Закон Ампера: формула, определение, применение

Закон Закон Ампера — один из важнейших и полезнейших законов в электротехнике, без которого немыслим научно-технический прогресс. Этот закон был впервые сформулирован в 1820 году Андре Мари Ампером. Из него следует, что два расположенные параллельно проводника, по которым проходит электрический ток, притягиваются, если направления токов совпадают, а если ток течёт в противоположных направлениях, то проводники отталкиваются. Взаимодействие здесь происходит посредством магнитного поля, которое перманентно возникает при движении заряженных частиц. Математически закон Ампера в простой форме выглядит так:

F = BILsinα,

где F — это сила Ампера (сила, с которой проводники отталкиваются или притягиваются), где B — магнитная индукция; I — сила тока; L — длина проводника; α — угол между направлением тока и направлением магнитной индукции.

Интересное видео с уроком о силе Ампера:

Любые узлы в электротехнике, где под действием электромагнитного поля происходит движение каких-либо элементов, используют закон Ампера. Самый широко распространённый и используемый чуть-ли не во всех технических конструкциях агрегат, в основе своей работы использующий закон Ампера — это электродвигатель, либо, что конструктивно почти то же самое, генератор.

Именно под действием силы Ампера происходит вращение ротора, поскольку на его обмотку влияет магнитное поле статора, приводя в движение. Любые транспортные средства на электротяге для приведения во вращение валов, на которых находятся колёса, используют силу Ампера (трамваи, электрокары, электропоезда и др). Также магнитное поле приводит в движение механизмы электрозапоров (электродвери, раздвигающиеся ворота, двери лифта). Другими словами, любые устройства, которые работают на электричестве и имеющие вращающиеся узлы основаны на эксплуатации закона Ампера. Также он находит применение во многих других видах электротехники, например, в громкоговорителях.

В громкоговорителе или динамике для возбуждения мембраны, которая формирует звуковые колебания используется постоянный магнит. На него под действием электромагнитного поля, создаваемого расположенным рядом проводником с током, действует сила Ампера, которая изменяется в соответствии с нужной звуковой частотой.

Ещё одно видео о законе Ампера смотрите ниже:

Формула силы Ампера в физике

Содержание:

Определение и формула силы Ампера

Определение

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Ее обозначения: $\bar{F}, \bar{F}_A$ . Сила Ампера векторная величина. Ее направление определяет правило левой руки: следует расположить ладонь левой руки так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в нее. Вытянутые четыре пальца указывали направление силы тока. В таком случае отогнутый на большой палец укажет направление силы Ампера (рис.1).

Закон Ампера

Элементарная сила Ампера ($d\bar{F}_A$) определена законом (или формулой) Ампера:

$$d \bar{F}_{A}=I d \bar{l} \times \bar{B}(1)$$

где I – сила тока, $d \bar{l}$ – малый элемент длины проводника – это вектор, равный по модулю длине проводника, направленный в таком же направлении как вектор плотности тока, $\bar{B}$ – индукция магнитного поля, в которое помещен проводник с током.

Иначе эту формулу для силы Ампера записывают как:

$$d \bar{F}_{A}=\bar{j} \times \bar{B} d V(2)$$

где $\bar{j}$ – вектор плотности тока, dV – элемент объема проводника.

Модуль силы Ампера находят в соответствии с выражением:

$$d F=I \cdot B \cdot d l \cdot \sin \alpha(3)$$

где $\alpha$ – угол между векторами магнитной индукции и направление течения тока. Из выражения (3) очевидно, что сила Ампера максимальна в случае перпендикулярности линий магнитной индукции поля по отношению к проводнику с током.{7}$ Гн/м(или Н/А² ) – магнитная постоянная. Проводники с токами одного направления притягиваются. Если направления токов в проводниках различны, то они отталкиваются. Для рассмотренных выше параллельных проводников бесконечной длины сила Амперана единицу длины может быть вычислена по формуле:

$$\frac{F}{l}=\frac{\mu_{0}}{2 \pi} \frac{I_{1} I_{2}}{d}$$

Формулу (6) в системе СИ применяют для получения количественного значения магнитной постоянной.

Единицы измерения силы Ампера

Основной единицей измерения силы Ампер (как и любой другой силы) в системе СИ является: [F_A]=H

В СГС: [F_A]=дин

Примеры решения задач

Пример

Задание. Прямой проводник длины l с током I находится в однородном магнитном поле B. На проводник действует сила F. Каков угол между направлением течения тока и вектором магнитной индукции?

Решение. На проводник с током, находящийся в магнитном поле действует сила Ампера, модуль которой для прямолинейного проводника с током расположенном в однородном поле можно представить как:

$$F=F_{A}=I B \operatorname{lsin} \alpha$$

где $\alpha$ – искомый угол. Следовательно:

$$\alpha=\arcsin \left(\frac{F}{I B l}\right)$$

Ответ. $\alpha=\arcsin \left(\frac{F}{I B l}\right)$

Слишком сложно?

Формула силы Ампера не по зубам? Тебе ответит эксперт через 10 минут!

Пример

Задание. Два тонких, длинных проводника с токами лежат в одной плоскости на расстоянии d друг от друга. Ширина правого проводника равна a. По проводникам текут токи I

1 и I₂ (рис.1). Какова, сила Ампера, действующая на проводники в расчете на единицу длины?

Решение. За основу решения задачи примем формулу элементарной силы Ампера:

$$d \bar{F}_{A}=I d \bar{l} \times \bar{B}(2.1)$$

Будем считать, что проводник с током I₁ создает магнитное поле, а другой проводник в нем находится.Станем искать силу Ампера, действующую на проводник с током I₂. Выделим в проводнике (2) маленький элемент dx (рис.1), который находится на расстоянии x от первого проводника. Магнитное поле, которое создает проводник 1 (магнитное поле бесконечного прямолинейного проводника с током) в точке нахождения элементаdxпо теореме о циркуляции можно найти как:

$$B \cdot 2 \pi x=\mu_{0} I_{1} \rightarrow B=\frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi x}$$

Вектор магнитной индукции в точке нахождения элемента dx направлен перпендикулярно плоскости рисунка, следовательно, модуль элементарной силы Ампера, действующий на него можно представить как:

$$B \cdot 2 \pi x=\mu_{0} I_{1} \rightarrow B=\frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi x}$$

где ток, который течет в элементе проводника dx, выразим как:

$$B \cdot 2 \pi x=\mu_{0} I_{1} \rightarrow B=\frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi x}$$

Тогда выражение для dF_A, учитывая (2.2) и (2.4) запишем как:

$$B \cdot 2 \pi x=\mu_{0} I_{1} \rightarrow B=\frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi x}$$

где из рис.1 видно, что $a \leq x \leq a+b$, по условию задачи силу следует найти на единицу длины, значит $0 \leq l \leq 1$ . Для нахождения суммарной силы Ампера, действующей на проводник (2) возьмем двойной интеграл от выражения (2.{a+b} \frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi x} \cdot \frac{I_{2}}{b} d x=\frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi} \cdot \frac{I_{2}}{b} \ln \left|\frac{a+b}{a}\right|$$

Проводники действуют друг на друга с силами равными по модулю и так как токи направлены одинаково, то они притягиваются.

Ответ. $F_{A}=\frac{\mu_{0} I_{1}}{2 \pi} \cdot \frac{I_{2}}{b} \ln \left|\frac{a+b}{a}\right|$

Читать дальше: Формула силы выталкивания.

Сколько амперов в 220 вольт

Мощность в электрической цепи представляет собой энергию, потребляемую нагрузкой от источника в единицу времени, показывая скорость ее потребления. Единица измерения Ватт [Вт или W]. Сила тока отображает количество энергии прошедшей за величину времени, то есть указывает на скорость прохождения. Измеряется в амперах [А или Am]. А напряжение протекания электрического тока (разность потенциалов между двумя точками) измеряется в вольтах. Сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Чтобы самостоятельно рассчитать соотношение Ампер / Ватт или Вт / А, нужно использовать всем известный закон Ома. Мощность численно равна произведению тока, протекающего через нагрузку, и приложенного к ней напряжения. Определяется одним из трех равенств: P = I * U = R * I² = U²/R.

Следовательно, чтобы определить мощность источника потребления энергии, когда известна сила тока в сети, нужно воспользоваться формулой: Вт (ватты) = А (амперы) x I (вольты). А чтобы произвести обратное преобразование, надо перевести мощность в ваттах на силу потребления тока в амперах: Ватт / Вольт. Когда же имеем дело с 3-х фазной сетью, то придется еще и учесть коэффициент 1,73 для силы тока в каждой фазе.

Сколько Ватт в 1 Ампере и ампер в вате?

Чтобы перевести Ватты в Амперы при переменном или постоянном напряжении понадобится формула:

I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтах

если сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз.

Когда же необходимо перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), то применяют формулу:

P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.

А значит, если имеем дело с автомобильной сетью на 12 вольт, то 1 ампер — это 12 Ватт, а в бытовой электросети 220 V такая сила тока будет в электроприборе мощностью 220 Вт (0,22 кВт). В промышленном оборудовании, питающемся от 380 Вольт, целых 657 Ватт.

Таблица перевода Ампер – Ватт:

Еще больше полезных советов в удобном формате

Чтобы узнать сколько ампер в обычной домашней розетке 220В, в первую очередь вспомним, что

в Амперах измеряется сила тока:

Сила тока «I» – это физическая величина, которая равна отношению заряда «q», проходящего через проводник, ко времени (t), в течении которого он протекал.

Главное, что нам в этом определении важно – это то, что сила тока возникает лишь когда электричество проходит через проводник , а пока к розетке ничего не подключено и электрическая цепь разорвана, движения электронов нет, соответственно и ампер в такой розетке тоже нет.

В розетке, к которой не подключена нагрузка, ампер нет, сила тока равно нулю.

Теперь рассмотрим случай, когда в розетку подключен какой-то электроприбор и мы можем посчитать величину силы тока.

Если бы нашу электропроводку не защищала автоматика, установленная в электрощите, и максимальная подключаемая мощность оборудования (как и сила тока), ничем бы не контролировались, то

количество ампер в бытовой розетке 220В могло быть каким угодно. Сила тока росла бы до тех пор, пока бы от высокой температуры не разрушились механизм розетки или провода.

