Как рассчитать сечение провода для домашней проводки
Монтаж бытовой электросети необходимо проводить так, чтобы пользователи без проблем могли одновременно включать несколько мощных электроприборов. Поэтому подбирать сечение провода для домашней проводки нужно на основании грамотного расчет параметров квартирной и домовой электросети.
Существует несколько методик расчета. Мы предлагаем ознакомиться с разными подходами и выбрать оптимальный вариант. Помимо технологии расчета сечения провода, в статье описаны основные параметры выбора электропроводки и указаны нормативные ограничения на максимальную мощность электроприборов.
Содержание статьи:
Зачем знать параметры провода
Стандартные электророзетки рассчитаны на длительный ток в 16 А, что соответствует максимальной мощности включенного прибора 3,52 кВт. Обычно к ним подводиться медный кабель с сечением 2,5 мм2, что может ввести в заблуждение при выборе типа провода для всей остальной электроразводки.
Параллельно увеличению площади поперечного сечения кабеля возрастает и его цена. Однако экономить на электропроводке не стоит – это может привести к гораздо большим финансовым затратам в будущем
При движении электронов по металлу часть энергии рассеивается в виде тепла. При большом токе и небольшом сечении кабеля тепловой компонент может привести к перегреву металла и оплавлению его оболочки.
В бытовых условиях это может инициировать как внутристенное короткое замыкание, так и возгорание открытых проводов, особенно в местах перегибов.
В результате могут возникнуть следующие ситуации:
Масштабный пожар, если рядом с кабелем находится легковоспламеняющийся материал.
Утечка тока при неполном оплавлении оболочки жилы. Это ведет к бессмысленному расходу электроэнергии и вероятности поражения жильцов электрическим током.
Незаметный . В результате обесточивается часть квартиры или все помещение. После этого требуется поиск места разрыва и последующая замена проводки с локальным ремонтом стены.
Выбор толстого электропровода для квартиры, с запасом, также имеет один минус – перерасход финансовых средств, который не имеет смысла. Поэтому выбор сечения проводки лучше производить с помощью расчетных методов, чтобы избежать всех вышеуказанных проблем.
Факторы выбора сечения проводки
Не только мощность прибора определяет характер необходимой электропроводки. Существуют и другие факторы, влияние которых обязательно учитывается при расчете необходимого сечения кабеля. Они могут оказать влияние на теплообразование в проводнике, его пожароопасность и эксплуатационные характеристики.
К таким относят:
Материал жилы: медь, алюминий.
Вид изоляции: ПТФЭ, ПВХ, ПЭ и другие пластики.
Длина провода от источника тока до прибора.
Способ прокладки провода: , скрытый в стене или с помощью кабель-каналов.
Температурный режим в помещении.
Количество фаз и напряжение сети.
Схема монтажа проводки.
Медь имеет меньшее сопротивление, чем алюминий, поэтому и расчеты по этим материалам производятся отдельно. Сечение медной жилы может быть примерно в 1,5 раза меньше, чем алюминиевой.
Материал изоляции также влияет на выбор электропровода. Существуют специальные оболочки, которые выдерживают высокие температуры без оплавления и изменения сопротивления, поэтому такие кабеля могут подвергаться повышенным нагрузкам и использоваться при повышенных температурах.
Галерея изображений
Фото из
Одно- и многожильный кабель
Прокладка электрокабеля в гофре
Различные виды изоляции проводов
Трехжильный кабель для домашней проводки
От длины провода и его сечения зависит степень падения напряжения, поэтому для работы чувствительной электроники необходимо учитывать и эти параметры.
Закрытые в короба или заштукатуренные в стене электропровода в меньшей степени теряют тепло при длительных нагрузках, поэтому они быстрее перегреваются и требуют большего расчетного сечения.
Проводка, идущая от счетчика к распределительным коробкам, вообще может испытывать одновременную нагрузку от нескольких приборов, включенных в различные розетки. Поэтому расчет сечения этих участков кабеля нужно производить отдельно.
Также нагрузка на электрокабель зависит от напряжения и количества подведенных фаз. Но так как в быту используется преимущественно однофазная п роводка с напряжением 220 В, то влияние этого фактора рассматриваться не будет.
Методика определения сечения домашней проводки
При расчете сечения жилы электрокабеля при учитывается множество факторов. Существуют специальные компьютерные программы, которые позволяют учесть все особенности дома и потребности его жильцов. Но определить необходимое для проводки сечение можно и самостоятельно, используя описанную методику.
Важно понимать, что диаметр проводов в квартире может отличаться от комнаты к комнате. На входе в электросчетчик он один, у распределительной коробки сечение провода уже может быть меньше, у розеток и светильников – ещё меньше.
На каждом участке электропроводки желательно определять необходимые для неё параметры, чтобы не переплачивать за излишне толстые провода.
Если нет желания рассчитывать сечение прокладываемой проводки, можно воспользоваться рекомендациями опытных электриков, которые утверждают:
Галерея изображений
Фото из
Несмотря на рекомендации ПУЭ 7.1.34 проводить расчеты для всех электролиний, практический опыт показывает, что в большинстве случаев можно принять стандартные величины. Как правило ветки освещения в квартирах и домах прокладывают кабелем 3×1,5мм². Максимальной мощностью считается 4,1 кВт. Автомат на ветки освещения ставят с номиналом 10А
Линии электропитания для штепсельных розеток прокладывают кабелем 3×2,5мм². Максимальная мощность в пределах 5,9 кВт, автоматический выключатель нужен номиналом 16А
Для обеспечения подключения мощных потребителей, типа электрической плиты, духовки или МКЧ, применяется кабель 3×6мм². Максимум мощности до 10,1 кВт. Автомат нужен номиналом 32 А
Для ввода электросети в дом или квартиру используют кабель сечением 3×6мм². Однако сейчас из-за увеличения мощных потребителей в жилье все чаще для ввода применяется кабель сечением 3×10мм²
Наиболее подходящим для устройства домашней проводки кабелем является ВВГнг-LS. В его составе незначительное включение галогенов, которые при тлении создают угрозу
Кабели с маркировкой ВВГ и ВВГнг запрещены для устройства электросети в доме или квартире. Их изоляция выполнена из ПВХ — полимера, выделяющего большое количество отравляющих веществ при горении/тлении
Сооружать электропроводку из кабеля с изоляцией из ПВХ запрещено из-за значительного содержания галогенов. Тление изоляции провода с малым их содержанием позволяет людям эвакуироваться, не получив серьезного отравления
Самым безопасным для жизни и здоровья владельцев жилого объекта считается кабель ППГнг-HF. В составе его изоляции нет вообще галогенов
Устройство групп освещения
Сооружение веток электропитания
Проводка для питания мощных потребителей
Электрощит на вводе проводки в дом
Приемлемый для домашней проводки ВВГнг-LS
Запрещенные для домашней электрики ВВГ и ВВГнг
Возгорание электрической проводки
Кабель с безгалогеновой изоляцией ППГнг-HF
Расчет по мощности приборов
Простейшим методом определения требуемого сечения провода является его расчет с учетом мощности эксплуатируемых электроприборов и корректирующих коэффициентов. Данная методика предполагает несколько этапов.
Этап №1.Суммирование мощностей электроприборов. В идеале нужно узнать номинальное потребление энергии каждым устройством, которое указано на его маркировке. Если жилое помещение ещё необустроенное, то рассчитать ориентировочную потребность в электроэнергии можно с помощью нижеприведенной таблицы №1.
Одинаковая по функционалу и размеру бытовая техника может иметь отличающуюся в 2-3 раза потребляемую мощность, поэтому её значение нужно смотреть на каждом устройстве (+)
При расчете можно использовать также параметры устройств, которые находятся в аналогичных квартирах родственников или знакомых. Есть ещё один вариант – сходить в магазин бытовой техники, посмотреть её характеристики, а заодно и присмотреть подходящую модель оборудования для дома.
Этап №2. Определение коэффициента одновременности. Он может выражаться в процентах или в числовом значении от 0 до 1. Коэффициент показывает отношение потребления электроэнергии одновременно включенными в сеть приборами к суммарной мощности всех домашних устройств, рассчитанной на первом этапе.
Обычно коэффициент составляет 0,8, но можно рассчитать его самостоятельно, исходя из привычек домашних жильцов.
