Cara menghitung daya, arus, dan tegangan: prinsip dan contoh perhitungan untuk kondisi kehidupan

Perhitungan untuk koneksi paralel dan seri

Saat menghitung rangkaian perangkat elektronik, seringkali perlu untuk menemukan daya yang dilepaskan pada satu elemen. Maka Anda perlu menentukan tegangan apa yang turun di atasnya, jika kita berbicara tentang koneksi serial, atau arus apa yang mengalir ketika terhubung secara paralel, kami akan mempertimbangkan kasus-kasus tertentu.

Di sini Itotal sama dengan:

I=U/(R1+R2)=12/(10+10)=12/20=0.6

Kekuatan umum:

P=UI=12*0.6=7.2 Watt

Pada setiap resistor R1 dan R2, karena resistansinya sama, tegangan turun:

U=IR=0.6*10=6 Volt

Dan menonjol oleh:

P_{pada resistor}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 Watt

Kemudian, dengan koneksi paralel dalam skema seperti itu:

Pertama, kami mencari I di setiap cabang:

Saya₁=U/R₁=12/1=12 Ampere

Saya₂=U/R₂=12/2=6 Ampere

Dan menonjol pada masing-masing oleh:

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 Watt

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 watt

Semua menonjol:

P=UI=12*(6+12)=216 Watt

Atau melalui hambatan total, maka:

R_umum=(R₁*R₂)/( R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 ohm

I=12/0.66=18 Ampere

P=12*18=216 Watt

Semua perhitungan cocok, sehingga nilai yang ditemukan benar.

Perhitungan saat ini

Besarnya arus dihitung dengan daya dan diperlukan pada tahap perancangan (perencanaan) tempat tinggal - apartemen, rumah.

• Pilihan kabel suplai (kawat) yang melaluinya perangkat konsumsi daya dapat dihubungkan ke jaringan tergantung pada nilai nilai ini.
• Mengetahui tegangan jaringan listrik dan beban penuh peralatan listrik, dimungkinkan, dengan menggunakan rumus, untuk menghitung kekuatan arus yang perlu dilewatkan melalui konduktor (kawat, kabel). Menurut ukurannya, area penampang vena dipilih.

Jika konsumen listrik di apartemen atau rumah diketahui, perlu untuk melakukan perhitungan sederhana untuk memasang sirkuit catu daya dengan benar.

Perhitungan serupa dilakukan untuk tujuan produksi: menentukan luas penampang inti kabel yang diperlukan saat menghubungkan peralatan industri (berbagai motor dan mekanisme listrik industri).

CONTOH TUGAS

Bagian 1

1. Kekuatan arus dalam konduktor meningkat 2 kali lipat. Bagaimana jumlah panas yang dilepaskan di dalamnya per satuan waktu berubah, dengan resistansi konduktor tidak berubah?

1) akan meningkat 4 kali lipat
2) akan berkurang 2 kali
3) akan meningkat 2 kali lipat
4) berkurang 4 kali

2.Panjang spiral kompor listrik berkurang 2 kali lipat. Bagaimana jumlah panas yang dilepaskan dalam spiral per satuan waktu berubah pada tegangan listrik yang konstan?

1) akan meningkat 4 kali lipat
2) akan berkurang 2 kali
3) akan meningkat 2 kali lipat
4) berkurang 4 kali

3. Resistansi resistor \(R_1 \)​ adalah empat kali lebih kecil dari resistansi resistor \(R_2 \)​. Kerja saat ini pada resistor 2

1) 4 kali lebih banyak dari pada resistor 1
2) 16 kali lebih banyak dari resistor 1
3) 4 kali lebih kecil dari pada resistor 1
4) 16 kali lebih kecil dari pada resistor 1

4. Hambatan resistor \(R_1 \)​ adalah 3 kali hambatan resistor \(R_2 \)​. Jumlah panas yang akan dilepaskan pada resistor 1

1) 3 kali lebih banyak dari pada resistor 2
2) 9 kali lebih banyak dari resistor 2
3) 3 kali lebih kecil dari pada resistor 2
4) 9 kali lebih kecil dari pada resistor 2

5. Rangkaian ini dirakit dari sumber listrik, bola lampu dan kawat besi tipis yang dihubungkan secara seri. Bola lampu akan menyala lebih terang jika

1) ganti kabel dengan besi yang lebih tipis
2) kurangi panjang kawat
3) menukar kawat dan bola lampu
4) ganti kawat besi dengan nichrome

6. Gambar tersebut menunjukkan diagram batang. Ini menunjukkan nilai tegangan di ujung dua konduktor (1) dan (2) dari resistansi yang sama. Bandingkan nilai kerja saat ini\( A_1 \)​ dan ​\( A_2 \)​ dalam konduktor ini untuk waktu yang sama.

