Закон ома расчет мощности. Закон Ома: основные формулы, расчеты и практическое применение в электротехнике — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое закон Ома и как его применять на практике. Как рассчитать силу тока, напряжение и сопротивление. Какие формулы используются для расчетов в электрических цепях. Как закон Ома помогает в работе электрика.

Содержание

Что такое закон Ома и его основная формула

Закон Ома — один из фундаментальных законов электротехники, описывающий связь между силой тока, напряжением и сопротивлением в электрической цепи. Он был открыт немецким физиком Георгом Омом в 1827 году.

Основная формула закона Ома выглядит следующим образом:

I = U / R

где:

I — сила тока (в амперах, А)
U — напряжение (в вольтах, В)
R — сопротивление (в омах, Ом)

Эта формула позволяет рассчитать любую из трех величин, если известны две другие. Рассмотрим подробнее каждую из них.

Как рассчитать силу тока по закону Ома

Сила тока — это количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника за единицу времени. Чтобы рассчитать силу тока, необходимо знать напряжение и сопротивление участка цепи:

I = U / R

Например, если напряжение в сети 220 В, а сопротивление нагрузки 110 Ом, то сила тока составит:

I = 220 В / 110 Ом = 2 А

Расчет напряжения по закону Ома

Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи. Для его расчета используется формула:

U = I * R

Если известно, что через резистор с сопротивлением 100 Ом протекает ток 0,5 А, то напряжение на этом резисторе будет равно:

U = 0,5 А * 100 Ом = 50 В

Как найти сопротивление участка цепи

Электрическое сопротивление — это свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. Оно рассчитывается по формуле:

R = U / I

Например, если к участку цепи приложено напряжение 12 В, а сила тока в нем составляет 2 А, то сопротивление равно:

R = 12 В / 2 А = 6 Ом

Закон Ома для полной цепи

Помимо основной формулы, существует также закон Ома для полной цепи, учитывающий внутреннее сопротивление источника тока:

I = E / (R + r)

где:

E — электродвижущая сила источника (в вольтах)
R — сопротивление внешней цепи (в омах)
r — внутреннее сопротивление источника (в омах)

Эта формула позволяет более точно рассчитать параметры реальных электрических цепей.

Практическое применение закона Ома в работе электрика

Закон Ома имеет огромное значение для практической работы электриков и инженеров. Вот несколько примеров его применения:

Расчет сечения проводов для электропроводки
Выбор номиналов предохранителей и автоматических выключателей
Определение мощности электроприборов
Диагностика неисправностей в электрических цепях
Проектирование электрических схем

Понимание закона Ома позволяет грамотно и безопасно работать с электричеством.

Расчет мощности электроприборов

Зная закон Ома, можно легко рассчитать мощность электроприборов. Для этого используется формула:

P = U * I

где P — мощность в ваттах (Вт).

Например, если электрочайник подключен к сети 220 В и потребляет ток 5 А, его мощность составит:

P = 220 В * 5 А = 1100 Вт

Эта информация важна для правильного выбора электроприборов и расчета нагрузки на электросеть.

Последовательное и параллельное соединение проводников

Закон Ома применяется и при расчете сложных электрических цепей. Рассмотрим основные формулы для последовательного и параллельного соединения проводников.

Последовательное соединение:

Общее сопротивление: R = R1 + R2 + R3 + …
Сила тока одинакова на всех участках
Общее напряжение: U = U1 + U2 + U3 + …

Параллельное соединение:

Общее сопротивление: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

Напряжение одинаково на всех участках
Общий ток: I = I1 + I2 + I3 + …

Эти формулы позволяют рассчитывать параметры сложных электрических схем.

Ограничения закона Ома

Несмотря на широкое применение, закон Ома имеет ряд ограничений:

Он применим только для проводников, сопротивление которых не зависит от силы тока
Не работает для полупроводников и сверхпроводников
Не учитывает емкостные и индуктивные свойства цепи
Неприменим для цепей переменного тока высокой частоты

В этих случаях используются более сложные формулы и методы расчета.

Заключение: значение закона Ома для электротехники

Закон Ома является фундаментальным законом электротехники, без которого невозможно представить современную электронику и энергетику. Он позволяет:

Рассчитывать параметры электрических цепей
Проектировать электрические устройства
Обеспечивать безопасность при работе с электричеством

Диагностировать и устранять неисправности
Оптимизировать энергопотребление

Понимание и умение применять закон Ома — необходимый навык для каждого специалиста, работающего в области электротехники и электроники.

