | 0,5 | 0,48 | 0,45 |
Общую величину следует умножить на этот коэффициент. А итоговое число и будет отражением потребности в электричестве.
Расчет Мощности по Току и Напряжению | Схема | Таблица
На страницах: Метод контурных токов Метод узловых напряжений были рассмотрены основные методы расчёта электической цепи. Задание 1. Выберите и укажите на схеме произвольное направление токов во всех ветвях,  Рассчитайте токи всех ветвей методом узловых напряжений (МУН).Пример решения: Схема для задания и заданные величины:
В матричном виде данная система уравнений будет выглядеть следующим образом I * A = B где
Решение в матричном виде выглядит так I = A-1 * B где A-1 – матрица, обратная матрицы A. Ниже приведена программа для решения данного уравнения методом обращения матрицы на онлайн калькуляторе КАН. В программе также выполнен расчёт баланса мощностей.
;калькулятор КАН — http://калькулятор.нехаев.рф/calc/calculator.html R2 = 15 R3 = 25 R4 = 30 R5 = 10 E1 = 10 E2 = 20 J1 = 2 J2 = 5 ;====================== РАСЧЕТ ======================================= A = | 0 -1 0 -1, 1 1 1 0, 0 -R1 R2 R3, 0 0 -R2 0| dJ = -J1 — J2 dE = E1 — E2 B =| dJ, J1, E2, dE| A_rev = revM (A) ; обращение матрицы I = |A_rev*B| ; решение уравнения в матричном виде ; значения токов valM(I) : I = |-2.  2 = 923.33333 ; мощность, отбираемая от источников U_J1 = I1*R1 + J1*R4 = 133.33333 U_J2 = I3*R3 + J2*R5 = 133.33333 P_ist = E1*I + E2*I2 + U_J1*J1 + U_J2*J2 = 923.33333 Расчет схемы методом контурных токов будем выполнять на основе методики, изложенной на этом сайте Схему представим в следующем виде:
Заметим, что неизвестных контурных токов всего два: Ik1, Ik2, поскольку токи в двух других контурах известны: Ik3 = J1, Ik4 = J2, это означает, что мы будем иметь дело с уравнениями с двумя неизвестными. Для данной цепи система уравнений контурных токов, основанная на законах Ома и Кирхгофа, выглядит следующим образом:
Ik1, Ik2 – контурные токи, которые предстоит найти. Zij – т.н. контурные сопротивления, которые определяются заданными сопротивлениями в ветвях Z1, … , Z5 следующим образом: 1) Т.н. собственные контурные сопротивления: Z11 = R2, Z22 = R1 + R2 + R3,2) Т.н. общие контурные сопротивления Z12 = Z21 = - R2Таким образом, мы имеем систему из двух линейных уравнений (1) – (2) с двумя неизвестными Ik1, Ik2. Решив эту систему, т.е. определив контурные токи Ik1, Ik2, мы сможем определить токи ветвей для данной цепи: I = Ik1 I1 = J1 - Ik2 I2 = Ik2 – Ik1 I3 = J2 + Ik2
;калькулятор КАН — http://калькулятор. Как видим токи получились такими же, как и при МТВ Наконец рассмотрим метод узловых напряжений. Примем узел 3 а качестве опорного.
Литература[1] Панин Д.Н., Михайлов В.И.Методические указания к контрольной работе № 1 по I части курса «Основы теории цепей» для студентов заочного отделения. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики. Кафедра Теоретических основ радиотехники и связи. Самара 2009 г.
|
нехаев.рф/calc/calculator.html
33333 | Калькулятор закона напряжения Кирхгофа
Что такое делитель напряжения?
Делитель напряжения представляет собой пассивную линейную схему, выходное напряжение которой составляет часть входного напряжения.
Делитель напряжения отвечает за распределение входного напряжения по компонентам схемы.
Что такое схема делителя напряжения?
Рассмотрим коробку, которая может содержать один источник или любую другую комбинацию элементов схемы. Он будет подключен к нескольким резисторам, выстроенным параллельно, и нам нужно рассчитать падение напряжения на каждом из резисторов.
Согласно закону тока Кирхгофа и закону напряжения Кирхгофа (KVL), кумулятивное падение потенциала (напряжения) на всех последовательных резисторах будет суммироваться со значением, выходящим из нашего источника (коробки). Потенциал напряжения будет начинаться со значения источника и падать на определенный процент, когда встречается каждый из элементов резисторов.
Чтобы рассчитать падение напряжения на 1-м резисторе, источник напряжения умножается на значение этого резистора и делится на общее сопротивление.
Полученное значение представляет собой падение напряжения на первом резисторе.
Следовательно, это оставляет Vin — V резистора 1 как значение, оставшееся для падения на втором резисторе.