1)\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

7. Gambar tersebut menunjukkan diagram batang. Ini menunjukkan nilai kekuatan arus dalam dua konduktor (1) dan (2) dari resistansi yang sama. Bandingkan nilai kerja saat ini \( A_1 \)​ dan \ ( A_2 \) dalam konduktor ini untuk waktu yang sama.

1)\(A_1=A_2 \)​
2) \( A_1=3A_2 \)
3) \( 9A_1=A_2 \)
4) \( 3A_1=A_2 \)

8. Jika Anda menggunakan lampu dengan daya 60 dan 100 W pada lampu gantung untuk menerangi ruangan, maka

A. Arus yang besar akan berada dalam lampu 100W.
B. Sebuah lampu 60 W memiliki hambatan yang lebih besar.

Benar adalah pernyataan

1) hanya A
2) hanya B
3) keduanya A dan B
4) bukan A atau B

9. Sebuah kompor listrik yang dihubungkan ke sumber DC mengkonsumsi energi 108 kJ dalam 120 detik. Berapa kuat arus pada ubin spiral jika hambatannya 25 ohm?

1) 36 A
2) 6 A
3) 2.16 A
4) 1,5 A

10. Sebuah kompor listrik dengan arus 5 A mengkonsumsi energi 1000 kJ. Berapa waktu arus mengalir melalui spiral ubin jika hambatannya 20 ohm?

1) 10.000 detik
2) 2000-an
3) 10 detik
4) 2 detik

11. Gulungan kompor listrik berlapis nikel diganti dengan koil nichrome dengan panjang dan luas penampang yang sama. Tetapkan korespondensi antara kuantitas fisik dan kemungkinan perubahannya ketika ubin terhubung ke jaringan listrik. Tulis di tabel nomor yang dipilih di bawah huruf yang sesuai. Nomor dalam jawaban dapat diulang.

KUANTITAS FISIK
A. hambatan listrik kumparan
B) kuat arus listrik dalam spiral
B) daya arus listrik yang dikonsumsi oleh ubin

SIFAT PERUBAHAN
1) meningkat
2) menurun
3) tidak berubah

12. Tetapkan korespondensi antara besaran fisis dan rumus yang digunakan untuk menentukan besaran-besaran ini. Tulis di tabel nomor yang dipilih di bawah huruf yang sesuai.

JUMLAH FISIK
A) kerja saat ini
B) kekuatan saat ini
b) daya saat ini

RUMUS
1)​\( \frac{q}{t} \)​
2)\(qu \)​
3) \( \frac{RS}{L} \)​
4)\(UI \)​
5) \( \frac{U}{I} \)​

Bagian 2

13.Pemanas dihubungkan secara seri dengan rheostat dengan hambatan 7,5 ohm ke jaringan dengan tegangan 220 V. Berapa hambatan pemanas jika daya arus listrik di rheostat adalah 480 W?

Total daya dan komponennya

Tenaga listrik adalah besaran yang bertanggung jawab atas laju perubahan atau transmisi listrik. Daya semu dilambangkan dengan huruf S dan ditemukan sebagai produk dari nilai efektif arus dan tegangan. Satuan pengukurannya adalah volt-ampere (VA; V A).

Daya semu dapat terdiri dari dua komponen: aktif (P) dan reaktif (Q).

Daya aktif diukur dalam watt (W; W), daya reaktif diukur dalam vars (Var).

Itu tergantung pada jenis beban apa yang termasuk dalam rantai konsumsi daya.

Beban resistif

Jenis beban ini merupakan elemen yang menahan arus listrik. Akibatnya, arus melakukan pekerjaan memanaskan beban, dan listrik diubah menjadi panas. Jika resistor dengan hambatan apa pun dihubungkan secara seri dengan baterai, maka arus yang melewati sirkuit tertutup akan memanaskannya sampai baterai habis.

Perhatian! Contoh pemanas listrik termal (TENA) dapat diberikan sebagai beban aktif dalam jaringan AC. Disipasi panas di atasnya adalah hasil kerja listrik

Konsumen semacam itu juga termasuk gulungan bola lampu, kompor listrik, oven, setrika, ketel.

beban kapasitif

Beban tersebut adalah perangkat yang dapat mengakumulasi energi dalam medan listrik dan menciptakan gerakan (osilasi) daya dari sumber ke beban dan sebaliknya.Beban kapasitif adalah kapasitor, saluran kabel (kapasitansi antara inti), kapasitor dan induktor yang dihubungkan secara seri dan paralel dalam rangkaian. Amplifier daya audio, motor listrik sinkron dalam mode overexcited juga memuat garis komponen kapasitif.

beban induktif

Apabila konsumen tenaga listrik adalah peralatan tertentu, yang meliputi:

• transformer;
• motor asinkron tiga fase, pompa.

