Расчет цепи онлайн: Расчет электрической цепи постоянного тока

Расчёт электрических цепей онлайн | FaultAn.ru

На сайте появилась программа для расчёта установившихся режимов электрических цепей по законам ТОЭ. На настоящий момент реализованы методы расчёта по законам Ома, по законам Кирхгофа, по методу узловых потенциалов, методу контурных токов, методу эквивалентного генератора. Также программа позволяет рассчитать эквивалентное сопротивление цепи относительно источника питания. Программа позволяет нарисовать схему, задать параметры её элементов и рассчитать схему. В результате формируется текстовое описание порядка расчёта, рассчитывается баланс мощностей и строятся векторные диаграммы.

Рисование схемы производится путём перетаскивания элементов методом drag-and-drop из боковой панели и последующим соединением выбранных элементов.

В боковой панели доступны следующие элементы с задаваемыми параметрами:

Инструкция по применению программы приведена здесь.

Методы расчёта

После завершения рисования схемы при нажатии кнопки «Расчёт» запускается расчёт электрической цепи. Программа анализирует исходную схему и при выявлении каких-либо ошибок сообщает об этом. При успешном анализе схемы запускается расчёт по методам ТОЭ.

Расчёт по закону Ома

Расчёт по закону Ома осуществляется для одноконтурных схем. Используемая методика расчёта приведена здесь.

Пример схемы и расчёт:

Исходные данные и схема:

• E1:
  • Номер элемента: 1
  • Амплитудное значение: 100 В
  • Начальная фаза: 0
• R1:
  • Номер элемента: 1
  • Сопротивление, Ом: 1

После нажатия кнопки «Расчёт» формируется решение:

В исходной схеме только один контур. Рассчитаем её по закону Ома.

Согласно закону Ома, ток в замкнутой цепи равен отношению ЭДС цепи к сопротивлению. Составим уравнение, приняв за положительное направление тока $ \underline{I} $ направление источника ЭДС $ \underline{E}_{1} $:

$$ R_{1}\cdot \underline{I} = \underline{E}_{1} $$

Подставим в полученную систему уравнений значения сопротивлений и источников и получим:

$$ 1.0\cdot \underline{I}=100 $$

Отсюда искомый ток в цепи равен

$$ \underline{I} = 100\space \textrm{А}$$

Расчёт по законам Кирхгофа

Для многоконтурных схем расчёт осуществляется по законам Кирхгофа. Используемая методика расчёта приведена здесь.

Пример схемы и расчёт:

Исходные данные и схема:

• E1:
  • Номер элемента: 1
  • Амплитудное значение: 100 В
  • Начальная фаза: 0
• R1:
  • Номер элемента: 1
  • Сопротивление, Ом: 1
• L1:
  • Номер элемента: 1
  • Сопротивление, Ом: 1
• C1:
  • Номер элемента: 1
  • Сопротивление, Ом: 1

После нажатия кнопки «Расчёт» на исходной схеме появляется нумерация узлов и формируется решение:

Рассчитаем схему по законам Кирхгофа.

В данной схеме: узлов − 2 , ветвей − 3, независимых контуров − 2.

Произвольно зададим направления токов в ветвях и направления обхода контуров.

Принятые направления токов:
Ток $ \underline{I}_{1} $ направлен от узла ‘2 у.’ к узлу ‘1 у.’ через элементы $ \underline{E}_{1} $, $ R_{1} $.
Ток $ \underline{I}_{2} $ направлен от узла ‘1 у.’ к узлу ‘2 у.’ через элементы $ L_{1} $.
Ток $ \underline{I}_{3} $ направлен от узла ‘1 у.’ к узлу ‘2 у.’ через элементы $ C_{1} $.

Принятые направления обхода контуров:
Контур №1 обходится через элементы $ \underline{E}_{1} $, $ R_{1} $, $ L_{1} $ в указанном порядке.
Контур №2 обходится через элементы $ L_{1} $, $ C_{1} $ в указанном порядке.

Составим уравнения по первому закону Кирхгофа. При составлении уравнений «втекающие» в узел токи будем брать со знаком «+», а «вытекающие» − со знаком «−».

Количество уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа, равно $ N_\textrm{у} − 1 $, где $ N_\textrm{у} $ − число узлов. Для данной схемы количество уравнений по первому закону Кирхгофа равно 2 − 1 = 1.

Составим уравнение для узла №1:

$$ \underline{I}_{1} − \underline{I}_{2} − \underline{I}_{3} = 0 $$

Составим уравнения по второму закону Кирхгофа. При составлении уравнений положительные значения для токов и ЭДС выбираются в том случае, если они совпадают с направлением обхода контура.

Количество уравнений, составляемых по второму закону Кирхгофа, равно $ N_\textrm{в} − N_\textrm{у} + 1 $, где $ N_\textrm{в} $ — число ветвей. Для данной схемы количество уравнений по второму закону Кирхгофа равно 3 − 2 + 1 = 2.

Составим уравнение для контура №1:

$$ R_{1}\cdot \underline{I}_{1} + jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2}=\underline{E}_{1} $$

Составим уравнение для контура №2:

$$ jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2} − (−jX_{C1})\cdot \underline{I}_{3}=0 $$

Объединим полученные уравнения в одну систему, при этом перенесём известные величины в правую сторону, оставив в левой стороне только составляющие с искомыми токами. Система уравнений по законам Кирхгофа для исходной цепи выглядит следующим образом:

$$ \begin{cases}\underline{I}_{1} − \underline{I}_{2} − \underline{I}_{3} = 0 \\ R_{1}\cdot \underline{I}_{1}+jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2} = \underline{E}_{1} \\ jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2}−(−jX_{C1})\cdot \underline{I}_{3} = 0 \\ \end{cases} $$

Подставим в полученную систему уравнений значения сопротивлений и источников и получим:

$$ \begin{cases}\underline{I}_{1} − \underline{I}_{2} − \underline{I}_{3}=0 \\ \underline{I}_{1}+ j \cdot \underline{I}_{2}=100 \\ j \cdot \underline{I}_{2}+ j \cdot \underline{I}_{3}=0 \\ \end{cases} $$

Решим систему уравнений и получим искомые токи:

$$ \underline{I}_{1} = 0 $$

$$ \underline{I}_{2} = −100j $$

$$ \underline{I}_{3} = 100j $$

Рекомендуемые записи

Онлайн программа Расчёт размера длины цепи

	Нашли ошибку? Пожалуйста сообщите
Укажите значения по документации (умолчанию / СТОК) или же значения которые установлены сейчас на мотоцикле
Выберите шаг цепи (тип цепи)	тип: 530 шаг: 15.875тип: 215 шаг: 7тип: 219 шаг: 7.774тип: 350 шаг: 9.525тип: 415 шаг: 12.7тип: 420 шаг: 12.7тип: 428 шаг: 12.7тип: 520 шаг: 15.875тип: 525 шаг: 15.875тип: 530 шаг: 15.875тип: 630 шаг: 19.05тип: 632 шаг: 19.05
Размер передней звезды (кол-во зубов)	15891011121314151617181920212223242526272829
Размер задней звезды (кол-во зубов)	49222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119
Количество звеньев цепи	104161820222426283032343638404244464850525456586062646668707274767880828486889092949698100102104106108110112114116118120122124126128130132134136138140142144146148150152154156158160162164166168170172174176178180182184186188190192194196198200202204206208210212214216218220222224226228230232234236238240242244246248250252254256258260262264266268270272274276278280282284286288290292294296298
Укажите желаемые / подбираемые / новые значения
Выберите шаг цепи (тип цепи)	тип: 530 шаг: 15.875тип: 215 шаг: 7тип: 219 шаг: 7.774тип: 350 шаг: 9.525тип: 415 шаг: 12.7тип: 420 шаг: 12.7тип: 428 шаг: 12.7тип: 520 шаг: 15.875тип: 525 шаг: 15.875тип: 530 шаг: 15.875тип: 630 шаг: 19.05тип: 632 шаг: 19.05
Размер передней звезды (кол-во зубов)	17891011121314151617181920212223242526272829
Размер задней звезды (кол-во зубов)	52222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119

