Как вычислить сопротивление проводника. Расчет сопротивления проводника: формулы, примеры и практические рекомендации — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как рассчитать сопротивление проводника по его длине и сечению. Какие факторы влияют на сопротивление. Какие формулы используются для расчета. Каковы типичные значения удельного сопротивления для разных материалов. Как зависит сопротивление от температуры.

Содержание

Что такое электрическое сопротивление проводника

Электрическое сопротивление — это свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. Оно характеризует способность проводника рассеивать энергию электрического тока в тепло.

Сопротивление проводника зависит от следующих факторов:

Материал проводника
Длина проводника
Площадь поперечного сечения
Температура

Единицей измерения сопротивления является Ом (Ω). Чем больше сопротивление, тем труднее электрическому току протекать через проводник.

Формула для расчета сопротивления проводника

Основная формула для расчета сопротивления проводника выглядит следующим образом:

R = ρ * L / S

Где:

R — сопротивление проводника (Ом)

ρ (ро) — удельное сопротивление материала (Ом*м)
L — длина проводника (м)
S — площадь поперечного сечения (м²)

Эта формула позволяет рассчитать сопротивление проводника, зная его геометрические размеры и материал.

Удельное сопротивление различных материалов

Удельное сопротивление — это характеристика материала, показывающая его способность проводить электрический ток. Чем меньше удельное сопротивление, тем лучше материал проводит электричество.

Вот типичные значения удельного сопротивления для некоторых распространенных материалов при 20°C:

Медь: 1.68 * 10^-8 Ом*м
Алюминий: 2.82 * 10^-8 Ом*м
Железо: 9.71 * 10^-8 Ом*м
Нихром: 1.1 * 10^-6 Ом*м
Константан: 4.9 * 10^-7 Ом*м

Как видно, металлы имеют низкое удельное сопротивление и хорошо проводят ток. Сплавы, такие как нихром, имеют более высокое сопротивление и используются для создания нагревательных элементов.

Зависимость сопротивления от температуры

Сопротивление большинства проводников увеличивается с ростом температуры. Эта зависимость описывается формулой:

R = R₀(1 + αΔt)

Где:

R — сопротивление при температуре t
R₀ — сопротивление при начальной температуре (обычно 20°C)
α — температурный коэффициент сопротивления
Δt — изменение температуры

Температурный коэффициент показывает, на сколько процентов изменяется сопротивление при изменении температуры на 1°C. Для большинства металлов он положительный, то есть сопротивление растет с температурой.

Практический пример расчета сопротивления проводника

Рассмотрим пример расчета сопротивления медного провода длиной 100 м и сечением 2.5 мм².

Исходные данные:

Материал — медь (ρ = 1.68 * 10^-8 Ом*м)
Длина L = 100 м
Сечение S = 2.5 мм² = 2.5 * 10^-6 м²

Подставляем в формулу:

R = ρ * L / S = (1.68 * 10^-8) * 100 / (2.5 * 10^-6) = 0.672 Ом

Таким образом, сопротивление данного медного провода составляет 0.672 Ом.

Влияние геометрических размеров на сопротивление

Из формулы расчета сопротивления можно сделать важные выводы о влиянии размеров проводника:

Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. При увеличении длины вдвое сопротивление также увеличится в 2 раза.
Сопротивление обратно пропорционально площади сечения. При увеличении сечения вдвое сопротивление уменьшится в 2 раза.

Эти зависимости важно учитывать при проектировании электрических цепей и выборе проводников.

Расчет сопротивления для проводников сложной формы

Для проводников неправильной формы или с переменным сечением используется интегральная формула:

R = ∫(ρdl/S(l))

Где S(l) — функция, описывающая изменение площади сечения по длине проводника.

Эта формула позволяет рассчитать сопротивление проводников сложной геометрической формы, например конических или ступенчатых.

Параллельное и последовательное соединение проводников

При расчете сложных электрических цепей важно учитывать способ соединения проводников:

При последовательном соединении общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных проводников: R = R1 + R2 + R3 + …
При параллельном соединении общее сопротивление рассчитывается по формуле: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

Эти формулы позволяют рассчитать эквивалентное сопротивление сложных электрических схем.

Практические рекомендации по выбору проводников

При выборе проводников для электрических цепей следует учитывать следующие факторы:

Ток, который должен проходить через проводник
Допустимое падение напряжения
Температурный режим работы
Механические нагрузки
Условия окружающей среды

Для снижения потерь энергии и нагрева проводников рекомендуется выбирать материалы с низким удельным сопротивлением (медь, алюминий) и достаточное сечение провода.

Измерение сопротивления проводников

Для измерения сопротивления проводников используются специальные приборы — омметры. Существует несколько методов измерения:

Метод вольтметра-амперметра
Мостовой метод
Метод сравнения

Выбор метода зависит от требуемой точности измерения и диапазона измеряемых сопротивлений. Для высокоточных измерений применяются цифровые микроомметры.

Заключение

Расчет сопротивления проводников — важная задача в электротехнике. Зная основные формулы и факторы, влияющие на сопротивление, можно правильно выбирать материалы и размеры проводников для различных применений. Это позволяет оптимизировать электрические цепи, снизить потери энергии и обеспечить надежную работу оборудования.

Формула сопротивления проводника: его расчет и нахождения

Электросопротивление — важный элемент любой электрической цепи оборудования. Что оно обозначает, в каких единицах измеряется, какова основная формула сопротивления, как подсчитывается? Об этом и другом далее.

Описание явления

Электрическим сопротивлением называется физическая величина, которая характеризует проводниковое свойство препятствовать электротоку. В ответ на вопрос, по какой формуле вычисляется электрическое сопротивление, стоит отметить, что оно равно напряжению, поделенному на силу тока, которое проходит по проводниковому элементу. В зависимости от того, какой материал представлен, значение может быть нулевым или минимальным. Близкое к нулю есть в проводниках и металлах, а очень большое в изоляции и диэлектрике. Величина, которая обратна сопротивлению тока, является проводимостью.

Электрическое сопротивление

Стоит отметить, что электросопротивление бывает активным, реактивным и удельным.

Активным является часть полного, находящегося в электроцепи. В нем энергия целиком преобразовывается во все энергетические виды. Бывает тепловой, механической и химической. Отличительным свойством является процесс полного потребления всей электрической энергии.

Реактивным называется то, которое обусловлено энергопередачей переменного тока по цепи электро- или магнитного поля.

Удельное — величина, которая характеризует возможность материала мешать распространению тока.

Дополнение: есть также отрицательное электросопротивление, которое является свойством конкретных элементов с узлами электроцепей, проявляющееся на вольтамперном участке, где значение напряжения снижается, когда увеличивается протекающий ток. Интересно отметить, что данные элементы активные. Благодаря им трансформируется энергия источника питания в незатухающего вида колебания. Их возможно применять в различных электрических схемах, к примеру, в туннельном диоде и схеме транзистора, лампового генератора.

Понятие из учебного пособия

Единицы измерения

В качестве единицы измерения используется Ом. Обозначение его происходит буквой R. В отличие от обычного сопротивления, удельное измеряется в Омметрах и обозначается p. Реактивное пишется как X и определяет импеданс.

Общепринятая единица измерения

Расчет

Основную формулу нахождения показания проводника можно вычислить или представить как R=U/I, где U является разностью напряжения на проводниковых концах, а I считается силой тока, которая протекает под разностью напряжения. Получается значение, представленное в Омах.

Обратите внимание! В дополнение к теме, как определить сопротивление резистора по формуле, правильно вычислять необходимые показания также можно при помощи специального измерительного прибора под названием омметр или мультиметр.

Формула, используемая повсеместно для расчета

Формула

Общее электросопротивление проводника можно найти по представленной выше формуле.

Что касается нахождения показаний для активной, реактивной, отрицательной и удельной разновидности, есть свои специальные формулы. Все они представлены в соответствующей схеме далее с обозначениями.

Формулы, используемые для расчета значения проводника

Электросопротивление в электродинамике является электротехнической величиной, характеризующей способность металла препятствовать электрическому току. При расчетах используется буква R, вне зависимости от того, какое сопротивление изучается и подсчитывается. Формул для нахождения величины множество. В основном используется R=U/I.

Удельное сопротивление проводника: формула, сопротивление разных материалов

Многие люди, изучающие электрику, в первую очередь сталкиваются с таким понятием как удельное сопротивление.

Что оно собой представляет, в каких единицах измеряется удельное сопротивление проводника, от чего зависит и как его найти по формуле далее.

Что это такое

Удельным сопротивлением проводника называется физический вид величины, который показывает, что материал может препятствовать электротоку. По-другому, это такое сопротивление металлов, которое оказывает материал с единичным сечением сопротивление протекающему току. Отличается удельное сопротивление постоянному току тем, что оно вызывается током на проводник. Что касается переменного тока, то он появляется в проводнике под действием вихревого поля.

Удельное электросопротивление

Важно также уточнить, что собой представляет удельная электрическая проводимость. Электропроводимость — это величина, которая обратна сопротивлению и называется электропроводностью. Это показатель, показывающий меру проводимости силы электротока.

Обратите внимание! Чем больше он, тем лучше способен проводник проводить электричество.

Общее определение из учебного пособия

В чем измеряется

Согласно международной системе единиц, измеряется величина в омах, умноженных на метр. В некоторых случаях применяется единица ом, умноженная на миллиметр в квадрате, поделенная на метр. Это обозначение для проводника, имеющего метровую длину и миллиметровую площадь сечения в квадрате.

Единица измерения

Формула как найти

Согласно положению из любого учебного пособия по электродинамики, удельное сопротивление материала проводника формула равна пропорции общего сопротивления проводника на площадь поперечного сечения, поделенного на проводниковую длину. Важно понимать, что на конечный показатель будет влиять температура и степень материальной чистоты. К примеру, если в медь добавить немного марганца, то общий показатель будет увеличен в несколько раз.

Главная формула расчета

Интересно, что существует формула для неоднородного изотропного материала. Для этого нужно знать напряженность электрополя с плотностью электротока. Для нахождения нужно поделить первую величину на другую. В данном случае получится не константа, а скалярная величина.

Закон ома в дифференциальной форме

Есть другая, более сложная для понимания формула для неоднородного анизотропного материала. Зависит от тензорного координата.

Важно отметить, что связь сопротивления с проводимостью также выражается формулами. Существуют правила для нахождения изотропных и анизотропных материалов через тензорные компоненты. Они показаны ниже в схеме.