Pada pelat yang terpasang pada peralatan, Anda dapat melihat karakteristik seperti cos . Ini adalah faktor pergeseran fasa antara arus dan tegangan pada jaringan AC di mana peralatan akan dihubungkan. Ini juga disebut faktor daya, semakin dekat cos dengan satu, semakin baik.

Penting! Ketika perangkat berisi komponen induktif atau kapasitif: transformator, tersedak, belitan, kapasitor, arus sinusoidal tertinggal tegangan dengan beberapa sudut dalam fase. Idealnya, kapasitansi memberikan pergeseran fasa -900, dan induktansi - + 900

Cos nilai tergantung pada jenis beban

Komponen kapasitif dan induktif bersama-sama membentuk daya reaktif. Maka rumus daya totalnya adalah:

S = (P2 + Q2),

di mana:

• S adalah daya semu (VA);
• P adalah bagian aktif (W);
• Q adalah bagian reaktif (Var).

Jika Anda memplot ini secara grafis, maka Anda dapat melihat bahwa penjumlahan vektor P dan Q akan menjadi nilai penuh dari S - sisi miring dari segitiga pangkat.

Penjelasan grafis tentang esensi kekuatan penuh

Sirkuit listrik dan varietasnya

Sirkuit listrik adalah kompleks perangkat dan objek individu yang terhubung dengan cara tertentu. Mereka menyediakan jalan untuk aliran listrik.Untuk mengkarakterisasi rasio muatan yang mengalir dalam setiap konduktor individu untuk beberapa waktu dengan durasi waktu ini, digunakan kuantitas fisik tertentu. Dan ini adalah arus dalam rangkaian listrik.

Komposisi rantai semacam itu mencakup sumber energi, konsumen energi, mis. beban dan kabel. Mereka dibagi menjadi dua varietas:

• Tidak bercabang - arus yang bergerak dari generator ke konsumen energi tidak berubah nilainya. Misalnya, ini adalah pencahayaan, yang hanya mencakup satu bola lampu.
• Bercabang - rantai yang memiliki beberapa cabang. Arus, bergerak dari sumbernya, dibagi dan mengalir ke beban di sepanjang beberapa cabang. Namun, maknanya berubah.

Contohnya adalah pencahayaan yang mencakup lampu gantung multi-lengan.

Cabang adalah satu atau lebih komponen yang dihubungkan secara seri. Pergerakan arus pergi dari node dengan tegangan tinggi ke node dengan nilai minimum. Dalam hal ini, arus masuk pada node bertepatan dengan arus keluar.

Sirkuit bisa non-linier dan linier. Jika pada yang pertama terdapat satu atau lebih elemen dimana terdapat ketergantungan nilai pada arus dan tegangan, maka pada elemen kedua karakteristik elemen tersebut tidak memiliki ketergantungan tersebut. Selain itu, di sirkuit yang dicirikan oleh arus searah, arahnya tidak berubah, tetapi di bawah kondisi arus bolak-balik, ia berubah dengan mempertimbangkan parameter waktu.

Karakteristik

Arus bolak-balik mengalir melalui rangkaian dan mengubah arahnya dengan besarnya. Menciptakan medan magnet. Oleh karena itu, sering disebut arus listrik bolak-balik sinusoidal periodik. Menurut hukum garis lengkung, nilainya berubah setelah jangka waktu tertentu. Itulah mengapa disebut sinusoidal. Memiliki pengaturan sendiri.Dari yang penting, ada baiknya menentukan periode dengan frekuensi, amplitudo, dan nilai sesaat.

Periode adalah waktu selama terjadinya perubahan arus listrik, dan kemudian berulang lagi. Frekuensi adalah periode per detik. Ini diukur dalam hertz, kilohertz dan milihertz.

Amplitudo - nilai maksimum saat ini dengan tegangan dan efisiensi aliran selama periode penuh. Nilai sesaat - arus atau tegangan bolak-balik yang terjadi dalam waktu tertentu.

Spesifikasi AC

Untuk AC

Namun, untuk rangkaian AC, total, aktif dan reaktif, serta faktor daya (cosF) harus diperhitungkan. Kami membahas semua konsep ini secara lebih rinci dalam artikel ini.