При протекании высокого тока, проводники или места соединений, не рассчитанные на него, начинают нагреваться и разрушаются. В качестве примера можно взять спираль обычной лампы накаливания, которая, при прохождении электрического тока, раскаляется, но т.к. вольфрам, из которого она сделана – тугоплавкий металл, он не разрушается, чего нельзя ждать от контактов механизма розетки.

Чтобы рассчитать сколько ампер будет в розетке, при подключении того или иного прибора или оборудования, если под рукой нет амперметра, можно воспользоваться следующей формулой:

Формула расчета силы тока в розетке

I=P/(U*cos ф) , где I – Сила тока (ампер), P – мощность подключенного оборудования (Вт), U – напряжение в сети (Вольт), cos ф – коэффициент мощности (если этого показателя нет в характеристиках оборудования, принимать 0,95)

Давайте рассчитаем по этой формуле сколько ампер сила тока в обычной домашней розетке с напряжением (U) 220В при подключении к ней утюга мощностью 2000 Вт (2кВт), cos ф у утюга близок к 1.

Значит, при включении и нагреве утюга мощностью 2кВт, в сила тока в розетке будет около 9,1 Ампер.

При одновременном включении нескольких устройств в одну розетку, ток в ней будет равен сумме токов этого оборудования.

Какая максимальная величина силы тока для розеток

Чаще всего, современные домашние розетки 220В рассчитаны на максимальный ток 10 или 16 Ампер. Некоторые производители заявляют, что их розетки выдерживают и 25 Ампер, но таких моделей крайне мало.

Старые, советские розетки, которые еще встречаются в наших квартирах, вообще рассчитаны всего на 6 Ампер.

Максимум, что вы сможете встретить в стандартной типовой квартире, это силовую розетку для электроплиты или варочной панели, которая способна выдерживать силу тока до 32 Ампер.

Это гарантированные производителем показатели силы тока, который выдержит розетка и не разрушится. Эти характеристики обязательно указаны или на корпусе розетки или на её механизме.

При выборе электроустановочных изделий имейте ввиду, что, например, розетка на 16 Ампер выдержит около 3,5 киловатт мощности, а на 10 Ампер уже всего 2,2 Киловатт.
Ниже представлена таблица, максимальной мощности подключаемого оборудования для розеток, в зависимости от количества ампер, на которые они рассчитаны.

ТАБЛИЦА МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РОЗЕТОК, РАССЧИТАННЫХ НА ТОК 6, 10, 16, 32 Ампер

Чаще всего, всё бытовое электрооборудование, которое включается в стандартные розетки 220В, не превышает по мощности 3,5кВт, более мощные приборы имеют уже иные разъемы для подключения или поставляются без электрической вилки, в расчете на подключение к клеммам или к электрическим вилкам для силовых розеток.

Я советую всегда выбирать розетки рассчитанные на силу тока 16 Ампер или больше – они надежнее. Ведь чаще всего электропроводку в квартирах прокладывают медным кабелем с сечением жил 2,5 мм.кв. и ставят автомат на розетки на 16 Ампер. Поэтому, если вы выберете розетку, рассчитанную на 10 Ампер и подключите к ней большую нагрузку, то защитная автоматика не сработает, и розетка начнет греться, плавится, это может стать причиной пожара.

Если же у вас остались вопросы о характеристиках розеток или их выборе, обязательно пишите, постараюсь помочь. Кроме того, приветствуется любая критика, дополнения, мнения – пишите.

Розетка – это электротехническое оснащение, без которого невозможно сегодня представить ни жилое, ни рабочее помещение. Поскольку техника используется разная, характеристики электрофурнитуры для нее тоже будут отличаться. Ни для кого не секрет, что мощность современных бытовых приборов несколько выше, чем 2-3 десятилетия назад. Именно поэтому были изменены и ГОСТы. Так, для советских разъемов стандартным было ограничение нагрузки 6А в сетях с напряжением 220в, сегодня же она увеличена до 16А. Для больших нагрузок подводятся трехфазные сети с напряжением 380в. Розетка 3 х фазная отличается по конструкции и способна выдерживать нагрузки до 32А.

Какая сила тока в розетке 220в и 380в, и для каких бытовых приборов необходимо 16, 25 и 32 ампера?

Сегодня каждый человек знает, сколько вольт в розетке. Стандартное напряжение в отечественных бытовых электросетях 220 вольт. В некоторых странах принят иной стандарт и там оно может быть 127 или 250 вольт. Большинство современной техники рассчитано именно на такие показатели. Однако помимо напряжения при монтаже проводки необходимо учитывать предполагаемую мощность подключаемых потребителей. Так на сегодняшний день в продаже представлены розетки 220 вольт с ограничением нагрузки 16А и 25А. Они используются для разных целей. Поскольку сила тока в розетке 220в прямо пропорциональна потребляемой мощности подключенного к ней оборудования.

К примеру, несколько десятилетий назад бытовой электротехники было не много, и особой мощностью она не отличалась, ограничение нагрузки на одну точку было 6А. В такой разъем можно подключить технику мощностью до 1,5кВт. Однако для современного дома этого уже слишком мало, так как даже стандартный электрочайник может потреблять до 2.5 кВт. Именно поэтому для современных разъемных соединений установлен стандарт ограничения нагрузки 16А, что позволяет безопасно подключать потребители мощностью до 3,5 кВт. В домах, где предполагается установка электроплит до 6кВт устанавливают так называемые силовые розетки 25А 220в. В целом это максимальные значения для бытовых электросетей.

Для более мощной техники используют трехфазные сети с напряжением 380в и соответствующие розетки 380 вольт (до 32А). Такие разъемы обычны для мастерских, объектов общественного питания, но могут быть установлены и в частном доме, если все нагревательные приборы (в том числе и отопительные) работают от электросети. Однако в таких случаях требуется не только установка специальной электрофурнитуры, но и усиленная проводка.

Как найти фазу в розетке, и зачем нужны трехфазные; как измерить напряжение и определить силу тока

Нередко при внесении каких-либо изменений в электропроводку возникает необходимость определить фазный провод. Независимо от того, какое напряжение в розетке, по современным нормам они должны иметь цветную маркировку. Так желто-зеленый провод – это заземление, а синий или голубой – ноль. Соответственно остальные (один или три) – фаза, обычно фазовые провода бывают:

• по нормам до 2011г – желтый, зеленый, красный;
• после 2011г – коричневый, черный, серый.

Однако в некоторых сетях, монтировавшихся до 2011г, черный провод использовался для заземления. Кроме этого в однофазной проводке принято фазу подключать справа.

Если какая либо маркировка отсутствует, то пригодится пробник с неоновой лампой. При прикосновении к фазе индикатор загорится. Если используется пробник со светодиодом, при проверке нельзя касаться рукой металлической площадки на торце ручки. Чтобы определить, какой ток в розетке, необходим вольтметр. Он же пригодится и при определении фаз трехфазного подключения. Так между каждой из фаз и нолем будет 220в при линейном напряжении 380в и 127в — при линейном 220в (но последний разъем сегодня практически не встречается и не используется). В бытовых сетях трехфазное подключение может использоваться для кухонных печей с электродуховкой большой мощности. Клеммные щитки в некоторых моделях позволяют, таким образом, равномерно распределить нагрузку.

Подробнее о выборе и монтаже розетки

Если необходимая сила тока в розетке — 1 ампер, сколько вольт в ней должно быть?

Ампер и вольт — разные физические величины. Вольт (В) — это напряжение, которое необходимо для того, чтобы протолкнуть 1 Кл (кулон) электричества через сеть. Ампер (А) — сила электротока в проводнике, показывающая, сколько кулонов проходит через проводник за 1 секунду. Если сила тока в проводнике составляет 1 Ампер, это означает, что за 1 секунду он пропускает заряд электричества, равный 1 Кл.

Если силу тока умножить на напряжение сети, то в итоге мы получим показатель ее мощности. Например:

Напряжение обычной бытовой сети — 220 В

Мощность электросети=220 В*1 А=220 Вт (Ватт)

Поэтому вопрос о том, сколько вольт в ампере, звучит не совсем корректно. Правильная формулировка: «Какую мощность (в ватах) развивает электроприбор, потребляющий ток 1А?»

Ответ на него будет звучать так: «Электрический прибор, потребляющий ток в 1А, при подключении к бытовой электросети с напряжением 220В, будет развивать мощность 220 Вт».

Формулы для вычисления значения тока и мощности электролинии представлены на рисунке ниже.

Как выбрать розетку для дома?

Розетка — устройство для подключения бытовых приборов к электросети. Состоит она из корпуса и колодки, к контактам и клеммам которой подсоединяются токоподводящие провода.

Различают розетки бытовые и промышленные. По нормам среднее напряжение — 220В в розетке бытового назначения. Допустимая сила тока для такой розетки — 10А-16А, что подходит для подключения прибора мощностью 3520 Вт. При установке техники большей мощности контакты сильно нагреваются, и возрастает возможность возгорания. Для электроплиты мощностью 8 кВт обычная розетка, выдерживающая силу тока в 16 А, не подойдет.

Как узнать, сколько ампер в 220-вольтной розетке? Если разделить 8 кВт (8000Вт) на напряжение в сети (220В), то получим, что сила тока при подключении такой плиты будет свыше 36А. Это значит, что в характеристиках розетки должно быть указано, что она рассчитана на ток до 40А. Аналогично можно подобрать розетки и для других бытовых приборов.

Как самостоятельно измерить силу тока в розетке?

Сила тока в розетке 220В не измеряется, поскольку ее там нет. Розетка может быть только рассчитана на определенную силу тока, которая необходима для работы того или иного прибора.

Проверяется сила тока в определенном участке цепи. Используется для этого прибор амперметр. Измеряется сила тока в такой последовательности:

1. Необходимо создать последовательную цепь, состоящую из бытового прибора, силу тока которого нужно измерить, и амперметра.
2. При подключении амперметра следует соблюдать полярность — «+» измерительного прибора подключается к «+» источника тока, а «-» — к «-» источника тока.