Не стоит злоупотреблять переносными розетками, тройниками и удлинителями. Использовать желательно только оборудования со встроенным предохранительным механизмом, которое отключает электроэнергию при большом токе
Этап №3. Определение коэффициента запаса. Данный показатель учитывает возможный рост потребления электроэнергии через несколько лет. Обычно он принимается равным 1,5-2, но если в доме уже полный комплект электроприборов, то значение коэффициента можно взять 1,2-1,3. Главное, не пожалеть о малом сечении проводов в будущем.
Этап №4. Расчет предельно допустимой нагрузки.
Производится он по формуле:
P = (P(1)+P(2)+..P(N))*J*K,
где:
P – предельно допустимая нагрузка в Вт;
P(1)+P(2)+..P(N) – сумма номинальных мощностей всех электроприборов;
K – коэффициент одновременности;
J – коэффициента запаса.
Например, если суммарная мощность приборов составляет 7500 Вт, коэффициент одновременности – 0,8, коэффициента запаса – 1,5, то предельно допустимая нагрузка составит:
P=7500*0,8*1,5=9000 Вт.
Данный показатель будет использоваться в последующих расчетах.
Этап №5. Определение максимально допустимой силы тока.
Показатель определяется по простой формуле:
I=P/U,
где:
I – допустимая сила тока;
P – предельно допустимая нагрузка в Вт;
U – напряжение в сети – 220 В.
Используя данные четвертого этапа, можно определить максимально допустимую силу тока:
I=9000Вт/220В41А.
Методика расчета сечения кабеля по мощности и току подробно расписана в .
Этап №6. Расчет сечения кабеля по таблице. Так как на оптимальный выбор провода для домашней проводки влияют не только параметры приборов, но и внешние факторы (материал жилы, её оболочка, схема монтажа и т. д.), то для каждого случая существуют свои таблицы, которые рассмотрены далее.
Определение сечения электрокабеля по таблицам
Для определения оптимального сечения провода для домашней разводки существуют специальные таблицы. Все они ориентированы на величину допустимой силы тока, которая рассчитывается отдельно по вышеизложенной методике. Далее будут рассмотрены табличные варианты .
Расчет сечения обычных домашних проводов представлен в таблицах:
Из-за ломкости алюминия, провода из этого материала изготавливают лишь сечением от 2 мм. Также отсутствуют многожильные алюминиевые провода из тонких проволочек (+)
Ниже приведен расчет сечения проводов для переносок и удлинителей.
Удлинители в магазинах редко бывают с сечением провода свыше 1,5 мм2, поэтому нагружать их мощными электроприборами не стоит (+)
Токовая нагрузка на электрокабель при открытой и закрытой прокладке различается. Но они считаются одинаковыми, если провод укладывается в земле в широком лотке. Это позволяет кабелю отдавать тепло окружающему воздуху и меньше нагреваться.
Расчет сечения для медных и алюминиевых жил, в зависимости от способа укладки кабеля, приведен в таблице.
Максимальный ток зависит и от количества жил в кабеле, потому что каждая из них генерирует тепло, суммирующееся под единой оболочкой (+)
Аналогичные таблицы применяются при расчете электропроводки и в промышленности. Бытовые кабели обычно устроены гораздо проще, поэтому и количество расчетных материалов для них довольно ограничено. Указанные в таблицах параметры не придуманы, а указаны в отраслевых стандартах, например в ГОСТ 31996-2012.
Расчет падения напряжения
От сечения электрокабеля зависит не только степень нагрева жилы, но и электрическое напряжение на дальнем конце провода. Бытовая техника рассчитана на определенные параметры электросети, а их постоянное несоответствие может привести к уменьшению срока эксплуатации оборудования.
При падении напряжения на котле желательно поставить стабилизатор, чтобы оборудование не испытывало дополнительных нагрузок из-за несоответствия эксплуатационных характеристик электросети
При удлинении кабеля происходит падение напряжения. Этот эффект можно уменьшить, увеличив сечение проводки. Критическим считается понижение напряжение на конце провода на 5%, по сравнению с его значением у источника тока.
Рассчитать данный показатель можно по известной формуле:
Uпад = I*2*(ρ*L)/S,
где:
ρ – удельное сопротивление металла, Ом*мм2/м;
L – длина кабеля, м;
S – сечение проводника в мм2;
Uпад – напряжение падения, Вольт;
I – ток, протекающий по проводнику.
Если рассчитанное падение напряжения более 5% от номинального, то требуется использовать кабель с большим поперечным сечением. Это обеспечит стабильную работу техники.
Особенно чувствительны к значению напряжения отопительные котлы, стиральные машинки и прочие устройства с множеством реле и датчиков. Данную особенность нужно учитывать и при использовании переносок.
Нормативно-правовые ограничения
Коммунальные предприятия, обеспечивающие население электроэнергией, вправе вводить ограничения на максимальную суммарную мощность приборов в квартире. Достигаться это может установкой электросчетчиков с определенной пропускной способностью.
На прибор ставятся автоматические одноразовые или многоразовые предохранители, которые срабатывают при превышении порогового значения тока.
Электросчетчики советского типа массово заменяются на электронные. Они ещё более чувствительны к перегрузкам, из-за которых быстро выходят из строя
Если убрать со счетчика пробки и подключить его к квартирной проводке напрямую, то он гарантировано сгорит при длительном нарушении режима работы. Большинство советских счетчиков, установленных в квартирах, выдерживают пиковую нагрузку в 25 А до 1 минуты.
После этого они сгорают, что чревато оплатой установки нового прибора и штрафом за нарушение правил эксплуатации.
Не выдержать высоких нагрузок способна и проводка в подъезде, перегорание которой может обесточить сразу несколько квартир. Поэтому при подключении квартиры к внутридомовой сети кабелем 2,5 мм не стоит рассчитывать, что более толстый внутриквартирный провод будет способен выдержать высокие нагрузки.
Особенно важно учитывать фактор нормативных ограничений на этапе планирования монтажа электрического отопления, теплых полов, инфракрасных саун и прочего энергоемкого оборудования.
Предварительно нужно проконсультировать о возможностях электрооборудования, установленного перед квартирой, в соответствующих коммунальных службах.
Если вы решили рассчитать параметры электропроводки самостоятельно, то вам будет полезно разобраться в таких понятиях как: сила тока, мощность и напряжение. Подробнее в статье –
Выводы и полезное видео по теме
Видеоролики содержат практические советы электриков по выбору и покупке домашней проводки. Они помогут приобрести соответствующее кабелю оборудование, которое точно предохранит жилье от возможных проблем с перегрузками в сети.
Соответствие сечения кабеля и параметрам автомата-предохранителя:
Выбор сечения кабеля и автомата:
Ошибки при выборе электрокабеля:
Основными факторами при выборе кабеля для домашней проводки являются мощность бытовой техники и ограничения электросетей, обеспечивающих подведение электрической энергии к квартире.
Правильно подобрав сечение провода, можно включать в сеть все необходимые электроприборы. Это избавляет от неудобств при эксплуатации техники и позволяет предупредить возгорание проводки.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по расчету сечения проводки? Пожалуйста, оставляйте комментарии к публикации, участвуйте в обсуждениях материала. Форма для связи находится в нижнем блоке.
Расчёт сечения провода, кабеля — Ремонт220
Автор Светозар Тюменский На чтение 4 мин. Просмотров 89.8k. Опубликовано
Обновлено
Материал изготовления и сечение проводов (правильнее будет площади сечения проводов) является, пожалуй, главными критериями, которыми следует руководствоваться при выборе проводов и силовых кабелей.
Напомним, что площадь поперечного сечения (S) кабеля вычисляется по формуле S = (Pi * D2)/4, где Pi – число пи, равное 3,14, а D – диаметр.
Почему так важен правильный выбор сечения проводов? Прежде всего, потому, что используемые провода и кабели – основные элементы электропроводки вашего дома или квартиры. А она должна отвечать всем нормам и требованиям надёжности и электробезопасности.