Измерение силы тока, расчет мощности и напряжения с помощью онлайн калькулятора

Содержание

1 Закон Ома для участка цепи
2 Как найти силу тока
3 Как найти напряжение
4 Как найти сопротивление
5 Простые примеры расчета
- 5.1 Бытовая сеть переменного тока
  - 5.1.1 Пример №1 Проверка ТЭНа
  - 5.1.2 Пример №2 Проверка сопротивления двигателя
- 5.2 Цепи постоянного тока
6 Полезная информация для начинающего электрика
- 6.1 Как использовать закон Ома на практике
  - 6.1.1 Примеры из жизни
- 6.2 Что такое участок цепи
- 6.3 Как использовать треугольник закона Ома
7 Видео

Правило Ома является фундаментальным принципом, на котором базируется вся практическая электротехника. Любой, кто ведет деятельность в этой сфере, должен уметь производить расчет параметров для участка трехфазной или однофазной сети. При наличии компьютера произвести вычисления можно, используя бесплатный калькулятор.

Разные варианты записи омовского закона

Закон Ома для участка цепи

Классическая формулировка имеет следующий вид: токовая сила на фрагменте электроцепи находится в обратно пропорциональном отношении с его сопротивлением и в прямом – с напряжением на его окончаниях. В формульном виде это можно представить так:

I=U/R, где латинские буквы обозначают (слева направо) силу электротока, напряжение и сопротивление.

Для цельной цепи формулировка будет иметь следующий вид: ток напрямую связан с имеющейся в электроцепи электродвижущей силой, а также находится в отношениях обратной зависимости с суммой двух сопротивлений: цепного и имеющегося у источника тока.

Важно! Закон Ома калькулятор онлайн позволит произвести расчет значения любого неизвестного показателя из трех. Пользователь вводит в поля имеющиеся результаты измерений и ожидает выдачи искомого параметра.

Как найти силу тока

Радиотехника для начинающих

Калькулятор тока позволит найти его значение по имеющимся показателям замеров цепи. Для подсчетов используется выражение:

I = U/R.

Например, если на концах цепного фрагмента вольтметр показал 10 В, а электрическое сопротивление участка составляет 2 Ом, калькулятор силы тока подскажет, что его значение составит 10/2=5 Ом.

Как найти напряжение

Частота вращения: формула

Чтобы вычислить снижение данного показателя на проводнике, потребуется значение его сопротивления перемножить на электроток.

В формульном виде это выглядит так:

U=I*R.

Например, когда резистивность участка равна 2 Ом, а проходящий по нему электроток – 5 А, тогда U=R*I=5*2=10 В.

Как найти сопротивление

Последовательное соединение конденсаторов

Калькулятор закона Ома для расчета электрического сопротивления использует выражение:

R=U/I.

Если амперметр показал 5 А, а вольтметр – 15 В, получается R=15/5=3 Ом.

Простые примеры расчета

Чтобы научиться пользоваться омовским правилом на практике, необходимо представлять, как проводятся расчеты для показателей электроприборов в домашних сетях, а также в подключенных к источнику постоянного тока схемах с параллельным или последовательным соединением.

Бытовая сеть переменного тока

С помощью калькулятора можно выполнять обработку данных, позволяющую установить исправность бытовых электроприборов. Пользователь может узнать, релевантны ли показатели заявленным производителем в инструкции, и нет ли нужды в замене каких-либо деталей агрегата.

Пример №1 Проверка ТЭНа

Имеется цель проверить функционирование трубчатого электрического нагревателя, установленного в стиральный агрегат. Известно, что он рассчитан на подключение к сети в 220 вольт, а мощность его составляет 1250 ватт. Базируясь на этих данных, можно рассчитать следующие показатели:

сила тока: I=1250/220=5,68 А;
сопротивление: R=220/5,68=38,7 Ом.

После этого можно проводить проверку измерительными приборами с целью установить, насколько получившиеся значения релевантны эталонным.

ТЭН стиральной машины

Пример №2 Проверка сопротивления двигателя

Наглядным примером может быть моющий пылесос для проведения влажной уборки. Целью будет определение сопротивления заводского электродвигателя и потребляемого агрегатом тока. Известно, что мощность прибора составляет 1600 ватт, и он рассчитан на использование в сети на 220 вольт.

Из этих данных можно определить токовую силу:

I=1600/220=7,3 А.

В поля калькулятора нужно ввести значение напряжения, на которое рассчитано устройство, и подсчитанную токовую силу. Инициировав подсчет, нужно дождаться вывода результатов на экран. По полученным данным сопротивление при мощности в 1,6 квт будет составлять 30,1 Ом.