Связь с проводимостью, выраженная в физических соотношениях

От чего зависит

Сопротивляемость зависит от температуры. Она увеличивается, когда повышается столбик термометра. Это поясняется физиками так, что при росте температуры атомные колебания в кристаллической проводниковой решетке повышаются. Это препятствует тому, чтобы свободные электроны двигались.

Обратите внимание! Что касается полупроводников и диэлектриков, то там величина понижается из-за того, что увеличивается структура концентрации зарядных носителей.

Зависимость от температуры как основное свойство проводниковой сопротивляемости

Удельное сопротивление разных материалов

Важно отметить, что сопротивление у металлических монокристаллов с металлами и сплавами разные. Значения различаются из-за химической металлической чистоты, способов создания составов и их непостоянства. Также стоит иметь в виду, что значения меняются при изменении температуры. Иногда сопротивляемость падает до нуля. В таком случае явление называется сверхпроводимостью.

Интересно, что под термической обработкой, например, отжигом меди, значение вырастает в 3 раза, несмотря на то, что доля примесей в проном, антикоррозийном и легком составе, как правило, равна не больше 0,1%.

Обратите внимание! Что касается отжига алюминия, свинца или железа, значение в таких же условиях вырастает в 2 раза, несмотря на наличие примесей в количестве 0,5% и необходимости большей энергии на плавление.

Таблица значений составов при температуре 20 градусов Цельсия

В целом, удельное электросопротивление представляет собой физическую величину, которая характеризует способность вещества препятствовать тому, чтобы проходил электроток. По СИ измеряется в омах, перемноженных на метры. Зависит от увеличения температуры вещества. Отыскать значение можно по формуле соотношения общего сопротивления и площади поперечного сечения, поделенного на длину проводника. Что касается удельного сопротивления сплавов, согласно изучениям разных ученых состав их непостоянный, может быть изменен под термообработкой.

Как рассчитать сопротивление провода: подробная инструкция

Доброго времени суток! Собираюсь у себя дома самостоятельно подключить электрическую варочную панель и духовку. По причине того, что слышал, что стандартная проводка может не выдержать такой напруги и станет перегреваться, решил от щитка, через дополнительный автомат прокинуть отдельные провода.
Автомат у меня уже стоит, а вот подобрать сечение провода не знаю как. Подскажите, как рассчитать сопротивление проводов под мои нужды – прокидывать придется метров 20 провода, не меньше.

Именем этого человека и была названа единица сопротивления электричества

Ответ читателю

Приветствуем Вас, к сожалению не представившийся читатель! С расчетами мы вам естественно поможем, но все- таки рекомендуем привлечь к проблеме специалиста, ведь потребуется правильно подобрать не только проводник, но и автомат. Однако если вы точно знаете, что параметры автомата подойдут, то вам осталось всего ничего…

Теория и практика

Итак, если человек хоть немного знаком с основами электротехники, он должен знать, что чем толще провод, тем меньше сопротивление.

Сравнить это теоретически можно с водопроводной трубой, по которой бежит вода. Если диаметр трубы достаточный, то жидкость протекает по ней, не испытывая никакого гидравлического сопротивления, и наоборот, маленькое отверстие увеличивает давление в трубе, пропускная способность падает, гидравлическое сопротивление растет.
Также и поток электронов можно представить в виде воды, которая пытает протечь внутри провода. Однако электричество это совсем иная природа, соответственно и физические свойства у него другие.
К чему может привести слишком высокое сопротивление? Самое банальное – это падение напряжения, в результате чего какая-нибудь лампа накаливания станет гореть тусклее, а какой-нибудь электроприбор не сможет стартовать.
Прямым следствием прохождения мощного тока через проводник с достаточно высоким сопротивлением, будет его перегрев.

От автора! Однажды мы подключили сварочный аппарат, ну к очень плохому удлинителю, и после нескольких минут работы провод буквально загорелся. Благо короткого замыкания не произошло, но оно было весьма вероятно. Как понятно, в жилом помещении подобные ситуации недопустимы.

Рекомендуем действовать в следующей последовательности:

Первым делом точно узнайте, какую нагрузку создают оба ваших прибора в условиях работы на максимальной мощности. Нас интересует сила тока, измеряемая в Амперах, или мощность — Ватты.
Эти параметры вы легко отыщете в паспортах изделий.
Если оба прибора будут запитаны от одной линии, то суммируйте полученные значения.
Далее прибегайте к помощи таблицы, которая позволит безошибочно определить сечение провода.

На фото — таблица подбора сечения проводника

Как видно из приведенной таблицы максимальный ток для медного провода площадью 0,5 не должен превышать 11 Ампер.

Совет! В жилых помещениях сегодня не допускается использование алюминиевых проводов. Применяют только медные.

В принципе этими данными можно было бы и ограничиться, накинув некоторый запас, однако подобные таблицы не показывают каким должно быть максимальное сопротивление провода, то есть не учтена длина проводника. Поэтому для большей точности без расчета не обойтись.

Рассчитываем сопротивление

Все данные можно получить из таблиц

Итак, мы помним — провод толще, сопротивление меньше. Далее будет приведена инструкция, как рассчитать все точно.

Для этого нам потребуется узнать удельное сопротивление материала проводника. В обычных сетях вы навряд ли отыщите серебряные провода, поэтому берем за основу стандартную медь. Оно составляет 0,017.
Само же сопротивление провода рассчитывается по следующей формуле: ; где R – это сопротивление, р – удельное сопротивление проводника, l – длина провода и s – площадь его сечения.
Предположим, что ваши печки вместе смогут нагрузить сеть на 16 Ампер, это значит, что мы можем взять провод площадью 0,75 мм2. Мы помним, что вам требуется минимум 20 метров. Итак, считаем: 0,017*20/0,75 = 0,45 Ом
Можно воспользоваться и таблицей, но результат будет не таким точным. Мы видим, что 100 метров медного провода нужного нам сечения имеет 2,38 Ом сопротивления. Делим это значение на пять (до 20-ти метров) и получаем 0,476 Ом – разница на уровне погрешности, но все-таки.
Из-за того, что электричество идет по двум жилам, умножаем полученное значение на 2 и получаем 0,9 Ом.
Теперь можно рассчитать потери напряжения по формуле: dU = R*I = 0,9*16 = 14,4 Вольта.
Переводим полученный вольтаж в процентное соотношение: 14,4В/220В*100 = 6,54%

Согласно существующим нормам допускается 5% потерь напряжения. Как видим, в нашем случае значение получилось больше, а значит, сопротивление проводника слишком большое, поэтому увеличиваем сечение провода и повторяем расчеты.

Итак, сопротивление провода мы нашли, и как видите, своими руками и головой сделать это не так уж и сложно. Дополнительно понять материал поможет прикрепленное видео. Подходите к делу с умом, ведь цена вопроса безопасность вас и вашего дома.

Удельное сопротивление. Реостаты — урок. Физика, 8 класс.

Соберём цепь, изображённую на рисунке. Силу тока в цепи измеряют амперметром, напряжение — вольтметром. Зная напряжение на концах проводника и силу тока в нём, по закону Ома можно определить сопротивление каждого из проводников.

В цепь источника тока по очереди будем включать различные проводники, например, никелиновые проволоки одинаковой толщины, но разной длины. Выполнив указанные опыты, мы установим, что из двух никелиновых проволок одинаковой толщины более длинная проволока имеет большее сопротивление.
В следующем эксперименте по очереди будем включать никелиновые проволоки одинаковой длины, но разной толщины (разной площади поперечного сечения). Установим, что из двух никелиновых проволок одинаковой длины большее сопротивление имеет проволока, поперечное сечение которой меньше.
В третьем эксперименте по очереди будем включать никелиновую и нихромовую проволоки одинаковой длины и толщины. Установим, что никелиновая и нихромовая проволоки одинаковых размеров имеют разное сопротивление.
Зависимость сопротивления проводника от его размеров и вещества, из которого изготовлен проводник, впервые на опытах изучил Ом. Он установил:

Сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника.

Обрати внимание!

Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, т.е. чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.
Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, т.е. чем толще проводник, тем его сопротивление меньше, и, наоборот, чем тоньше проводник, тем его сопротивление больше.

Чтобы лучше понять эту зависимость, представьте себе две пары сообщающихся сосудов, причём у одной пары сосудов соединяющая трубка тонкая, а у другой — толстая. Ясно, что при заполнении водой одного из сосудов (каждой пары) переход её в другой сосуд по толстой трубке произойдёт гораздо быстрее, чем по тонкой, т.е. толстая трубка окажет меньшее сопротивление течению воды. Точно так же и электрическому току легче пройти по толстому проводнику, чем по тонкому, т.е. первый оказывает ему меньшее сопротивление, чем второй.

Причиной наличия сопротивления у проводника является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки проводника. Из-за различия в строении кристаллической решётки у проводников, выполненных из различных веществ, сопротивления их отличаются друг от друга. Для характеристики материала вводят величину, которую называют удельным сопротивлением.

Удельное сопротивление — это физическая величина, которая определяет сопротивление проводника из данного вещества длиной \(1\) м и площадью поперечного сечения \(1\) м².

Введём буквенные обозначения: \(ρ\) — удельное сопротивление проводника, \(l\) — длина проводника, \(S\) — площадь его поперечного сечения. Тогда сопротивление проводника \(R\) выразится формулой:

R=ρ⋅lS.

Из этой формулы можно выразить и другие величины:

l=R⋅Sρ, S=ρ⋅lR, ρ=R⋅Sl.

Из последней формулы можно определить единицу удельного сопротивления. Так как единицей сопротивления является \(1\) Ом, единицей площади поперечного сечения — \(1\) м², а единицей длины — \(1\) м, то единицей удельного сопротивления будет:

1 Ом ⋅1м21 м=1 Ом ⋅1 м, т. е. Ом⋅м.

Удобнее выражать площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах, так как она чаще всего бывает небольшой. Тогда единицей удельного сопротивления будет:

1 Ом ⋅1мм21 м, т.е. Ом⋅мм2м.

В таблице приведены значения удельного сопротивления некоторых веществ при \(20\) °С.

Обрати внимание!

Удельное сопротивление с изменением температуры меняется.

Опытным путём было установлено, что у металлов, например, удельное сопротивление с повышением температуры увеличивается.

Обрати внимание!

Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь. Следовательно, серебро и медь — лучшие проводники электричества.

При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и железные провода.
Во многих случаях нужны приборы, имеющие большое сопротивление. Их изготавливают из специально созданных сплавов — веществ с большим удельным сопротивлением. Например, как видно из таблицы, сплав нихром имеет удельное сопротивление почти в \(40\) раз большее, чем алюминий.