Главным нормативным документом, регламентирующим площадь сечения электрических проводов и кабелей являются Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ). Основные показатели, определяющие сечение провода:
Металл, из которого изготовлены токопроводящие жилы
Рабочее напряжение, В
Потребляемая мощность, кВт и токовая нагрузка, А
Так, неправильно подобранные по сечению провода, не соответствующие нагрузке потребления могут нагреваться или даже сгореть, просто не выдержав нагрузки по току, что не может не сказаться на электро- и пожаробезопасности вашего жилья. Случай очень частый, когда в целях экономии или по каким-либо другим причинам используется провод меньшего, чем это необходимо сечения.
Руководствоваться при выборе сечения провода поговоркой «кашу маслом не испортишь» тоже не стоит. Применение проводов большего, чем это действительно нужно сечения приведёт лишь к большим материальным затратам (ведь по понятным причинам их стоимость будет больше) и создаст дополнительные сложности при монтаже.
Расчет площади сечения медных жил проводов и кабелей
Так, говоря об электропроводке дома или квартиры, будет оптимальным применение: для «розеточных» – силовых групп медного кабеля или провода с сечением жил 2,5 мм2 и для осветительных групп – с сечением жил 1,5 мм2. Если в доме имеются приборы большой мощности, напр. эл. плиты, духовки, электрические варочные панели, то для их питания следует использовать кабели и провода сечением 4-6 мм2.
Предложенный вариант выбора сечений для проводов и кабелей является, наверное, наиболее распространенным и популярным при монтаже электропроводки квартир и домов. Что, в общем-то, объяснимо: медные провода сечением 1,5 мм2 способны «держать» нагрузку 4,1 кВт (по току – 19 А), 2,5 мм2 – 5,9 кВт (27 А), 4 и 6 мм2 – свыше 8 и 10 кВт. Этого вполне хватит для питания розеток, приборов освещения или электроплит. Более того, такой выбор сечений для проводов даст некоторый «резерв» в случае увеличения мощности нагрузки, например, при добавлении новых «электроточек».
Расчет площади сечения алюминиевых жил проводов и кабелей
При использовании алюминиевых проводов следует иметь в виду, что значения длительно допустимых токовых нагрузок на них гораздо меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения. Так, для жил алюминиевых проводов сечением 2, мм2 максимальная нагрузка составляет чуть больше 4 кВт (по току это – 22 А), для жил сечением 4 мм2 – не более 6 кВт.
Не последний фактор в расчете сечения жил проводов и кабелей – рабочее напряжение. Так, при одинаковой мощности потребления электроприборов, токовая нагрузка на жилы питающих кабелей или проводов электроприборов, рассчитанных на однофазное напряжение 220 В будет выше, чем для приборов, работающих от напряжения 380 В.
Вообще, для более точного расчета нужных сечений жил кабелей и проводов необходимо руководствоваться не только мощностью нагрузки и материалом изготовления жил; следует учитывать также способ их прокладки, длину, вид изоляции, количество жил в кабеле и т. д. Все эти факторы в полной мере определены основным регламентирующим документом – Правилами Устройства Электроустановок.
Таблицы выбора сечения проводов
Медные провода
Сечение токопроводящей жилы, кв.мм
Напряжение, 220 В
Напряжение, 380 В
ток, А
мощность, кВт
ток, А
мощность, кВт
5}»>1,5
19
4,1
16
10,5
2,5
27
5,9
25
16,5
4
38
8,3
30
19,8
6
46
1}»>10,1
40
26,4
10
70
15,4
50
33
16
85
18,7
75
49,5
25
115
3}»>25,3
90
59,4
35
135
29,7
115
75,9
50
175
38,5
145
95,7
70
215
3}»>47,3
180
118,8
95
260
57,2
220
145,2
120
300
66
260
171,6
Алюминиевые провода
мм"}»>
Сечение токопроводящей жилы, кв.мм
Напряжение, 220 В
Напряжение, 380 В
ток, А
мощность, кВт
ток, А
мощность, кВт
2,5
20
4,4
19
5}»>12,5
4
28
6,1
23
15,1
6
36
7,9
30
19,8
10
50
11
39
7}»>25,7
16
60
13,2
55
36,3
25
85
18,7
70
46,2
35
100
22
85
1}»>56,1
50
135
29,7
110
72,6
70
165
36,3
140
92,4
95
200
44
170
2}»>112,2
120
230
50,6
200
132
В расчете использовались данные из таблиц ПУЭ
Выбор сечения кабеля или провода. Ошибки
Как определить сечение провода? Несколько способов, пример расчета
Подбор автоматов и сечения кабеля по мощности
Провода для электропроводки. Расчет и таблица допустимого сечения электрических проводов
Ниже я приведу таблицу сечения проводов, но рекомендую набраться терпения, прочитав до конца эту небольшую теоретическую часть.
Это позволит Вам быть более осознанным в выборе проводов для монтажа электропроводки, кроме того, Вы сможете самостоятельно сделать расчет сечения провода, причем, даже «в уме».
Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается выделением тепла (соответственно нагревом), которое прямо пропорционально мощности, рассеиваемой на участке электропроводки. Ее величина определяется формулой P=I2*R, где:
I — величина протекающего тока,
R — сопротивление провода.
Чрезмерный нагрев может привести к нарушению изоляции, как следствие — короткому замыканию и (или) возгоранию.
Ток протекающий по проводнику находится в зависимости от мощности нагрузки (P), определяемой формулой
I=P/U
(U — это напряжение, которое для бытовой электрической сети составляет 220В).
Сопротивление провода R зависит от его длины, материала и сечения. Для электропроводки в квартире, даче или гараже длиной можно пренебречь, а вот материал и сечение при выборе проводов для электропроводки необходимо учитывать.
РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДА
Сечение провода S определяется его диаметром d следующим образом (здесь и далее я буду максимально упрощать формулы): S=π*d2/4=3.14*d2/4=0.8*d2.
Это может Вам пригодится, если вы уже имеете провод, причем без маркировки, которая указывает сразу сечение, например, ВВГ 2х1.5, эдесь 1,5 — сечение в мм2, а 2 — количество жил.
Чем больше сечение, тем большую токовую нагрузку выдерживает провод.
При одинаковых сечениях медного и алюминиевого проводов — медные могут выдержать больший ток, кроме того они менее ломкие, хуже окисляются, поэтому наиболее предпочтительны.
Очевидно, что при скрытой прокладке, а также провода, проложенные в гофрошланге, электромонтажном коробе из-за плохого теплообмена нагреваться будут сильнее, значит следует их сечение выбирать с определенным запасом, поэтому пришло время рассмотреть такую величину как плотность тока (обозначим ее Iρ).
Характеризуется она величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм2. Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:
d=√1.27*I/Iρ=1.1*√I/Iρ — получаем значение диаметра провода,
S=0.8*d2 — ранее полученная формула для расчета сечения,
Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:
S=I/Iρ
Остается определиться с величиной плотности тока Iρ), поскольку рабочий ток I) определяется мощностью нагрузки, формулу я приводил выше.
Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:
Материал провода
Скрытая проводка
Открытая проводка
Медь
Iρ=6 А/мм2
Iρ=10 А/мм2
Алюминий
Iρ=4 А/мм2
Iρ=6 А/мм2
Пример расчета:
Имеем: суммарная мощность нагрузки в линии — 2,2 кВт, проводка открытая, провод — медный. Для расчета используем следующие единицы измерения: ток — Ампер, мощность — Ватт (1кВт=1000Вт), напряжение — Вольт.
S=I/Iρ=(2200/220)/10=1мм2
Если провести соответствующие расчеты для всего ряда сечений проводов, то можно получить соответствующую таблицу.
ТАБЛИЦА СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ
Предлагаю Вашему вниманию обещанную в начале статьи таблицу:
Сразу предупреждаю, данные из различных источников могут отличаться. Это различие определяется величиной запаса по мощности.
Приводя расчеты я этот запас взял по максимуму, памятуя, что лучше купить более мощные, соответственно более дорогие провода, нежели потом переделывать сгоревшую электропроводку.
Лишний раз настоятельно рекомендую использовать провода с медными жилами.