Амперметр на электрической схеме измерения постоянного тока обозначен символом:

Как известно, существует зависимость силы тока от напряжения в сети. Для ее измерения используется закон Ома: I (сила тока в участке цепи) =U (напряжение на этом участке)/R (постоянный показатель сопротивления участка).

Как и чем измерить напряжение в розетке?

Напряжение в домашней электросети должно находиться в пределе 220В ±10. Максимальное напряжение в сети должно составлять не более 220+10%= 242В. Если в квартире тускло, или слишком ярко горят лампочки, либо ни быстро перегорают, часто выходят из строя электроприборы, рекомендует проверить напряжение в розетке. Для этого используются специальные приборы:

Перед использованием прибора необходимо проверить его изоляцию.

Как проверить напряжение в розетке? Для этого следует установить переключатель пределов измерения в необходимое положение (до 250 В — для измерения переменного напряжения).

Щупы прибора вставляют в гнезда розетки, табло прибора покажет напряжение в розетке.

Внимание: не следует касаться руками проводов и контактов, находящихся под напряжением.

Как правильно подключить трехфазную розетку?

При установке розетки на 380 вольт необходимо правильно подключить 4 или 5 проводов. Если перепутать местами ноль и фазу, это грозит не только поломкой электроприбора, но и возгоранием проводки.

Силовая линия для электропитания устройства состоит из трехфазной розетки и соответствующей ей вилки. Розетка 380 вольт подключается в следующей последовательности:

1. На счетчике отключается напряжение, его отсутствие проверяется отверткой с индикатором.
2. К контактам L1, L2, и L3 подключают в любой последовательности фазы A, B и C.
3. Нулевая фаза подключается к контакту N.
4. На контакт РЕ, который может обозначаться значком , подключается защитный заземляющий проводник от заземляющего контура.
5. После подключения рекомендуется проверить индикатором отсутствие фазы на корпусе розетки, замерить напряжение на клеммнике (между фазами оно должно составлять 380 Вольт).

В каком случае устанавливается трехфазная розетка?

Большинство электрических приборов, используемых в доме, рассчитано на стандартное напряжение в сети (220В). Но есть приборы, электроплиты, производственное оборудование, мощные насосы, которые рассчитаны на большее напряжение в 380 В. Для такого оборудования устанавливаются трехфазные розетки.

Трехфазная розетка имеет четыре контакта — три из них (L1, L2 и L3) используются для подключения вилки, а четвертый (N) — нулевой, который применяется в качестве заземления.

Для подключения розетки 380В от щитка прокладывается четырехжильный кабель (3 фазы + ноль). Минимальная площадь среза токопроводящей жилы составляет 2,5 мм.кв. Оптимальным вариантом для подключения мощных машин является медный провод 3х4+2,5 (состоящий из трех жил сечением 4 мм. кв. и одной жилы, сечением 2,5 мм. кв.).

Трехфазная розетка должна иметь отдельный выключатель на электрощите, устанавливается она вблизи подключаемого прибора.

Сила тока. Амперметр — урок. Физика, 8 класс.

В процессе своего движения вдоль проводника заряженные частицы (в металлах это электроны) переносят некоторый заряд. Чем больше заряженных частиц, чем быстрее они движутся, тем больший заряд будет ими перенесён за одно и то же время. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 секунду, определяет силу тока в цепи.

Сила тока \(I\) — скалярная величина, равная отношению заряда \(q\), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени \(t\), в течение которого шёл ток.
I=qt, где \(I\) — сила тока, \(q\) — заряд, \(t\) — время.
Единица измерения силы тока в системе СИ — \([I]~=~1~A\) (ампер).

В 1948 г. было предложено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током:


при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока по этим же проводникам в противоположных направлениях — отталкиваются.

За единицу силы тока \(1~A\) принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной \(1\) м, расположенные на расстоянии \(1\) м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой \(0,0000002\)H (рис. 1.).

  

Рис. 1. Определение единицы силы тока

  

Единица силы тока называется ампером (\(A\)) в честь французского учёного А.-М. Ампера (рис. 2).

 

Андре-Мари Ампер (1775 — 1836)

Рис. 2. Ампер Андре-Мари

 

А.-М. Ампер ввёл термины: электростатика, электродинамика, соленоид, ЭДС, напряжение, гальванометр, электрический ток.


Ампер — довольно большая сила тока. Например, в электрической сети квартиры через включённую \(100\) Вт лампочку накаливания проходит ток с силой, приблизительно равной \(0,5A\). Ток в электрическом обогревателе может достигать \(10A\), а для работы карманного микрокалькулятора достаточно \(0,001A\).

Помимо ампера на практике часто применяются и другие (кратные и дольные) единицы силы тока, например, миллиампер (мА) и микроампер (мкА):
\(1 мA = 0,001 A\), \(1 мкA = 0,000001 A\), \(1 кA =1000 A\).
То есть \(1 A = 1000 мA\), \(1 A = 1000000 мкA\), \(1 A = 0,001 кA\).

Если электроны перемещаются в одном направлении, т.е. — от одного полюса источника тока к другому, то такой ток называют постоянным.

Переменным называется ток, сила и направление которого периодически изменяются.

В бытовых электросетях используют переменный ток напряжением \(220\) В и частотой \(50\) Гц. Это означает, что ток за \(1\) секунду \(50\) раз движется в одном направлении и \(50\) раз — в другом. У многих приборов имеется блок питания, который преобразует переменный ток в постоянный (у телевизора, компьютера и т.д.).

 

Силу тока измеряют амперметром. В электрической цепи он обозначается так:

Рис. 3. Схематичное изображение единицы силы тока

 

Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить.

Обрати внимание!

Амперметр нельзя подсоединять к источнику тока, если в цепь не подключён потребитель!


Измеряемая сила тока не должна превышать максимально допустимую силу тока для измерения амперметром. Поэтому существуют различные амперметры (рис. 4), где измерительная шкала представлена с использованием кратных и дольных единиц 1 А (миллиампер — мА, микроампер — мкА, килоампер — кА).

 

Рис. 4. Изображение миллиамперметра

 

Различают амперметры для измерения силы постоянного тока и силы переменного тока (рис. 5).

Обозначения диапазона измерения амперметров:

• «\(~\)» означает, что амперметр предназначен для измерения силы переменного тока; 
• «\(—\)» означает, что амперметр предназначен для измерения силы постоянного тока.

Можно обратить внимание на клеммы прибора. Если указана полярность («\(+\)» и «\(-\)»), то это прибор для измерения постоянного тока.

Иногда используют буквы \(AC/DC\). В переводе с английского \(AC\) (alternating current) — переменный ток, а \(DC\) (direct current) — постоянный ток.

Для измерения силы постоянного тока	Для измерения силы переменного тока

Рис. 5. Амперметры для измерения силы постоянного и переменного токов

 

Для измерения силы тока можно использовать и мультиметр (рис. 6). Перед измерением необходимо прочитать инструкцию, чтобы правильно подключить прибор.

 

Рис. 6. Изображение мультиметра

 

Включая амперметр в цепь постоянного тока, необходимо соблюдать полярность (рис. 7):

• провод, который идёт от положительного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «\(+\)»;

• провод, который идёт от отрицательного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «\(-\)».

Если полярность на источнике тока не указана, следует помнить, что длинная линия соответствует плюсу, а короткая — минусу.


Рис. 7. Изображение электрической схемы (постоянный ток)

 

В цепь переменного тока включается амперметр для измерения переменного тока. Он полярности не имеет.

 

Амперметр подключается последовательно к тому прибору, на котором измеряется сила тока (рис. 7).

 

Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше \(0,05~A\), ток силой более \(0,05\)-\(0,1~A\) опасен и может вызвать смертельный исход.

Источники:

Рис. 1. By Patrick Nordmann — http://schulphysikwiki.de/index.php/Datei:Definition_Ampere.png, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=91011035.

Рис. 2. By Ambrose Tardieu — The Dibner collection ::::::::::,,,;at the Smithsonian Institution (USA),, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6366734.

Рис. 3. Указание авторства не требуется, лицензия Pixabay, 2021-06-14, может использоваться в коммерческих целях, https://clck.ru/VVqyJ.

Рис. 4. Изображение миллиамперметра. © ЯКласс.

Рис. 5. Амперметры для измерения силы постоянного и переменного токов. © ЯКласс.

Рис. 6. Multimeter with probes on white, CC BY 2.0, 2021-06-14, https://www.flickr.com/photos/30478819@N08/50838190626/in/photostream/.

Рис. 7. Изображение электрической схемы (постоянный ток). © ЯКласс.

Формула силы тока

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сила тока определяется как отношение количества заряда, прошедшего через какую-то поверхность, ко времени прохождения.

   

В формуле – сила тока, – количество заряда, – время.

Единица измерения силы тока – А (ампер).

Обычно под поверхностью, через которую прошёл заряд, понимают сечение проводника. В цепях с постоянным током силу тока находят по закону Ома:

   

Где – напряжение, – сопротивление проводника. Прибор, которой используется для измерения силы тока, называют амперметром.

Примеры решения задач по теме «Сила тока»

ПРИМЕР 1

Задание	Найти силу тока в проводнике, если за 50 сек через него прошёл заряд 43 кКл.
Решение	Напомним, что кКл = Кл. Подставим численные значения в формулу:
Ответ	Сила тока была равна 860 Ампер.

ПРИМЕР 2

Задание	Через сечение проводника за 1 минуту прошёл заряд 10 Кл. Найти сопротивление участка цепи, если напряжение в нём 50 В.
Решение	Найдём силу тока через заряд:     По закону Ома:     Сопоставим формулы:     Подставим числа: (Ом)
Ответ	Сопротивление цепи равно 300 Ом.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Как узнать сколько ампер потребляет устройство, как перевести миллиамперы в ватты?

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 .