Обрати внимание!

Стекло и дерево имеют такое большое удельное сопротивление, что почти совсем не проводят электрический ток и являются изоляторами.

На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая её то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприёмника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.

Для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы — реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включённого в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.

Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением. Один из реостатов (ползунковый реостат) изображён на рисунке.

В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Проволока покрыта тонким слоем не проводящей ток окалины, поэтому витки её изолированы друг от друга. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки. От трения ползунка о витки слой окалины под его контактами стирается, и электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим \(1\). С помощью этого зажима и зажима \(2\), соединённого с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь. Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включённого в цепь.
Условное обозначение реостата в схемах показано на рисунке:

Каждый реостат рассчитан на определённое сопротивление и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на нём.

Обрати внимание!

Реостат нельзя полностью выводить, так как сопротивление его при этом становится равным нулю, и если в цепи нет других приёмников тока, то сила тока может оказаться очень большой и амперметр испортится.

На рисунке изображён реостат, с помощью которого можно менять сопротивление в цепи не плавно, а ступенями — скачками, т.к. каждая спираль реостата имеет определённое сопротивление.

Источники:

Пёрышкин А.В. Физика. 8 класс// ДРОФА, 2013.

http://class-fizika.narod.ru/8_31.htm
http://electricalschool.info/main/osnovy/394-jelektricheskojj-soprotivlenie.html
http://xn--h2adlho.xn--g1ababalj7azb. xn--p1ai/%D1%83%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B5-%D1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5/
http://xn--h2adlho.xn--g1ababalj7azb.xn--p1ai/%D1%83%D1%80%D0%BE%D0%BA-38-%D1%80%D0%B5%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8B/
http://mugo.narod.ru/Fiziks/15.html

Электрический проводник. Сопротивление, сечение, длина

Программа КИП и А

Windows ⁄ Android ⁄ macOS ⁄ iOS

В электротехнике иногда приходится рассчитывать параметры проводника в зависимости от вещества, из которого он сделан, сопротивления, сечения, длины и температуры. В программу КИП и А встроен модуль, позволяющий рассчитать:

Сопротивление электрического проводника, по его длине, сечению, температуре и вещества, из которого он изготовлен.
Длину электрического проводника, по его сечению, температуре и вещества, из которого он изготовлен.
Сечение электрического проводника, по заданному току ⁄ мощности.

Электрические свойства проводника в большой степени зависят от вещества из которого он сделан. Важнейшими являются:

Удельное сопротивление вещества проводника [ρ], измеряется в Ом·м в международной системе единиц (СИ). Это означает, что единица измерения удельного сопротивления в системе СИ равна такому удельному сопротивлению вещества, при котором однородный проводник длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 м², изготовленный из этого вещества, имеет сопротивление, равное 1 Ом.
Также довольно часто применяется внесистемная единица Ом·мм²/м.
1 Ом·мм²/м = 10⁻⁶ Ом·м
Температурный коэффициент электрического сопротивления [α], характеризует зависимость электрического сопротивления от температуры и измеряется в Кельвин в минус первой степени K⁻¹. Это величина, равная относительному изменению удельного ⁄ электрического сопротивления вещества при изменении температуры на единицу. Расчет удельного сопротивления ρ_t при произвольной температуре t производится по классической формуле (1):
ρ_t = ρ₂₀[1 + α(t — 20)]
ρ_t — удельное сопротивление при температуре t
t — температура
ρ₂₀ — удельное сопротивление при температуре 20°C
α — температурный коэффициент сопротивления
Формула применима в небольшом диапазоне температур: от 0 до 100 °C. Вне этого диапазона или для точных результатов применяют более сложные вычисления.

Ниже приведена таблица наиболее популярных металлов для изготовления проводников, с их удельными сопротивлениями и температурными коэффициентами электрического сопротивления. Данные таблицы взяты из различных источников. Следует обратить внимание на то, что и удельное сопротивление проводника, и его температурный коэффициент электрического сопротивления зависят от чистоты металла, а в случае сплавов (сталь) могут существенно отличаться от марки к марке.

Таблица 1
Металл	Удельное сопротивление [ρ] при t = 20 °C, Ом·мм²/м	Температурный коэффициент электрического сопротивления [α], K⁻¹
Медь	0.0175	0.0043
Алюминий	0.0271	0.0039
Сталь	0.125	0.006
Серебро	0.016	0.0041
Золото	0.023	0.004
Платина	0.107	0.0039
Магний	0.044	0.0039
Цинк	0.059	0.0042
Олово	0.12	0.0044
Вольфрам	0. 055	0.005
Никель	0.087	0.0065
Никелин	0.42	0.0001
Нихром	1.1	0.0001
Фехраль	1.25	0.0002
Хромаль	1.4	0.0001

Программа КИП и А при вычислении свойств электрического проводника оперирует со следующими входными ⁄ выходными параметрами и их единицами измерения:

Вещество, из которого изготовлен проводник (Смотрите таблицу 1)
Длина проводника. мм, см, м, км, дюймы, футы, ярды
Температура проводника. °C, °F
Диаметр проводника. мм
Сечение проводника. мм², kcmil
kcmil — тысяча круговых мил = 0. 5067 мм²
Сопротивление проводника. Ом, кОм, МОм

Ниже, на рисунках представлены скриншоты модулей программы КИП и А по расчету параметров проводника.

Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3

Расчет сопротивления электрического проводника

Сопротивление электрического проводника рассчитываем по формуле:

R = ρ * L / S

R — сопротивление электрического проводника
ρ — удельное сопротивление проводника
вычисляется по формуле (1): ρ = ρ₂₀[1 + α(t — 20)]
- ρ₂₀ — удельное сопротивление проводника при температуре t = 20°C (Таблица 1)
- t — температура проводника
- α — температурный коэффициент электрического сопротивления (Таблица 1)
L — длина электрического проводника
S — сечение электрического проводника

Расчет длины электрического проводника

Длину электрического проводника рассчитываем по формуле:

L = R * S / ρ

L — длина электрического проводника
R — сопротивление электрического проводника
S — сечение электрического проводника
ρ — удельное сопротивление проводника
вычисляется по формуле (1): ρ = ρ₂₀[1 + α(t — 20)]
- ρ₂₀ — удельное сопротивление проводника при температуре t = 20°C (Таблица 1)
- t — температура проводника
- α — температурный коэффициент электрического сопротивления (Таблица 1)

Расчет сечения электрического проводника

Минимальное сечение электрического проводника при допустимых потерях напряжения рассчитываем по формуле:

S = I * ρ * L / ΔU

S — сечение электрического проводника
I — сила тока в электрической цепи
L — длина электрического проводника
при двухпроводной линии, длина проводника (значение L) удваивается
ΔU — допустимые потери напряжения
ρ — удельное сопротивление проводника
вычисляется по формуле (1): ρ = ρ₂₀[1 + α(t — 20)]
- ρ₂₀ — удельное сопротивление проводника при температуре t = 20°C (Таблица 1)
- t — температура проводника
- α — температурный коэффициент электрического сопротивления (Таблица 1)

Как найти сопротивление силы тока

Здравствуйте. В интернете часто можно встретить вопросы как найти сопротивление тока или найти сопротивление силы тока, но на самом деле это сделать невозможно. Я уже писал в статье про мощность в цепи постоянного тока про закон Ома и три связанные им величины: напряжение, сопротивление и ток. Так вот, ток это — следствие приложенного напряжения к замкнутой цепи, имеющей сопротивление. Другими словами, у тока нет, и не может быть сопротивления. А вот как найти сопротивление цепи или участка цепи я вам сейчас расскажу.

Как найти сопротивление в цепях постоянного тока

В постоянном токе всё довольно просто. Как правило, сопротивление в таких цепях постоянно, то есть его можно принять за константу (дальше, когда будем рассматривать переменный ток, вы поймёте, про что я говорю). Следовательно, можно выделить два основных способа для вычисления сопротивления: аналитический и физический.

Как найти сопротивление с помощью омметра

Для этого вам потребуется любой прибор, способный измерить сопротивление. Сейчас для этой цели гораздо удобнее использовать мультиметр.

Если значение сопротивления не известно, то надо начинать с самого большого предела мультиметра. Если прибор показывает значение «0», нужно уменьшить предел, пока не появится какое-нибудь сопротивление. В принципе, такие приборы довольно точны и для домашнего применения их более, чем хватает. Если же говорить о точных значениях, то для измерения сопротивления потребуется специальный измерительный мост.

Измерительный мост — это откалиброванное устройство, которое позволяет вычислить значение сопротивления очень точно. Зачастую такие мосты измеряют несколько различных величин.

Аналитический метод поиска сопротивления. Здесь потребуется уже два прибора: амперметр и вольтметр, и чем они будут точнее, тем меньше будет погрешность вычислений.

Какие здесь нюансы? Амперметр всегда включается последовательно в цепь, а вот вольтметр нужно подсоединять как можно ближе к сопротивлению параллельно. Дело в том, что провода тоже имеют сопротивление (об этом расскажу чуть позже). Поэтому, если мы измерим напряжение в источнике питания, то мы получим сопротивление всей цепи, а именно: сопротивление проводов + сопротивление амперметра + само искомое сопротивление. Но даже это ещё не всё. Помните, мы говорили про параллельное и последовательное соединение сопротивлений. Так вот, вольтметр имеет сопротивление, поэтому после измерения напряжения нужно будет узнать сопротивление вольтметра и только тогда, можно точно высчитать номинал сопротивления с учётом места присоединения вольтметра.

Подведём итоги. В постоянном токе гораздо проще сделать вычисления с помощью омметра или функции измерения сопротивления в мультиметре. Если требуется высокая точность, то для вычисления номинала сопротивления нужно использовать измерительный мост.

Как вычислить сопротивление проводника

Как я уже говорил, провод тоже имеет сопротивление, а значит, его можно вычислить. Для этого используется формула:

p- удельное электрическое сопротивление при температуре 20°С, значение которого берётся из таблицы;

l- длина проводника в метрах

S – площадь поперечного сечения (школьный курс геометрии). Если это круг, то , если квадрат или прямоугольник, то одна сторона умножается на другую и т.д. Значение подставляется в мм².