P = IV P = I2R расчеты полезность электроприборов, передающих электроэнергию формула расчета стоимости электробезопасность в домашней вилке цвета проводов igcse / gcse 9-1 Physics revision notes
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 1:
Полезные электрические устройства в доме, предохранители и заземление, передача электроэнергии
ТАКЖЕ мощность и расчет передачи энергии, в том числе
P = IV = I 2 R = E / t, E = Pt =
IVt и стоимость электроэнергии
расчеты
Примечания к пересмотру физики Доктора Брауна: физика GCSE, IGCSE
физика, O уровень
& ~ Школьные курсы естественных наук для 9-10 классов в США или их эквиваленты для ~ 14-16 лет
студенты-физики
Почему электрические устройства так полезны? Как рассчитать передачу энергии в электрическом приборе? Что мы понимаем под единицей электроэнергии
используемый? Как рассчитать стоимость содержания
электрическое устройство?
Субиндекс этой страницы
1.Важный
определения, описания, формулы и единицы
2.
Полезность электроприборов
например в доме
3. Подробнее о
использование электричества в доме
включая аспекты безопасности
4.
Мощность
рейтинги например бытовая техника в доме
5.
Больше
об опасностях токоведущего провода, предохранителей и заземляющих устройств за дополнительную плату
безопасность
6.Мощность,
передача энергии и
Расчет стоимости электроэнергии
См. Также раздел V = IR, Q = It и E = QV
расчеты
1. Важно
определения, описания, формулы и единицы
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
« 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 — скорость потока электрического заряда в
кулонов в секунду ( К / с, ), измеряется в амперах (амперы, A ).
Количество переданного электрического заряда
a give time = текущий расход 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 противостоит потоку электрического заряда .
Формула соединения: В = ИК ,
I = V / R, R = V / I (Это формула для
Закон Ома)
P является
мощность , передаваемая по цепи = показатель 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.
переданной энергии (джоулей) =
количество электрического заряда (кулоны) x разность потенциалов
(вольт)
Q =
E / V, V = E / Q, E = передача энергии в джоулях ( Дж ), Q = электрический заряд перемещен ( C ), V = 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,
передаваемая энергия E =
IVt
ВЕРХ СТРАНИЦЫ
и субиндекс
2.Полезность электроприборов
например в доме
Вы должны прочитать о видах энергии и энергии
магазины перед изучением этой страницы
См. Примечания Типы энергии и накопители — сравнение и объяснение примеров
фен
тостер
микроволновая печь
радио в стиле ретро
миксер
лампа
портативный компьютер
погружной нагреватель — бак горячей воды
Радиатор горячей воды требует….
электродвигатель для перекачки горячей воды
к нему
Знать, сколько энергии
передается устройством и сколько стоит устройство.
Вы сможете использовать
свои навыки, знания и понимание на:
Уметь сравнивать преимущества и
недостатки использования разных электроприборов для конкретного
приложение,
Вам потребуется сравнить
различные электрические приборы, используя предоставленные данные.
Для развивающихся стран, где
инфраструктура не имеет надежного электроснабжения, работает от батарей
можно использовать устройства, и даже были разработаны радиоприемники с часовым механизмом.
Однако батареи стоят дорого
несмотря на то, что это удобный источник накопленной химической энергии, которая преобразует
на электрическую энергию по запросу. К тому же они не длятся долго!
В случае часового механизма
радио с питанием, когда радио «заведено», энергия сохраняется в виде эластичного
потенциальной энергии и снова высвобождается по мере необходимости для прослушивания радио, для
свободный! Это полностью исключает необходимость в дорогостоящих батареях и их безопасном использовании.
утилизация, чтобы избежать загрязнения.
Без электросети,
сообщества в развивающихся странах не могут иметь одинаковый стандарт
материальная жизнь.
Вы также должны знать, что некоторые
энергия «тратится впустую» или «рассеивается» , потому что электрические приборы
никогда не бывает 100% эффективен при включении!
Потраченная энергия обычно заканчивается
увеличение запаса тепловой энергии компонента или окружающей среды e.г.
от трения движущихся частей или тепла от перегретых цепей.
Несмотря на потерю энергии во многих
бытовые приборы, есть очевидные примеры , где мы хотим, чтобы электрические
энергия превращается в тепло .
Электронагреватели самые очевидные
пример — вы используете катушку с высоким сопротивлением для нагрева
элемент в приборе, например электрический камин, тостер и др.
В обоих случаях резистор становится
так жарко, что горит красным — аккумулятор электрической энергии цепи ==> тепловая энергия
накопитель резистора ==> инфракрасное излучение ==> накопитель тепловой энергии пищи для
готовить или согревать окрестности и т. д.
Тонкие металлические нити накала
лампы должны быть очень горячими, чтобы излучать полезный свет.
Для защиты предохранителей используется эффект перегрева.
прибор и мы от поражения электрическим током.
ВЕРХ СТРАНИЦЫ
и субиндекс
3.
Подробнее о
у сек электричество в дом
включая аспекты безопасности
Подключений !
Электроснабжение вашего дома составляет a.c. ( переменного тока ), где текущее постоянное обратное направление
например колебание 50 Гц (50 циклов в секунду).
Напоминание: A d.c. поставка течет только в одном
направление (от + к -) и часто имеет гораздо более низкий потенциал
разница например п.д. батарей или элементов обычно находится в
диапазон от 1,5 В до 24 В.
Переменный ток питание в цепях кольцевой сети в
ваш дом происходит из
Национальная грид-система.
Переменные токи образуются из переменных напряжений, в которых положительная и отрицательная клеммы разности потенциалов продолжают чередоваться (+ <=> -).
Следы CRO, иллюстрирующие разницу между переменным и постоянным током
Модель a.c. электросети в Великобритании обычно около 230–240 В с частотой 50 Гц (50 герц или 50 циклов в секунду).Он может незначительно отличаться от страны к стране, например немного предложения
системы работают на 60 Гц.
Другие устройства будут использовать d.c. ( постоянного тока )
питание от элементов или батарей , в которых ток течет только в одном направлении например фонарики батареи.
А постоянного тока ток вырабатывается постоянным напряжением —
разность потенциалов (p.d.) и является положительной или отрицательной, но НЕ
и то и другое.
Вы можете преобразовать переменный ток в
постоянный ток с использованием диода .
Многие электроприборы в доме подключены
к кольцевой сети с помощью трехжильных кабелей , вставленных в заглушка .
Заглушка (рисунки ниже) вставляется в розетка , которая непосредственно
подключен к сети переменного тока электроснабжение.
Мост
розетки имеют собственные выключатели, подключенные к живому проводу
цепь кольцевой сети в доме.
Это
позволяет разорвать цепь и изолировать любой прибор, если
риск поражения электрическим током.
Кабели состоят из медного провода , сердечника и оболочки изоляционный пластиковое покрытие, каждое из которых имеет цветовой код , чтобы четко обозначить его функция (аннотированное изображение ниже).
Цветовая кодировка одинакова для всех приборов.
так что вы точно знаете, какой провод какой!
При неправильном подключении можно перегореть предохранитель или
попасть в аварию — смертельный удар электрическим током (см. заземляющий провод),
поэтому убедитесь, что вы знаете, что такое и как безопасно подключить вилку
независимо от экзамена по физике GCSE!
Функция каждого из трех проводов в трехжильном кабеле.
Провод под напряжением — цвет коричневый
Токоведущий провод обеспечивает переменный
токовая разность потенциалов с п.д. +/- ~ 230-240 В.
Это токоведущий провод, несущий высокий
разность потенциалов.
Выключатель прибора всегда должен находиться в
провод под напряжением, иначе цепь всегда была бы под напряжением!
Токоведущий провод несет p.d. напрямую от сети
и к этому «живому» проводу никогда нельзя прикасаться, если цепь
включен по понятным причинам!
На самом деле вы никогда не должны трогать или
манипулировать любым проводом, особенно проводом под напряжением, , если цепь
потенциально «живые»!
При прикосновении к живому проводу большой
разность потенциалов возникает в вашем теле, и
волна тока проходит через ваше тело.Последующие
поражение электрическим током может привести к травмам и смертельному исходу.
Короткое замыкание неисправного прибора
или где-нибудь в цепи, может вызвать пожар от энергии
отпуск — электрическая энергия в накопитель тепловой энергии
провод и окружение.
Для прибора последовательность
разводка в токоведущем проводе:
вилка ==> предохранитель ==> выключатель ==> нагревательный элемент
Это
действие предохранителя или цепи
выключатель, который защищает вас от повреждений и сводит к минимуму любые
опасность пожара тоже.