Расчет электрической цепи: онлайн кальлкулятор

Студенты, которые проходят курс ТОЭ или практикующие инженеры так или иначе должны знать, как рассчитать электрическую цепь. Это несложный, но кропотливый процесс, который требует повышенной внимательности, ведь нужно учесть множество формул, знаков и размерностей. К тому же метод расчета зависит от рода тока, наличия нелинейных элементов или реактивных мощностей. Давайте рассмотрим, что нужно для самостоятельных вычислений, а также как выполнить расчет электрической цепи, используя онлайн калькулятор.

В простейшем случае результатом расчетов является вычисление электрической мощности и её коэффициента (cos Ф). Однако иногда необходимо знать эквивалентное сопротивление элементов нагрузки, эти данные вы можете получить онлайн с помощью нашего калькулятора, когда известно напряжение:

Рассмотрим, как рассчитать электрическую цепь. Для начала нужно вспомнить законы или правила Кирхгофа:

1. Сумма токов в узле цепи равна нулю. Простыми словами – сколько электричества вошло, столько и вышло через точку соединения нескольких ветвей.
2. Сумма ЭДС равна сумме падений напряжения в замкнутом контуре.

Кроме этого нам понадобится Закон Ома, базовые сведения о работе с комплексными числами, понятия активного и реактивного сопротивления и мощности. Комплексные числа в теоретических основах электротехники занимают значимое место во многих задачах, и если нет специализированных калькуляторов, то работа с ними очень затруднительна.

Также полезно знать о том, что работу любой элетросхемы можно представить в виде векторной диаграммы, тогда углы отклонения токов и напряжений зависят от рода нагрузки. При резистивной они направлены в одну сторону, а при индуктивной, емкостной или смешанной – отклонены друг от друга. Угол отклонения используется при вычислении коэффициентов мощности.

Надеемся, предоставленный онлайн калькулятор для расчета электроцепи был для вас полезным! Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей.

Онлайн калькулятор закона Ома для участка цепи

Рад приветствовать тебя, дорогой читатель, в этой первой статье моего блога! Ее я посвятил самому основному закону, который должен хорошо понимать современный человек, работающий с электричеством.

Мой онлайн калькулятор закона Ома создан для участка цепи. Он значительно облегчает электротехнические расчеты в домашней проводке, подходит для цепей переменного и постоянного тока.

Им просто пользоваться: прочти правила ввода данных и работай!

Содержание статьи

Правила работы на калькуляторе

В быту нас интересуют, как правило, четыре взаимосвязанных характеристики электричества:

1. напряжение;
2. ток;
3. сопротивление;
4. или мощность.

Если тебе известны две величины, входящие в закон Ома (U, R, I), то вводи их в соответствующие строки, а оставшийся параметр и мощность будут вычислены автоматически.

Будь внимательным, чтобы не допустить ошибки.

Все значения надо заполнять в одной размерности: амперы, вольты, омы, ватты без использования обозначений дольности или кратности.

Осуществить переход к ним тебе поможет наглядная таблица.

Онлайн калькулятор закона Ома

Простые примеры расчета

Бытовая сеть переменного тока

Пример №1. Проверка ТЭНа.

В стиральную машину встроен трубчатый электронагреватель 1,25 кВт на 220 вольт. Требуется проверить его исправность замером сопротивления.
По мощности рассчитываем ток и сопротивление.

I = 1250 / 220 = 5,68 А; R = 220 / 5,68 = 38,7 Ом.

Проверяем расчет сопротивления калькулятором по току и напряжению. Данные совпали. Можно приступать к электрическим замерам.

Пример №2. Проверка сопротивления двигателя

Допустим, что мы купили моющий пылесос на 1,6 киловатта для уборки помещений. Нас интересует ток его потребления и сопротивление электрического двигателя в рабочем состоянии. Считаем ток:

I = 1600 / 220 = 7,3 А.

Вводим в графы калькулятора напряжение 220 вольт и ток 7,3 ампера. Запускаем расчет. Автоматически получим данные:

• сопротивление двигателя — 30,1 Ома;
• мощность 1600 ватт.

Цепи постоянного тока

Рассчитаем сопротивление нити накала галогенной лампочки на 55 ватт, установленной в фаре автомобиля на 12 вольт.

Считаем ток:

I = 55 / 12 = 4,6 А.

Вводим в калькулятор 12 вольт и 4,6 ампера. Он вычисляет:

• сопротивление 2,6 ома.
• мощность 5 ватт.

Здесь обращаю внимание на то, что если замерить сопротивление в холодном состоянии мультиметром, то оно будет значительно ниже.

Это свойство металлов позволяет создавать простые и относительно дешевые лампы накаливания без сложной пускорегулирующей аппаратуры, необходимой для светодиодных и люминесцентных светильников.

Другими словами: изменение сопротивления вольфрама при нагреве до раскаленного состояния ограничивает возрастание тока через него. Но в холодном состоянии металла происходит бросок тока. От него нить может перегореть.

Для продления ресурса работы подобных лампочек используют схему постепенной, плавной подачи напряжения от нуля до номинальной величины.

В качестве простых, но надежных устройств для автомобиля часто используется релейная схема ограничения тока, работающая ступенчато.

При включении выключателя SA сопротивление резистора R ограничивает бросок тока через холодную нить накала. Когда же она разогреется, то за счет изменения падения напряжения на лампе HL1 электромагнит с обмоткой реле KL1 поставит свой контакт на удержание.

Он зашунтирует резистор, чем выведет его из работы. Через нить накала станет протекать номинальный ток схемы.

Полезная информация для начинающего электрика

Как использовать закон Ома на практике

Почти два столетия назад в далеком 1827 году своими экспериментами Георг Ом выявил закономерность между основными характеристиками электричества.

Он изучил и опубликовал влияние сопротивления участка цепи на величину тока, возникающего под действием напряжения. Ее удобно представлять наглядной картинкой.

Любую работу всегда создает трудяга электрический ток. Он вращает ротор электрического двигателя, вызывает свечение электрической лампочки, сваривает или режет металлы, выполняет другие действия.

Поэтому ему необходимо создать оптимальные условия: величина электрического тока должна поддерживаться на номинальном уровне. Она зависит от:

1. значения приложенного к цепи напряжения;
2. сопротивления среды, по которой движется ток.

Здесь напряжение, как разность потенциалов приложенной энергии, является той силой, которая создает электрический ток.