Также узнать, как использовать интегральный калькулятор с шагами?
Как рассчитать напряжение?
Рассмотрим схему, о которой мы упоминали выше, используя два резистора R1 и R2. Резисторы R1 и R2 включены последовательно, поэтому
Закон Ома
По закону Ома получаем V=IR
Поскольку у нас есть два резистора, приведенное выше уравнение принимает вид
V1 = R1i …………… (1)
V2 = R2i …………… (2)
Закон напряжения Кирхгофа
Теперь применим закон напряжения Кирхгофа
-V +v1 +v2 =0
V = V1 +v2
Поэтому уравнение принимает вид
V (t) =R1i + R2i = (R1+R2)
Отсюда v /R1+R2……………. (3)
Подставляя 3 в уравнения 1 и 2, получаем
V1 = R1 (v /R1+R2)
В (R1/R1+R2)
В2 = R2 (v /R1+R2)
В (R2/R1+R2)
Это уравнение показывает напряжение, разделенное между двумя резисторами, которые прямо пропорциональны к их сопротивлению.
Мы можем использовать это правило делителя напряжения, чтобы расширить схемы, предназначенные также для использования нескольких резисторов.
Уравнение делителя напряжения
Мы уже создали уравнение правила делителя напряжения, которое использует три входных значения в любой цепи, входное напряжение и два значения резистора. Используя сопутствующие условия, мы можем найти напряжение текучести
Vout = Vin x R2/R1+R2
Из вышеприведенного условия мы делаем вывод, что выходное напряжение правильно соотносится с информационным напряжением и соотношением двух резисторов R1 и R2.
Узнайте больше о расчетах частоты и длины волны с помощью онлайн-калькулятора частоты и длины волны.
Как найти Vout или выходное напряжение?
Пример 1. Предположим, что в цепи есть два резистора R1 и R2 со значениями 1 кОм и 3 кОм соответственно. Vin или входное напряжение схемы составляет 12 В.
Согласно уравнению делителя напряжения,
Vout = Vin R2 / R1 + R2
Подставляя значения входного напряжения и R1 и R2 в это уравнение, мы получаем
Vout = 12 В.
3 кОм/ 1 кОм + 3 кОм
Ввых = 12 В. 3 кОм/4 кОм
Vout = 12 В 3 / 4 = 9 В
Таким образом, выходное напряжение равно 9 В.
Мы можем проверить выходное напряжение и подключить резисторы, чтобы снизить выходное напряжение.
Что такое калькулятор делителя напряжения?
Будучи людьми, мы можем совершать ошибки, которые приводят к нежелательным результатам. Чтобы преодолеть это, Calculatored предлагает вам лучшее решение для расчета напряжения. Калькулятор делителя напряжения может найти правильное выходное напряжение для сложных схем.
Наш калькулятор делителя напряжения является бесплатным и простым в использовании инструментом. Он использует чистое уравнение или формулу делителя напряжения для эффективного решения ваших численных задач.
Как пользоваться калькулятором делителя напряжения?
Калькулятор делителя напряжения очень прост и удобен в использовании. Шаги использования калькулятора делителя напряжения:
Шаг №1: Введите источник напряжения (для входного напряжения)
Шаг №2: Введите сопротивление 1 (R1 в Ом)
Шаг №3: Введите сопротивление 2 (R2 в Ом)
Шаг № 4: Нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ».
Как только вы нажмете кнопку расчета, вы получите выходное напряжение в течение нескольких секунд, что делает наш калькулятор делителя напряжения самым простым в использовании.
Мы надеемся, что наш инструмент и теория вам подошли. Вы также можете бесплатно воспользоваться Калькулятором силы на нашем портале.
Законы Кирхгофа (KVL/KCL) | Justfreetools
Закон тока Кирхгофа и закон напряжения, определенные Густавом Кирхгофом, описывают отношение значений токов, протекающих через точку соединения, и напряжений в контуре электрической цепи, в электрической цепи.
- Введение в законы Кирхгофа
- Действующий закон Кирхгофа (KCL)
- Закон напряжения Кирхгофа (КВЛ)
Законы Кирхгофа введение
Правила Кирхгофа, два утверждения о многоконтурных электрических цепях, которые воплощают законы сохранения электрического заряда и энергии и которые используются для определения значения электрического тока в каждой ветви цепи.
Первое правило, теорема о соединении, гласит, что сумма токов в определенном соединении в цепи равна сумме токов, вытекающих из того же соединения. Электрический заряд сохраняется: он не появляется и не исчезает внезапно; он не накапливается в одном месте и не истончается в другом.