Нейтральный провод — цвет синий
Нейтральный провод замыкает цепь к прибору и уносит ток.
Нейтральный провод обеспечивает обратный путь к
местная электрическая подстанция (трансформатор).
Нейтральный провод заземлен, так что он как
близко к потенциалу земли 0 В.
Это позволяет току течь
через провод под напряжением (максимум p.d. от ~ 230 до 240 В) и вне
через нейтральный провод (минимум п.д. ~ 0 В).
г. между проводом под напряжением и нейтралью
провод ~ 230-240 В для подключения к электросети.
Земля
провод — зелёный + жёлтые полосы
Заземляющий провод имеет функцию безопасности от до
защитите проводку и ВАС!
Обычно он не проводит ток и его
p.d. должно быть 0 В.
г. между проводом под напряжением и землей
провод ~ 230-240 В.
Нет п.о. между нулевым проводом и
заземляющий провод, оба на 0 В.
Заземляющий провод подключается к металлическому корпусу
прибора и безопасно отводит ток, если в
цепь.
Если возникает неисправность и токоведущий провод касается
любой проводящей части прибора, ток будет проходить до
Заземлите через заземляющий провод и НЕ через вас , если вы дотронетесь до приборов.
Это также может и должно привести к срабатыванию предохранителя из-за скачка тока, поэтому цепь разомкнута и сделана
сейф.
См. Раздел 5.
Больше
об опасностях токоведущего провода, предохранителей и заземляющих устройств за дополнительную плату
безопасность
Опасность токоведущего провода — опасность поражения электрическим током — безопасность
функция заземляющего провода
В нормальных условиях у вашего тела есть р.d.
0 В относительно земли («земля»).
К сожалению, если вы дотронетесь до живого провода с включенной цепью создается разность потенциалов
через ваше тело, и ток течет через вас к земле —
‘на Землю’.
Другими словами, вы испытаете
поражение электрическим током — потенциальная травма от поражения электрическим током, и, если
ток достаточно большой, он может вас убить!
Не имеет значения,
включен или нет, если вилка в розетке, есть
подключение к токоведущему проводу, который всегда имеет п.d. ~ 230-240
V!
При наличии низкоомного соединения между проводом под напряжением и проводом заземления внезапный сильный ток
может стекать на землю, что опасно.
Это причина многих домашних пожаров из-за
неисправное соединение, при котором выделяется много тепла.
Подробнее об электробезопасности см. токоведущий провод и предохранители примечания.
ВЕРХ СТРАНИЦЫ
и субиндекс
4.
Мощность
рейтинги например техники
На нижней стороне тостера наклейка с
«электрические» технические детали.
Вам сообщили, что тостер работает от источника питания.
220-240 В переменного тока частотой 50 или 60 Гц.
AC означает переменный ток.
Номинальная мощность от 1900 до 2300 Вт, в зависимости от
напряжение (p.d. на нагревательном элементе).
Это означает, что нагревательный элемент передает
энергия со скоростью 1900-2300 Дж / с
Из информации вы можете рассчитать текущий
протекает через нагревательный элемент.
От: P = I x V, I = P / V, например за p.d. из 230
В и номинальная мощность 2100 Вт: Ток I = 2100/230 = 8.2 А (2 SF)
Это устройство должно быть защищено с помощью 10 A или предохранитель на 13 А . Подробнее см. рассчитайте безопасный номинал предохранителя.
Примеры номинальной мощности найденных вами предметов
в домашних условиях — от наименее мощного к наиболее сильному.
Устройство / машина
Мощность
рейтинг Вт (Дж / с)
ТВ-монитор
25
лампочка
50
маленький светодиодный телевизор
85
холодильник
100
пищевой блендер
160
микроволновая печь
600
электрический чайник
1200
посудомоечная машина
1200
пылесос
1400
микроволновая печь
1600
фен
1800
паровой утюг
2000
погружение в горячую воду
обогреватель
3000
Будьте осторожны, НЕ приравнивайте мощность к
стоимость использования прибора.
Время — другой фактор, чем дольше вы
пользуетесь бытовым прибором, тем больше стоит его использование.
Некоторые приборы большей мощности, такие как
микроволновая печь или утюг используются только на короткое время.
Компьютеры, лампочки и экраны телевизоров,
может быть включен в течение многих часов, и стоимость увеличивается по мере увеличения количества энергии
перенесено / работа сделана!
Общее словесное уравнение: энергия
использовано = мощность x время (см. следующий раздел киловатт-часов)
На большинстве приборов указано значение
рейтинг, который является максимальной выходной мощностью , с которой он может
использовать безопасно .
Номинальная мощность указывает максимальное количество
энергии, передаваемой от одного накопителя энергии к другому за секунду
когда приборы используются.
например Утюг мощностью 700 Вт означает 700 Дж энергии
передаются (используются) каждую секунду.
Нагреватель мощностью 3 кВт переходит в
запас энергии комнаты из расчета 3000 Дж / сек.
Номинальная мощность Полезная информация для
Потребитель .
Чем ниже номинальная мощность, тем меньше
электричество, которое он использует, экономя деньги — дешевле в эксплуатации — пока
прибор по-прежнему может делать то, что вы от него хотите.
например если утюг мощностью 500 Вт может работать в
то же время, что и утюг на 750 Вт, то утюг на 500 Вт более
эффективный и дешевый способ гладить!
750-500 = 250, поэтому 250 Дж / с сохраняется в
накопитель тепловой энергии глаженной одежды.
Независимо от номинальной мощности, все равно эффективность
прибора, что действительно важно — какой процент
энергия передается при выполнении полезной работы.
Однако будьте осторожны !, только потому, что устройство имеет более высокую мощность
рейтинг, это не означает, что он более эффективен, чем более низкая мощность
прибор.
Устройство большей мощности может
больше энергии i.е. имеет более низкий% КПД с точки зрения
электрическая энергия делает полезную работу.
Напоминание: мощность прибора = ток x
разность потенциалов
P (W или
Дж / с) = I (А) x В (В)
Подробнее см. расчеты электроэнергии
раздел.
Помимо электроэнергии
расчетов для электроприборов, эта формула
нужно
рассчитайте безопасный номинал предохранителя.
См. Сохранение энергии,
передача-преобразование энергии, эффективность — расчеты и
Диаграммы Санки
и больше о расчетах мощности
см. Виды энергии и запасы, расчеты
выполненных механических работ и мощности
ВЕРХ СТРАНИЦЫ
и субиндекс
5.Подробнее об опасностях токоведущего провода
и заземляющие устройства для дополнительной безопасности
По внешнему электричеству
снабжение, как и сама земля-земля, ваше тело в п.п. из 0
V.
К сожалению, это означает, что если вы коснетесь
провод под напряжением или что-либо, что к нему подключено, большой p.d. 240 В возникает
через ваше тело, то есть между вами и «землей».
Следовательно, вам грозит серьезная опасность поражения электрическим током.
шок, потому что ток будет течь через ваше тело на «землю» —
к сожалению, жидкости в вашем теле содержат достаточно ионов для
эффективное проведение с п.d. 230 В.
Поток электрического тока
удар током, которого может быть достаточно
убить тебя.
Даже если прибор «выключен», существует опасность поражения электрическим током.
шок, потому что провод под напряжением все еще находится под высоким pd (например, 240 В).
ОПАСНОСТЬ
— если нагревательный элемент или металлический корпус прибора
неисправны и они выходят на контакт
. Примечание
(i) Ношение электроизоляционных резиновых сапог может
защита, но разве это то, что вы обычно носите !?
(ii) Вода — плохой проводник, но
при большой разности потенциалов может проводить. Вам также следует
помните из своей химии (электролиз)
что ионы из солей увеличивают электропроводность
вода, и у вас есть ионы соли в крови, клетках и нервных клетках.
система и т. д.!
(iii) Это функция предохранителя чтобы защитить вас и устройство от скачков тока (следующий
раздел).
Когда дела идут не так!
функция предохранителя и как рассчитать предохранитель
рейтинг для прибора
Если нагревательный элемент или металлический кожух прибор неисправен и они контактируют с , если вы
прикоснувшись к включенному прибору, вы можете быть ударил током , поскольку ток будет течь через землю (землю).
НО, вас должно спасти заземление
от корпуса к земле и предохранитель , вставленный в вилку или
автоматический выключатель (следующий раздел).