Если напряжения не будет, то никакой полезной работы от подключённой электрической схемы не произойдёт из-за отсутствия тока. Эта ситуация часто встречается при обрыве, обломе или отгорании питающего провода.

Сопротивление же решает обратную для напряжения задачу. При очень большой величине оно так ограничивает ток, что он не способен совершить никакой работы. Этот режим применяется у хороших диэлектриков.

Примеры из жизни

№1: выключатель освещения разрывает цепь электрических проводов, по которым напряжение добирается до лампочки.

Между контактами образуется воздушный зазор. Он отличный изолятор, исключающий движение тока по осветительному прибору.

№2: клеммы розетки, как источника напряжения, замкнули между собой без сопротивления короткой проволокой. В этой ситуации создается короткое замыкание.

Ток КЗ способен сжечь электропроводку, вызвать пожар в квартире. Поэтому от таких ситуаций существует только одно спасение: использование защит, способных максимально быстро отключить питающее напряжение.

Для бытовой сети это функция автоматических выключателей или предохранителей, о работе которых я буду рассказывать в других статьях.

Используя сопротивление, следует понимать, что оно, само по себе, не вечно: обладая резервом противостояния приложенной энергии, оно может его израсходовать, не справиться со своей задачей и сгореть.

Поэтому для сопротивления вводится понятие мощности рассеивания, которая надежно отводится во внешнюю среду. Если тепловая энергия, развиваемая прохождением тока, превышает эту величину, то сопротивление сгорает.

Напряжение и сопротивление в комплексе формируют электрические процессы. Онлайн калькулятор закона Ома позволяет оптимально рассчитать величину тока, необходимую для совершения полезной работы.

Что такое участок цепи

Рассмотрим самую простую электрическую схему, состоящую из батарейки, лампочки и проводов. В ней циркулирует электрический ток.

Представленная схема или полная цепь состоит из двух контуров:

1. Внутреннего источника напряжения.
2. Внешнего участка: лампочки с подключенными проводами.

Те процессы, которые происходят внутри батарейки, нас интересуют в основном как познавательные. Их мы можем только ухудшить при неправильной эксплуатации.

Например, приходящая в квартиру электрическая энергия от трансформаторной подстанции нам не подвластна. Мы ей просто пользуемся. От неисправностей и аварийных режимов нас защищают автоматические выключатели, УЗО, реле РКН, ограничители перенапряжения или УЗИП, другие современные модули защит.

Внешний же, подключенный к источнику напряжения контур, является участком цепи, в котором мы, используя закон Ома, совершаем полезную для себя работу.

Как использовать треугольник закона Ома

Простое мнемоническое правило представлено тремя составляющими в виде частей треугольника. Оно позволяет легко запомнить взаимосвязи между током, сопротивлением и напряжением.

Вверху всегда стоит напряжение. Ток и сопротивление снизу. Когда вычисляем какую-то одну величину по двум другим, то ее изымаем из треугольника и выполняем арифметическое действие: деление или умножение.

Шпаргалка электрика для новичков

Треугольник закона Ома легко запоминается, но он не позволяет учитывать мощность потребления электроприбора. Этот четвертый параметр, важный для любого домашнего электрика, всегда надо учитывать. .

На всех бытовых электрических приборах указывают мощность потребления электрической энергии в ваттах или киловаттах. Ее формулы, совместно с предыдущими величинами, можно брать со следующей картинки.

Такая шпаргалка электрика позволяет делать простые вычисления в уме или на бумаге. Формулы из нее заложены в алгоритм, по которому работает мой онлайн калькулятор закона Ома.

Предлагаю провести одинаковые вычисления обоими методами и сравнить полученные результаты. Если вдруг найдете расхождения, то укажите в комментариях. Это будет ваша помощь моему проекту.

Я постарался кратко и просто рассказать о принципах работы закона Ома применительно к задачам, решаемым домашним мастером. Считаю, что это достаточно и не рассматриваю закон Ома для полной цепи в обычной форме, комплексных числах, или ином виде.

Если же вы хотите просмотреть видеоурок по этой теме, то воспользуйтесь материалами владельца Физика-Закон Ома.

Возможно, у вас остались вопросы о работе калькулятора? Задавайте. Я на них отвечу. Воспользуйтесь разделом комментариев.

Напоследок напоминаю, что у вас сейчас самое благоприятное время поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях и подписаться на рассылку сайта. Тогда вы сможете своевременно получать информацию о новых публикуемых статьях.

правила расчета для определения силы тока

На практике разработан ряд методов для определения и расчета схем с постоянным током, что предоставляет возможность уменьшить трудоемкий процесс вычисления трудных электрических цепей. Основными законами, с помощью которых определяются характеристики практически каждой схемы, являются постулаты Кирхгофа.

Пример сложных электрических цепей

Пути вычисления электрических схем

Расчет электрических цепей разветвляется на множество методов, используемых на практике, а именно: метод эквивалентных преобразований, прием, основанный на постулатах Ома и Кирхгофа, способ наложения, способ контурных токов, метод узловых потенциалов, метод идентичного генератора.

Процесс расчета электрической цепи состоит из нескольких обязательных этапов, позволяющих довольно быстро и точно произвести все расчеты.

Перед тем, как узнать или вычислить необходимые параметры, рассчитываемая электрическая цепь переносится схематически на бумагу, где содержатся символические обозначения входящих в ее состав элементов и порядок их соединения.

Все элементы и устройства подразделяются на три категории:

1. Источники электропитания. Основным признаком данного элемента является превращение неэлектрической энергии в электрическую. Эти источники энергии именуются первичными источниками энергии. Вторичные источники энергии представляют собой такие устройства, на входах и выходах которых присутствует электрическая энергия. К ним относятся выпрямительные приборы или трансформаторы напряжения;
2. Устройства, потребляющие электрическую энергию. Такие элементы преобразовывают электрическую энергию в любую другую, будь то свет, звук, тепло и тому подобные виды;
3. Вспомогательные элементы цепи, к которым относятся провода соединений, аппаратура коммутации, защиты и другие подобные элементы.

Также к основным понятиям электрической схемы относятся:

• Ветвь электрической схемы – участок цепи с одним и тем же током. В состав такой ветви могут входить один или несколько последовательно соединенных элементов;
• Узел электрической схемы – точка соединения трех и более ветвей схемы;
• Контур электрической схемы, представляющий собой любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Обозначение ветвей, узлов и контуров на схеме

Метод расчета по законам Ома и Кирхгофа

Данные законы позволяют узнать силу тока и найти взаимосвязь между значениями токов, напряжений, ЭДС всей цепи и единичных участков.

Закон Ома для участка цепи

По закону Ома соотношение тока, напряжения и сопротивления цепи выглядит как:

UR=RI.

Исходя из этой формулы, найти силу тока можно по выражению:

I=UR/R, где:

• UR – напряжение или падение напряжения на резисторе;
• I – ток в резисторе.

Закон Ома для полной цепи

В законе Ома для полной цепи дополнительно используется величина внутреннего сопротивления источника питания. Найти силу тока с учетом внутреннего сопротивления возможно по выражению:

I=E/Rэ = E/r0+R, где:

• E – ЭДС источника питания;
• rо – внутреннее сопротивление источника питания.