Цепи постоянного тока

Для иллюстрации работы с такими цепями на бытовом примере хорошо подойдет лампа, вмонтированная в автомобильную фару. Если галогенный элемент с мощностью 55 ватт имеет эксплуатационное напряжение 12 В, электроток будет равен:

I=55/12=4,6 А.

Чтобы узнать сопротивление размещенной в лампочке вольфрамовой нити, нужно заполнить поля калькулятора, указав найденную токовую силу и напряжение эксплуатации.

Он вернет искомое значение R.

Важно! Если поставить щупы мультиметра к лампе в не нагретом состоянии, полученный показатель сопротивления будет меньше.

Присущую вольфраму способность менять сопротивление при накаливании используют для создания недорогих ламп простой конструкции. Когда металлическая нить нагревается, сопротивление препятствует нарастанию тока. Если такой же электроток будет течь через холодную нить, есть шанс, что она перегорит. Чтобы увеличить срок эксплуатации таких ламп, подойдет ступенчатое наращивание подаваемого напряжения от нулевого значения до номинала. Для этого можно использовать ограничительное реле.

Автомобильная лампа

Полезная информация для начинающего электрика

Одним из первых шагов в профессиональной практике должно стать обучение использованию закона Ома для подсчетов различных показателей в сетях с одной или тремя фазами. Нужно также усвоить способы защиты электросети от выходов показателей тока и напряжения за дозволенные рамки и иных экстремальных ситуаций.

Как использовать закон Ома на практике

За выполняемую в сети работу всегда ответственен электроток. Именно он инициирует загорание электролампы, вращение ротора двигателя, сварку металлов и иные процессы, связанные с эксплуатацией электрического оборудования. Для рационального и безопасного выполнения таких работ необходимо, чтобы показатель электротока находился в пределах номинала. Он определяется резистивностью среды, в которой происходит токовое движение, и прилагаемым напряжением, которое, выступая в виде разницы прилагаемых энергетических потенциалов, ответственно за появление тока в цепи.

Важно! Если провод, через который осуществляется питание, обрывается или перегорает, схема обесточивается и становится неспособной реализовывать полезную работу. В проводах с тонким сечением это встречается чаще других. Сверхвысокое сопротивление дает противоположный эффект, настолько уменьшая ток, что становится невозможным выполнение им работы.

Примеры из жизни

Один из таковых – разрыв выключателем света цепи проводки, служащей для напряжения путем, по которому оно доходит до лампы. Просвет между контактами не дает току идти по светильнику.

Еще один пример – замыкание розеточных клемм, инициирующее инцидент короткого замыкания. Для его предотвращения применяются предохранители, обеспечивающие максимальную быстроту выключения запитывающего напряжения.

Что такое участок цепи

Простейший его вариант включает в себя лампу, аккумулятор и соединительные кабели. Батарея выступает как внутренний источник напряжения, а лампа и прилегающая проводка выступают как фрагмент электроцепи, в котором выполняется полезная работа.

Как использовать треугольник закона Ома

Этот символ облегчает запоминание омовского правила. Сверху его находится напряжение, внизу – две другие величины. При необходимости вычислить один из параметров по известным значениям других его выделяют из фигуры и производят релевантное случаю действие: умножение или деление.

Треугольник Ома

Без умения применять омовский закон и вытекающие из него следствия на практике невозможно корректное обращение с электропроводкой. Для облегчения запоминания рекомендуется использовать треугольник Ома.

Видео

Формулы для расчета, в помощь инженеру

01/01/202301/01/2023 По Stas Пусконаладка закон ома • закон ома для полной цепи • Закон ома для участка цепи • Закон ома формула • мощность насоса формула • расчет мощности насоса • расчет потерь напряжения • расчет потерьпроводника • электротехника формулы 0 комментариев

Электротехнический раздел

Закон Ома для участка цепи.

Анекдот из сети, который объясняет доходчиво физику процесса:

Школа, 2й этаж, длинный коридор (в каждой школе он есть) — это проводник. Далее представьте, что вы, 10А класс, стоите в одном конце коридора, и вас учащиеся 11 А начинают 10А гнать палками в другой конец коридора. Бегущие школьники из 10А — это ТОК.
Школьники 11А с палками — это НАПРЯЖЕНИЕ. Чем сильнее бьют — тем сильнее сила напряжения, тем быстрее все несутся, т.е сила тока становится БОЛЬШЕ.

Если по-середине коридора расставить стулья, то бегущие школьники начнут замедляться, т.е сила тока падает. Стулья — это примитивно сопротивление.