Перейдём к практике. Допустим, у нас есть стальной круглый прут длиной 5 метров и диаметром 5 мм. Посчитаем его сопротивление. p стали составляет 0,15 Ом·мм²/м, длина известна – 5 метров, площадь поперечного сечения

(обратите внимание, что диаметр делим пополам, чтобы получить радиус и только потом вычисляем площадь). Осталось всё это подставить в формулу:

Где можно применить этот расчёт? Например, для изготовления предохранителей, когда нужно из подручных материалов в срочном порядке сделать новый или сделать мощное сопротивление. Под мощным подразумевается способность сопротивления выдерживать большие токи, то есть успевать отдавать тепло в окружающую среду без физического разрушения, а не значение. Таким образом, сопротивление может быть номиналом 1 Ом и мощностью 2000 ватт. Но чаще всего этот расчёт применяют для вычисления потери мощности на линии, однако это тема отдельной статьи, и касаться её мы пока не будем. Нужно так же обратить внимание, что при температурных условиях, отличных от 20°С необходимо применять поправочные коэффициенты, если требуется высокая точность.

Как найти сопротивление в цепях переменного тока

Вот здесь, товарищи, будет посложнее. Дело в том, что переменный ток вводит два понятия сопротивления: активное и реактивное. Активное сопротивление не зависит от частоты колебания напряжения, следовательно, и тока, а реактивное, наоборот, очень сильно зависит от этой частоты. Если очень просто, то к активному сопротивлению относят всё то, что не содержит индуктивности или емкости (отдельный провод, лампочка накаливания, спираль электрической плитки (хотя её нельзя назвать исключительно активным сопротивлением, однако реактивная составляющая там очень мала), лист железа и т.д.). Если вы заметили, то я указал отдельный провод, а не двух- и более жильный кабель. По сути, кабель или воздушная линия из нескольких проводов при большой длине превращается в конденсатор, где провода это обкладки конденсатора, а оболочка в кабеле или расстояние между проводами в воздушных линиях электропередачи выступают в роли диэлектрика между обкладками конденсатора. Таким образом, методы вычисления активного сопротивления для переменного и постоянного напряжения одинаковы, в то время, как реактивное сопротивление ведёт себя абсолютно по другому.

В общем, когда мы говорим о сопротивлении в переменном токе или напряжении, то мы говорим о полном электрическом сопротивлении:

Где: R – активное сопротивление;

L – индуктивность в генри;

С – ёмкость в фарадах;

f – частота колебаний сети в герцах.

Давайте посмотрим, почему вычислить сопротивление омметром для индуктивности и ёмкости будет сложнее. Заострим внимание на том, что при измерении сопротивления омметром используется постоянный ток, то есть его частота равна нулю. Смотрим, как меняется сопротивление ёмкости и индуктивности в этом случае:

Почему нельзя делить на ноль? Правильно, потому что получаем бесконечно большое число, то есть бесконечно большое сопротивление. Другими словами, конденсатор в цепи постоянного тока это всё равно, что выключатель. Вроде бы конденсатор в цепи, но он как бы разрывает её.

Здесь ситуация другая. Индуктивность в постоянном токе становится просто проводником, а поскольку мы видим из формулы, что полное сопротивление индуктивности это сумма активной и индуктивной (которой, к слову, гораздо больше, чем активной) частей, то мы не учитываем львиную долю сопротивления индуктивности. Именно по этой причине, если включить трансформатор в сеть постоянного напряжения вместо переменного, трансформатор очень быстро нагреется и сгорит – его полное сопротивление уменьшится в разы, а уменьшение сопротивления ведёт к увеличению силы тока, на которую трансформатор не рассчитан.

Где можно использовать эти знания? В основном, эти знания применяются в звукотехнике, где нужно отсечь постоянное напряжение или отсечь определенный звуковой диапазон. Сопротивление конденсатора возрастает с понижением частоты, а сопротивление индуктивности наоборот, с повышением частоты.

Вывод: как найти сопротивление в переменном токе? Для активного сопротивления, так же, как и в постоянном: с помощью омметра или измерительного моста, или амперметра с вольтметром. Для реактивного сопротивления использовать измерительные мосты для получения значений индуктивности или ёмкости, затем вычислять их сопротивления с учётом частоты, затем, если это конденсатор, то X_C=R, а индуктивное сопротивление равно X_L+R (то есть, у катушки есть еще активное сопротивление, хоть и небольшое), а затем, если требуется, вычислять полное сопротивление.

На этом можно закончить знакомство с темой, как найти сопротивление тока или как найти сопротивление и вы теперь знаете, что это неправильный вопрос и теперь знаете, что у тока нет сопротивления.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Q = It E = расчеты QV Закон Ома V = IR исследующие факторы, влияющие на сопротивление Графические характеристики ВАХ диод омический проводник лампа накаливания igcse / gcse 9-1 Physics revision notes

Электричество 3: Закон Ома, экспериментальные исследования сопротивления

и I-V графики и расчеты с использованием I = V / R, Q = It и E = QV

Редакция Доктора Брауна по физике Банкноты

Подходит для курсов GCSE / IGCSE Physics / Science или их эквивалент

Что такое закон Ома? Как проводить расчеты по закону Ома / с?

Какие факторы влияют на стойкость цепь?

Как построить и использовать схему для исследовать закон Ома?

Как рассчитать количество эл. заряд движется по цепи?

Подиндекс этой страницы

1.Закон Ома, простая схема исследования и расчеты V = IR
2. Движение и единица заряда, кулон, расчеты с использованием Q = It
3. Возможная разница и передача электроэнергии, E = QV расчеты
4а. Электрическое сопротивление — задействованных факторов
4б. Изучение сопротивление провода при постоянной температуре, различной длины и ширины
4с.Изучение вольт-амперные характеристики провода — пояснение графика
4д. Расследование Вольт-амперная характеристика металлической лампы накаливания — график
4e. Изучение вольт-амперные характеристики диода — объяснение графика
См. Также ПРИЛОЖЕНИЕ 1 для обзора всей электроэнергии уравнения вам могут понадобиться

1а.Ома Закон (и упоминание других единиц, рассматриваемых в других разделах)

Закон Ома гласит, что ток через провод между двумя точками прямо пропорционален напряжению на две точки в цепи.
Он включает в себя самое фундаментальное уравнение что нужно знать для расчета электричества.
Математически это можно выразить как: я = V / R
перестановок: В = ИК и R = V / I
I = ток в амперах, амперах, А ; мера скорости потока электрического заряда.
В = разность потенциалов, п.д., вольт, В ; мера потенциальной энергии, передаваемой электрическому заряду течет.
Разность потенциалов в цепи это энергии, передаваемой на кулон электрического заряда , что течет между двумя точками в электрической цепи.
Кулон ( C ) — это единица электрического заряда (см. Q = Примечания к уравнению).
Передаваемая энергия рассчитывается от п.о. и количество электрического заряда ( Q ) перемещен p.d. в В (см. E = QV примечания к уравнениям).
R = сопротивление провода, Ом, Ом ; мера сопротивления проводника препятствовать поток заряда.
Чем больше сопротивление резистор, тем больше он сопротивляется и замедляет ток электричества.
Закон Ома означает, что R в этом уравнении — постоянная величина, не зависящая от величины протекающего электрического тока.
Закон правильно применяется к так называемому омическому проводники , где протекающий ток прямо пропорционален приложенная разность потенциалов, но некоторые резисторы не подчиняются этому закону, например нагретая нить лампочка.

1b.Просто эксперимент по измерению сопротивления отдельного компонента

Если вы настроили контур 31 (правая диаграмма), вы можете измерить сопротивление постоянного резистора [R].

Изменяя напряжение источника питания с помощью переменной резистора вы можете легко получить множество пар показаний p.d. (V) и текущий (А).

Затем используйте уравнение закона Ома (R = V / I), чтобы вычислить значение фиксированное сопротивление.

Затем вы можете усреднить значения R, рассчитанные для более надежный результат.

Более подробная информация приведена ниже, чтобы получить полную ВАХ графики, а также как получить сопротивление графическим методом.

Это базовая установка для исследования вольт-амперные характеристики любого компонента R.

1c. Примеры расчеты по Ому Закон V = IR

Q1 Когда стр.d. от 4,5 В приложен к сопротивлению, течет ток 0,5 А.
Какой номинал резистора?
R = V / I = 4,5 / 0,5 = 9,0 Ом
Q2 Сопротивление имеет значение 50 Ом.
Какой р.д. должен применяться через это чтобы через него протекал ток 5,0 А?
В = ИК = 5 x 50 = 250 В
3 квартал А п.d. 240 В подается на резистор нагревательного элемента сопротивлением 30 Ом.
Сколько тока проходит через обогреватель?
I = V / R = 240/30 = 8.0 А

4 квартал Три батареи на 1,5 В были подключены последовательно к трем лампочкам.
Если амперметр измерил ток 0,50 А, какое сопротивление у каждой лампочки?
I = V / R, поэтому R = V / I = (3 x 1.5) / 0,50 = 9,0 Ом
Так как общее сопротивление = сумма сопротивления, сопротивление каждой лампочки = 9,0 / 3 = 3.0 Ом
Q5

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

2. Движение заряда

2а. Расчет заряда, проходящего через точку в цепи Q = It

Ток (I в амперах) — скорость протекания электрического заряжать вокруг цепи.
Чем больше поток заряда в данный момент времени, тем больше электрический ток.
Скорость протекания электрического заряда измеряется в кулонах в секунду.
Вы можете рассчитать заряд, проходящий через точку в цепи в в данный момент времени по формуле
Q = Это
, где Q = электрический заряд в кулонах ( C ) — блок электрического заряда
I = текущий расход в амперах ( A ) и t = время ( с )
перестановок из Q = It, I = Q / т и t = Q / I
Ток в 1 А равен скорость потока заряда 1 Кл / с.