Поскольку сложная электрическая цепь, состоящая из нескольких ветвей и имеющая в своей структуре ряд устройств питания, не может быть описана законом Ома, то применяют 1-ый и 2-ой закон Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа

Закон Кирхгофа гласит, что сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из него, это выглядит как:

∑mIk=0, где m – число ветвей, подведенных к узлу.

Согласно закону Кирхгофа, токи, втекающие в узел, используются со знаком «+», а токи, вытекающие из узла, – со знаком «-».

Второй закон Кирхгофа

Из второго закона Кирхгофа следует, что сумма падений напряжений на всех элементах цепи равна сумме ЭДС цепи, выглядит как:

∑nEk=∑mRkIk=∑mUk, где:

• n – число источников ЭДС в контуре;
• m – число элементов с сопротивлением Rk в контуре;
• Uk=RkIk – напряжение или падение напряжения на k-том элементе контура.

Перед применением второго закона Кирхгофа следует проверить выполнение следующих требований:

1. Указать относительно положительные направления ЭДС, токов и напряжений;
2. Указать направление обхода контура, описываемого уравнением;
3. Применяя одну из трактовок 2-го закона Кирхгофа, характеристики входящие в уравнение используются со знаком «+», если их относительно положительные направления схожи с обходом контура, и с «-», если они разнонаправленные.

Из 2-го закона Кирхгофа следует выражение баланса мощностей, по которому мощность источников питания в любой момент времени равна сумме мощностей, расходуемых на всех участках цепи. Уравнение баланса мощностей имеет вид:

∑EI=∑RI2.

Метод преобразования электрической цепи

Элементы в электрических цепях могут соединяться параллельно, последовательно, смешанным способом и по схемам «звезда», «треугольник». Расчет таких схем упрощается путем замены нескольких сопротивлений на эквивалентное сопротивление, и дальнейшие вычисления уже проводятся по закону Ома либо Кирхгофа.

Последовательное и параллельное соединение элементов

Под смешанным соединением элементов подразумевается одновременное присутствие в схеме и последовательного, и параллельного соединения элементов. При этом сопротивление смешанного соединения вычисляется после преобразования схемы в эквивалентную цепь с помощью формул, приведенных на рис. выше.

Также встречается соединение элементов «звездой» и «треугольником». Для нахождения эквивалентного сопротивления необходимо первоначально преобразовать схему «треугольник» в «звезду». По картинке ниже, сопротивления равны:

• R1=R12R31/R12+R31+R23,
• R2=R12R23/R12+R31+R23,
• R3=R31R23/R12+R31+R23.

Треугольник и звезда соединений

Дополнительные методы расчета цепей

Все дополнительные методы расчета цепей в той или иной мере являются или основаны на первом и втором законах Кирхгофа. К этим методам относятся:

1. Метод контурных токов – основан на введении дополнительных величин контурных токов, удовлетворяющих 1-му закону Кирхгофа;
2. Метод узловых потенциалов – с его помощью находят потенциалы всех узлов схемы и затем по известным потенциалам токи во всех ветвях. Метод базируется на первом законе Кирхгофа;
3. Метод эквивалентного генератора – этот метод предоставляет решение задачи, как найти ток только в одной или нескольких ветвях. Суть метода в том, что любую электрическую цепь по отношению к исследуемой ветви можно представить в виде эквивалентного генератора;
4. Метод наложения – основан на том, что ток в цепи или ветви схемы равен алгебраической сумме токов, наводимых каждым источником в отдельности.

Основная часть методов расчета направлена на упрощение процедуры определения токов в ветвях схемы. Эти мероприятия проводятся либо упрощением систем уравнений, по которым проводятся расчеты, либо упрощением самой схемы. Основываясь, в первую очередь, на постулаты Кирхгофа, любой из методов отвечает на вопрос: как определить силу тока и напряжение электрической цепи.

Видео

Оцените статью:

Расчет сопротивления цепи

Расчет сопротивления цепи необходим при решении различных задач по электротехнике. Суть заключается в приведении сложной разветвленной электрической цепи к цепи с единственным эквивалентным сопротивлением, которую называют простой электрической цепью. 

Пример 1

 

Цепь в данном примере состоит из двух последовательно соединенных сопротивлений, следовательно, их общее сопротивление будет равно сумме их сопротивлений. Подробнее о видах соединений тут.

Допустим, что R₁=10 Ом R₂=20 Ом, тогда 

Пример 2

 

Два сопротивления соединены параллельно, значит при сворачивании схемы, общее сопротивление будет равно (значения R₁,R₂ такие же как и в примере 1) 

Можно заметить, что при параллельном соединении общее сопротивление меньше, чем при последовательном в несколько раз. 

Пример 3

 

В данном примере ситуация аналогична примеру 2, за тем лишь исключением, что сопротивлений три. Тогда общее сопротивление будет равно (R₁,R₂ прежние, R₃=105 Ом) 

 

Пример 4

 

Чтобы рассчитать общее сопротивление смешанного соединения проводников, необходимо для начала найти общее сопротивление резисторов R₁ и R₂ соединенных параллельно, а затем общее сопротивление, как сумму R₁₂ и R₃ соединенных последовательно. 

 Пример 5

Данная электрическая цепь сложнее, чем предыдущие, но как можно увидеть, она также состоит из последовательно или параллельно соединенных сопротивлений, которые можно постепенно сворачивать, приводя цепь к единственному эквивалентному сопротивлению R.

R₄=20 Ом, R₅=40 Ом, R₆=15 Ом 

Путем сворачивания цепи с помощью преобразований последовательно и параллельно соединенных проводников, можно максимально упростить для дальнейшего расчета сколь угодно сложную схему. Исключением служат цепи содержащие сопротивления, соединенные по схеме звезда и треугольник.  

Просмотров: 58379

Калькулятор импеданса последовательной RL-цепи • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Калькулятор определяет импеданс и фазовый сдвиг для последовательно соединенных катушки индуктивности и резистора для заданной частоты синусоидального сигнала. Определяется также угловая частота.

Пример. Рассчитать импеданс катушки индуктивности 500 мГн и резистора 0,2 Ом на частоте 25 кГц.

Входные данные

Сопротивление, R

миллиом (мОм)ом (Ом)килоом (кОм)мегаом (МОм)

Индуктивность, L

генри (Гн)миллигенри (мГн)микрогенри (мкГн)наногенри (нГн)пикогенри (пГн)

Частота, f

герц (Гц)миллигерц (мГц)килогерц (кГц)мегагерц (МГц)гигагерц (ГГц)

Выходные данные

Угловая частота ω= рад/с

Индуктивное реактивное сопротивление X_L= Ом

Полный импеданс RL |Z_RL|= Ом

Фазовый сдвигφ = ° = рад

Введите значения индуктивности и частоты, выберите единицы измерения и нажмите кнопку Рассчитать. Попробуйте ввести нулевые или бесконечно большие значения величин, чтобы посмотреть как будет себя вести эта цепь. Бесконечная частота не поддерживается. Для ввода значения бесконечность наберите inf.

Для расчетов используются указанные ниже формулы:

Здесь

Z_LC — импеданс цепи LC в омах (Ом),

ω = 2πf — угловая частота в рад/с,

f — частота в герцах (Гц),

R сопротивление в омах (Ом),

L — индуктивность в генри (Гн),

φ — фазовый сдвиг между полным напряжением V_T и полным током I_T в градусах (°) или радианах и

j — мнимая единица.