Kami hanya mencatat bahwa untuk menemukan daya total dalam jaringan fase tunggal untuk arus dan tegangan, Anda perlu mengalikannya:

S=UI

Hasilnya akan diperoleh dalam volt-ampere, untuk menentukan daya aktif (watt), Anda perlu mengalikan S dengan koefisien cosФ. Itu dapat ditemukan di dokumentasi teknis untuk perangkat.

P=UIcos

Untuk menentukan daya reaktif (volt-ampere reaktif), sinФ digunakan sebagai pengganti cosФ.

Q=UIsin

Atau ungkapkan dari ungkapan ini:

Dan dari sini hitung nilai yang diinginkan.

Mencari daya pada jaringan tiga fasa juga tidak sulit, untuk menentukan S (total), gunakan rumus perhitungan arus dan tegangan fasa:

S=3U_f/_f

Dan mengetahui Ulinear:

S=1,73*U_akuSaya_aku

1,73 atau akar dari 3 - nilai ini digunakan untuk perhitungan sirkuit tiga fase.

Kemudian dengan analogi untuk menemukan P aktif:

P=3U_f/_f*cosФ=1,73*U_akuSaya_aku*karena

Daya reaktif dapat ditentukan:

Q=3U_f/_f*sinФ=1,73*U_akuSaya_aku*sinФ

Ini mengakhiri informasi teoretis dan kami melanjutkan ke praktik.

satu.Kalkulator disipasi daya dan arus yang mengalir tergantung pada resistansi dan tegangan yang diberikan.

Demo waktu nyata hukum Ohm.
Sebagai referensi
Dalam contoh ini, Anda dapat meningkatkan tegangan dan resistansi rangkaian. Perubahan ini secara real time akan mengubah arus yang mengalir dalam rangkaian dan daya yang hilang dalam resistansi.
Jika kita mempertimbangkan sistem audio, Anda harus ingat bahwa amplifier menghasilkan tegangan tertentu untuk beban (resistansi) tertentu. Rasio dari dua besaran ini menentukan daya.
Amplifier dapat mengeluarkan tegangan dalam jumlah terbatas tergantung pada catu daya internal dan sumber arus. Daya yang dapat disuplai oleh amplifier ke beban tertentu (misalnya, 4 ohm) juga sangat terbatas.
Untuk mendapatkan lebih banyak daya, Anda dapat menghubungkan beban dengan resistansi yang lebih rendah (misalnya, 2 ohm) ke amplifier. Harap dicatat bahwa ketika menggunakan beban dengan resistansi yang lebih kecil - katakan dua kali (sebelumnya 4 ohm, menjadi 2 ohm) - daya juga akan berlipat ganda (asalkan daya ini dapat disediakan oleh catu daya internal dan sumber arus).
Jika kita mengambil contoh penguat mono dengan daya 100 watt menjadi beban 4 ohm, diketahui bahwa ia dapat memberikan tegangan tidak lebih dari 20 volt ke beban.
Jika Anda meletakkan slider di kalkulator kami
Tegangan 20 Volt
Resistansi 4 Ohm
Anda akan mendapatkan
Daya 100 watt
 
Jika Anda memindahkan penggeser resistansi sebesar 2 ohm, Anda akan melihat daya berlipat ganda menjadi 200 watt.
Dalam contoh umum, sumber arus adalah baterai (bukan penguat suara), tetapi ketergantungan arus, tegangan, hambatan, dan hambatan adalah sama di semua rangkaian.
 

Perhitungan sirkuit listrik

Semua rumus yang digunakan untuk menghitung rangkaian listrik mengikuti satu sama lain.

Hubungan karakteristik listrik

Jadi, misalnya, menurut rumus perhitungan daya, Anda dapat menghitung kekuatan arus jika P dan U diketahui.

Untuk mengetahui arus apa yang akan dikonsumsi oleh setrika (1100 W) yang terhubung ke jaringan 220 V, Anda perlu menyatakan kekuatan arus dari rumus daya:

I = P/U = 1100/220 = 5 A.

Mengetahui resistansi yang dihitung dari spiral kompor listrik, Anda dapat menemukan perangkat P. Daya melalui perlawanan ditemukan dengan rumus:

P = U2/R.

Ada beberapa metode yang memungkinkan penyelesaian tugas yang ditetapkan dengan menghitung berbagai parameter dari rangkaian yang diberikan.

Metode untuk menghitung sirkuit listrik

Perhitungan daya untuk rangkaian berbagai jenis arus membantu menilai dengan benar kondisi saluran listrik. Perangkat rumah tangga dan industri, dipilih sesuai dengan parameter yang diberikan Pnom dan S, akan bekerja dengan andal dan menahan beban maksimum selama bertahun-tahun.