2b. Примеры расчетных вопросов с участием уравнение Q = It

Q1 Если ток 3,0 А проходит через прибор в течение 1 часа 30 минут, сколько электрического заряда передается в процессе?
Q = Оно, Q = 3,0 x 1,5 x 60 x 60 = 16 200 C = 1,62 х 10 ⁴ С
Q2 Если Заряд 9000 C проходит через точку в электрической цепи в 12.0 минут, какой текущий поток?
I = Q / t = 9000 / (12 x 60) = 9000/720 = 12,5 А
Q3 Сколько времени займет электрическая цепь в минутах и секундах ток 20.0 А передать 5000 С заряда?
t = Q / I = 5000/20 = 250 секунд = 4 минут и 10 секунд

Q4 Портативный компьютер зарядное устройство пропускает ток 1.20 А на 30 минут с выходом p.d. 15.0 В.
(a) Подсчитайте, сколько заряда перенесена в компьютерный аккумулятор.
Q = It = 1,2 х 30 х 60 = 2160 С
(b) Какое сопротивление зарядное устройство?
В = ИК, R = V / I = 15 / 1,2 знак равно 12,5 Ом
(c) Когда аккумулятор ноутбука полностью заряжено в нем хранит 3000 с.
Сколько времени потребуется, чтобы полностью заряжать разряженный аккумулятор?
Q = It, t = Q / I = 3000 / 1,2 = 2500 с (41 мин 40 с)
Q5

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

3. Возможная разница и передача энергии

3а.Введение в электрическую энергию перевод

Передача энергии на единицу заряда = разность потенциалов (p.d.) и расчеты на основе E = QV

В предыдущем разделе мы рассмотрели, как рассчитать количество заряда, движущегося в цепи, но ничего не говорит об энергии переведен.
Напоминания :
Электрические цепи, используемые термины, обозначения цепей, параллельные объяснение схем и последовательных схем
Разница потенциалов (стр.d. в вольт, В ) — энергия, передаваемая на единицу заряда в виде электрического заряд перемещается из одной точки в другую в электрической цепи.
Измеряется вольтметром, который всегда подключается параллельно через компонент схемы.
Передача электрического тока энергия
Подумайте обо всех электрических бытовые приборы, которыми вы пользуетесь — все они нуждаются в подаче энергии для работы!
Блок питания работает на заряжается и передает ему энергию.
Работа должна производиться на зарядке для увеличения его потенциальной энергии.
Электрический заряд измеряется в кулоны (К)
Заряд и его движение уже было рассмотрено в раздел 2 (Q = It).
Заряды передают энергию компонентов по мере их прохождения, выполняя работу против сопротивления компонент.
Если работа сделана, то энергия переведен.
Если электрический заряд испытывает разность потенциалов, этот заряд будет течь, передавая энергию.
Энергия поступает из энергоаккумулятора источник питания — аккумулятор, электросеть и т. Д.
Когда заряд проходит через любой п.d. Падение высвобождает энергию (с более высокого уровня потенциальной энергии на более низкий).
например в тонкой проволоке сопротивление , выделяется тепло.
Разница потенциалов между двумя баллов равна проделанной работе на единицу заряда.
разность потенциалов (В) = проделанная работа ( энергии передается в Дж) заряд (C)
т.е. 1 вольт соответствует 1 джоуля за кулон или V = J / C
Чем больше падение п.д., тем больше энергия передан, потому что заряд начинается с большим потенциалом энергия.
Следовательно, блок питания с источником большего размера р.д. (В) может подавать в схему на энергии больше на единицу электрического заряда ( кулон, В).
Чем больше p.d., тем больше энергии такое же количество электрический заряд может нести.

3b.Еще одно уравнение для расчета электрического передача энергии

В количество переносимой энергии можно рассчитать по формуле:
переданная энергия = заряд x потенциал разница.
E = QV (поэтому Q = E / V и V = E / Q )
E = передаваемая энергия в джоулях ( Дж )
Q = количество электрический заряд в кулонах ( C )
В = разность потенциалов ( В )
Отметив, что: V = E / Q = энергия, передаваемая на единицу заряда (J / C)

Попутно и несколько напоминаний:

Чем больше энергии передается в данном время, тем больше мощность устройства или электроприбора.
г. V говорит вам, сколько энергия, передаваемая на каждую единицу электрического заряда,
так, V = E / Q , (шт. J / C), см. Расчеты E = QV ниже).
Текущий I говорит вам, сколько заряд проходит заданную точку в цепи за единицу времени (кулонов в секунду, К / с ).
Это означает, что оба p.d. В и текущий I влияет на скорость передачи энергии устройству из накопителя электроэнергии в другие накопители энергии.
И несколько математических связей на основе раздела 2. Q = It, а здесь, в разделе 3, E = QV
Из Q = It и E = QV, подставив дает E = ItV,
так (i) E = IVt (I в A, t в с, В в вольтах)
Перестановка E = IVt дает IV = Е / т
Это соединяется с уравнения для мощности
(ii) Мощность = энергия переведено / время получено = E / t (Дж / с), и
( iii ) Мощность = ток x напряжение = P (Вт) = I (A) x V (В), P = IV
Из (ii) и (iii) E / t = IV, поэтому E = IVt , что является уравнением (i) !!!

3c.Расчет q на основе E = QV (иногда с участием других уравнений электричества)

Q1 Электродвигатель Модель автомобиля питается от аккумулятора 1,5 В.

Если 120 C заряда проходит через цепь двигателя в движущемся вагоне,
(а) сколько энергии передается?
E = QV = 120 x 1,5 = 180 Дж
(b) Опишите вероятный накопитель энергии меняется, когда машина работает.
Химическая потенциальная энергия запас батареи уменьшается и превращается в электрическую энергию.
Накопитель кинетической энергии автомобиль увеличивается из-за потери тепла от трения и звуковой энергии переданы в накопитель тепловой энергии окрестностей.

Q2 Какое количество заряд необходим для передачи 500 Дж энергии, если п.д.цепи 24,0 В?

E = QV, Q = E / V = 500/24 = 20,8 С (3 SF)

Q3 Какой потенциал разность требуется в цепи для передачи 2000 Дж энергии с заряд 50 кулонов?

E = QV, V = E / Q = 2000/50 = 40 В

4 квартал А 12.Батарея 0 В пропускает через лампу ток 2,0 А в течение 5 минут.

(a) Рассчитайте, сколько заряда прошло через лампу.
Q = It = 2 x 5 x 60 = 600 С
(b) Рассчитайте, сколько электроэнергии был перенесен лампой.
Два пути:
(i) E = QV = 600 x 12 = 7200 Дж, самый простой, но вы можете рассчитать его, не зная Q:
(ii) E = IVt = 2 x 12 x 5 x 60 = 7200 Дж

5 квартал Устройство имеет мощность 1.5 кВт и работает от сети 230 В.

Если прибор используется в течение 15 минут, сколько заряда прошло через цепь?
1,5 кВт ≡ 1500 Вт ≡ 1500 Дж / с
Общая переданная энергия = мощность x время = 1500 x 15 x 60 = 1 350 000 Дж
E = QV, поэтому Q = E / V = 1350 000/230 = 5870 C (3 SF)
Ответ можно рассчитать по другой маршрут
P = IV, I = P / V = 1500/230 = 6.522 А
Q = It = 6,522 x 15 x 60 = 5870 C (3 SF)

3d. Еще немного о разности потенциалов — действие двух последовательно соединенных резисторов

Схема 41 показывает два подключенных резистора. последовательно.

Справа показано, что происходит с p.d. по часовой стрелке по цепи (направление условного тока).

Повышается потенциальный запас аккумулятора разность зарядных потенциалов заряда до 12 В.

По мере прохождения заряда через 1-й резистор R ₁, он теряет энергию и п.о. падает на 8 В до п.п. из 4 В.

По мере прохождения заряда через 2-ю резистор R ₁, он снова теряет энергию и п.о. падает на 4 В до p.d. из 0 В.

Пока есть полная цепь, процесс повторяется.

Поскольку E = QV, выделяется вдвое больше энергии резистором R ₁ (p.d. 8 В), чем R ₂ (p.d. 4 В) для тот же ток.

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

4. Электрическое сопротивление — эксперименты по исследовать ВАХ различных сопротивлений и достоверность, или в противном случае — Закона Ома

4а. Что влияет на сопротивление провода? Сопротивление постоянный?

и s графиков вольт-амперных характеристик (ВАХ) объяснил
Сопротивление цепи зависит от несколько факторов:
(i) толщина сопротивления провод — для однокомпонентного резистора
(ii) длина сопротивления провод — для однокомпонентного резистора
(iii) если более одного сопротивления, они подключены последовательно или параллельно?
(iv) температура компонента действует как сопротивление
Раздел 4.описывает и объясняет несколько примеров графиков ВАХ — которые можно исследовать с помощью схемы 31 (справа)
На схеме 31 справа показано как можно исследовать изменение тока через сопротивление (или любой компонент) при изменении разности потенциалов.
Графики разности потенциалов тока используются, чтобы показать, как ток через компонент изменяется в зависимости от разности потенциалов на нем.
Сопротивление некоторых резисторов / компонентов действительно меняется. как действующий и п.д. изменения например диодная или лампа накаливания.
Узнайте, как и почему в разделах 4d. и 4e.

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

4b. Исследование электрического сопротивления провода — изменение длины или ширины

Схема 30 показывает, как исследовать сопротивление провода

Относительно тонкая проволока закреплена на каждый конец на линейке с разметкой в миллиметрах с помощью зажимов «крокодил».
Вам понадобится амперметр для измерения ток в амперах и вольтметр для измерения p.d. через провод в вольт.
Провод подключается в серии с аккумуляторным блоком питания, переключателем и амперметром для измерения силы тока течет по проводу в амперах.
Вольтметр , для измерения p.d, есть соединены параллельно через провод сопротивления.
Обратите внимание, что амперметр всегда подключается к последовательно с компонентом , но вольтметр всегда подключается параллельно по любому исследуемому компоненту.
Один конец провода, подключенного через вольтметр фиксированный (слева), но на другом конце есть зажим типа крокодил, который действует как подвижный точку контакта для размещения на различном расстоянии вдоль провода сопротивления от слева направо.
Замкните выключатель, чтобы замкнуть цепь и начать снимать показания.
Лучше всего открыть переключатель между показания, чтобы свести к минимуму риск нагрева провода.
Вы изменяете расстояние d (мм) от слева (0 мм) в точку дальше вправо и возьмите серию пар из п.d и текущие показания, например каждые 50 мм (можно работать в см, получается нет разницы!).
Используя закон Ома, вы вычисляете сопротивление в омах из уравнения R = V / I
Вы затем можно построить график зависимости сопротивления (Ом) от длины провода d (мм) — показано справа.
Вы должны найти график линейным с его начало координат x, y в точке 0,0.
Это означает, что сопротивление пропорционально длине провода .
Если не закрепить провод точно на 0 мм, график по-прежнему должен быть линейным, но начало линии не будет быть 0,0.
Если повторить эксперимент с провода разного диаметра, вы должны обнаружить, что градиент становится ниже, толще проволока.
Для провода той же длины сопротивление меньше толще проволока — хорошая аналогия — легкость, с которой вода течет через труба тонкого или большего диаметра.