Как работает заземляющий провод и предохранитель
в цепи прибора
В любом домашнем хозяйстве или
в промышленной цепи может возникнуть резкий скачок (увеличение)
текущий.
Скачок тока может быть вызван неисправностью, но
иногда даже
включение и выключение приборов может вызвать срабатывание чувствительной цепи
выключатель, но не должен перегорать предохранитель.
Скачок тока из-за неисправности
может привести к перегреву, повреждению прибора или даже к
огонь.
ПОЗ.: Токовый провод ( коричневый ), нейтральный провод (синий)
и заземляющий провод (желтый / зеленый)
и выключатель вилки и розетки .
Прибор оснащен
заземляющий провод и предохранитель в токоведущем проводе — и
перед переключателем ВКЛ / ВЫКЛ прибора.
Из диаграммы выше, где
прибором может быть электрический тостер или чайник:
1.
Устройство в безопасном состоянии, заземляющий провод подключен, предохранитель исправен, нет
неисправности и выключил.
2. Устройство
в безопасном состоянии, заземляющий провод подключен, предохранитель исправен, нет неисправностей и
включен и работает безопасно.
3. Нагревательный элемент сломан.
(может быть, от коррозии) и касаясь металлического кожуха, выключился, но
Не безопасно.
4. Прибор
включается, и ток течет через корпус и вниз к
заземления через заземляющий провод, при этом тепло, выделяемое в
предохранитель, плавит его, разрывая цепь и делая ее безопасной.
Итак, если возникает неисправность и
провод под напряжением контактирует с металлическим корпусом , затем,
пока металлический корпус «заземлен» (подключен к земле
провод) скачок тока безвредно протекает от живого провода,
через корпус и заземляющий провод на землю.
Ток должен растаять
предохранитель, если используется правильный номинал предохранителя, и
скачок тока превышает номинал предохранителя (в амперах).
Вот почему предохранитель должен
быть подключенным к токоведущему проводу перед нагревом приборов
элемент!
После плавления предохранителя
цепь разорвана, и питание провода отключено.
Это
изолирует все устройство, поэтому вы не можете получить удар электрическим током
от прикосновения к корпусу.
Предохранители полагаются на «перегрев»
эффект для защиты прибора от повреждений (например,
отремонтированы) и себя от поражения электрическим током от высокого напряжения
ток проходит через наше тело на землю.
Если температура резистора
становится слишком высоким из-за скачка тока, вызывающего перегрев, сопротивление увеличивается, и поэтому
передает тепло своему накопителю тепловой энергии.
Это может помешать
работа прибора из-за повышения температуры
резистор.
Температура может повыситься
достаточно, чтобы расплавить провод в компоненте схемы и разорвать
в цепи останавливает работу «устройства».
Вот так работает предохранитель , если
возникает неисправность и течет слишком большой ток, плавкий провод плавится от
этот эффект перегрева разрывает цепь и делает ее безопасной.
Чем больше ток в
чем толще должна быть проволока,
сопротивление и перегрев.Вообще говоря, номинал предохранителя
увеличивается с увеличением толщины кабеля.
Примечание :
( i) А также
приборы, цепи кольцевой сети к розеткам
и освещение защищаются предохранителями аналогичным образом.
(ii) Вы можете
защищать схемы с помощью автоматические выключатели .
Есть несколько типов
автоматических выключателей e.г. некоторые работают с магнитным эффектом
соленоида, так что скачок тока вызывает магнитное
поле достаточно сильное, чтобы заставить магнит размыкать два контакта
разорвать цепь.
Выключатели автоматические
безопаснее обычных бытовых предохранителей.
Проволока не плавится, а
цепь разорвана быстрым выключением действие — быстрее, чем плавится предохранитель.
У них также есть
преимущество сбросить , что меньше проблем, чем
установка запасного предохранителя.Однако их на больше.
дорогой , зато надёжнее!
Номиналы предохранителей и как выбрать наиболее безопасный в использовании?
Для бытовой техники в
дома наиболее распространенные номиналы предохранителей в Великобритании — 3A, 5A, 8A,
10А
и 13А.
Предохранитель должен иметь
номинальный ток близок к максимальному безопасному току, который
будет проходить через прибор.
Если возникает неисправность, и
ток возрастает на несколько ампер выше ожидаемого, предохранитель должен расплавиться и
разорвать цепь, сделав ее безопасной.
Значит, надо работать
от тока, вытекающего из номинальной мощности устройства
по формуле …
мощность (Вт) = ток (А) x разность потенциалов
(В)
Р = IV
Пример 1 .Электропожарные работы мощностью 2кВт
электросети 230 В переменного тока.
Рассчитайте ток, протекающий в
прибора и порекомендуйте подходящий предохранитель.
2кВт = 2000 Вт
P = IV, I = P / V = 2000/230 =
~ 8,7 А
В идеале
Предохранитель 10А
сделал бы , но вполне вероятно, что в этом случае прибор
будет оснащен предохранителем на 13 А.
Очевидно, вы выбираете ближайший номинал предохранителя
из того, что есть в наличии.
Пример 2 . Какой предохранитель вы бы выбрали
вставить вилку электроутюга мощностью 700 Вт, отработавшего 230В
сети электроэнергии?
I = P / V = 700/230 =
~ 3.0 А
В идеале Предохранитель 4А было бы лучше, но 5A будет приемлемым .
Двойная изоляция
Для защиты от электрического
шок, все приборы с металлическими корпусами должны быть заземлены то есть металлический корпус подключается к заземляющему проводу с помощью трехжильного кабеля , как описано ранее.
Заземленный проводник может:
никогда не стать живым.
Металлический кожух явно
электрический провод, но если прибор имеет пластиковый корпус (электрический изолятор) без внешних металлических частей, которые могут быть
коснулся, говорят, с двойной изоляцией .
Это означает, что прибору не требуется заземляющий провод. и так связан только с двумя
Жильный кабель — только живые и нулевые провода — которые есть
требуется для питания прибора.
ВЕРХ СТРАНИЦЫ
и субиндекс
6. Мощность, энергия
расчет стоимости передачи и электроэнергии
Знайте и цените примеры передачи энергии
что бытовые электроприборы призваны вызывать.
Знайте, что количество энергии
количество передач зависит от того, как долго прибор включен и его
мощность.
Количество электричества, которое
передается (« используется ») в приборе, зависит от его мощности и как долго
вы используете его, т.е. когда он включен.
Энергия измеряется в джоулях (E
в Дж) и мощность в ваттах (P в Вт)
1 ватт = 1 Дж энергии
передается за 1 секунду (1 Вт = 1 Дж / с)
Поскольку джоуль — очень крошечный
количество энергии, мы часто указываем мощность в киловаттах (P в кВт).
1 кВт = 1000 Вт = 1000 Дж / с
Лампа может быть указана с
50 Вт (50 Дж / с), утюг может иметь мощность 500 Вт или 0,5 кВт.
номинальной мощности (500 Дж / с, 0,5 кДж / с), а электрический камин с тремя барами может иметь мощность 3 кВт
номинальная мощность (3 кДж / с, 3000 Дж / с).
Однако при работе с большими
количество электрической энергии удобнее думать и рассчитывать в
киловатт-часы (кВтч).
1 киловатт-час = количество
электрическая энергия, которую прибор мощностью 1 кВт потребляет за 1 час.
Фактически, с точки зрения
использование электроэнергии в доме, термин единица в вашем счете за электроэнергию
означает киловатт-час , и цена будет указана как, например, «9 пенсов за единицу»,
другими словами, вы будете платить 9 пенсов за каждый киловатт-час электроэнергии.
ты используешь.
Три формулы для расчета мощности,
переданная энергия
и многое другое тоже!
Если не уверены в единицах измерения потенциала
разница (стр.d. в В), ток в амперах (амперах, А) или сопротивление в омах (Ом)
затем прочтите первый раздел Закон Ома и расчеты с использованием V = IR
(а) мощность P (Вт) = ток I (A) x
разность потенциалов В (В)
Р = IV
P в Вт или Дж / с, I в амперах A, V p.d.
в вольтах.
Чем больше энергии передается в
учитывая время, тем больше мощность устройства.
p.d. V сообщает вам, сколько
энергия, передаваемая каждой единицей электрического заряда ( В
= E / Q , J / C, см. Раздел 3 для
E =
Расчеты QV).