Bagaimana cara menghemat uang?

Memasang meteran dua tarif menghemat biaya pemanas listrik. Tarif Moskow untuk apartemen dan rumah yang dilengkapi dengan instalasi pemanas listrik stasioner membedakan antara dua biaya:

1. 4,65 r dari 7:00 hingga 23:00.
2. 1,26 r dari 23:00 hingga 7:00.

Kemudian Anda akan menghabiskan, tergantung pada operasi sepanjang waktu, 9 kW boiler listrik dihidupkan untuk sepertiga daya:

9*0.3*12*4.65 + 9*0.3*12*1.26 = 150 + 40 = 190 rubel

Perbedaan konsumsi harian adalah 80 rubel. Dalam sebulan Anda akan menghemat 2.400 rubel. Apa yang membenarkan pemasangan meteran dua tarif.

Cara kedua untuk menghemat uang saat menggunakan meteran dua tarif adalah dengan menggunakan perangkat kontrol otomatis untuk peralatan listrik. Ini terdiri dari menetapkan konsumsi puncak boiler listrik, boiler dan hal-hal lain di malam hari, maka sebagian besar listrik akan dibebankan pada 1,26, dan bukan pada 4,65. Saat Anda sedang bekerja, ketel dapat mati sepenuhnya atau beroperasi dalam mode energi rendah, misalnya, dengan daya 10%. Untuk mengotomatiskan pengoperasian boiler listrik, Anda dapat menggunakan termostat digital atau boiler yang dapat diprogram dengan kemampuan untuk memprogram.

Sebagai kesimpulan, saya ingin mencatat bahwa memanaskan rumah dengan listrik adalah metode yang agak mahal, terlepas dari metode spesifiknya, apakah itu ketel listrik, konvektor, atau pemanas listrik lainnya. Mereka datang kepadanya hanya dalam kasus di mana tidak ada cara untuk terhubung ke gas. Selain biaya pengoperasian boiler listrik, Anda sedang menunggu biaya awal untuk mendaftarkan input listrik tiga fase.

Tugas utama adalah:

• pelaksanaan paket dokumen, termasuk spesifikasi teknis, proyek kelistrikan, dll.;
• organisasi landasan;
• biaya kabel untuk menghubungkan rumah dan memasang kabel baru;
• instalasi penghitung.

Selain itu, Anda mungkin ditolak input tiga fase dan peningkatan daya jika tidak ada kemungkinan teknis seperti itu di wilayah Anda, ketika gardu transformator sudah beroperasi pada batasnya. Pilihan jenis boiler dan pemanas tidak hanya tergantung pada keinginan Anda, tetapi juga pada kemampuan infrastruktur.

Ini menyimpulkan artikel singkat kami. Kami berharap sekarang menjadi jelas bagi Anda apa konsumsi listrik sebenarnya oleh boiler listrik dan bagaimana Anda dapat mengurangi biaya memanaskan rumah dengan listrik.

Jumlah balok: 18 | Jumlah karakter: 24761
Jumlah donor yang digunakan: 7
Informasi untuk setiap donor:

Perubahan resistensi:

Dalam diagram berikut, Anda dapat melihat perbedaan hambatan antara sistem yang digambarkan di sisi kanan dan kiri gambar. Resistensi terhadap tekanan air di keran dilawan oleh katup, tergantung pada tingkat pembukaan katup, resistansi berubah.

Hambatan dalam suatu penghantar ditunjukkan sebagai penyempitan penghantar, semakin sempit penghantar, semakin menentang aliran arus.

Anda mungkin memperhatikan bahwa tegangan dan tekanan air sama di sisi kanan dan kiri sirkuit.

Anda perlu memperhatikan fakta yang paling penting. Tergantung pada resistansi, arus meningkat dan menurun.

Tergantung pada resistansi, arus meningkat dan menurun.

Di sebelah kiri, dengan katup terbuka penuh, kita melihat aliran air terbesar. Dan pada resistansi terendah, kita melihat aliran elektron (ampere) terbesar di konduktor.

Di sebelah kanan, katup lebih tertutup dan aliran air juga menjadi jauh lebih besar.

Penyempitan konduktor juga berkurang setengahnya, yang berarti bahwa hambatan terhadap aliran arus menjadi dua kali lipat. Seperti yang kita lihat, elektron dua kali lebih sedikit mengalir melalui konduktor karena resistansi yang tinggi.