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

4c. Изучение ток — напряжение характеристики провода

Это эксперимент по закону Ома

Схема 31 показывает, как исследовать зависимость I от V для сопротивления

Следствие направлено на поиск из …
… как ток течет через резистор меняются в зависимости от разности потенциалов на нем?
Постоянный резистор представляет собой ‘компонент’ в цепи и должен иметь постоянную температуру на протяжении всего эксперимента (см. ниже температура эффекты).
В этом случае простой проволочный резистор соединены последовательно с блоком питания и амперметром.
г. измеряется по фиксированному сопротивление с вольтметром,
Тем не мение, также подключенный последовательно, добавлен переменный резистор, так что вы можете удобно изменить разность потенциалов и тем самым изменить ток протекает через компонент.
Это позволяет собрать целую серию пар показаний I и V, с помощью которых можно построить подходящие графики — в этом случай V против I, но часто делается как I против V.
Используя переменный резистор, вы постепенно увеличивайте разность потенциалов на компоненте, принимая соответствие текущему чтению, например увеличиваясь на 0,5 В. Повторите каждый прочитав дважды и используйте среднее значение.
После этого можно поменять местами клеммы аккумулятора и повторить все показания.
Если построить p.d. по сравнению с текущим, график линейный , если он подчиняется закону Ома — тогда он называется ‘ омической проводник ‘.
Это я изобразил графиком вверху справа, а градиент равен сопротивлению в Ом .
Это соответствует закону Ома. уравнение V = IR , поэтому градиент равен R.
Если график остается линейным, сопротивление остается постоянным.
Этот график не представляет показания сняты после перестановки полюсов аккумулятора.
Однако показывает, как получить значение сопротивления графическим методом.
Это линейный график и фраза линейный компонент может использоваться.
Для таких компонентов, как провод, который не нагревается, вы должны получить линейный график p.d. (V) против I (A) с градиент R (Ω). (правый график).
Вы должны убедиться, что провод не сильно нагревается — если начинает нагреваться, сразу отключите резистор («выключите») и дайте ему остыть.
Если вы построите график зависимости I от V, градиент будет 1 / R (обратная величина сопротивление), линейный график .
Этот график показывает, что вы получаете построение всех данных, включая показания I-V, снятые после реверсирования клеммы аккумулятора.
График (1) является построенный на поперечной оси. Верхняя правая половина — это ваш первый набор результатов, затем вы переверните клеммы на источнике питания и повторите эксперимент дает нижнюю левую часть графика.
Обратите внимание, что вы получите только линейный график, если температура провода остается постоянной .
Когда ток (А) пропорционален к p.d (V) он описывается как омический провод (подчиняется закону Ома!).
С помощью схемы 31 вы можете проверить любой резистор или любой другой тип компонента схемы, и результаты обсуждается ниже, начиная с резюме факторов, влияющих на сопротивление.
Так, сопротивление омического проводника, например цепь компонент не изменяется независимо от того, проходит ли ток — постоянный градиент 1 / R для графика 1.
Это ожидаемые линейные графики для фиксированный резистор с использованием схемы 31 выше.
Думая против часовой стрелки на диаграмме, разные линии графика могут отображать убывающее сопротивление е.г. (i) резистивный провод становится короче при том же диаметре, или (ii) увеличение диаметра при фиксированной длине провода.
При постоянной температуре ток, протекающий через омический проводник прямо пропорционален разности потенциалов на это — уравнение В = IR или I = V / R .
Однако это только правда, так как линейный график, если температура не изменение.
Комментарии к переменным в этом частный эксперимент с законом Ома
Ток всегда определяется сочетание п.о. (В) и сопротивление R (Ом).
Независимая переменная — это что мы изменяем или контролируем в эксперименте — в этом случае вы можете считать его р.д. управляется переменным резистором.
Одно из соглашений — построить независимая переменная на оси x, а зависимая переменная на оси ось y.
Этот означает, что сопротивление R, является обратной величиной градиента — немного больше неудобно рассчитать сопротивление, чем на графике V в зависимости от I, где градиент — это сопротивление. Закон Ома: I = В / р.
Зависимая переменная — это то, что мы тестируем или измеряем в эксперименте, это ток I (A), который зависит от настройки переменного резистора, который, в свою очередь, контролирует разность потенциалов на резисторе.
Контрольные переменные — это то, что мы сохраняем то же самое во время эксперимента, чтобы убедиться, что это честный тест например в этом случае провода и температура сохраняются постоянная, НЕ должна изменяться — не меняйте провод и не позволяйте нагреть.

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

4г. Исследование вольт-амперных характеристик металла лампа накаливания

Когда электрический заряд проходит через высокое сопротивление, как тонкая металлическая нить лампы, она передает часть электроэнергия к накопителю тепловой энергии нити накала. Электрический заряд делает работают против сопротивления .
Схема 45 показывает, как можно исследовать характеристики разности токов и потенциалов нить лампочка.
Вольтметр подключен параллельно термистор, п.д. В измеряется в вольтах ( В ).
Переменный резистор позволяет варьировать п.д. и текущий поток.
Амперметр, подключенный последовательно, дает текущее значение I в амперах ( A ).
В прохождение тока нагревает нить накала и поднимается в температура вызывает повышение сопротивления . Итак, нить Лампа представляет собой неомический провод .
Этот «эффект нагрева» влияет на все резисторы.
По мере увеличения тока выделяется больше тепловой энергии, и нить накаливания становится все горячее и горячее, поэтому дальнейшее повышение температуры еще больше увеличивает сопротивление.
Уменьшает скорость увеличения тока с увеличение разности потенциалов .
Следовательно, градиент I-V кривая графика уменьшается, и все больше с увеличением температура — график 2. Это нелинейный график .
Если градиент меняется, тогда сопротивление меняется.
График (2) является построенный на поперечной оси.Верхняя правая половина — это ваш первый набор результатов, затем вы переверните клеммы на источнике питания и повторите эксперимент дает нижнюю левую часть графика.
Фраза нелинейная компонент может использоваться.
Когда ток (А) равен НЕ пропорциональная p.d (V) лампа накаливания описывается как неомический провод (не подчиняется закону Ома!).
У вас такой же график в форме треугольника. для термистор.
Теория — со ссылкой на схему металлической конструкции
Металлическая кристаллическая решетка состоит из неподвижных ионов и свободно движущихся электроны между ними. С повышением температуры ионы металлов колеблются сильнее. сильно, в котором электроны сталкиваются, и это препятствует прохождению электронов, уменьшая поток заряжать. По мере увеличения тока вибрации увеличиваются, вызывая больше электрической энергии, которая будет преобразована в тепло — увеличивая температура И сопротивление металлической нити, тем самым еще больше понижая ток.
Итак, увеличиваем i n по температуре увеличивает сопротивление лампы накаливания (или большинства других резисторы) и снижает ток, протекающий для заданного p.d.
Если резистор становится слишком горячим, ток почти не будет течь.
Есть одно важное исключение к этому «правилу», см. примечания к термистор, где сопротивление фактически падает с повышение температуры.
Лампа накаливания — лишь одна из многих примеры были энергии передается с пользой , НО есть всегда теряется тепловая энергия в накопителе тепловой энергии устройства и окрестности .
Нить часто изготавливается из металлический вольфрам, плавящийся при> 3400 ^o C и ярко светящийся при 2500 ^o C, но все равно испаряется очень медленно. Инертный газ например, добавляется аргон или азот, чтобы уменьшить это испарение — любое испаренные атомы вольфрама попадают в инертный (и, следовательно, неокисляющий) Ar или N ₂ молекул и, надо надеяться, снова конденсируются на нити.
См. Сохранение энергии, передача-преобразование энергии, эффективность — расчеты

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

4e. Исследование вольт-амперных характеристик диода

ток через диод течет только в одном направлении — см. график 3.
Сопротивление в обратном направлении очень высока — следовательно, это фактически «односторонняя» система.
Цепь 43 показывает, как можно исследовать вольт-амперная характеристика диода.
Вольтметр подключен параллельно термистор, п.д. В измеряется в вольтах ( В ).
Переменный резистор позволяет варьировать п.д. и текущий поток.
Амперметр, подключенный последовательно, дает текущее значение I в амперах ( A ).
А диод имеет очень высокое сопротивление в обратное направление .
Также существует порог в день. (например, 1,4 В) до того, как ток вообще протечет — внимательно посмотрите на график — есть короткий горизонтальный участок, прежде чем ток поднимется с нуля и со временем становится линейным.
Таким образом, вы получаете верхнюю правую часть графика 3 по сравнению с графиками 1 и 2 выше.
Это потому, что когда вы делаете экспериментируйте, используя схему, описанную выше, по изменению подключений, вы не обнаружите никаких текущих потоков при изменении p.d.
Его нелинейный график .
Если градиент меняется, то сопротивление меняется.
Когда ток (А) равен НЕ пропорциональный p.d (V), диод описывается как неомический провод (не подчиняется закону Ома!).
Фраза нелинейный компонент может быть использовано.
График (3) является построенный на поперечной оси. Верхняя правая половина — это ваш первый набор результатов, затем вы переверните клеммы на источнике питания и повторите эксперимент дает нижнюю левую часть графика.
Так как ток течет только в одну сторону через диод его можно использовать для преобразования переменного тока в постоянный текущий.

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

Практическая работа по помощь в развитии ваших навыков и понимания, возможно, включала следующее:

с использованием ламп накаливания и резисторов для исследования разности потенциалов — текущий характеристики,

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Важные определения, описания, формулы и ед.

Примечание: Вы можете / можете нет (но не волнуйтесь!), столкнулись со всеми этими терминами, это зависит как далеко продвинулась ваша учеба.В вашем курсе вам может не понадобиться каждая формула — решать вам.
V разность потенциалов ( p.d ., обычно называемая « напряжение ») — это движущий потенциал, который перемещает электрический заряд вокруг цепь — обычно электронов .
Возможная разница — это работа, выполненная в перемещение единицы заряда.
Показывает, сколько энергии передается за единицу заряда, когда заряд перемещается между двумя точками в цепи е.г. между выводами батареи.
г. в любой части цепи измеряется в вольтах, В .
Я ток — это скорость протекания электрического заряда в кулонов в секунду ( Кл / с, ), измеряется в амперах (амперы, A, ).
Количество переданного электрического заряда a give time = текущий поток в амперах x время в секундах
Формула соединения: Q = Оно , I = Q / t, t = Q / I, Q = перемещаемый электрический заряд кулонов ( C ), время т ( с )

R сопротивление в цепи, измеренное в Ом ( Ом ).
Сопротивление замедляет прохождение электрического заряда — он противодействует потоку электрического заряда .
Формула соединения: В = ИК , I = V / R, R = V / I (Это формула для Закон Ома)
П является мощность , передаваемая цепью = норма энергии передача ( Дж / с ) и измеряется в Вт ( Вт ).
Формула соединения: P = IV , I = P / V, V = P / I также P = I ² R (см. также P = E / t ниже)
E = QV , энергия, передаваемая количеством электрического заряда потенциалом разность вольт.
Переданная энергия
(джоулей) = количество электрического заряда (кулоны) x разность потенциалов (вольт)
Q = E / V, V = E / Q, E = передача энергии в джоулях ( Дж ), Q = перенесен электрический заряд ( C ), В = p.d. ( В )
E = Pt , P = E / t, t = E / P, где P = мощность ( Вт, ), E = переданная энергия ( Дж) , т = затраченное время ( с )
Передаваемая энергия в джоулях = мощность в ваттах x время в секундах
Формула связи: Поскольку E = Pt и P = IV, переданная энергия E = IVt

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

Что дальше?