Закон Ома гласит следующее:

Сила тока I (А) на участке цепи пропорциональна напряжению (Разница потенциалов, φ1-φ2) на концах участка, и обратно пропорциональна сопротивлению R (Ом).

Закон Ома для полной цепи.

Любой источник тока обладает своим сопротивлением , которое называется внутренним сопротивлением этого источника. Таким образом, источник тока имеет две важных характеристики: ЭДС и внутреннее сопротивление.

Закон Ома для полной цепи (для замкнутой цепи), имеет вид I=E/(R+r), Е = I•r + I•R. Данная формула учитывает еще внутренне сопротивление источника ЭДС. Чаще всего внутренним сопротивлением источника пренеберегают, но (при условии, что R>>r – сопротивление цепи много больше внутреннего сопротивления источника). когда «R и r» соизмеримы, внутренне сопротивление используется в расчетах.

Рассмотрим вариант, когда R=0 (короткое замыкание). Тогда формула закона Ома для полной цепи примет вид: I=E/r, тем самым внутреннее сопротивление будет определять ток короткого замыкания. Такая ситуация вполне может быть реальной. Закон Ома рассмотрен здесь достаточно бегло, но приведенных формул достаточно для проведения большинства расчетов, примеры которых, по мере размещения других материалов я буду приводить.

R – внешнее сопротивление [Ом];
r – сопротивление источника ЭДС (внутреннее) [Ом];
I – сила тока [А];
ε– ЭДС источника тока [В].

Расчет сечения проводника

U= I*R

R — сопротивление проводника на участке цепи;

I — сила тока;

U — напряжение (разница потенциалов на зажимах проводника)

Формула сопротивления проводника:

R=ρ*L/S;

Для меди ρ = 0,0175 Ом*мм2/метр;

Для алюминия ρ = 0,028 Ом*мм2/метр;

Для серебра ρ = 0,016 Ом*мм2/метр;

Стоит отметить, что данные значения имеют место для температуры +20 градусов по Цельсию

Сечение кабеля по мощности для однофазной электросети 220 В:

I=P*КИ/U*cosf

КИ — коэффициент использования, для бытовых объектов обычно 0,7. .0,8

cosf — электрический коэффициент полезного действия (0,9..1 для бытовых решений)

Расчет мощности для трёхфазной электросети 380 В:

I=P/1,73*U*cosf

Сечение проводника определяется по максимально возможным значениям силы тока (в режиме длительной нагрузки, пусковые токи двигателя не учитываются). Причиной перегрева проводника могут быть:

Заниженное сечение проводника
Материал проводника имеет высокое значение удельного сопротивления (например проводник из железа)
Тип проводника (однопроволочный, многопроволочный). Однопроволочный имеет более высокое сопротивление.
Проводник перегревается из-за нарушения стандартов его прокладки
Производитель проводника. Многие изготовители завышают заявленные характеристики (например сечение не 1,5 мм2, а по факту :1,4 мм2)

Расчет потерь напряжения в кабельной линии 0,4 кВ

U%=P*l/c*S

где P — мощность (кВт)

l — длина проводника (м)

c — табличное значение (см. рисунок). Для сетей 380/220 = 77 для медных проводников, 44 для алюминиевых

S — сечение проводника (мм2)

Стоит помнить, что U% не должно превышать 5.

Формула расчета мощности насоса:

P = Q * H * p * g / η

P — мощность насоса, Вт.

Q — расход жидкости, м3/с.

H — напор, м

p — плотность жидкости, кг/м3

g — ускорение свободного падения, м/с2

η — коэффициент полезного действия.

Калькулятор закона

Ом | Ecomsa

Другими словами, «R» является постоянной и независимой единицей тока; «V» имеет незначительную текучесть тока при более высоком сопротивлении, а «I» прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению. Следовательно, закон Ома фокусируется на свойстве некоторых материалов. Однако это не электромагнитный закон, как закон Гаусса. На языке математики это переводится как V = IR

История закона Ома

Еще до того, как был создан какой-либо калькулятор сопротивления, закон Ома родился в 1827 году немецким физиком Георгом Симоном Омом. Он провел обширное исследование в области гальванических последовательностей, обнаружив некоторые значения напряжения и тока, протекающие по простым электрическим цепям. В настоящее время это расследование привело к принятию закона, носящего его имя.

В связи с этим Ом получил много признаний и наград: Мюнхенский университет пожаловал ему кафедру профессора физики в 1849 г., а Лондонское Королевское общество удостоило его медали Копли в 1919 г.41. Тем не менее, высшим достижением было названо в его честь единицу электрического сопротивления, Ом.