Формула расчета сечения провода и как определяется сечение провода

Довольно много вопросов связано с определением сечения провода при построении электропроводки. Если углубиться в электротехническую теорию, то формула расчета сечения имеет такой вид:

Конечно же, на практике, такой формулой пользуются довольно редко, прибегая к более простой схеме вычислений. Эта схема довольно проста: определяют силу тока, которая будет действовать в цепи, после чего согласно специальной таблице определяют сечение. Более детально по этому поводу можно почитать в материале – «Сечение провода для электропроводки «

Приведем пример. Есть бойлер мощностью 2000 Вт, какое сечение провода должно быть, чтобы подключить его к бытовой электропрводке? Для начала определим силу тока, которая будет действовать в цепи:

Как видим, сила тока получается довольно приличной. Округляем значение до 10 А и обращаемся к таблице:

Таким образом, для нашего бойлера потребуется провод сечением 1,7 мм. Для большей надежности используем провод сечением 2 или 2,5 мм.

Автор — Антон Писарев

Шаги Править

Метод 1 из 3:


Перевод ватт в амперы при фиксированном напряжении Править

Составьте таблицу перевода ватт в амперы. Во многих цепях, например в домашней сети или автомобиле, используется фиксированное напряжение. В этом случае между мощностью и силой тока существует однозначная связь. Таким образом, можно составить таблицу, пользуясь соотношениями, связывающими мощность (ватты), силу тока (амперы) и напряжение (вольты) в любой электрической цепи. Подобную таблицу можно найти в Интернете. При этом следует подобрать таблицу, подходящую для используемого вами напряжения.

• К примеру, в домашней сети обычно используется переменное напряжение величиной 220 вольт, а в автомобилях − постоянное напряжение 12 вольт.
• Вы можете еще более упростить себе задачу, используя для пересчета ватт в амперы онлайн-калькулятор.

Найдите величину мощности (в ваттах), которую требуется перевести в силу тока. Составив таблицу или отыскав ее в интернете, найдите в ней интересующую вас мощность. Как правило, подобные таблицы состоят из нескольких строк и столбцов. В вашей таблице должен быть столбец, озаглавленный “Мощность” или “Ватты”. Найдите этот столбец и просмотрите его, найдя величину мощности, соответствующую вашей электрической цепи.

Найдите соответствующий ток (в амперах). После того как вы найдете интересующую вас мощность (в ваттах), перейдите вдоль этой же строки к столбцу “Ток” или “Амперы”. В таблице может быть более двух столбцов, поэтому обращайте внимание на их заголовки, чтобы не ошибиться. Найдя столбец со значениями тока в амперах, еще раз проверьте, чтобы соответствующее значение тока находилось в той же строке, что и интересующая вас мощность в ваттах.

Определите мощность цепи. Ознакомьтесь с характеристиками интересующей вас цепи. Мощность измеряется в ваттах. Величина мощности характеризует количество энергии, потребляемой или вырабатываемой в цепи за единицу времени. Таким образом, 1 ватт = 1 джоуль/ 1 секунду. Величину мощности необходимо знать для того, чтобы найти ток, измеряемый в амперах (сокращенно “А”).

Определите напряжение. Напряжение представляет собой разность электрических потенциалов в цепи, и, наряду с мощностью, его также указывают в характеристиках цепи. Напряжение возникает благодаря тому, что на одном конце цепи создается избыток, а на другом − нехватка электронов. В результате между концами цепи возникает электрическое поле (разность потенциалов). Эта разность потенциалов, то есть напряжение приводит к тому, что по цепи течет электрический ток, стремящийся снять напряжение (выравнять заряды на разных концах цепи). Для нахождения тока (количества ампер) следует определить величину напряжения.

Запишите уравнение. Для постоянного тока уравнение выглядит очень просто. Ватты равны амперам, поделенным на вольты. Таким образом, поделив ватты на вольты, вы узнаете силу тока (количество ампер) в сети.

• Амперы = ватты/вольты

Найдите силу тока. Записав уравнение, вы сможете найти количество ампер. Для этого выполните деление. Проверьте единицы измерения: в результате у вас должны получиться кулоны, поделенные на секунду. 1 ампер = 1 кулон / секунду.

• В международной системе единиц (СИ) кулоны служат единицей измерения электрического заряда. При этом один ампер соответствует заряду величиной один кулон, протекшему через сечение проводника за одну секунду.

Определите коэффициент мощности. Коэффициент мощности цепи равен отношению активной мощности к полной мощности, подаваемой на цепь. Полная мощность всегда больше или равна активной мощности, поэтому коэффициент мощности принимает значения в интервале от 0 до 1. Найдите коэффициент мощности, указанный в описании цепи или на ее схеме.

Воспользуйтесь уравнением для однофазных цепей. Уравнение для однофазных цепей переменного тока аналогично уравнению, использованному выше для постоянного тока, и связывает вольты, амперы и ватты. Разница состоит в том, что для переменного тока в уравнение входит коэффициент мощности.

• Амперы = ватты / (КМ X вольты), где коэффициент мощности (КМ) является безразмерной величиной.

Найдите ток. Подставив в уравнение значения ватт, вольт и коэффициент мощности, вы сможете найти количество ампер. В результате у вас получится количество кулонов за секунду. Если у вас получатся другие единицы измерения, проверьте уравнение еще раз − возможно, вы неправильно записали его.

• В уравнение для трехфазных цепей входит больше величин, чем для однофазных. Для вычисления количества ампер в трехфазной цепи следует определить, подключаетесь ли вы к двум фазам или фазе и нулю.

Как прочитать маркировку конденсатора

Как вычислить расстояние до молнии

Как понять формулу E=mc2

Как рассчитать напряжение на сопротивлении

Как вычислить общее сопротивление цепи

Как найти полное сопротивление

Как рассчитать длину волны

Как рассчитать силу натяжения в физике

Как вычислить напряжение, силу тока и сопротивление в параллельной цепи

Как найти ускорение

Перевести амперы в киловатты? Легко!

Чтобы подобрать автомат определенной нагрузки, который бы обеспечивал оптимальную работу какого-либо прибора, необходимо знать, как одну информацию или данные, интегрировать в другую. А именно – как перевести амперы в киловатты.

Для того, чтобы безошибочно выполнить такой расчет, многие опытные электрики используют формулу I=P/U, где I – это амперы, P – это ватты, а U – это вольты. Получается, что амперы вычисляются путем деления ватт на вольты. Для примера, обычный электрический чайник потребляет 2 кВт и питается от сети в 220 В. Чтобы в этом случае вычислить ампераж тока в сети, применяем вышеуказанную формулу и получаем: 2000 Вт/220 В = 9,09 А. То есть, когда чайник включен он потребляет ток больше 9 Ампер.

Онлайн калькулятор

На многочисленных сайтах в сети, чтобы узнать сколько ампер в 1 кВт таблица и многие другие данный приведены со всеми подробными пояснениями. Также в этих таблицах указано как рассчитать количество киловатт в самых распространенных случаях, когда речь идет о напряжении в 12, 220 и 380 вольт. Это наиболее распространенные сети, поэтому потребность в расчетах возникает именно в отношении данных сетей.

Для того, чтобы рассчитать и перевести амперы в киловатты не нужно заканчивать специальных учебных заведений. Знание всего лишь одной формулы помогает на бытовом уровне решить многие задачи и быть уверенным в том, что вся бытовая техника в доме работает в оптимальном режиме и надежно защищена.

	Мощность Вт, при напряжении в В
А	12	220	380
1	12	220	380
2	24	440	760
3	36	660	1140
4	48	880	1520
5	60	1100	1900
б	72	1320	2280
7	84	1540	2660
8	96	1760	3040
9	108	1980	3420
10	120	2200	3800
11	132	2420	4180
12	144	2640	4560
13	156	2860	4940
14	168	3080	5320
15	180	3300	5700
16	192	3520	6080
17	204	3740	6460
18	216	3960	6840
19	228	4180	7220
20	240	4400	7600
21	252	4620	7980
22	264	4840	8360
23	276	5060	8740
24	288	5280	9120
25	ЗСО	5500	9500
26	312	5720	9880
27	324	5940	10260
28	336	6160	10640
29	348	6380	11020
30	360	6600	11400

Как измерять силу электрического тока амперметром

Для измерения силы тока применяется измерительный прибор, который называется Амперметр. Силу тока приходится измерять гораздо реже, чем напряжение или сопротивление, но, тем не менее, если нужно определить потребляемую мощность электроприбором, то без зная величины потребляемого ним тока, мощность не определить.

Ток, как и напряжение, бывает постоянным и переменным и для измерения их величины требуются разные измерительные приборы. Обозначается ток буквой I, а к числу, чтобы было ясно, что это величина тока, приписывается буква А. Например, I=5 A обозначает, что сила тока в измеренной цепи составляет 5 Ампер.

На измерительных приборах для измерения переменного тока перед буквой А ставится знак «~«, а предназначенных для измерения постоянного тока ставится «–«. Например, –А означает, что прибор предназначен для измерения силы постоянного тока.

О том, что такое ток и законы его протекания в популярной форме Вы можете прочитать в статье сайта «Закон силы тока». Перед проведением измерений настоятельно рекомендую ознакомиться с этой небольшой статьей. На фотографии Амперметр, рассчитанный на измерение силы постоянного тока величиной до 3 Ампер.

Схема измерения силы тока Амперметром

Согласно закону, ток по проводам течет в любой точке замкнутой цепи одинаковой величины. Следовательно, чтобы измерять величину тока, нужно прибор подключить, разорвав цепь в любом удобном месте. Надо отметить, что при измерении величины тока не имеет значение, какое напряжение приложено к электрической цепи. Источником тока может быть и батарейка на 1,5 В, автомобильный аккумулятор на 12 В или бытовая электросеть 220 В или 380 В.

На схеме измерения также видно, как обозначается амперметр на электрических схемах. Это прописная буква А обведенная окружностью.

Приступая к измерению силы тока в цепи необходимо, как и при любых других измерениях, подготовить прибор, то есть установить переключатели в положение измерения тока с учетом рода его, постоянного или переменного. Если не известна ожидаемая величина тока, то переключатель устанавливается в положение измерения тока максимальной величины.

Как измерять потребляемый ток электроприбором

Для удобства и безопасности работ по измерению потребляемого тока электроприборами необходимо сделать специальный удлинитель с двумя розетками. По внешнему виду самодельный удлинитель ничем не отличается от обыкновенного удлинителя.

Но если снять крышки с розеток, то не трудно заметить, что их выводы соединены не параллельно, как во всех удлинителях, а последовательно.