Второе правило, уравнение контура, утверждает, что вокруг каждого контура в электрической цепи сумма ЭДС (электродвижущих сил или напряжений источников энергии, таких как батареи и генераторы) равна сумме падений потенциала, или напряжения на каждом из сопротивлений в том же контуре. Вся энергия, сообщаемая источниками энергии заряженным частицам, несущим ток, как раз эквивалентна энергии, теряемой носителями заряда на полезную работу и тепловыделение по каждому витку цепи.
Текущий закон Кирхгофа (KCL)
Это первый закон Кирхгофа.
Сумма всех токов, которые входят в соединение электрической цепи, равна 0. Токи, входящие в соединение, имеют положительный знак, а токи, выходящие из соединения, имеют отрицательный знак:
Другой способ взглянуть на этот закон состоит в том, что сумма токов, входящих в соединение, равна сумме токов, выходящих из соединения:
пример KCL
I 1 и I 2 Введите на соединение
I 3 Оставьте перекресток.
3 =-1А, I 4 = ?
Solution:
∑ I k = I 1 +I 2 +I 3 +I 4 = 0
I 4 = -i 1 — I 2 — I 3 = -2A -3A -1157. отрицательный, он покидает соединение.
Закон Кирхгофа о напряжении (KVL)
Это второй закон Кирхгофа.
Сумма всех напряжений или разностей потенциалов в контуре электрической цепи равна 0.
Пример КВЛ
В S = 12V, V R1 = -4V, V R2 = -3V
V R3 = ?
Solution:
∑ V k = V S + V R1 + V R2 + V R3 = 0
В R3 = — V S — V R1 — V R2 = -157.
направление разности потенциалов.
В настоящее время у нас есть около 5615 калькуляторов, таблиц преобразования и полезных онлайн-инструментов и программных функций для студентов, преподавателей и учителей, дизайнеров и просто для всех.
Вы можете найти на этой странице финансовые калькуляторы, ипотечные калькуляторы, калькуляторы кредитов, калькуляторы автокредита и калькуляторы лизинга, калькуляторы процентов, калькуляторы платежей, пенсионные калькуляторы, калькуляторы амортизации, инвестиционные калькуляторы, калькуляторы инфляции, калькуляторы финансов, калькуляторы подоходного налога , калькуляторы сложных процентов, калькулятор зарплаты, калькулятор процентной ставки, калькулятор налога с продаж, калькуляторы фитнеса и здоровья, калькулятор ИМТ, калькуляторы калорий, калькулятор жировых отложений, калькулятор BMR, калькулятор идеального веса, калькулятор темпа, калькулятор беременности, калькулятор зачатия беременности, срок родов калькулятор, математические калькуляторы, научный калькулятор, калькулятор дробей, калькулятор процентов, генератор случайных чисел, калькулятор треугольника, калькулятор стандартного отклонения, другие калькуляторы, калькулятор возраста, калькулятор даты, калькулятор времени, калькулятор часов, калькулятор среднего балла, калькулятор оценок, конкретный калькулятор, подсеть калькулятор, генератор паролей калькулятор преобразования tor и многие другие инструменты, а также для редактирования и форматирования текста, загрузки видео с Facebook (мы создали один из самых известных онлайн-инструментов для загрузки видео с Facebook).
Есть много очень полезных бесплатных онлайн-инструментов, и мы будем рады, если вы поделитесь нашей страницей с другими или пришлете нам какие-либо предложения по другим инструментам, которые придут вам на ум. Также, если вы обнаружите, что какой-либо из наших инструментов не работает должным образом или нуждается в лучшем переводе, сообщите нам об этом. Наши инструменты сделают вашу жизнь проще или просто помогут вам выполнять свою работу или обязанности быстрее и эффективнее.
Ниже перечислены наиболее часто используемые многими пользователями по всему миру.
- Бесплатные онлайн-калькуляторы и инструменты
- Калькуляторы часовых поясов/часов/дат
- Бесплатные онлайн-калькуляторы перевода единиц
- Бесплатные онлайн-инструменты для веб-дизайна
- Бесплатные онлайн-инструменты для электричества и электроники
- Математика 26 Инструменты Онлайн
- Инструменты PDF
- Код
- Экология
- Прочее
- Бесплатные онлайн-загрузчики для социальных сетей
- Маркетинг
- Basic Electrical Terms
- Electrical & Electronic Units
- Electronic Components
- Electrical & Electronic Symbols
- Electronic Circuit Laws
- Coulomb’s law
- DC circuit laws
- How to save electricity
- How to save energy
- Kirchhoff’s laws (KVL / KCL)
- Закон Ома
- Правило делителя напряжения
И мы все еще разрабатываем больше. Наша цель — стать универсальным сайтом для людей, которым нужно быстро рассчитать или найти быстрый ответ для основных конверсий.