Sebagai referensi

Harap dicatat bahwa penyempitan konduktor yang ditunjukkan pada diagram hanya digunakan sebagai contoh hambatan terhadap aliran arus. Dalam kondisi nyata, penyempitan konduktor tidak terlalu mempengaruhi arus yang mengalir

Semikonduktor dan dielektrik dapat memberikan resistansi yang jauh lebih besar.

Konduktor lancip pada diagram hanya ditunjukkan sebagai contoh, untuk memahami esensi dari proses yang sedang berlangsung. Rumus hukum Ohm adalah ketergantungan resistansi dan kekuatan arus

saya=E/R
Seperti yang Anda lihat dari rumus, kekuatan arus berbanding terbalik dengan resistansi rangkaian.

Lebih banyak resistansi = lebih sedikit arus
 

* asalkan tegangannya konstan.
 

Menggunakan rumus

Sudut ini mencirikan pergeseran fasa dalam rangkaian U variabel yang mengandung elemen induktif dan kapasitif. Untuk menghitung komponen aktif dan reaktif, digunakan fungsi trigonometri, yang digunakan dalam rumus. Sebelum menghitung hasil menggunakan rumus-rumus ini, perlu menggunakan kalkulator atau tabel Bradis, untuk menentukan sin dan cos . Setelah itu, menurut rumus

Saya akan menghitung parameter yang diinginkan dari rangkaian listrik. Tetapi harus diperhitungkan bahwa setiap parameter yang dihitung menurut rumus ini, karena U, yang terus berubah sesuai dengan hukum osilasi harmonik, dapat mengambil nilai sesaat, atau akar-rata-rata-kuadrat, atau menengah. . Tiga rumus yang ditunjukkan di atas berlaku untuk nilai rms arus dan U. Masing-masing dari dua nilai lainnya adalah hasil dari prosedur perhitungan menggunakan rumus berbeda yang memperhitungkan berlalunya waktu t:

Tapi ini tidak semua nuansa. Misalnya, untuk saluran listrik, digunakan rumus yang mencakup proses gelombang. Dan mereka terlihat berbeda. Tapi itu cerita yang sama sekali berbeda...

Untuk AC

Namun, untuk rangkaian AC, total, aktif dan reaktif, serta faktor daya (cosF) harus diperhitungkan. Kami membahas semua konsep ini secara lebih rinci dalam artikel ini.

Kami hanya mencatat bahwa untuk menemukan daya total dalam jaringan fase tunggal untuk arus dan tegangan, Anda perlu mengalikannya:

S=UI

Hasilnya akan diperoleh dalam volt-ampere, untuk menentukan daya aktif (watt), Anda perlu mengalikan S dengan koefisien cosФ. Itu dapat ditemukan di dokumentasi teknis untuk perangkat.

P=UIcos

Untuk menentukan daya reaktif (volt-ampere reaktif), sinФ digunakan sebagai pengganti cosФ.

Q=UIsin

Atau ungkapkan dari ungkapan ini:

Dan dari sini hitung nilai yang diinginkan.

Mencari daya pada jaringan tiga fasa juga tidak sulit, untuk menentukan S (total), gunakan rumus perhitungan arus dan tegangan fasa:

Dan mengetahui Ulinear:

1,73 atau akar dari 3 - nilai ini digunakan untuk perhitungan sirkuit tiga fase.

Kemudian dengan analogi untuk menemukan P aktif:

Daya reaktif dapat ditentukan:

Ini mengakhiri informasi teoretis dan kami melanjutkan ke praktik.

Soal tentang usaha dan daya listrik

Pertanyaan teoritis untuk pekerjaan dan daya arus listrik dapat sebagai berikut:

1. Berapa besaran fisis kerja arus listrik? (Jawabannya diberikan dalam artikel kami di atas).
2. Apa itu daya listrik? (Jawaban diberikan di atas).
3. Tentukan hukum Joule-Lenz. Jawab: Kerja arus listrik yang mengalir melalui penghantar tetap dengan hambatan R diubah menjadi panas dalam penghantar tersebut.
4. Bagaimana cara kerja arus diukur? (Jawab di atas).
5. Bagaimana kekuatan diukur? (Jawab di atas).

Ini adalah contoh daftar pertanyaan. Inti dari pertanyaan teoretis dalam fisika selalu sama: untuk memeriksa pemahaman proses fisik, ketergantungan satu kuantitas pada yang lain, pengetahuan tentang rumus dan satuan pengukuran yang diadopsi dalam sistem SI internasional.