Как видно на фотографии сетевое напряжение подается на нижние клеммы розеток, а верхние выводы соединены между собой перемычкой из провода с желтой изоляцией.

Все подготовлено для измерения. Вставляете в любую из розеток вилку электроприбора, а в другую розетку, щупы амперметра. Перед измерениями, необходимо переключатели прибора установить в соответствии с видом тока (переменный или постоянный) и на максимальный предел измерения.

Как видно по показаниям амперметра, потребляемый ток прибора составил 0,25 А. Если шкала прибора не позволяет снимать прямой отсчет, как в моем случае, то необходимо выполнить расчет результатов, что очень неудобно. Так как выбран предел измерения амперметра 0,5 А, то чтобы узнать цену деления, нужно 0,5 А разделить на число делений на шкале. Для данного амперметра получается 0,5/100=0,005 А. Стрелка отклонилась на 50 делений. Значит нужно теперь 0,005×50=0,25 А.

Как видите, со стрелочных приборов снимать показания величины тока неудобно и можно легко допустить ошибку. Гораздо удобнее пользоваться цифровыми приборами, например мультиметром M890G.

На фотографии представлен универсальный мультиметр, включенный в режим измерения переменного тока на предел 10 А. Измеренный ток, потребляемый электроприбором составил 5,1 А при напряжении питания 220 В. Следовательно прибор потребляет мощность 1122 Вт.

У мультиметра предусмотрено два сектора для измерения тока, обозначенные буквами А– для постоянного тока и А~ для измерения переменного. Поэтому перед началом измерений нужно определить вид тока, оценить его величину и установить указатель переключателя в соответствующее положение.

Розетка мультиметра с надписью COM является общей для всех видов измерений. Розетки, обозначенные mA и 10А предназначены только для подключения щупа при измерении силы тока. При измеряемом токе менее 200 мA штекер щупа вставляется в розетку mA, а при токе величиной до 10 А в розетку 10А.

Внимание, если производить измерение тока, многократно превышающего 200 мА при нахождении вилки щупа в розетке mA, то мультиметр можно вывести из строя.

Если величина измеряемого тока не известна, то измерения нужно начинать, установив предел измерения 10 А. Если ток будет менее 200 мА, то тогда уже переключить прибор в соответствующее положение. Переключение режимов измерения мультиметра допустимо делать только обесточив измеряемую цепь.

Расчет мощности электроприбора по потребляемому току

Зная величину тока, можно определить потребляемую мощность любого потребителя электрической энергии, будь то лампочка в автомобиле или кондиционер в квартире. Достаточно воспользоваться простым законом физики, который установили одновременно два ученых физика, независимо друг от друга. В 1841 году Джеймс Джоуль, а в 1842 году Эмиль Ленц. Этот закон и назвали в их честь – Закон Джоуля – Ленца.

где

P – мощность, измеряется в ваттах и обозначается Вт;

U – напряжение, измеряется в вольтах и обозначается буквой В;

I – сила тока, измеряется в амперах и обозначается буквой А.

Рассмотрим, как посчитать потребляемую мощность на примере:
Вы измеряли ток потребления лампочки фары автомобиля, который составил 5 А, напряжение бортовой сети составляет 12 В. Значит, чтобы найти потребляемую мощность лампочкой нужно напряжение умножить на ток. P=12 В×5 А=60 Вт. Потребляемая лампочкой мощность составила 60 Вт.

Вам надо определить потребляемую мощность стиральной машины. Вы измеряли потребляемый ток, который составил 10 А, следовательно, мощность составит: 220 В×10 А=2,2 кВт. Как видите все очень просто.

Как рассчитать силу тока при планировании проекта установки освещения

При планировании проекта установки освещения важно знать, с какой силой тока светильник или устройство может безопасно работать. Но что такое сила тока и как ее измеряют? Ампер — это форма измерения текущего расхода электронов. Ток (I) — одна из трех основных единиц электричества. Два других — это напряжение (v) и сопротивление (R). Ампер — это общепринятая стандартная единица измерения, которая измеряет скорость электрического тока, протекающего через электрический компонент, такой как провод.

Расчет силы тока

Простая формула для расчета ампер — это ватт разделить на вольт. Так, например, если мощность осветительной арматуры, с которой вы работаете, составляет 60, а напряжение — 12, разделите 60 на 12, и вы получите пять, которые являются усилителями.

Существуют инструменты, которые также можно использовать для расчета силы тока, например, мультиметр. Этот инструмент представляет собой небольшое портативное устройство, которое может измерять сопротивление, напряжение и силу тока.Если вы планируете использовать такой инструмент, важно знать, какой рейтинг имеет конкретная модель, которую вы используете. Например, мультиметры рассчитаны на работу с определенным током. Если вы используете мультиметр, рассчитанный на 10 ампер, но пропускаете через него 200 ампер, предохранитель мультиметра сломается.

Понимание и измерение силы тока важно при работе над осветительным или электрическим проектом, так как вы захотите убедиться, что используемые провода или осветительная арматура не потребляют больше тока, чем они могут выдерживать и рассчитаны на них.В приведенном выше примере проводка в механизме может выдерживать только электрический ток до пяти ампер и не более в зависимости от используемых вольт и ватт. Обязательно проверьте все провода в розетке на силу тока, чтобы узнать, какой ток она может выдержать, прежде чем устанавливать лампы определенной мощности.

Larson Electronics предлагает широкий выбор осветительных приборов для всех видов промышленных и коммерческих нужд, каждая из которых имеет подробное описание с указанием напряжения, мощности и других важных характеристик, чтобы вы могли соответствующим образом спланировать свои проекты освещения и электрооборудования.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Будьте в курсе новых продуктов, кодов скидок и последних новостей Larson Electronics!

100% конфиденциальность.

Ампер в Вольт-ампер (ВА) Калькулятор преобразования электрической энергии

Преобразуйте амперы в вольт-амперы, указав значения тока и напряжения ниже. Калькулятор поддерживает трехфазные схемы, но стандартные однофазные схемы установлены по умолчанию.

Вы хотели вместо этого преобразовать вольт-амперы в усилители?

Как преобразовать амперы в вольт-амперы

Перед преобразованием ампер в вольт-амперы будет полезно лучше понять, что это за измерения. ампер, (А) — это мера электрического тока, а вольт-ампер, (ВА) — мера полной мощности в электрической цепи.

Поскольку это преобразование тока и напряжения в мощность, можно использовать формулу для мощности.
Мощность = Напряжение × Ток

Поменяв переменные на амперы, вольт-амперы и вольт, мы получим следующую формулу:
Мощность _(ВА) = Напряжение _(В) × Ток _(A)

Используя эту формулу, вольт-амперы можно найти, умножив вольты на амперы.

Например, давайте найдем вольт-амперы для однофазной цепи с током 20 ампер при 120 вольт.

Мощность _(ВА) = 120 В × 20 A
Мощность _(ВА) = 2400 ВА

Таким образом, цепь на 120 вольт и ток 20 ампер должна иметь полную мощность 2400 вольт-ампер.

Как преобразовать ампер в вольт-ампер для трехфазной цепи

Преобразование ампер в вольт-амперы немного отличается для трехфазных электрических цепей.Для расчета потребуется модифицированная формула.

Мощность _(ВА) = √3 × Напряжение _(В) × Ток _(А)

Для трехфазных цепей полная мощность в вольт-амперах равна квадратному корню из 3-кратного умножения напряжения на ток в амперах.

В этой формуле напряжение — это линейное напряжение цепи.

Например, давайте найдем ампер для трехфазной электрической цепи 480 В с током 60 А.

Мощность _(ВА) = √3 × 480 В × 60 A
Мощность _(ВА) = 49,883 ВА

Таким образом, трехфазная электрическая цепь на 480 вольт с током 60 ампер имеет полную мощность 49 883 вольт-ампер.

Как рассчитать ток, ватт, ампер-час, вольт и часы для ваших батарей глубокого цикла

Все батареи глубокого цикла рассчитаны на ампер-часы (Ач). ампер-час (сокращенно ампер-час , или иногда ампер-час ) — это количество энергии заряда в аккумуляторе, которое позволяет протекать одному амперному току в течение одного часов . ампер — это единица измерения скорости потока электронов или тока в электрическом проводнике.

Например, если у вас есть прибор, который потребляет 20 А, и вы используете его в течение 20 минут, то использованные ампер-часы будут:

A x H = AH
20 x (20 минут / 60 минут (1 час) = AH
20 x 0,333 = 6,67 AH

Как видно из приведенного выше уравнения, чем быстрее разряжается (разряжается) батарея, тем меньше доступная общая сила тока. Показатель AH батареи уменьшается, чем быстрее вы ее используете.Это называется эффектом Пойкерта. Эффект Пойкерта напрямую связан с внутренним сопротивлением батареи. Если вы разряжаете батарею в течение 100 часов, рейтинг AH выглядит выше, чем если бы вы разряжали ту же батарею в течение часа. Из-за возможных отклонений в рейтингах AH был внедрен отраслевой стандарт.

Для аккумуляторов глубокого цикла 20-часовая норма — это допустимый период времени AH для большинства аккумуляторов глубокого цикла.20-часовой режим означает, что аккумулятор разряжается до 10,5 В за 20-часовой период, в то время как измеряется общий фактический AH, который он обеспечивает. Иногда для сравнения и для различных приложений также даются оценки при 6-часовом режиме и 100-часовом режиме. 6-часовой режим часто используется для промышленных аккумуляторов, так как это типичный дневной рабочий цикл. Иногда 100-часовая скорость указывается только для того, чтобы батарея выглядела лучше, чем она есть на самом деле, но она также полезна для определения емкости батареи для долгосрочного резервного копирования.

Например, давайте рассмотрим сценарий ниже.


Если у вас нет номинала усилителя, вы можете использовать рейтинг в ваттах для определения силы тока, используя приведенный ниже закон Ома.

---

Другой пример:

Требуемая нагрузка 500 Вт

2,4 часа — это теоретическое время работы до разрядки аккумулятора. Термин «теоретический» используется потому, что на практике, когда напряжение батареи уменьшается, ток, потребляемый нагрузкой, увеличивается пропорционально.Из-за этого общее время работы будет немного ниже.