Текущий I расскажет, как
много заряда проходит через данную точку в цепи за единицу времени
(кулонов в секунду, C / с ).
Это означает, что оба p.d. и текущие
влияют на скорость передачи энергии к прибору от
из магазина электроэнергии в другой.
Примеры расчетов с P = IV
Q1 Электрокамин мощностью 2 кВт подключен к
питание 240 В.
Рассчитайте ток, протекающий через
электрокамин.
P = 2 кВт = 2000 Дж / с
P = IV, I = P / V = 2000/240 = 8.33
А (3 SF)
–
Q2 Ток, протекающий через
электродвигатель — 12 А.
Q3 Что в p.d. должен быть блок питания,
для выработки выходной мощности 2,0 кВт от машины, через которую протекает ток 12,0 А?
Q4 A p.d. 12,0 В подается через
резистор устройства мощностью 8.0 Вт.
(b) мощность = ток 2 x
сопротивление
P = IV и поскольку V = IR ,
замена на V дает P = I 2 R
P = I 2 R
P в W или Дж / с , I в усилителях A и p.d. в
вольт В , R в омах Ом .
(это полезно, если вы не знаете
p.d., но вместо этого вы должны знать сопротивление)
Примеры расчетов с использованием P = I 2 R
Q1 Ток 20 А проходит через
сопротивление 10 Ом.
2 квартал А 2.0 кВт электрокамин имеет 4.0
Пробег через этот отопительный прибор.
Рассчитайте сопротивление
нагревательный элемент.
P = I 2 R, R = P / I 2 = 2000/4 2 = 2000/16 = 125 Ом
–
Q3 A 20 Ом
электрическое устройство передает энергию мощностью 500 Вт.
Рассчитать ток, протекающий через
Устройство.
P = I 2 R, I =
√ (P / R) = √ (500/20) = 5,0 А (3 SF)
–
(c) E энергия передается устройством
= мощность прибора x время
Полная энергия, передаваемая
электроприбор зависит от от мощность электроприбора (в Дж / С = Вт)
и время , для которого используется … давая простую пропорциональность
формула …
E = Pt (но
здесь упор на его « электрическое » соединение, а не на платину!)
перестановок: P = E / t и t = E / P
Применение: мощность прибора =
переданная электрическая энергия / использованное время
См.
мощность
Рейтинговые заметки
Формула связи: Поскольку P = IV,
замена P дает переданной энергии E = IVt
(примеры расчета
сделать, скопировать в электричество 3 тоже
с E = QV?)
Когда электрический заряд проходит
энергия разности потенциалов передается как работа, выполняемая против
электрическое сопротивление (стр.г.).
Энергия заряда исходит от
источник питания (аккумулятор постоянного тока, сеть переменного тока), который увеличивает
потенциальная энергия электронов.
Заряд (обычно электроны),
‘проваливается’ через п.о. через компоненты схемы,
передача своей электрической потенциальной энергии другому накопителю энергии, например
тепловая или другая форма энергии, например звук или свет.
Энергия, передаваемая в
электрическое устройство можно рассчитать по формуле:
Вы можете использовать два разных набора
ед.
(1-й) Обычные и знакомые J, W и
с.
E энергия
передано в джоулях, Дж
P — мощность в ваттах, Вт = Дж / с
t — время в секундах, с
Примеры расчетов
Q1 Духовка мощностью 800 Вт используется для
полтора часа.
Сколько энергии в МДж составляет
перенесено в накопитель тепловой энергии духовки?
800 Вт = 800 Дж / с, время = 1,5 x 60
x 60 = 5400 с
E = Pt = 800 x 5400 = 4
320000 Дж = 4320 кДж = 4,32 МДж
–
2 квартал
Электронагреватель передает
1.5 МДж энергии каждую минуту.
Рассчитайте мощность
электрический огонь в кВт.
5,0 МДж = 5,0 x 10 6 Дж,
время = 5 x 60 = 300 с
E = Pt, P = E / t =
1,5 x 10 6 /300 = 5000 Вт = 5,0 кВт
–
Q3 Перезаряжаемый аккумулятор может
доставить в общей сложности 8.0 МДж энергии на устройство.
Если устройство подает питание
мощность 25 Вт, с точностью до часа, сколько можно использовать?
P = 25 Дж / с, E = 8,0 x 10 6 J
E = Pt, t = E / P =
8,0 x 10 6 /25 = 3,2 x 10 5 с
1 час = 60 x 60 = 3600 с
3.2 х 10 5 /3600 = 89 часов
–
Q4 The p.d.
через резистор составляет 24,0 В. Если протекает ток 3,0 А, как
много энергии передается за 5 минут?
время = 5 х 60 = 300 секунд.
E (J) = I (A) x V (V) x t
(т), E =
IVt
E = 3.0 х 24,0 х 300 = 21 600
Дж
–
Q5 Тостер мощностью 1200 Вт используется для
всего 10 минут.
Сколько энергии передается в
в этот раз?
P = E / t, E = P x t ,
W = Дж / с
E = 1200 x 10 x 60 = 720 000 Дж = 7.2 х 10 5 Дж
–
Q6 Устройство
передает 180 000 Дж энергии за две минуты.
Рассчитайте мощность
прибор.
E = P x t, поэтому P = E / t = 180000
/ (2 х 60) = 1500 Вт (1,5 кВт)
–
(2-й) киловатт-час
Практичные повседневные единицы e.г. на приборе или электричестве
счет.
E есть
передаваемая энергия в киловатт-часах, кВтч
P — мощность в киловаттах, кВт (1 кВт = 1000 Дж / с)
т есть
время в часах, ч
Уравнение мощности: P = E / t ,
E = P x t, t = E / P
Треугольник формулы мощности для единиц мощность в киловаттах ( кВт ),
единицы энергии в киловатт-часах ( кВтч ) и единицы времени в часах ( ч ).
единиц электроэнергии измеряется в
киловатт-часы например для прибора
киловатт-часов = мощность в кВт x время
прибор используется в часах
Это мера энергии
передается, а так как 1 Вт = 1 Дж / с
1 кВтч = 1000 Вт x 3600 секунд = 3,6 X 10 6 Дж = 3,6 МДж
ВЕРХ СТРАНИЦЫ
и субиндекс
Что дальше?
Электричество и
ревизия магнетизма
индекс банкнот
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 расчеты стоимости электричества KS4 физика Научные заметки по электричеству
расчеты стоимости GCSE руководство по физике
заметки по расчетам затрат на электроэнергию для школ, колледжей, академий, репетиторов, изображений
рисунки диаграммы для расчета стоимости электроэнергии наука исправление заметки на
расчеты затрат на электроэнергию для пересмотра модулей физики примечания по темам физики, чтобы помочь понять
расчет стоимости электроэнергии университетские курсы по физике
карьера в науке и физике вакансии в машиностроении
технический лаборант
стажировка инженер стажировка по физике США 8 класс 9 класс 10 AQA
Примечания к редакции GCSE 9-1 по физике по стоимости электроэнергии
расчеты GCSE
примечания к расчетам стоимости электроэнергии Edexcel GCSE 9-1 физика и наука
Расчет стоимости электроэнергии для OCR GCSE 9-1 21 век
физика научные заметки по расчету стоимости электроэнергии OCR GCSE
9-1 Шлюз физики
примечания к пересмотру расчетов стоимости электроэнергии WJEC gcse science CCEA / CEA gcse science
НАЧАЛО СТРАНИЦЫ
Субъект
Описание
Word ™
Excel ™
PDF
Калькулятор дуги
Таблица для расчета дугового разряда в
в соответствии с NFPA 70E
–
Скачать
–
Ток повреждения
Обзор электрического плана: ответы на расчеты
Лист
–
–
Скачать
Ток повреждения
Обзор электрического плана
: руководство внутри
–
–
Скачать
Ток повреждения
Обзор электрического плана: крышка и схема
–
–
Скачать
Ток повреждения
Калькулятор: двухточечный метод Джона
Соколик
–
Скачать
–
FIPS 94 — Электроэнергия для компьютера
Установки
Отличная публикация (1-23-99)
–
–
Скачать
кВАр
Калькулятор [ссылка]
Калькулятор дизайна от Manachos Engineering
и
строительство электромеханических объектов
–
–
–
Конденсатор, кВАр Калькулятор
Таблица для определения мощности конденсатора, кВАр
обязательный
для улучшения коэффициента мощности (PF).