График зависимости импеданса Z_RL последовательной RL-цепи от частоты f при различных величинах сопротивления и индуктивности

Для расчета введите сопротивление, индуктивность, частоту и выберите единицы измерения. Импеданс RL–цепи будет показан в омах, сдвиг фаз в градусах и радианах. Также будет рассчитано индуктивное реактивное сопротивление.

Векторная диаграмма последовательной RL-цепи показывает, что общий ток отстает от общего напряжения на угол от 0 до 90°. Отметим, что если закоротить резистор, то угол будет равен 90° (чисто реактивная нагрузка), а если закоротить катушку, то угол будет равен 0° (чисто активная нагрузка)

Простейшая RL-цепь состоит из резистора и катушки индуктивности, соединенных последовательно и питающихся от общего источника напряжения. Через катушку и резистор течет один и тот же ток, потому что они соединены последовательно. Напряжения на катушке индуктивности V_L и резисторе V_R показаны на диаграмме под прямым углом друг к другу. Их сумма всегда больше, чем полное напряжение V_T.

Если посмотреть на приведенную выше формулу для расчета импеданса, можно заметить, что она выглядит как уравнение для расчета гипотенузы прямоугольного треугольника. Это связано с тем, что в графической форме импеданс последовательной RL-цепи выглядит так, как показано выше на векторной диаграмме, где активное сопротивление R находится на горизонтальной оси, а реактивное сопротивление X_L находится на вертикальной оси. Гипотенуза полученного прямоугольного треугольника является импедансом цепи , а фазовый угол — это угол между горизонтальной осью и вектором импеданса.

Фазовый угол изменяется от 0° для чисто резистивной цепи до 90° для чисто индуктивной цепи. Из треугольника напряжений получаем:

Фазовый угол определяется с помощью обратной функции (арктангенса):

В последовательной RL-цепи с источником синусоидального сигнала синусоида тока отстает от синусоиды напряжения на угол от 0° (для чисто резистивной цепи) до 90° (для чисто индуктивной цепи). Иными словами, напряжение опережает ток по фазе на угол φ (0° ≤ φ ≤ 90°.). Если напряжение V выразить в форме V = V_msin(2πft), то ток I будет равен I = I_msin(2πft + φ), где V_m и I_m — амплитуды напряжения и тока, f — частота (постоянная величина), φ — фазовый угол (также постоянная величина) и t — время (переменная величина)

В последовательной RL-цепи один и тот же ток протекает через катушку и резистор. Напряжение на катушке V_L опережает общий ток на 90°, а на резисторе находится в фазе с током. Согласно второму закону Кирхгофа (для напряжений), сумма падений напряжения на элементах цепи должна быть равна общему напряжению V_T. Напряжения на резисторе V_R и катушке индуктивности V_L сдвинуты по фазе на 90°, поэтому они складываются с помощью векторной диаграммы и полное напряжение определяется по формуле:

Отметим, что полное напряжение всегда меньше суммы падений напряжения на резисторе и катушке — точно так же, как в прямоугольном треугольнике гипотенуза всегда меньше суммы катетов.

Отметим также, что обычный мультиметр не позволяет прямо измерить импеданс — для этой цели выпускаются измерители импеданса. Например, такой прибор может понадобиться, если нужно определить импеданс нескольких громкоговорителей с трансформаторами, звуковыми катушками и фильтрами (кроссоверами). В отличие от мультиметра, который подает в измеряемую цепь постоянное напряжение, измеритель импеданса подает в измеряемую цепь переменный синусоидальный сигнал.

Режимы отказа элементов

А что если в этой схеме отказал один из элементов? Нажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть соответствующие режимы отказа:

Особые режимы работы цепи

Нажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть как работает калькулятор в особых режимах:

Различные режимы работы на постоянном токе

Короткое замыкание

Обрыв цепи

Чисто индуктивная цепь

Индуктивная цепь

Примечания

• Нулевая частота в объяснениях поведения этой цепи означает постоянный ток. Если f = 0, предполагается, что цепь подключена к идеальному источнику напряжения.
• При нулевой частоте реактивное сопротивление идеальной катушки индуктивности считается бесконечно большим, если ее индуктивность бесконечно большая. Если же индуктивность катушки конечная или нулевая, ее реактивное сопротивление при нулевой частоте равно нулю и для источника постоянного напряжения она представляет собой короткое замыкание.

Калькулятор параллельного сопротивления

— Инструменты для электротехники и электроники

Как рассчитать полное сопротивление резисторов, включенных параллельно

Расчет эквивалентного сопротивления (R _EQ ) параллельно подключенных резисторов вручную может быть утомительным. Этот инструмент был разработан, чтобы помочь вам быстро рассчитать эквивалентное сопротивление, независимо от того, подключены ли у вас два или десять резисторов параллельно. Чтобы использовать его, просто укажите количество параллельных резисторов и значение сопротивления для каждого из них.

Вы можете легко вычислить эквивалентное сопротивление, если у вас есть два идентичных резистора, подключенных параллельно: это половина отдельного сопротивления. Это удобно, когда вам нужно определенное значение сопротивления, а подходящей детали нет в наличии. Например, если вы знаете, что вам нужно около 500 Ом, чтобы получить желаемую яркость светодиодной цепи, вы можете использовать два резистора 1 кОм параллельно.

Имейте в виду, что ток через отдельный резистор не изменяется, когда вы добавляете резисторы параллельно, потому что добавление резисторов параллельно не влияет на напряжение на выводах резисторов.Изменяется общий ток, подаваемый источником питания, а не ток через один конкретный резистор.

Уравнения

$$ \ frac {1} {R_ {EQ}} = \ frac {1} {R_ {1}} + \ frac {1} {R_ {2}} + \ frac {1} {R_ {3}} + … + \ frac {1} {R_ {N}} $$

Когда у вас есть только два параллельно подключенных резистора: $$ R_ {EQ} = \ frac {R_1 \ times R_2} {R_1 + R_2} $$

Приложения

последовательно подключенных резисторов эквивалентны одному резистору, сопротивление которого является суммой каждого отдельного резистора.С другой стороны, параллельное соединение резисторов дает эквивалентное сопротивление, которое всегда ниже, чем у каждого отдельного резистора. Если подумать, это имеет смысл: если вы подаете напряжение на резистор, протекает определенное количество тока. Если вы добавите еще один резистор параллельно первому, вы, по сути, откроете новый канал, по которому может течь больше тока. Независимо от того, насколько велик второй резистор, общий ток, протекающий от источника питания, будет, по крайней мере, немного выше, чем ток через единственный резистор.А если общий ток выше, общее сопротивление должно быть ниже.

Дополнительная литература

Калькулятор закона Ома

Наш калькулятор закона Ома — это удобный небольшой инструмент, который поможет вам найти взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением в данном проводнике. Формула закона Ома и формула напряжения в основном используются в электротехнике и электронике. Кроме того, если вы знаете, как рассчитать мощность, вы можете найти его очень полезным при изучении электронных схем.Все эти расчеты вы производите с помощью нашего калькулятора сопротивления.