Тип нагрузки, описанный выше, превышает номинальный ток 5 А для 100 Ач батареи и значительно сокращает срок ее службы. Вы не должны использовать нагрузку более 5 А на батарею 100 Ач, поскольку батареи глубокого цикла не любят перегрузок в течение длительного времени. Чтобы рассчитать общую емкость аккумулятора, необходимую для работы этого оборудования в течение двадцати часов, нам нужно определить, сколько Ач нам нужно.

Ватт / Вольт = Ампер
500Вт / 12В = 41.67A

Мы хотим, чтобы техника проработала 20 часов.

A x H = AH
41,67 A x 20 часов = 833,40 AH
8,33 AH = 8 x 100 AH Аккумуляторы

Используя рекомендуемые батареи емкостью 8, 100 Ач, вы сможете работать с нагрузкой 500 Вт в течение 20 часов без повреждения батарей и значительного сокращения срока их службы. Это связано с тем, что каждая батарея в вашем блоке из 8 аккумуляторов будет выдавать только 5,21 А, что ближе к рекомендуемой нагрузочной способности для батареи 100 Ач.

---

1. Всегда старайтесь заряжать батареи как можно быстрее после каждого использования.
2. Постарайтесь сначала купить «свежий» аккумулятор. Покупайте аккумуляторы в магазинах, где они часто продаются, и проверяйте даты производства аккумуляторов.
3. Не оставляйте аккумулятор неиспользованным / незаряженным в течение длительного времени. Батареи разряжаются во время хранения. Это сокращает их жизнь. Если возможно, отключите любую нагрузку от аккумулятора во время хранения и используйте интеллектуальное зарядное устройство для пополнения баланса.
4. Используйте качественное интеллектуальное зарядное устройство с минимум 2 этапами зарядки. Например; Мягкий старт (медленная зарядка), массовая (быстрая зарядка), затем непрерывный заряд (поддержание). Некоторые из сегодняшних 7-ступенчатых зарядных устройств обеспечивают надлежащее обслуживание аккумулятора и значительно увеличивают ваши шансы на продление срока службы аккумулятора.

   В вышеупомянутых зарядных устройствах предусмотрены процессы тестирования аккумуляторов и десульфатации, которые могут вернуть к жизни сильно поврежденный аккумулятор. Использование такого зарядного устройства полностью заботится о техническом обслуживании вашей батареи, обеспечивая долгий срок службы, максимальную производительность и доступность, поскольку вы также можете оставить их подключенными к батарее навсегда, не опасаясь перезарядки.

   Мы рекомендуем 7-ступенчатые зарядные устройства KT. О них читайте здесь

Умная штука!

---

Для получения дополнительной информации о расчете любой информации в приведенном выше сообщении блога, не стесняйтесь обращаться к члену нашей дружной команды продаж по телефону 1300 559 953. Кроме того, вы можете связаться с нами через форму ниже.

Как рассчитать количество ампер-часов батареи

Часто нас спрашивают, как рассчитать, сколько ампер-часов необходимо клиенту для работы одного или нескольких устройств.
Итак, мы подготовили несколько заметок по различным темам, таким как «Как рассчитать ампер-час батареи» и другим.

Вт = умножение вольт на ампер

Шаг 1. Не торопитесь, и это будет иметь смысл. Следующая информация была скопирована с PowerStream.com

Итак, у вас есть прибор или устройство, например, помпа, и вы хотите знать, какой размер батареи вам нужен?
Хорошо, если потребляемый ток составляет x ампер, время составляет T часов, тогда емкость C в ампер-часах составляет

C = xT

Например, если ваша помпа потребляет 120 мА, а вы хотите, чтобы он работал в течение 24 часов

C (ампер-часов) = 0.12 ампер * 24 часа = 2,88 ампер-часов (продолжайте, вычисления еще не закончены)

Шаг 2. Рекомендации по сроку службы батареи

Нехорошо разряжать батарею до нуля во время каждого цикла зарядки. Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотную батарею в течение многих циклов, не следует разряжать ее после 80% заряда, оставив 20% заряда в аккумуляторе. Это не только увеличивает количество получаемых циклов, но и позволяет разряжать батарею на 20%, прежде чем вы начнете получать меньше времени работы, чем предусмотрено в проекте для

C ’= C / 0.8 (80% глубина разряда или DOD)

Для приведенного выше примера

C ‘= 2,88 AH / 0,8 = 3,6 AH аккумулятор (продолжайте работу)

Шаг 3: Скорость разряда

Некоторые типы аккумуляторов дают гораздо меньше ампер-часов, если вы их быстро разрядите. Это называется эффектом Пейкарта. Это большой эффект для щелочных, углеродно-цинковых, воздушно-цинковых и свинцово-кислотных батарей. Например, если вы используете свинцово-кислотную батарею при 1С, вы получите только половину той емкости, которая была бы у вас, если бы вы использовали 0.05C. Это небольшой эффект для никель-кадмиевых, литий-ионных, литий-полимерных и никель-металлгидридных аккумуляторов.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов номинальная емкость (т. Е. Количество AH, нанесенное на боковой стороне аккумулятора) обычно дается для 20-часовой разрядки. Если вы разряжаетесь с медленной скоростью, вы получите расчетное количество ампер-часов из них. Однако при высоких скоростях разряда емкость резко падает. Практическое правило заключается в том, что при скорости разряда в течение 1 часа (т. Е. При потреблении 10 ампер от батареи на 10 ампер-час или 1С) вы получите только половину номинальной емкости (или 5 ампер-часов от батареи на 10 ампер-час). .Графики, подробно описывающие этот эффект для разной скорости разряда, можно использовать для большей точности. Например, таблицы данных, перечисленные в http://www.powerstream.com/BB.htm

Например, если ваш портативный гитарный усилитель потребляет стабильно 20 ампер, и вы хотите, чтобы он работал в течение 1 часа, вы начнете с Step 1:

C = 20 ампер * 1 час = 20 AH

Затем перейдите к этапу 2

C ‘= 20 AH / 0,8 = 25 AH

Затем примите во внимание высокую скорость

C’ ‘= 25 / .5 = 50 Ач

Таким образом, вам понадобится герметичная свинцово-кислотная батарея на 50 ампер-час для работы усилителя в течение 1 часа при среднем потреблении 20 ампер.

Шаг 4. Что делать, если у вас нет постоянной нагрузки? Очевидно, что нужно сделать, это то, что нужно сделать. Определите среднюю потребляемую мощность. Рассмотрим повторяющийся цикл, каждый из которых длится 1 час. Он состоит из 20 ампер в течение 1 секунды, а затем 0,1 ампер в течение оставшейся части часа. Средний ток рассчитывается следующим образом.

20 * 1/3600 + 0,1 (3599) / 3600 = 0.Средний ток 1044 ампер.

(3600 — количество секунд в часе).
Другими словами, выясните, сколько ампер потребляется в среднем, и используйте шаги 1 и 2. Шаг 3 очень трудно предсказать в случае, когда у вас есть небольшие периоды высокого тока. Хорошая новость, постоянное потребление 1С снижает емкость намного больше, чем короткие импульсы 1С, за которыми следует период отдыха. Таким образом, если средний потребляемый ток составляет около 20 часов, то вы приблизитесь к мощности, прогнозируемой для 20-часового режима, даже если вы потребляете его импульсами сильного тока.Фактические данные тестирования трудно получить, не проведя тест самостоятельно.
Если вам известны ватты, а не амперы, выполните следующую процедуру.

Шаг A: Преобразуйте ватты в амперы

Фактически, ватты — это основная единица мощности, а ватт-часы — это запасенная энергия. Главное — использовать известные вам ватты для расчета ампер при напряжении батареи.

Например, вы хотите проработать лампочку мощностью 250 Вт 110 В переменного тока от инвертора в течение 5 часов.
Ватт-часов = ватт * часы = 250 Вт * 5 часов = 1250 ватт-часов

Учитывайте эффективность инвертора, скажем, 85%

Ватт-часов = ватт * часы / эффективность = 1250/0.85 = 1470 ватт-часов

Так как ватт = амперы * вольт, разделите ватт-часы на напряжение батареи, чтобы получить ампер-часы заряда батареи

Ампер-часы (при 12 вольт) = ватт-часы / 12 вольт = 1470/12 = 122,5 ампер-часов.
Если вы используете батарею с другим напряжением, ампер-часы будут изменены путем деления на напряжение батареи, которое вы используете.

Теперь вернитесь к шагам 2–4 выше, чтобы уточнить расчет.

Как преобразовать кВА в амперы? (+3 примера)

кВА (киловольт-ампер) — составная единица.Он состоит из электрического потенциала (вольт) и электрического тока (ампер). 1 кВА — часто используемая единица; это составляет 1000 вольт-ампер. Во многих случаях полезно преобразовать кВА в усилителей.

Самый частый вопрос здесь — «Сколько ампер x кВА» . Для расчета ампер мы должны использовать формулу кВА:

I (Ампер) = S (ВА) / В (Вольт)

S означает полную мощность ; то, что измеряется, — это вольт-амперы (ВА).По сути, вы, возможно, уже догадались, что вольт-ампер эквивалентно ватту (1 Вт = 1 А * В = 1 AV).

Используя эту формулу, мы подготовили калькулятор для преобразования кВА в амперы. Вот краткое описание 1 кВА для цепей на 120, 22 и 12 В (аккумулятор):

1 кВА в амперах (120 В) = 8,33 А

1 кВА в амперах (220 В) = 4,55 А

1 кВА в амперах (12 В) = 83,33 А

Ниже калькулятора вы найдете таблицу кВА в амперы (необходимо знать напряжение — обычно 220 В) , а также 2 решенных примера преобразования кВА в амперы .Вы можете использовать его здесь:

кВА к калькулятору ампер (с таблицей)

Теперь мы можем рассчитать таблицу кВА в амперы:

кВА (полная мощность)	Напряжение (220 В)	Сила тока (А)
Сколько ампер в 1 кВА?	220 В	4,55 А
Сколько ампер в 5 кВА?	220 В	22,73 А
Сколько ампер в 10 кВА?	220 В	45.45 ампер
Сколько ампер в 20 кВА?	220 В	90,91 А
Сколько ампер в 30 кВА?	220 В	136,36 А
Сколько ампер в 45 кВА?	220 В	204,55 А
Сколько ампер в 60 кВА?	220 В	272,73 А
Сколько ампер в 90 кВА?	220 В	409,09 А
Сколько ампер в 120 кВА?	220 В	545.45 ампер

Чтобы продемонстрировать, как работает расчет отношения кВА к амперам, давайте рассмотрим эти 3 примера:

Пример 1: Сколько ампер у генератора 65 кВА?