Особенности закона Ома

Электрическое сопротивление : это сопротивление или затруднение тока в замкнутой цепи, которые уменьшают свободный поток электронов. Единицей сопротивления является ом (R o Ω), что означает, что сопротивление, оказываемое проводником, когда по нему циркулирует ампер (напряженность) и между его крайними точками, дает разность потенциалов (напряжение) в один вольт.
Ом : это единица электрического сопротивления, и один ом равен одному амперу тока, который протекает при приложении напряжения в один вольт. Все цепи имеют степень противодействия (или сопротивления) протеканию тока, что приводит к формуле Ома R = V/I. Другими словами, увеличение тока при том же напряжении уменьшит сопротивление.
Вольт : это единица электродвижущей силы или электрического давления (В), регулярно применяемая к цепи с сопротивлением один Ом, которая производит ток в один ампер. Короче говоря, воду, протекающую по медной трубе, можно считать равной напряжению, протекающему по электрическому кабелю; потому что для его движения требуется сила, а сопротивление этому потоку измеряется в амперах.

Ампер : это стандартная единица электрического тока, который производится при напряжении в один вольт в цепи с сопротивлением в один ом.

Формула Ватта, формула Ома и формула Ампера – Понимание закона Ома изменяется обратно пропорционально. При увеличении сопротивления ток уменьшается, а при уменьшении сопротивления ток увеличивается. В обоих случаях величина напряжения требует постоянного поддержания.

Следовательно, закон Ома работает для цепей и пассивных участков цепей, которые а) имеют исключительно активные нагрузки (но не индуктивные или емкостные) или б) имеют постоянный режим. В обоих случаях на значение сопротивления проводника может влиять температура. Следовательно, с точки зрения физики, любое устройство или материал, включенный в электрическую цепь, вызывает сопротивление в протекании тока. Это сопротивление может быть увеличено или уменьшено в зависимости от используемого материала.

Чтобы рассчитать сопротивление материала определенной длины и толщины, мы должны применить формулу Ома:

Значение R равно rho (ρ), умноженному на длину проводника (L) и деленному на длину проводника сечения или толщины (площадь S). Где rho (ρ) — постоянная, называемая удельным сопротивлением; L — длина жильного кабеля в метрах, а S — сечение или толщина жильного кабеля в мм2.

Для получения дополнительной информации мы предоставляем таблицу с некоторыми значениями rho (ρ) в зависимости от типа проводящего материала:

Для расчета номиналов резисторов нам уже известна постоянная удельного сопротивления (ρ), поэтому мы должны определить длину проводника (L) и сечение (S). Значение:

Чем больше длина, тем выше сопротивление.
Чем меньше длина, тем меньше сопротивление.
Чем длиннее секция, тем меньше сопротивление.
Чем меньше сечение, тем выше сопротивление.

Анализируя эти четыре утверждения, мы приходим к выводу, что значение сопротивления прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально его сечению.

Калькуляторы и формулы закона Ома

Прежде чем щелкнуть в каждом калькуляторе закона Ома для ответа, введите числа в уравнение, которое вы хотите использовать. для расчета тока, мощности, сопротивления или напряжения. *Обновлено 8 января 2011 г., чтобы принять/изменить запятые на точки для тех, кто использует запятые в качестве десятичных разделителей.

Калькуляторы закона Ома

• Текущие (I) калькуляторы
• Калькулятор мощности (P)
• Калькулятор сопротивления (R)
• Калькуляторы напряжения (E)

Ваш блокировщик рекламы препятствует правильному отображению этой страницы.

Текущие калькуляторы

Рассчитать ток (I)

И = П/Э

Мощность	Напряжение	Текущий

Вт	Вольт	Ампер

I = квадратный корень из (P/R)

Мощность	Сопротивление	Текущий

Вт	Ом	Ампер

И = Э/Р

Напряжение	Сопротивление	Текущий

Вольт	Ом	Ампер

Калькуляторы мощности

Рассчитать мощность (P)

P = I ² x R

Текущий	Сопротивление	Сила

Ампер	Ом	Вт

Р = Е х I

Напряжение	Текущий	Сила

Вольт	Ампер	Ватт

Р = Е ² / Р

Напряжение	Сопротивление	Сила

Вольт	Ом	Ватт

Калькуляторы сопротивления

Рассчитать сопротивление (R)

Р = П/И ²

Мощность	Ток	Сопротивление

Вт	Ампер	Ом

Р = Э/И

Напряжение	Ток	Сопротивление

Вольт	Ампер	Ом