В оставшейся части статьи вы найдете:

• Формула закона Ома
• Как пользоваться формулой напряжения
• Какое уравнение для мощности
• Как рассчитать мощность
• Закон Ома для анизотропных материалов

Формула закона Ома

Закон Ома — один из основных законов физики. Он описывает взаимосвязь между напряжением, силой тока (также известной как ток) и сопротивлением.Напряжение относится к разности потенциалов между двумя точками электрического поля. Сила тока связана с потоком носителей электрического заряда, обычно электронов или электронно-дефицитных атомов. Последний термин, сопротивление, — это сопротивление вещества потоку электрического тока.

Закон

Ома гласит, что ток течет по проводнику со скоростью, пропорциональной напряжению между концами этого проводника. Другими словами, соотношение между напряжением и током постоянно:

I / V = ​​const

Формулу закона Ома можно использовать для вычисления сопротивления как отношения напряжения и тока.Это может быть записано как:

R = V / I

Где:

• R — сопротивление
• В — напряжение
• I — текущий

Сопротивление выражается в омах. И устройство, и правило названы в честь Георга Ома — физика и изобретателя закона Ома.

Помните, что формула закона Ома относится только к веществам, которые способны вызывать энергию. такие как металлы и керамика. Однако есть много других материалов, для которых нельзя использовать формулу закона Ома, например, полупроводники и изоляторы.Закон Ома также действует только при определенных условиях, например, при фиксированной температуре.

Ищете практическое применение закона Ома? Обязательно ознакомьтесь с калькулятором светодиодного резистора!

Формула напряжения

Формула напряжения — это одно из трех математических уравнений, связанных с законом Ома. Это формула, приведенная в предыдущем абзаце, но переписанная так, чтобы вы могли рассчитать напряжение на основе тока и сопротивления, то есть формула напряжения является произведением тока и сопротивления.Уравнение:

В = ИК

Это значение измеряется в вольтах.

Какое уравнение мощности?

Другая величина, которую вы можете вычислить на основании закона Ома, — это мощность. Мощность — это произведение напряжения и тока, поэтому уравнение выглядит следующим образом:

P = V x I

С помощью этой формулы вы можете рассчитать, например, мощность лампочки. Если вы знаете, что напряжение батареи составляет 18V , а ток составляет 6A , вы можете, что мощность будет 108, с помощью следующего расчета:

P = 6A x 18V = 108 Вт

Как рассчитать мощность?

Если вы все еще не знаете, как рассчитать мощность по приведенным формулам, или просто хотите сэкономить время, вы можете использовать наш калькулятор закона Ома.Структура этого инструмента не слишком сложна, просто введите любые два из четырех значений, чтобы получить два других. Калькулятор закона Ома основан на формуле мощности вместе с формулой закона Ома. Все, что вам нужно сделать, чтобы получить значение мощности, это набрать:

1. Напряжение (в вольтах)
2. Ток (выраженный в амперах)

Тогда калькулятор закона Ома выдаст вам два значения — сопротивление, выраженное в омах, и мощность, выраженное в ваттах. Если вам нужен этот результат в другом устройстве, вы можете использовать наш калькулятор ватт в ампер.

Закон Ома для анизотропных материалов

Существует еще одна версия закона Ома, которая использует положение электрических свойств внутри проводника. Некоторые предпочитают его предыдущей формуле из-за его размерного вида. Электропроводящие материалы подчиняются закону Ома, когда удельное сопротивление материалов не зависит от величины и направления приложенного электрического поля.

Вы можете найти следующую формулу, если нажмете кнопку Расширенный режим :

ρ = E / J , где

• ρ — удельное сопротивление проводящего материала.

• E — вектор электрического поля.

• J — вектор плотности тока.

Что касается изотропных материалов, лучше всего использовать первую формулу, поскольку она намного менее сложна. Изотропные материалы — это материалы с одинаковыми электрическими свойствами во всех направлениях, например металлы и стекло. Эта формула может пригодиться при работе с анизотропными материалами, такими как дерево или графит.

Калькулятор RC-цепи

Используйте этот калькулятор RC-цепи для вычисления характеристической частоты RC-цепи.Вы также можете использовать его как калькулятор времени заряда конденсатора (калькулятор постоянной времени RC) или как калькулятор RC-фильтра. В зависимости от потребности RC-цепь может служить фильтром нижних или верхних частот.

RC-цепь

RC-цепь представляет собой базовую электрическую цепь, в которой резистор сопротивлением R последовательно соединен с конденсатором емкости C . Такая схема характеризуется частотой f и имеет два основных применения:

• RC-цепь может использоваться как фильтр,
• и конденсатор можно использовать для хранения энергии.

Вы можете использовать наш калькулятор RC цепей как

• Калькулятор RC-фильтров,
• калькулятор времени заряда конденсатора.

Если вы хотите узнать больше о сопротивлении и емкости, воспользуйтесь нашим калькулятором конденсаторов с параллельными пластинами.

Калькулятор RC-фильтров

Характеристическая частота f определяет частоту сигналов, которые могут проходить через цепь. RC-цепь подавляет частоты меньше f , и сигналы с частотами больше f могут течь свободно.Однако это не совсем четкая ситуация, и сигналы с частотами около f все еще передаются частично. В зависимости от конфигурации вы можете использовать RC-фильтр для фильтрации низких или высоких частот. Это фильтры высоких и низких частот.

Если вы объедините фильтр низких частот с фильтром высоких частот, вы получите широкополосный фильтр, который подавляет все сигналы ниже и выше некоторых частот. Все наше музыкальное оборудование оснащено широкополосными фильтрами.

Калькулятор времени заряда конденсатора

Если мы подключим RC-цепь к источнику постоянного тока, конденсатор начнет накапливать электрический заряд, пока не станет полностью заряженным.Время, необходимое для этого, зависит от емкости конденсатора C и сопротивления резистора R , регулирующего ток, который представляет собой количество заряда, попадающего в конденсатор за одну секунду. Чем больше емкость или сопротивление, тем дольше заряжается конденсатор. Зарядка конденсатора — экспоненциальный процесс: чем больше заряда, тем больше времени требуется для его накопления. Время заряда конденсатора — это время, за которое конденсатор заряжается примерно до 63%.Если вы удвоите время, вы получите около 87%. Чтобы проверить калькулятор времени заряда конденсатора, щелкните Расширенный режим.

Калькулятор постоянной времени RC

Уравнение для характеристической частоты f RC-цепи:

f = 1 / (2π * R * C)

где

• R — сопротивление резистора (в Ом),
• C — емкость конденсатора (в Фарадах),
• f — характерная частота (в Герцах)

Чтобы вычислить частоту, просто укажите сопротивление и емкость в калькуляторе.Вы также можете зафиксировать частоту и, например, сопротивление, чтобы найти необходимую емкость.

Время заряда конденсатора т равно

т = R * C

Чтобы проверить время заряда конденсатора, откройте расширенный режим.

Вы также можете попробовать другие калькуляторы, связанные с электрическими цепями, например, калькулятор коэффициента мощности.

Калькулятор расчета закона Ома рассчитать формулы мощности математический закон Ома круговая диаграмма электрическое падение напряжения электрический ток формула сопротивления закон Ватта ЭДС магический треугольник уравнение подсказка онлайн напряжение вольт сопротивление резистора амперы аудиотехника EV = IR — P = VI calc проводимость связь удельное сопротивление соотношение

Калькулятор расчета закона Ома рассчитать формулы мощности математический закон Ома круговая диаграмма падение электрического напряжения формула сопротивления электрическому току закон Ватта ЭДС магический треугольник уравнение наконечник онлайн напряжение вольт сопротивление резистора амперы амперы аудиотехника EV = IR — P = VI вычисление зависимости удельного сопротивления проводимости — sengpielaudio Sengpiel Берлин


= сбросить.