Электричество и ревизия магнетизма индекс нот

1.Полезность электроэнергии, безопасность, передача энергии, расчеты затрат и мощности, P = IV = I ² R, E = Pt, E = IVt
2. Электрические схемы и как их рисовать, условные обозначения схем, параллельность схемы, объяснение последовательных схем
3. Закон Ома, экспериментальные исследования сопротивление, I-V графики, расчеты V = IR, Q = It, E = QV
4. Схемы устройств и как они используются? (е.г. термистор и LDR), соответствующие графики gcse Physical Revision
5. Подробнее о последовательных и параллельных цепях. электрические схемы, измерения и расчеты gcse физика
6. Электроснабжение «Национальной сети», экология вопросы, использование трансформаторов gcse примечания к редакции физики
7. Сравнение способов получения электроэнергии gcse Заметки о пересмотре физики (энергия 6)
8.Статическое электричество и электрические поля, использование и опасность статического электричества gcse примечания к редакции физики
9. Магнетизм — магнитные материалы — временные (индуцированные) и постоянные магниты — использует gcse физика
10. Электромагнетизм, соленоидные катушки, применение электромагнитов gcse примечания к редакции физики
11. Моторное воздействие электрического тока, электродвигатель, громкоговоритель, правило левой руки Флеминга, F = BIL
12.Эффект генератора, приложения, например генераторы производство электричества и микрофон gcse физика
ВСЕ мои GCSE Примечания к редакции физики
ИЛИ воспользуйтесь [GOGGLE ПОИСК]

версия IGCSE заметки по закону Ома исследования сопротивления V = IR Q = It вычисления KS4 физика Научные заметки на Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты GCSE руководство по физике примечания к закону Ома исследования сопротивления V = IR Q = It расчеты для школ, колледжей, академий, научных курсов, репетиторов, изображений рисунки-диаграммы для исследования сопротивления по закону Ома V = IR Q = Он вычисляет научные исправления примечания по Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты для пересмотра модулей физики примечания по темам физики, чтобы помочь в понимании Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты университетские курсы физики карьера в науке и физике вакансии в машиностроении технический лаборант стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA Заметки о пересмотре GCSE 9-1 по физике по закону Ома исследования сопротивления V = IR Q = It вычисления GCSE примечания к закону Ома исследования сопротивления V = IR Q = It расчеты Edexcel GCSE 9-1 физика наука примечания к редакции Исследование сопротивления по закону Ома V = IR Q = It расчеты для OCR GCSE 9-1 21 век научные заметки по физике об исследованиях сопротивления по закону Ома V = IR Q = Расчет OCR GCSE 9-1 Шлюз физики примечания к пересмотру исследований сопротивления по закону Ома V = IR Q = It вычисления WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science

ВЕРХ СТРАНИЦЫ и субиндекс

Как рассчитать средний балл

Средний балл (GPA), нам всем приходилось иметь дело с ними, и у вас, вероятно, есть такие вопросы, как:

Это слишком низко, чтобы попасть в эту великую школу?
Как поднять? У меня есть время?
Или, если вы похожи на многих студентов… Как вы вообще можете рассчитать эту чертову штуку?

Что ж, вот почему эта статья и наш опыт здесь, чтобы помочь.Мы здесь, чтобы разбить ерунду и помочь вам вычислить цифры, чтобы вы знали, на каком этапе учебы вы находитесь.
[adrotate banner = ”2 ″]

GPA Формула

Как рассчитывался средний балл успеваемости?

Мы все закатываем глаза, когда наши родители или бабушки и дедушки говорят: «Когда я был ребенком, все было проще…». Во многих случаях все было не проще или лучше, а просто иначе. В случае с образованием, тестами и средним баллом оказывается, что они правы. В свое время средний академический балл рассчитывался по простой шкале: A = 4, B = 3, C = 2, D = 1 и F = 0.Любой, у кого есть положительный показатель IQ, может быстро вычислить свой средний балл в уме.

Те дни прошли.
[adrotate banner = ”3 ″] Да, день, когда нужно было упростить и упростить оценку, прошел, оставив после себя беспорядок. Теперь у вас, счастливчиков, есть четыре, да ЧЕТЫРЕ, разных способа на выбор при расчете вашего среднего балла. О, и ваша удача на этом не заканчивается. Есть не только четыре способа рассчитать ваш средний балл, но и способ его усреднения может варьироваться от штата к штату или от города к городу.Я знаю, весело, правда?

Мы не можем слишком сильно жаловаться, потому что помните, дедушка прошел две мили вверх по холму в обе стороны по снегу, чтобы добраться до школы!

Не стоит волноваться, мы собираемся показать вам, что все это значит, и как получить нужный номер. Таким образом, вы можете выяснить, будете ли вы подавать заявление в колледж или в Burger King.

Простой GPA

Помимо 8-дорожечных лент, еще одной устаревшей вещью, которую ваши родители использовали в молодости, была старая добрая буквенная система оценок, также известная как простой средний балл.В простейшей форме A = 4, B = 3, C = 2, D = 1, F = 0. Для каждого класса вы присваиваете правильный номер буквенной оценке, складываете все свои оценки и делите их на количество пройденных вами классов.

Немного менее простой GPA

Для школ, которые хотят сделать это лишь немного более раздражающим, они иногда расширяют простой средний балл, добавляя + или — к вашему письму. Это означает, что вам, возможно, придется достать калькулятор. Я знаю, что это жестокая система.

Если предположить, что A — идеальная оценка, а в некоторых школах это так, то новая шкала будет:

По этой шкале идеальный средний балл равен 4,0. Если вы предполагаете, что A + лучше, чем идеальный A, а это делают некоторые школы, шкала, которую вы используете, будет следующей:

По этой шкале идеальный средний балл равен 4,33.

Взвешенный средний балл

Некоторые учебные заведения предпочитают действительно повышать уровень своего среднего балла. Эй, они должны усложнить задачу, иначе ты этого не заслужил.Следующая кривая в игре с GPA — это идея о том, что количество кредитов за каждый курс определит, насколько сильно это повлияет на ваш GPA. Многие школы учитывают количество кредитов за каждый курс, что означает, что класс с 4 зачетами дороже, чем класс с 2 зачетами.

Предположим, ваше расписание в младший год выглядело примерно так:

Глядя на вышесказанное, мы видим три вещи.

Вы, скорее всего, умный тип, и ваша спортивная карьера далеко не продвинется…
Вы заработали 13 кредитов за год.
Число в скобках означает, что ваша буквенная оценка не взвешена.

Чтобы узнать свой средний балл по кредитным часам, выполните следующие действия:

Умножьте каждую числовую оценку на количество кредитов, полученных за курс
Сложите эти числа
Разделите 45 на общее количество полученных вами кредитов, в данном примере 13.
Ваш средний балл по кредитным часам = 3,46

Для сравнения, если бы вы взвесили эти оценки, используя метод Simple GPA, описанный выше, ваш средний балл составил бы 3.29.

Взвешивание вашего среднего балла с классами AP / IB / Honor

Для тех из вас, кто слишком успешен и будет добавлять классы AP, Honors или IB в свое расписание, прежде всего, браво в отношении амбиций. Во-вторых, вам нужно будет произвести дополнительные вычисления, но вы, вероятно, не против, будучи ребенком, который посещает классы AP. Стойте, преуспевающий, geeky — это новая сексуальная!

Тем не менее, важно проконсультироваться с вашей школой, чтобы узнать точные правила (некоторые учащиеся должны сдать и набрать 4 или 5 баллов на экзамене Advanced Placement, прежде чем их оценка будет учтена в их среднем балле) для вашей школы.

A Типичный масштаб может выглядеть так:

Давайте посмотрим на табель успеваемости, чтобы увидеть, как он работает (математика такая же, как в первом примере), взвешивая ТОЛЬКО классы AP, а НЕ баллы:

Давайте посмотрим на табель успеваемости, чтобы увидеть, как он работает (математика такая же, как в первом примере). Используя простой метод GPA, указанный выше, ваш средний балл, взвешенный по вашим классам AP, составит:

Для сравнения, использование простой шкалы GPA и описанного выше метода даст вам средний балл:

Взвешивание вашего среднего балла с кредитными часами и AP / IB / Honors

Наконец, давайте воспользуемся той же табель успеваемости, что и в приведенном выше примере, только на этот раз мы соберем все воедино и учтем кредитные часы И кредит для классов AP:

Все это может показаться очень скучным, и мы это понимаем.Изучение того, что означает средний балл, может показаться пустой тратой времени, не говоря уже о его подсчете, но вы быстро поймете, насколько это полезно.

Ваш средний балл успеваемости свидетельствует не только о вашей трудовой этике, но и о вашей приверженности обучению. Конечно, это не означает, что вы должны иметь 4.0, чтобы поступить в колледж, при приеме во внимание принимается множество переменных, но это имеет значение. В конце концов, если вы не относитесь серьезно к своему образованию, зачем кому-то еще?