Одним из распространенных примеров преобразования кВА в амперы является генератор. Например, у вас есть генератор Americas Generators 65 кВА (на 220 В), и вы хотите знать, сколько ампер вы можете получить от него.

Давайте воспользуемся приведенным выше калькулятором кВА в усилители, чтобы ответить на этот вопрос:

Как мы видим, генератор на 65 кВА при 220 В может создать ток почти 300 ампер.

Пример 2: Что такое 1 кВА в амперах?

Чтобы рассчитать усилители для себя, полезно знать, что такое 1 кВА в амперах. Конечно, это также зависит от напряжения, которое вы используете. Допустим, у нас есть стандартное напряжение (220 В). Вот сколько ампер вы получите от устройства на 1 кВА:

Вы можете использовать эту информацию, чтобы подсчитать, сколько ампер вы получаете от устройств с несколькими кВА.

Пример 3: Генератор для кондиционера на 5000 БТЕ

Допустим, у вас есть небольшой портативный кондиционер на 5000 БТЕ, и вы хотите купить генератор для его работы.Блоку переменного тока мощностью 5000 БТЕ требуется около 500 Вт электроэнергии. Это означает, что вам понадобится генератор 0,5 кВА. Сколько ампер он потребляет? Давайте узнаем:

Как видите, если генератор имеет напряжение 220 В, он будет создавать 2,27 ампер электрического тока.

С этим у вас есть все необходимое для преобразования кВА в амперы. Если у вас есть вопросы, вы можете задать их в комментариях ниже.

3 способа найти усилители

3 способа найти усилители. Ампер, часто сокращаемый до ампер, — это единица измерения электрического тока.Ток — это мера электронов, протекающих по заданной цепи.

Разделите ватты данного электрического устройства на общее количество вольт, поступающих от электрической розетки, чтобы рассчитать потребляемую мощность. Сила тока, протекающего по проводу, измеряется в амперах или амперах.Эквивалентом доступной электроэнергии в источнике питания является напряжение или вольт. Наконец, мощность, производимая электричеством, измеряется в ваттах. Все эти измерения взаимосвязаны при расчете потребления электроэнергии.

№1. Преобразование ватт в амперы

1. Примените формулу преобразования для электричества постоянного тока. Электрический ток, обозначенный буквой I, который измеряется в амперах (А), можно найти, разделив мощность в ваттах (Вт) на вольты (В) напряжения. Это представлено следующей формулой:
   • I _(A) = P _(W) / V _(V)
     ^{Или, проще: Амперы = Ватты / Вольт}
2. Определите коэффициент мощности (PF) для проблем с электричеством переменного тока. Коэффициент мощности — это соотношение, представляющее реальную мощность, используемую для выполнения работы, и кажущуюся мощность, подаваемую в цепь переменного тока, значение в диапазоне от 0 до 1. Таким образом, коэффициент мощности — это ваша реальная мощность P в ваттах, деленная на вашу кажущуюся мощность. мощность S, измеряемая в вольт-амперах (ВА), или:
3. Рассчитайте полную мощность, чтобы найти свой коэффициент мощности. Полная мощность может быть рассчитана следующим образом: S = V _rms x I _rms , где S — полная мощность в вольт-амперах (VA), V _rms — среднеквадратичное значение напряжения, а I _rms — это ваш среднеквадратичный ток, которые можно найти, решив следующее:
   • В _{среднеквадратичное значение} = В _пик / √2 в вольтах (В)
   • I _{среднеквадратичное значение} = I _{пиковое значение} / √2 в амперах (A)
4. Используйте коэффициент мощности для однофазного переменного тока. Ваш однофазный ток будет представлен буквой I и измерен в амперах (A) и может быть рассчитан путем деления реальной мощности (P), измеренной в ваттах (Вт), на коэффициент мощности (PF), умноженный на среднеквадратичное значение. (RMS) напряжение, измеренное в вольтах (В). Это представлено:
   • I _(A) = P _(W) / (PF x V _(V)
     Или, проще: Амперы = Вт / (PF x Вольт)

№ 2. Измерение силы постоянного тока с помощью амперметра

1. Убедитесь, что у вас постоянный ток. Электричество постоянного тока или электричество постоянного тока — это электрический ток, который течет в одном направлении. Если ваша схема питается от батареи, используемый ток будет постоянным.
   • В большинстве стран электроэнергия, вырабатываемая из электросети, вырабатывается переменным током (также называемым переменным током). Переменный ток можно преобразовать в постоянный, но только с помощью трансформатора, выпрямителя и фильтра
2. Определите путь электричества. Чтобы измерить силу тока в вашей цепи, вам нужно подключить амперметр к вашей цепи. Проследите за положительным и отрицательным полюсами батареи и соединительными проводами, чтобы найти путь цепи.
3. Проверьте свою схему. Если есть разрыв в цепи или неисправность вашей батареи, ваш амперметр, скорее всего, не сможет измерить (или не будет измерять точно) ток в вашей цепи. Включите вашу цепь, чтобы проверить, нормально ли она работает. Найти усилители
4. Выключите вашу цепь. Для некоторых простых схем это может потребовать полного извлечения батареи. С более мощными батареями существует вероятность поражения электрическим током, поэтому убедитесь, что цепь отключена. Если вы не уверены, используйте изолирующие резиновые перчатки, чтобы избежать поражения электрическим током.
5. Подсоедините положительный конец амперметра. Амперметр должен иметь два провода: красный и черный. Красный провод — это ваш положительный конец (+), а черный — отрицательный (-). Возьмите провод, идущий от положительного конца батареи, и привяжите конец, ведущий от батареи, к положительному полюсу амперметра.
   • Амперметр не прерывает подачу электричества, но по мере прохождения тока через измеритель он будет измерять ток, вызывая отображение показаний.
6. Замкните цепь отрицательным проводом амперметра. Возьмите черный (-) провод от амперметра и замкните им цепь, которую вы только что разорвали. Зажмите провод в том месте, где провод, который вы связали с положительным проводом, должен был войти в место назначения в цепи
.
7. Включите вашу цепь. Это может означать просто переустановку аккумулятора, но когда вы это сделаете, ваше устройство должно включиться, а амперметр должен показывать ток в амперах (A) или миллиамперах (мА) для устройств с меньшим током. Найдите амперы

№ 3. Расчет силы тока по закону Ома

1. Ознакомьтесь с концепцией закона Ома. Закон Ома — это электрический принцип, который устанавливает взаимосвязь между напряжением и током в проводнике. Закон Ома представлен формулами V = I x R, R = V / I и I = V / R, с буквенными терминами, определенными как:
   • V = разность потенциалов между двумя точками
   • R = сопротивление
   • I = ток, протекающий через сопротивление
2. Определите напряжение в вашей цепи. Если ваша схема работает от 9-вольтовой батареи, у вас уже есть часть уравнения. Вы можете узнать конкретное напряжение используемого аккумулятора, проверив упаковку, в которой он был доставлен, или выполнив быстрый поиск в Интернете. Найдите усилители
   • Самые распространенные цилиндрические батареи (от AAA до D) обеспечивают напряжение около 1,5 В в свежем состоянии
3. Найдите резисторы в своей цепи. Вам необходимо знать, какой тип резистора является частью вашей цепи и какое сопротивление он создает для электричества, протекающего через него.Поскольку каждая цепь будет отличаться (некоторые простые схемы могут даже не иметь резисторов), вам нужно будет исследовать свою схему и найти резисторы для вашего уникального случая и их сопротивление в Ом (Ом).
   • Проводка, по которой течет электричество, также будет иметь сопротивление. Это, вероятно, будет незначительным, если только проводка не очень плохо изготовлена, не повреждена или ваша цепь не проводит электричество на большом расстоянии. Найти усилители
   • Формула для удельного сопротивления выглядит следующим образом: Сопротивление = (удельное сопротивление x длина) / площадь
4. Применить закон Ома. Из-за того, что напряжение батареи подается на цепь полностью, для приблизительного определения силы тока в вашей цепи вам необходимо разделить общее напряжение на сопротивление каждого резистора, при этом сопротивление измеряется в Ом (Ом). В результате вы получите текущий (I) в амперах (A), рассчитанный следующим образом:

Расчет ватт и вольт (найти ампер)

Найдите допустимую мощность устройства, которому требуется электричество. Любое устройство, потребляющее энергию, называется нагрузкой.Примеры нагрузок включают лампочку и микроволновую печь. Мощность в ваттах часто указывается на самом устройстве, но если вы не можете найти цифру, возможно, вам придется обратиться к руководству пользователя.

Определите напряжение вашего источника питания. В Соединенных Штатах большинство домашних розеток работают от 120 вольт, хотя некоторые, например, для электрических плит или сушилок, часто работают от 220 вольт. Если вашим источником питания является аккумулятор, вам нужно будет узнать напряжение. Батареи большего размера часто имеют напряжение 9 или 12 вольт, в то время как меньшие батареи с закрытыми ячейками, такие как C, AA или AAA, работают от 1 до 3 вольт, в зависимости от размера и состава.Найдите усилители

Разделите номинальную мощность на напряжение вашего источника питания. Например, если у вас есть 100-ваттная лампочка в лампе, которая подключена к розетке на 120 вольт, она потребляет 0,83 ампера.

Расчет по сопротивлению и напряжению (найти ампер)

Электричество, протекающее по проводам в вашем доме, часто сравнивают с водой, протекающей по шлангу. Вы можете наблюдать за размером шланга, количеством воды, протекающей через него, давлением воды и результатом разбрызгивания воды.Для электричества ток ограничен сопротивлением потоку, измеряемым в Ом.