Формулы: V = I R I = V / R R = V / I

Математические формулы закона Ома

Закон

Ома можно переписать тремя способами для расчета тока, сопротивления и напряжения.
Если ток I должен протекать через резистор R , можно рассчитать напряжение В .
Первая версия формулы (напряжения): V = I × R

Если есть напряжение В на резисторе R , через него протекает ток I . I можно вычислить.
Вторая версия (текущей) формулы: I = V / R

Если через резистор протекает ток I , а на резисторе имеется напряжение В . R можно рассчитать.
Третья версия формулы (сопротивления): R = V / I

Все эти вариации так называемого «закона Ома» математически равны друг другу.

Имя	Знак формулы	Установка	Символ
напряжение	V или E	вольт	В
текущий	я	ампер (ампер)	А
сопротивление	R	Ом	Ом
мощность	п.	ватт	Вт

Какая формула для электрического тока? При постоянном токе: I = Δ Q / Δ t I — ток в амперах (A) Δ Q — электрический заряд в кулонах (C), , который течет во время продолжительности Δ t в секундах (с). Напряжение В = ток I × сопротивление R Мощность P = напряжение В × ток I

В электрических проводниках, в которых ток и напряжение пропорциональны
друг другу, применяется закон Ома: В ~ I или В ⁄ I = const.

Проволока из константана или другая металлическая проволока, выдерживаемая при постоянной температуре, хорошо соответствует закону Ома.

« V ⁄ I = R = const.» ist не закон ома. Это определение сопротивления.
После этого в каждой точке, даже с изогнутой кривой, можно рассчитать значение сопротивления.

Для многих электрических компонентов, например диодов, закон Ома не применяется.

«Закон Ома» не был изобретен мистером Омом

« U ⁄ I = R = конст.»- это , а не закон Ома или закон Ома. Это определение сопротивления. После этого в каждой точке — даже с изогнутой кривой — значение сопротивления может быть вычислено. Закон Ома» постулирует «следующие отношения: Когда к объекту прикладывается напряжение, электрический ток , протекающий через него, изменяет силу пропорционально напряжению. Другими словами, электрическое сопротивление , определяемое как отношение напряжения к току, является постоянным, и оно равно независимо от напряжения. и ток.Название закона «почитает» Георга Симона Ома, который смог доказать эту взаимосвязь для некоторых простых электрических проводников в качестве одного из первых исследователей. «Закон Ома» действительно не был изобретен Омом.

Совет: магический треугольник Ома Волшебный треугольник V I R можно использовать для расчета всех формулировок закона Ома. Используйте палец, чтобы скрыть вычисляемое значение. Два других значения показывают, как производить расчет.

Обозначение I или J = латиница: приток, международный ампер и R = сопротивление. В = напряжение или
разность электрических потенциалов, также называемая падением напряжения, или E = электродвижущая сила (ЭДС = напряжение).

Расчет падения напряжения — постоянный / однофазный расчет Падение напряжения В в вольтах (В) равно току провода I в амперах (А), умноженных на два длины провода L в футах (футах), умноженном на сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ω / kft) деленное на 1000: V падение (V) = I провод (A) × R провод (Ом) = I провод (A) × (2 × L (фут) × R провод (Ω / kft) / 1000 (ft / kft)) Падение напряжения В в вольт (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на два , длина провода L в метрах (м), умноженная на сопротивление провода на 1000 метров R в омах (Ом / км) разделить на 1000: В падение (В) = I провод (A) × R провод (Ом) = I провод (A) × (2 × L (м) × R провод (Ом / км) / 1000 (м / км))

Если требуется блок питания P = I × V и напряжение V = I · R ,
ищите Формулы большой мощности »:
Расчеты: мощность (ватт), напряжение, ток, сопротивление

Некоторые думают, что Георг Симон Ом рассчитал «удельное сопротивление».
Поэтому они думают, что только следующее может быть истинным законом Ома.

Величина сопротивления R = сопротивление Ом ρ = удельное сопротивление Ом × м l = двойная длина кабеля м A = поперечное сечение мм 2

Электропроводность (проводимость) σ (сигма) = 1/ ρ
Удельное электрическое сопротивление (удельное сопротивление) = 1/ σ

Разница между удельным электрическим сопротивлением и электропроводностью

Проводимость в сименсе обратно пропорциональна сопротивлению в омах.

Просто введите значение слева или справа. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ .

Значение электропроводности (проводимости) и удельного электрического сопротивления (удельное сопротивление) зависит от температуры материала постоянной. Чаще всего его дают при 20 или 25 ° C. Сопротивление R = ρ × ( л / A ) или R σ × A )

Для всех проводников удельное сопротивление изменяется в зависимости от температуры.В ограниченном диапазоне температур это примерно линейно: где α — температурный коэффициент, T — температура и T 0 — любая температура, , например, T 0 = 293,15 K = 20 ° C, при котором удельное электрическое сопротивление ρ ( T 0 ) известен.

Площадь поперечного сечения — поперечное сечение — плоскость среза

Теперь возникает вопрос:
Как можно рассчитать площадь поперечного сечения (плоскость среза) A
из диаметра проволоки d и наоборот?

Расчет поперечного сечения A (плоскость среза) от диаметра d :

r = радиус проволоки
d = диаметр проволоки

Расчетный диаметр d из поперечного сечения A (плоскость среза ) :

Поперечное сечение A провода в мм ² , вставленное в эту формулу, дает диаметр d в мм.

Расчет — Круглые кабели и провода:
• Диаметр к поперечному сечению и наоборот •

Электрическое напряжение В = I × R (закон Ома VIR)
Электрическое напряжение = сила тока × сопротивление (закон Ома)
Введите два значения , будет рассчитано третье значение.
Электроэнергия P = I × В (степенной закон PIV)
Электроэнергия = сила тока × напряжение (закон Ватта)
Введите два значения , будет рассчитано третье значение.

Закон Ома. В = I × R , где В, — это потенциал на элементе схемы, I — это ток через него, а R — его сопротивление. Это не общеприменимое определение сопротивления . Это применимо только к омическим резисторам, сопротивление которых R является постоянным в интересующем диапазоне, а В подчиняется строго линейной зависимости от I . Материалы называются омическими, если V линейно зависит от R .Металлы являются омическими, пока поддерживает их постоянную температуру. Но изменение температуры металла немного меняет R . Когда ток изменяется быстро, например, при включении света или при использовании источников переменного тока , может наблюдаться слегка нелинейное и неомическое поведение. Для неомических резисторов R зависит от тока, и определение R = d V / d I является гораздо более полезным. Это значение иногда называют динамическим сопротивлением.Твердотельные устройства, такие как термисторы, неомичны и нелинейны. Сопротивление термистора уменьшается по мере его нагрева, поэтому его динамическое сопротивление отрицательно. Туннельные диоды и некоторые электрохимические процессы имеют сложную кривую от I до В с областью действия с отрицательным сопротивлением. Зависимость сопротивления от тока частично связана с изменением температуры устройства с увеличением тока, но другие тонкие процессы также способствуют изменению сопротивления в твердотельных устройствах.