Info menarik tentang topik

Skema catu daya tiga fase digunakan dalam produksi.Tegangan total jaringan tersebut adalah 380 V. Juga, kabel tersebut dipasang di gedung bertingkat, dan kemudian didistribusikan di antara apartemen. Tetapi ada satu nuansa yang mempengaruhi tegangan akhir dalam jaringan - menghubungkan inti di bawah tegangan menghasilkan 220 V. Tiga fase, tidak seperti fase tunggal, tidak terdistorsi saat menghubungkan peralatan listrik, karena beban didistribusikan di pelindung. Tetapi untuk membawa jaringan tiga fase ke rumah pribadi, diperlukan izin khusus, oleh karena itu skema dengan dua inti tersebar luas, salah satunya adalah nol.

Norma Daya AC

Tegangan dan daya adalah hal yang perlu diketahui oleh setiap orang yang tinggal di apartemen atau rumah pribadi. Tegangan AC standar di apartemen dan rumah pribadi dinyatakan dalam jumlah 220 dan 380 watt. Adapun untuk menentukan besaran kuantitatif kekuatan energi listrik, perlu ditambahkan arus listrik pada tegangan atau mengukur indikator yang diperlukan dengan wattmeter. Pada saat yang sama, untuk melakukan pengukuran dengan perangkat terakhir, Anda perlu menggunakan probe dan program khusus.

Apa itu Daya AC

Daya AC ditentukan oleh perbandingan besar arus dengan waktu, yang menghasilkan kerja dalam waktu tertentu. Pengguna biasa menggunakan indikator daya yang dikirimkan kepadanya oleh pemasok energi listrik. Sebagai aturan, itu sama dengan 5-12 kilowatt. Angka-angka ini cukup untuk memastikan pengoperasian peralatan listrik rumah tangga yang diperlukan.

Indikator ini tergantung pada kondisi eksternal apa untuk pasokan energi ke rumah, perangkat pembatas arus apa (perangkat otomatis atau semi-otomatis) dipasang yang mengatur momen ketika tangki listrik tiba di sumber konsumen. Ini dilakukan pada tingkat yang berbeda, dari panel listrik rumah tangga hingga unit distribusi listrik pusat.

Norma daya di jaringan AC

Metode konversi sirkuit listrik

Bagaimana menentukan kekuatan arus di sirkuit individu dari sirkuit kompleks? Untuk memecahkan masalah praktis, tidak selalu perlu untuk mengklarifikasi parameter listrik untuk setiap elemen. Untuk menyederhanakan perhitungan, digunakan teknik konversi khusus.

Perhitungan sirkuit dengan satu catu daya

Untuk sambungan serial, penjumlahan hambatan listrik yang dipertimbangkan dalam contoh digunakan:

Req = R1 + R2 + … + Rn.

Arus loop adalah sama pada setiap titik di sirkuit. Anda dapat memeriksanya di jeda bagian kontrol dengan multimeter. Namun, pada setiap elemen individu (dengan peringkat yang berbeda), perangkat akan menunjukkan tegangan yang berbeda. Oleh hukum kedua Kirchhoff Anda dapat memperbaiki hasil perhitungan:

E = Ur1 + Ur2 + Guci.

Koneksi paralel resistor, sirkuit dan rumus untuk perhitungan

Dalam varian ini, sesuai dengan postulat pertama Kirchhoff, arus dipisahkan dan digabungkan pada node input dan output. Arah yang ditunjukkan dalam diagram dipilih dengan mempertimbangkan polaritas baterai yang terhubung. Menurut prinsip-prinsip yang dibahas di atas, definisi dasar persamaan tegangan pada masing-masing komponen rangkaian dipertahankan.

Contoh berikut menunjukkan bagaimana menemukan arus di masing-masing cabang. Nilai awal berikut diambil untuk perhitungan:

• R1 = 10 Ohm;
• R2 = 20 ohm;
• R3 = 15 ohm;
• U = 12 V.

Algoritma berikut akan menentukan karakteristik rangkaian:

rumus dasar untuk tiga elemen:

Rtot = R1*R2*R3/(R1*R2 + R2*R3 + R1*R3.

• mensubstitusi data, hitung Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4,615 ohm;
• Saya \u003d 12 / 4,615 2,6 A;
• I1 \u003d 12 / 10 \u003d 1,2 A;
• I2 = 12/20 = 0,6 A;
• I3 = 12/15 = 0,8 A.

Seperti pada contoh sebelumnya, disarankan untuk memeriksa hasil perhitungan. Saat menghubungkan komponen secara paralel, kesetaraan arus input dan nilai total harus diperhatikan:

Saya \u003d 1,2 + 0,6 + 0,8 \u003d 2,6 A.