Используйте закон Ома для расчета ампер по сопротивлению. Многие приборы имеют указанное сопротивление. Провод, соединяющий схему, также имеет переменное сопротивление. Точно так же через садовый шланг можно пропустить меньше воды, чем через пожарный. Вам не нужно включать это сопротивление, если у вас нет большого количества проводов или нет необходимости быть очень точным.

Найдите напряжение вашего источника питания, как если бы вы рассчитывали его в ваттах и ​​вольтах.

Закон

Ома гласит, что напряжение равно силе тока, умноженной на сопротивление, поэтому, если вы разделите напряжение вашего источника питания на сопротивление нагрузки, вы найдете ампер. Например, если вы подключите сушильную машину с сопротивлением 40 Ом к розетке 220 вольт, прибор потребляет 5,5 ампер. Найдите усилители

Вещи, которые вам понадобятся

• Калькулятор
• Объект или руководство пользователя
• Технические характеристики электрической системы

подсказки

• Описанные расчеты относятся к одной нагрузке.При расчете силы тока для нескольких нагрузок вы можете просто сложить номинальные мощности вместе, но сопротивление может измениться в зависимости от конфигурации схемы.

Предупреждения

• Будьте осторожны при работе с электрической энергией. Если вы рассчитываете ток для домашней электросистемы, попросите квалифицированного специалиста дважды проверить свои расчеты.

Как рассчитать время работы от батарей при проектировании оборудования с использованием батарей; Технические ресурсы по батареям для инженеров-проектировщиков из PowerStream


Для Калькулятор Java-скриптов, который дает разумную оценку времени работы от батареи кликните сюда.

Заметки для инженеров-проектировщиков: как посчитайте, какая емкость аккумулятора вам нужна.

я знаю, я чувствую Ваша боль. Отдел маркетинга дал вам спецификацию, и все, что в ней говорится, « максимизируют время работы, минимизируют размер батареи и стоят ». Но они не скажет вам, сколько времени работы приемлемо, сколько размера и веса будет рынок смирится, какая стоимость приемлема?

Эй, причина что они не более конкретны, они надеются на чудо и не хотят переоценить, если они не получат чуда.Чудо вы были надеялся на полную спецификацию, но давайте приступим к делу.

Твоя месть подождать 2 недели и вернуться с « Хорошие новости, я поместил его в фонтан. ручка для спецификации всего 5000 долларов и за счет сокращения бюджета мощности (т.е. все функции, кроме одной), мы заставили его работать более 5,5 секунд, прежде чем подзарядка. ”А затем расслабьтесь и надейтесь на лучшее руководство от маркетинг!

Ты уже знал, что я не могу помочь вам с вашей спецификацией, но, по крайней мере, вы могут использовать следующие инструменты оценки дизайна, чтобы дать отделу маркетинга матрица выбора.

Сколько емкость аккумулятора вам нужна для работы вашего устройства? Вот как вы оцениваете Это.

Step 0. Небольшой учебник по измерениям электронных плата. В конце концов, именно электроны (на самом деле ионы) хранятся в аккумулятор. В Phreshman fisicks мы все узнали, что мерилом заряда является кулонов и что у одного электрона 1,602e-19 кулонов заряда. Один усилитель протекание по проводу в течение одной секунды потребует одного кулона заряда, что составляет 6.18 электронов ,.

Q = I * т

где Q — заряд в кулонах, I — ток в амперах и т — время в секундах.

Сумма заряд, проходящий через этот провод (ток 1,0 А) за 60 секунд, составляет 60 кулонов, и через час вы бы поздоровались и «До свидания» 3600 кулонов заряда.

Батареи были очевидно, разработан инженерами, подписавшимися на простейшая »система измерения. Они устали вытаскивать слайд правила делить на 3600 каждый раз, когда они хотели знать, сколько 24000 кулонов продержался бы их и придумал несанкционированный блок ампер-часов . Позже, когда начали использовать батарейки меньшего размера, они придумали миллиампер-час .

Не будь смущает дефис.Ампер-часы означает амперы, умноженные на часы. Разделите на усилители и у вас есть часы, разделенные на часы, и вы получите усилители. Значит, это не усилители, а это не ампер в час, это ампер-часы. И, кстати, я даже использовал термин «ампер-секунды», потому что когда вы говорите «кулоны», все остекленевшие глаза на тебя.

Не понимаю Я ошибаюсь, я люблю ампер-часы за единицы, это удобное практическое правило. Ампер-часы сколько заряда хранится в аккумуляторе.Поскольку батарея меняет напряжение во время разряда, это не идеальная мера того, сколько энергии хранится, для этого вам потребуются ватт-часы. Умножение среднего или номинального умножение напряжения батареи на емкость батареи в ампер-часах дает вам оценку сколько ватт-часов содержится в батарее.


E = C * Vavg

Где E — запасенная энергия в ватт-часах, C — емкость в ампер-часах, а Vavg — среднее напряжение при разряде.Да, ватт-часов — это мера энергии, как и киловатт-часы. Умножьте на 3600, и вы получите ватт-секунд , что также известно как Джоулей .

Пока мы находятся в прелюдии, я мог бы также упомянуть, что поскольку заряд в конденсаторе Q = CV означает, что батарея также может быть оценена в фарадах. Щелочная батарея AA на 1,5 В аккумулятор, вмещающий 2 ампер-часа заряда (то есть 7200 кулонов), имеет эквивалентная емкость 4800 Фарад.Конечно, батарея ужасно странный конденсатор, потому что напряжение не падает пропорционально накопленный заряд, имеет высокое эквивалентное сопротивление и т. д.

Также я должен упомяните, что вы не всегда получаете все ампер-часы, которые ожидаете от аккумулятор. Это объясняется в Части 3 ниже как эффект Пеукарта. Вот почему я назвал это практическим правилом, а не теоремой. Самые большие ошибки возникают, когда вы быстро разряжаете батареи.Некоторые батареи, например угольно-цинковые, щелочные или Свинцово-кислотный раствор становится менее эффективным при быстрой разрядке. Типичный запечатанный свинцово-кислотный аккумулятор дает только половину своей номинальной емкости при разряде ставка C / 1 по сравнению со ставкой C / 20.

Следующий метод предполагает, что вы знаете, сколько ампер у вас нужен гаджет под питание. Если вы знаете, сколько ватт, переходите к шагу А ниже.

Шаг 1. Оборотная сторона конверта

Если текущий нарисовано x ампер, время T часов, затем емкость C в ампер-часах

С = xT

Например, если ваша помпа потребляет 120 мА, и вы хотите, чтобы она проработала 24 часа

С = 0,12 А * 24 часа = 2.88 ампер-часов

Шаг 2 . Соображения по сроку службы

Это не хорошо разряжать аккумулятор до нуля во время каждого цикла зарядки. Для Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотную батарею в течение многих циклов, вы не должен превышать 80% заряда, оставив 20% заряда в аккумуляторе. Это не только увеличивает количество циклов, но и позволяет батарее ухудшиться на 20%, прежде чем вы начнете получать меньше времени выполнения, чем вызовы дизайна для

C ’ = С / 0.8

Для примера выше

C ’ = 2,88 AH / 0,8 = 3,6 AH

Шаг 3 : Скорость сброса

Некоторая батарея химические вещества дают намного меньше ампер-часов, если вы их быстро разряжаете. Это называется эффектом Пейкарта. Это большой эффект в щелочном, углеродном цинке, воздушно-цинковые и свинцово-кислотные батареи. Например, если вы рисуете в 1С на свинцово-кислотном аккумулятор вы получите только половину емкости, которую вы имели бы, если бы у вас нарисовано на 0.05C. Это небольшой эффект в никель-кадмиевых, литий-ионных, литиевых полимерах, и никель-металлгидридные аккумуляторы.

Для свинцово-кислотных номинальная емкость аккумуляторов (т. е. количество AH, выбитое на стороне аккумулятор) обычно рассчитан на 20-часовую разрядку. Если ты при медленной разрядке вы получите расчетное количество ампер-часов из их. Однако при высоких скоростях разряда емкость резко падает. Правило большой палец — это то, что для скорости разряда 1 час (т.е. рисунок 10 ампер из 10 ампер ч. аккумулятора, или 1С) вы получите только половину номинальной емкости (или 5 ампер-часы от батареи на 10 ампер-часов). Диаграммы, подробно описывающие этот эффект для для большей точности можно использовать различную скорость разряда. Например данные листы, перечисленные в /BB.htm

Например, если ваш портативный гитарный усилитель потребляя стабильные 20 ампер, и вы хотите, чтобы они длились 1 час, вы бы начали с шагом 1:

С = 20 ампер * 1 час = 20 Ач

Затем перейдите к Шагу 2

C ’ = 20 Ач / 0.8 = 25 хиджры

Тогда учтем высокую ставку

C ’‘ = 25 /.5 = 50 хиджры

Таким образом, вам понадобится герметичный свинцово-кислотный аккумулятор на 50 ампер-час. аккумулятор для работы усилителя в течение 1 часа при среднем токе 20 ампер рисовать.

Шаг 4. Что делать, если вы нет постоянной нагрузки? Очевидно, что нужно сделать, это то, что нужно сделать. Определите среднюю потребляемую мощность. Рассмотрим повторяющийся цикл, в котором каждый цикл составляет 1 час.Он состоит из 20 ампер в течение 1 секунды, а затем 0,1 ампер для остальное время. Средний ток рассчитывается следующим образом.

20 * 1/3600 + 0,1 (3599) / 3600 = 0,1044 в среднем Текущий.

(3600 — количество секунд в часе).

Другими словами, выяснить, сколько ампер потребляется усреднить и использовать шаги 1 и 2. Шаг 3 очень трудно предсказать в случае где у вас есть небольшие периоды высокого тока.Новости хорошие, стабильный розыгрыш 1С снизит мощность намного больше, чем короткие импульсы 1С с последующим отдыхом период. Таким образом, если средняя потребляемая мощность составляет около 20 часов, тогда вы будете приблизиться к расчетной мощности по 20-часовой ставке, даже если вы рисование его в сильноточных импульсах. Фактические данные испытаний трудно получить без проводите тест самостоятельно.




Если вам известны ватты, а не амперы, выполните следующие действия. процедура

Шаг A: Преобразование ватт в амперы

Фактически, ватты — это основная единица мощности, а ватт-часы — это запасенная энергия.

No related posts.