Расчет: калькулятор параллельного сопротивления (резистора)

Калькулятор цветовой кодировки резисторов

Электрический ток, электрическая мощность, электричество и электрический заряд

Колесо формул — формулы электротехники

In acoustics используйте «закон Ома в качестве акустического эквивалента »

Как работает электричество. Закон Ома ясно объяснен.

[начало страницы]

Калькулятор мощности

Калькулятор энергопотребления: рассчитывает электрическую мощность / Напряжение / Текущий / сопротивление.

Калькулятор мощности постоянного тока

Введите 2 значений , чтобы получить другие значения, и нажмите Calculate кнопка:

Расчет мощности постоянного тока

Расчет напряжения (В) по току (I) и сопротивлению (R):

В _(В) = I _(A) × R _(Ом)

Расчет комплексной мощности (S) из напряжения (В) и тока (I):

P _(Вт) = В _(В) × I _(A) = В ² _(В) / R _(Ом) = I ² _(А) × R _(Ом)

Калькулятор мощности переменного тока

Введите 2 величины + 2 фазовых угла , чтобы получить другие значения, и нажмите кнопку Calculate :

Расчет мощности переменного тока

Напряжение V в вольтах (В) равно току I в амперах (А), умноженному на импеданс Z в омах (Ом):

В _(В) = I _(A) × Z _(Ом) = (| I | × | Z |) ∠ ( θ _I + θ _Z )

Комплексная мощность S в вольтах (ВА) равна напряжению V в вольтах (В), умноженному на ток I в амперах (A):

S _(ВА) = В _(В) × I _(A) = (| V | × | I |) ∠ ( θ _В — θ _I )

Реальная мощность P в ваттах (Вт) равна напряжению V в вольтах (В), умноженному на ток I в амперах (A), умноженному на коэффициент мощности (cos φ ):

P _(Вт) = В _(В) × I _(A) × cos φ

Реактивная мощность Q в вольт-амперах, реактивная (VAR) равна напряжению V в вольтах (V), умноженному на ток I в амперах (A) и умноженному на синус комплексного фазового угла мощности ( φ ):

Q _(VAR) = V _(V) × I _(A) × sin φ

Коэффициент мощности (FP) равен абсолютному значению косинуса комплексного фазового угла мощности ( φ ):

PF = | cos φ |

Калькулятор энергии и мощности

Введите 2 значения , чтобы получить другие значения, и нажмите кнопку Рассчитать :

Расчет энергии и мощности

Средняя мощность P в ваттах (Вт) равна потребляемой энергии E в джоулях (Дж), деленной на период времени Δ t в секундах (с):

P _(Вт) = E _(Дж) / Δ т _(с)

Электроэнергия ►

---

См. Также

Калькулятор закона Ома

Введите любые два известных параметра цепи в приведенный ниже калькулятор закона Ома и вычислите оставшиеся два значения в соответствии с законом Ома.

---

Закон Ома — это самый фундаментальный закон, который регулирует соотношение между напряжением (В), током (I) и сопротивлением (R). Он был определен немецким ученым Георгом Симоном Омом, и поэтому назван в его честь. Закон гласит, что « для любой цепи электрический ток (I) прямо пропорционален напряжению (В) и обратно пропорционален сопротивлению (R) ».

Это самый фундаментальный закон, из которого произошли все остальные концепции; возможно, это будет первый закон, который представят всем, кто интересуется электроникой.Концепция, лежащая в основе этого закона, очень проста: это просто означает, что напряжение в любых двух точках цепи всегда будет равно произведению сопротивления между двумя точками и тока, протекающего по цепи. Это может быть математически дано как

.

В = ИК

Где, V = напряжение, I = ток и R = сопротивление

Эту формулу также можно переписать в следующие формы

Используя эти три формулы, вы можете рассчитать значение напряжения, тока или сопротивления.Зная любой из этих двух параметров, вы также можете рассчитать мощность, используя приведенные ниже формулы

.

Давайте проверим наш принцип закона Ом на двух вышеупомянутых схемах. Источник напряжения для обеих цепей — 12 В. Но у нас есть два разных значения сопротивления для цепей: слева 110 Ом, а справа 220 Ом.

Рассчитаем ток, который должен протекать по цепи для обеих цепей. Нам известны формулы I = V / R.

Для левой цепи I = V / R, что составляет I = 12/110, и это дает нам 0,109A, что составляет ~ 0,11A, если проверить его с помощью амперметра (см. Амперметр на рисунке выше), мы получим значение dame.

Для правой цепи I = 12/220, что дает нам 0,54 А, что составляет ~ 0,5 А, если проверить его с помощью амперметра (см. Амперметр на рисунке выше), мы получим значение дамбы.

Аналогичным образом вы можете попробовать вычислить значение сопротивления (с известными значениями напряжения и тока) или напряжения (с известными токами и сопротивлением), используя приведенный выше калькулятор закона Ом .Этот калькулятор также предоставит вам номинальную мощность цепи, используя приведенные выше формулы.

Делитель тока — онлайн-калькулятор

Делитель тока — это линейная цепь, которая производит выходной ток, составляющий часть входного тока.

Ток разделяется между ветвями делителя. Общее сопротивление в электрической цепи можно рассчитать

R _T = R ₁ R ₂ / ( ₁ + R ₂ ) (1)

где

R _T = полное сопротивление (Ом, Ом)

R _n = сопротивление в ветви n (Ом, Ом )

Разность напряжений в цепи

U = IR _T

= IR ₁ R ₂ / (R ₁ + R ₂ ) (2)

где

U = электрический потенциал (вольт, В)

I = общий ток в цепи (амперы, A)

Разделенный ток I ₁ можно рассчитать

I ₁ = U / R ₁

= (IR ₁ R ₂ / ( ₁ + ₂ )) / ₁

= I _{2 / ( 1 + 2 ) (3)}

Разделенный ток I ₂ можно вычислить

I ₂ = U / R ₂

= (IR ₁ R ₂ / ( ₁ + ₂ )) / R ₂

= I R ₁ / (R ₁ + R ₂ ) (4)

Пример — Делитель тока

Суммарное сопротивление в делителе тока с напряжением питания 3 .3 В и резистор R ₁ = 220 Ом и резистор R ₂ = 47 Ом можно рассчитать как

R _T = ( 220 Ом ) ( 47 Ом ) / (( 220 Ом ) + ( 47 Ом ))

= 38,7 Ом

Общий ток через делитель тока можно рассчитать

I _{= (3,3 В) / (38,7 Ом )}

= 0.085 ампер

= 85 мА

Ток через резистор R ₁ можно рассчитать

I ₁ = (3,3 В) / (220 Ом)

= 0,015 ампер

= 15 мА

Ток через резистор R ₂ можно рассчитать

I ₂ = (3,3 В) / (47 Ом)

= 0,070 А

= 70 мА

Делитель тока — онлайн-калькулятор

R ₁ — сопротивление (Ом)

R ₂ — сопротивление (Ом)

U — электрический потенциал (вольт)

R — полное сопротивление (Ом)

I ₁ — разделенный ток (амперы)

I ₂ — разделенный ток nt (амперы)

I — общий ток (амперы)

.