Jika sinyal sumber sinusoidal digunakan, perhitungan menjadi lebih rumit. Ketika transformator terhubung ke soket 220V fase tunggal, kerugian (kebocoran) dalam mode siaga harus diperhitungkan. Dalam hal ini, karakteristik induktif dari belitan dan koefisien kopling (transformasi) sangat penting. Resistansi listrik (XL) tergantung pada parameter berikut:

• frekuensi sinyal (f);
• induktansi (L).

Hitung XL dengan rumus:

XL \u003d 2π * f * L.

Untuk menemukan resistansi beban kapasitif, ekspresi ini cocok:

Xc \u003d 1/2 * f * C.

Jangan lupa bahwa di sirkuit dengan komponen reaktif, fase arus dan tegangan digeser.

Perhitungan sirkuit listrik yang luas dengan beberapa catu daya

Dengan menggunakan prinsip-prinsip yang dipertimbangkan, karakteristik sirkuit kompleks dihitung. Berikut ini menunjukkan cara menemukan arus dalam rangkaian ketika ada dua sumber:

• tentukan komponen dan parameter dasar di semua sirkuit;
• buat persamaan untuk masing-masing simpul: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• sesuai dengan postulat kedua Kirchhoff, ekspresi kontur berikut dapat ditulis: I) E1=R1 (R01+R1)+I3*R3, II) 0=I2*R2+I4*R4+I6*R7+I3*R3 , III ) -E2=-I5*(R02+R5+R6)-I4*R4;
• periksa: d) I3+I6-I1=0, loop luar E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Diagram penjelasan untuk perhitungan dengan dua sumber

Perhitungan arus untuk jaringan fase tunggal

Arus diukur dalam ampere. Untuk menghitung daya dan tegangan digunakan rumus I = P/U, di mana P adalah daya atau beban listrik total, diukur dalam watt. Parameter ini harus dimasukkan dalam paspor teknis perangkat. U - mewakili tegangan jaringan yang dihitung, diukur dalam volt.

Hubungan antara arus dan tegangan terlihat jelas pada tabel:

Peralatan dan perlengkapan listrik	Konsumsi daya (kW)	Saat ini (A)
Mesin cuci	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Kompor listrik stasioner	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
gelombang mikro	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Pencuci piring	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Kulkas, freezer	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Pemanas lantai listrik	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Penggiling daging listrik	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Ketel listrik	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Dengan demikian, hubungan antara daya dan kekuatan arus memungkinkan untuk melakukan perhitungan awal beban dalam jaringan fase tunggal. Tabel perhitungan akan membantu Anda memilih bagian kabel yang diperlukan, tergantung pada parameternya.

Diameter inti konduktor (mm)	Penampang konduktor (mm2)	Konduktor tembaga	konduktor aluminium
Saat ini (A)	Daya, kWt)	Kekuatan (A)	Daya, kWt)
0,8	0,5	6	1,3
0,98	0,75	10	2,2
1,13	1,0	14	3,1
1,38	1,5	15	3,3	10	2,2
1,6	2,0	19	4,2	14	3,1
1,78	2,5	21	4.6	16	3,5
2,26	4,0	27	5,9	21	4,6
2,76	6,0	34	7,5	26	5,7
3,57	10,0	50	11,0	38	8,4
4,51	16,0	80	17,6	55	12,1
5,64	25,0	100	22,0	65	14,3

Kesimpulan

Seperti yang Anda lihat, menemukan kekuatan rangkaian atau bagiannya sama sekali tidak sulit, tidak peduli apakah kita berbicara tentang konstanta atau perubahan. Lebih penting untuk menentukan dengan benar resistansi total, arus dan tegangan

Omong-omong, pengetahuan ini sudah cukup untuk menentukan dengan benar parameter rangkaian dan memilih elemen - berapa watt untuk memilih bagian resistor, kabel, dan transformator. Juga, berhati-hatilah saat menghitung total S saat menghitung ekspresi radikal.Perlu ditambahkan bahwa ketika membayar tagihan listrik, kami membayar kilowatt-jam atau kWh, mereka sama dengan jumlah daya yang dikonsumsi selama periode waktu tertentu. Misalnya, jika Anda menghubungkan pemanas 2 kilowatt selama setengah jam, maka meteran akan menghasilkan 1 kW / jam, dan selama satu jam - 2 kW / jam, dan seterusnya dengan analogi.

Akhirnya, kami sarankan menonton video yang bermanfaat tentang topik artikel:

Baca juga:

• Cara menentukan konsumsi daya peralatan
• Cara menghitung bagian kabel
• Menandai resistor untuk daya dan resistansi

Ringkasan pelajaran

Dalam pelajaran ini, kami mempertimbangkan berbagai tugas untuk resistansi campuran konduktor, serta untuk perhitungan sirkuit listrik.