Расчет количества пластин / труб / полос заземления (Часть 3)

Вычислить мин.Площадь поперечного сечения заземляющего проводника:

Площадь поперечного сечения заземляющего проводника согласно IS 3043
Площадь поперечного сечения заземляющего проводника (A) = (Если x√t) / K
Где t = текущее время отказа (секунды).
K = Материальная постоянная.
Пример:
Расчет площади поперечного сечения проводника заземления GI для системы имеет ток повреждения 50 кА в течение 1 секунды. Коррозия будет 1.0% в год и количество лет для замены составляет 20 лет.
Площадь поперечного сечения заземляющего проводника (A) = (Если x√t) / K
Здесь Если = 50000 А
T = 1 секунда
K = 80 (константа материала, для GI = 80, меди K = 205, алюминия K = 126).
Площадь поперечного сечения заземляющего проводника (А) = (50000 × 1) / 80
Площадь поперечного сечения проводника заземления GI (A) = 625 кв. Мм
Допуск на коррозию = 1,0% в год и количество лет до замены, скажем, = 20 лет
Общая сумма пособия = 20 x 1.0% = 20%
Коэффициент безопасности = 1,5
Требуемый размер заземляющего проводника = площадь поперечного сечения x общий допуск x коэффициент безопасности
Требуемый размер заземляющего проводника = 1125 кв. Мм, скажем, 1200 кв. Мм
Следовательно, рассматривается полоса GI 1Nox12x100 мм или полоса GI 2Nox6 x 100 мм

Простое правило для расчета количества заземляющих стержней:

Приблизительное сопротивление заземления стержневых / трубных электродов можно рассчитать с помощью
Сопротивление заземления электродов стержня / трубы R = K x ρ / L
где ρ = удельное сопротивление земли в омметрах
L = длина электрода в измерителе.
d = Диаметр электрода в измерителе.
K = 0,75, если 25
K = 1, если 100
K = 1,2 л / л, если 600
Количество электродов при определении по формуле R (d) = (1,5 / N) x R
Где R (d) = Желаемое сопротивление заземления
R = сопротивление одиночного электрода
N = количество электродов, установленных параллельно на расстоянии от 3 до 4 метров.
Пример:
Рассчитайте сопротивление заземляющей трубы и количество электродов, чтобы получить сопротивление заземления 1 Ом, удельное сопротивление почвы ρ = 40, длину = 2.5 метров, диаметр трубы = 38 мм.
Здесь L / d = 2,5 / 0,038 = 65,78, поэтому K = 0,75
Сопротивление заземления трубных электродов R = K x ρ / L = 0,75 × 65,78 = 12 Ом
Сопротивление заземления одного электрода составляет 12 Ом.
Чтобы получить сопротивление заземления 1 Ом, общее необходимое количество электродов = (1,5 × 12) / 1 = 18 Нет

Расчет сопротивления и количества заземляющих стержней:

Ссылка: Согласно странице Справочника линий передачи сверхвысокого напряжения: 290 и Справочнику по передаче и распределению электроэнергии Westinghouse Electric Corporation, Раздел-I Страница: 570-590.
Сопротивление заземления одинарных стержней: R = ρx [ln (2L / a) -1] / (2 × 3,14xL)
Сопротивление заземления параллельных стержней: R = ρx [ln (2L / A] / (2 × 3,14xL)
Где L = длина стержня в измерителе заземления,
a = измеритель радиуса стержня
ρ = удельное сопротивление земли, Ом — метр
А = √ (осьS)
S = Измеритель разделения стержней

Фактор, влияющий на сопротивление заземления:

Код NEC требует минимальной длины заземляющего электрода 2.5 метров (8,0 футов) до контакта с почвой. Но есть несколько факторов, которые влияют на сопротивление заземления системы заземления:
Длина / глубина заземляющего электрода : удвоить длину, снизить сопротивление заземления до 40%.
Диаметр заземляющего электрода : диаметр в два раза больше, сопротивление заземления ниже всего на 10%.
Количество заземляющих электродов : для повышения эффективности размещайте дополнительные электроды, как минимум, равной глубине заземляющих электродов.
Конструкция системы заземления : одиночный заземляющий стержень к пластине заземления.

Размеры заземляющих проводов GI для различного оборудования:

№	Оборудование	Размер заземляющей полосы
1	Распределительное устройство HT, конструкции, кабельные лотки и ограждение, рельсы, ворота и стальная колонна	55 X 6 мм (GI)
2	Разрядник освещения	25 X 3 мм (медь)
3	Панель ПЛК	25 X 3 мм (медь)
4	DG и нейтраль трансформатора	50X6 мм (медь)
5	Корпус трансформатора	50X6 мм (GI)
6	Панель управления и реле	25 X 6 мм (GI)
7	Панель освещения и местная панель	25 X 6 мм (GI)
8	Распределительный щит	25 X 6 мм (GI)
9	Мотор до 5.5 кВт	4 мм2 (GI)
10	Двигатель от 5,5 кВт до 55 кВт	25 X 6 мм (GI)
11	Двигатель от 22 кВт до 55 кВт	40 X 6 мм (GI)
12	Мотор выше 55 кВт	55 X 6 мм (GI)

Выбор системы заземления:

Установок / Isc Мощность	Требуемое значение IR	Тип почвы / удельное сопротивление	Система Земли
Домашнее заземление / 3кА	8 Ом	Обычный грунт / до 50 Ом	Одиночный электрод
		Песчаная почва / от 50 до 2000 Ом	Одиночный электрод
		Каменистый грунт / более 2000 Ом-метр	Несколько электродов
Торговое помещение, Офис / 5кА	2 Ом	Обычный грунт / до 50 Ом	Одиночный электрод
		Песчаный грунт / от 50 до 2000 Ом	Несколько электродов
		Каменистый грунт / более 2000 Ом-метр	Несколько электродов
Трансформаторы, заземление подстанции, оборудование ЛН / 15кА	менее 1 Ом	Обычный грунт / до 50 Ом	Одиночный электрод
		Песчаный грунт / от 50 до 2000 Ом	Несколько электродов
		Каменистый грунт / более 2000 Ом-метр	Несколько электродов
LA, Сильноточное оборудование./ 50кА	менее 1 Ом	Обычный грунт / до 50 Ом	Одиночный электрод
		Песчаный грунт / от 50 до 2000 Ом	Несколько электродов
		Каменистый грунт / более 2000 Ом-метр	Несколько электродов
PRS, UTS, RTU, ЦОД и др. / 5KA	менее 0,5 Ом	Обычный грунт / до 50 Ом	Одиночный электрод
		Песчаный грунт / от 50 до 2000 Ом	Несколько электродов
		Каменистый грунт / более 2000 Ом-метр	Несколько электродов

Размер заземляющего проводника:

Ссылка IS 3043 и Справочник по BS 7671: Правила электропроводки Ли, составленный Тревором Э.Метки.

Размер заземляющего проводника
Площадь фазового проводника S (мм2)	Площадь заземляющего проводника (мм2) из того же материала, что и фазовый провод	Площадь заземляющего проводника (мм2), если он не из того же материала, что и фазовый провод
S <16 мм2	S	SX (k1 / k2)
16 мм2	16 мм2	16X (k1 / k2)
S> 35 мм2	S / 2	SX (k1 / 2k2)
K1 — значение проводника фазы, k2 — значение проводника заземления
Значение K для GI = 80, Alu = 126, Cu = 205 для 1 секунды

Стандартная полоса / пластина / труба / провод заземления Масса:

Заземляющая полоса GI:

Размер (мм2)	Масса
20 x 3	500 г на метр
25 x 3	600 г на метр
25 x 6	1/200 кг на метр
32 x 6	1/600 кг на метр
40 x 6	2 кг на метр
50 х 6	2/400 кг на метр
65 х 10	5/200 кг на метр
75 х 12	7/200 кг на метр

Заземляющая пластина GI:

Пластина	Масса
600 x 600 x 3 мм	10 кг Прил.
600 x 600 x 4 мм	12 кг Прил.
600 x 600 x 5 мм	15 кг Прил.
600 x 600 x 6 мм	18 кг Прил.
600 x 600 x 12 мм	36 кг Прил.
1200 x 1200 x 6 мм	70 кг Прил.
1200 x 1200 x 12 мм	140 кг Прил.

Трубка заземления GI:

Труба	Масса
длиной 3 метра BISE	5 кг Прил.
3 метра длинное BISE	9 кг Прил.
4,5 метра (15 футов длиной BISE)	5 кг Прил.
4,5 метра (15 футов длиной BISE)	9 кг Прил.
4,5 метра (15 футов длиной BISE)	Приложение 14 кг

Провод заземления GI:

Пластина	Масса
6 Swg	5 метров в 1 кг
8 Swg	9 метров в 1 кг

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

О Jignesh.Parmar (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар закончил M.Tech (Power System Control), B.E (Electric). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электроэнергии, технического обслуживания и электрических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение).

Что такое электрическое сопротивление проводника

Формула для расчета сопротивления проводника

Удельное сопротивление различных материалов

Зависимость сопротивления от температуры

Практический пример расчета сопротивления проводника

Влияние геометрических размеров на сопротивление

Расчет сопротивления для проводников сложной формы

Параллельное и последовательное соединение проводников

Практические рекомендации по выбору проводников

Измерение сопротивления проводников

Заключение

Формула сопротивления проводника: его расчет и нахождения

Описание явления

Единицы измерения

Расчет

Формула

Удельное сопротивление проводника: формула, сопротивление разных материалов

Что это такое

В чем измеряется

Формула как найти

От чего зависит

Удельное сопротивление разных материалов

Как рассчитать сопротивление провода: подробная инструкция

Ответ читателю

Теория и практика

Рассчитываем сопротивление

Удельное сопротивление. Реостаты — урок. Физика, 8 класс.

Электрический проводник. Сопротивление, сечение, длина

Расчет сопротивления электрического проводника

Расчет длины электрического проводника

Расчет сечения электрического проводника

Как найти сопротивление силы тока

Как найти сопротивление в цепях постоянного тока

Как найти сопротивление с помощью омметра

Как вычислить сопротивление проводника

Как найти сопротивление в цепях переменного тока

Поделиться ссылкой:

Похожее

Как рассчитать средний балл

GPA Формула

Расчет количества пластин / труб / полос заземления (Часть 3)

Вычислить мин.Площадь поперечного сечения заземляющего проводника:

Площадь поперечного сечения заземляющего проводника (A) = (Если x√t) / K

Простое правило для расчета количества заземляющих стержней:

Сопротивление заземления электродов стержня / трубы R = K x ρ / L

Количество электродов при определении по формуле R (d) = (1,5 / N) x R

Расчет сопротивления и количества заземляющих стержней:

Сопротивление заземления одинарных стержней: R = ρx [ln (2L / a) -1] / (2 × 3,14xL)

Сопротивление заземления параллельных стержней: R = ρx [ln (2L / A] / (2 × 3,14xL)

Фактор, влияющий на сопротивление заземления:

Размеры заземляющих проводов GI для различного оборудования:

Размер заземляющего проводника:

Стандартная полоса / пластина / труба / провод заземления Масса:

Заземляющая пластина GI:

Трубка заземления GI:

Провод заземления GI:

Нравится:

Связанные

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