–
Скачать
–
Программного обеспечения
[ Ссылка ]
Flashworks — Электрическая служебная нагрузка
Расчеты
в том числе: определение размеров и балансировка панели, размер проводов и кабелепровода,
короткий
Расчет схемы и расчет падения напряжения как для жилых, так и для жилых помещений.
Коммерческий
и производственные здания
–
–
–
Расчет жилищной нагрузки
Жилая часть
–
Скачать
–
2-проводная цепь потенциала касания
Двухпроводные цепи с открытой нейтралью
–
Скачать
–
Трехпроводная цепь потенциала касания
Трехпроводные цепи с открытой нейтралью
–
Скачать
–
Схема электрических соединений и дорожек качения
Просто просмотрите и распечатайте!
–
–
Скачать
Больше формул
Загрузить формулы [
Word ™
] [PDF
]
Формулы преобразования
Площадь круга = \ (\ pi r ^ 2 \) Доллары безубыточности = накладные расходы $ / валовая прибыль% Допустимая нагрузка на сборную шину AL = 700А кв.дюймов и CU = 1000A кв. дюйм Сантиметры = Дюймы x 2,54 Дюйм = 0,0254 метра Дюйм = 2,54 сантиметра Дюйм = 25,4 миллиметра Километр = 0,6213 Мили Длина бухты = диаметр бухты (средний) x количество витков x \ (\ pi \) Расстояние до молнии в милях = секунды между вспышкой и громом / 4.68 Метр = 39,37 дюйма Миля = 5280 футов, 1760 ярдов, 1609 метров, 1.609 км Миллиметр = 0,03937 дюйма Цена продажи = ориентировочная стоимость $ / (1 — валовая прибыль%) Скорость звука (на уровне моря) = 1128 кадров в секунду или 769 миль в час Температура C = (Temp F — 32) /1,8 Температура F = (Температура C x 1.8) + 32 Двор = 0,9144 метра
Электрические формулы на основе 60 Гц
Емкостное реактивное сопротивление (X c ) в Ом = 1 / (2 \ (\ pi \) f C) Эффективные (среднеквадратичные) амперы переменного тока = пиковые амперы x 0,707 Эффективное (среднеквадратичное) напряжение переменного тока = пиковое напряжение x 0.2- (AB + BC + AC)} \) Выход = Вход x КПД Пиковое напряжение переменного тока = эффективное (среднеквадратичное) напряжение переменного тока x \ (\ sqrt 2 \) Пиковые амперы = эффективные (RMS) амперы x \ (\ sqrt 2 \) Коэффициент мощности (PF) = Вт / ВА ВА (полная мощность) = вольт x ампер или ватт / коэффициент мощности ВА, 1 фаза = В x А ВА, 3 фазы = Вольт x Ампер x \ (\ sqrt 3 \) Ватты (активная мощность) Однофазный = Вольт x Ампер x Коэффициент мощности Ватты (активная мощность), трехфазная = Вольт x Ампера x Коэффициент мощности x \ (\ sqrt 3 \)
Параллельные цепи
Примечание 1: Общее сопротивление всегда меньше, чем у наименьшего резистора Примечание 1: RT = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +…) Примечание 2: Полный ток равен сумме токов всех параллельных
резисторы Примечание 3: Общая мощность равна сумме мощностей всех параллельных резисторов Примечание 4. Напряжение одинаково на каждом из параллельных резисторов
.
Цепи серии
Примечание 1: полное сопротивление равно сумме всех резисторов .
Примечание 2: ток в цепи остается неизменным на всех резисторах .
Примечание 3: Источник напряжения равен сумме падений напряжения всех резисторов .
Примечание 4: Мощность схемы равна сумме мощностей всех резисторов
Трансформатор Ампер
Вторичный ток 1-фазный = ВА / Вольт Вторичный ток, 3 фазы = ВА / (Вольт x \ (\ sqrt 3 \)) Вторичная доступная неисправность, 1 фаза = ВА / (Вольт x% импеданса) Вторичная доступная трехфазная неисправность = ВА / (Вольт x \ (\ sqrt 3 \) x% импеданса) 4-проводной треугольник: Линейные Амперы = Фаза (одна обмотка) Амперы x \ (\ sqrt 3 \) 4-проводной треугольник: напряжение линии = фаза (одна обмотка), вольт 4-проводной треугольник: высокое напряжение (L-to-G) = фаза (одна обмотка) Вольт x 0.5 х \ (\ sqrt
3 \) Звезда: линейное напряжение = фаза (одна обмотка) вольт x \ (\ sqrt 3 \) Звезда: Линия Амперы = Фаза (одна обмотка) Амперы
Падение напряжения
VD (1-фазный) = 2KID / CM VD (3 фазы) = \ (\ sqrt 3 \) KID / CM CM (1-фазный) = 2KID / VD CM (3 фазы) = \ (\ sqrt 3 \) KID / VD
Код Правила
Характеристики выключателя / предохранителя — 240.6 (А) Максимальное сопротивление проводника — 310.15 и таблица 310.16 Провод заземления оборудования — 250.122 Провод заземляющего электрода — 250,66 Размер проводника двигателя — 430,22 (одиночный) 430,24 (множественный) Защита двигателя от короткого замыкания — 430.52 Максимальная токовая защита трансформатора — 450,3
Константы
\ (\ пи \) (Пи) = (3.142 приблизительно) \ (\ sqrt 2 \) = 1,414 (приблизительно) \ (\ sqrt 3 \) = 1,732 (приблизительно) f = частота r = радиус d = диаметр C = емкость (фарады) L = Индуктивность (Генри) CM = круглые милы (глава 9, таблица 8) VD = падение напряжения K75 o C = (12.9 Ом CU) (21,2 Ом AL) I = Амперы нагрузки D = Расстояние в футах в одну сторону
После этого требуется поиск места разрыва и последующая замена проводки с локальным ремонтом стены.
После этого требуется поиск места разрыва и последующая замена проводки с локальным ремонтом стены.
Автомат нужен номиналом 32 А
Данная методика предполагает несколько этапов.
д.), то для каждого случая существуют свои таблицы, которые рассмотрены далее.
Это позволяет кабелю отдавать тепло окружающему воздуху и меньше нагреваться.
Этот эффект можно уменьшить, увеличив сечение проводки. Критическим считается понижение напряжение на конце провода на 5%, по сравнению с его значением у источника тока.
Достигаться это может установкой электросчетчиков с определенной пропускной способностью.
youtube.com/embed/NvYxOA0C76o» allowfullscreen=»allowfullscreen»/>
Этого вполне хватит для питания розеток, приборов освещения или электроплит. Более того, такой выбор сечений для проводов даст некоторый «резерв» в случае увеличения мощности нагрузки, например, при добавлении новых «электроточек».
5}»>1,5
1}»>10,1
3}»>25,3
3}»>47,3
мм"}»>
5}»>12,5
7}»>25,7
1}»>56,1
2}»>112,2
Расчет и таблица допустимого сечения электрических проводов
Для расчета используем следующие единицы измерения: ток — Ампер, мощность — Ватт (1кВт=1000Вт), напряжение — Вольт.
6
%
9124 0 объект
> / Outlines 8647 0 R / Metadata 9121 0 R / AcroForm 9125 0 R / Pages 9046 0 R / Type / Catalog / PageLabels 9041 0 R >>
endobj
8647 0 объект
>
endobj
9121 0 объект
> поток
2008-11-17T18: 19: 32 + 01: 002008-11-17T18: 19: 32 + 01: 002007-12-20T22: 21: 12ZAdobe InDesign CS3 (5.0.1)
0072.00 Inchesuuid: E2DFD09E3677DC119D118794E712FE95uuid: E1DFD09E3677DC119D118794E712FE95
0072.00 Inchesuuid: E2DFD09E3677DC119D118794E712FE95uuid: E1DFD09E3677DC119D118794E712FE95
0072.00 Inchesuuid: E3DFD09E3677DC119D118794E712FE95uuid: DFDFD09E3677DC119D118794E712FE95