Выбор провода по току

по мощности, току, с учетом длины

При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки. 

Содержание статьи

Выбираем сечение кабеля по мощности

Подобрать сечение провода можно по мощности приборов, которые будут подключаться. Эти приборы называются нагрузкой и метод может еще называться «по нагрузке». Суть его от этого не меняется.

Выбор сечения кабеля зависит от мощности и силы тока

Собираем данные

Для начала находите в паспортных данных бытовой техники потребляемую мощность, выписываете ее на листочек. Если так проще, можно посмотреть на шильдиках — металлических пластинах или стикерах, закрепленных на корпусе техники и аппаратуры. Там есть основная информация и, чаще всего, присутствует мощность. Опознать ее проще всего по единицам измерения. Если изделие произведено в России, Белоруссии, Украине обычно стоит обозначение Вт или кВт, на оборудовании из Европы, Азии или Америки стоит обычно английское обозначение ваттов — W, а потребляемая мощность (нужна именно она) обозначается сокращением «TOT» или TOT MAX.

Пример шильдика с основной технической информацией. Нечто подобное есть на любой технике

Если и этот источник недоступен (информация затерлась, например, или вы только планируете приобрести технику, но еще не определились с моделью), можно взять среднестатистические данные. Для удобства они сведены в таблицу.

Таблица потребляемой мощности различных электроприборов

Находите ту технику, которую планируете ставить, выписываете мощность. Дана она порой с большим разбросом, так что иногда трудно понять, какую цифру брать. В данном случае, лучше брать по-максимуму. В результате при расчетах у вас будет несколько завышена мощность оборудования и потребуется кабель большего сечения. Но для вычисления сечения кабеля это хорошо. Горят только кабели с меньшим сечением, чем это необходимо. Трассы с большим сечением работают долго, так как греются меньше.

Суть метода

Чтобы подобрать сечение провода по нагрузке, складываете мощности приборов, которые будут подключаться к данному проводнику. При этом важно, чтобы все мощности были выражены в одинаковых единицах измерения — или в ваттах (Вт), или в киловаттах (кВт). Если есть разные значения, приводим их к единому результату. Для перевода киловатты умножают на 1000, и получают ватты. Например, переведем в ватты 1,5 кВт. Это будет 1,5 кВт * 1000 = 1500 Вт.

Если необходимо, можно провести обратное преобразование — ватты перевести в киловатты. Для это цифру в ваттах делим на 1000, получаем кВт. Например, 500 Вт / 1000 = 0,5 кВт.

Далее, собственно, начинается выбор сечения кабеля. Все очень просто — пользуемся таблицей.

Чтобы найти нужное сечение кабеля в соответствующем столбике — 220 В или 380 В — находим цифру, которая равна или чуть больше посчитанной нами ранее мощности. Столбик выбираем исходя из того, сколько фаз в вашей сети. Однофазная — 220 В, трехфазная 380 В.

В найденной строчке смотрим значение в первом столбце. Это и будет требуемое сечение кабеля для данной нагрузки (потребляемой мощности приборов). Кабель с жилами такого сечения и надо будет искать.

Немного о том, медный провод использовать или алюминиевый. В большинстве случаев, при прокладке проводки в доме или  квартире, используют кабели с медными жилами. Такие кабели дороже алюминиевых, но они более гибкие, имеют меньшее сечение, работать с ними проще. Но, медные кабели с большого сечения, ничуть не более гибкие чем алюминиевые. И при больших нагрузках — на вводе в дом, в квартиру при большой планируемой мощности (от 10 кВт и больше) целесообразнее использовать кабель с алюминиевыми проводниками — можно немного сэкономить.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева.  Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм². Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если линия электропередачи длинная — несколько десятков или даже сотен метров — кроме нагрузки или потребляемого тока необходимо учитывать потери в самом кабеле. Обычно большие расстояния линий электропередачи при вводе электричества от столба в дом. Хоть все данные должны быть указаны в проекте, можно перестраховаться и проверить. Для этого надо знать выделенную мощность на дом и расстояние от столба до дома. Далее по таблице можно подобрать сечение провода с учетом потерь на длине.

Таблица определения сечения кабеля по мощности и длине

Вообще, при прокладке электропроводки, лучше всегда брать некоторый запас по сечению проводов. Во-первых, при большем сечении меньше будет греться проводник, а значит и изоляция. Во-вторых, в нашей жизни появляется все больше устройств, работающих от электричества. И никто не может дать гарантии, что через несколько лет вам не понадобиться поставить еще пару новых устройств в дополнение к старым. Если запас существует, их можно будет просто включить. Если его нет, придется мудрить — или менять проводку (снова) или следить за тем, чтобы не включались одновременно мощные электроприборы.

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

Таблица выбора сечения кабеля. Расчет сечения проводов и кабелей по току, мощности.

В таблице приведены данные мощности, тока и сечения кабелей и проводов, для расчетов и выбора кабеля и провода, кабельных материалов и электрооборудования.

В расчете применялись данные таблиц ПУЭ, формулы активной мощности для однофазной и трехфазной симметричной нагрузки.

Ниже представлены таблицы для кабелей и проводов с медными и алюминивыми жилами проводов.

Пример расчета сечения кабеля

Задача: запитать ТЭН мощностью W=4,75 кВт медным проводом в кабель-канале.
Расчет тока: I = W/U. Напряжение нам известно: 220 вольт. Согласно формуле протекающий ток I = 4750/220 = 21,6 ампера.

Ориентируемся на медный провод, потому берем значение диаметра медной жилы из таблицы. В колонке 220В - медные жилы находим значение тока, превышающего 21,6 ампера, это строка со значением 27 ампера. Из этой же строки берем Сечение токопроводящей жилы, равное 2,5 квадрата.

Расчет необходимого сечения кабеля по марке кабеля, провода

Расчет сечения кабеля по току

Без электричества жизнь современного человека представить сейчас просто невозможно. Но при небрежном отношении к себе оно способно становиться не другом, а смертельно опасным врагом. Даже на бытовом уровне эксплуатация электрических сетей, систем и приборов требует строгого соблюдения целого ряда непреложных правил.

И, кстати, одним из наиболее уязвимых мест именно в сфере конечного потребления электроэнергии, то есть в жилых домах и квартирах, является электропроводка. А именно – неправильно выполненный расчет сечения кабеля по току нагрузки, из-за чего чаще всего случаются аварии с очень тяжелыми, а иногда – и трагичными последствиями.

Проблема часто в том, что владельцы жилья попросту не видят связи между сечением проводника и мощностью подключаемой нагрузки: «идет ток – и ладно». Встречаются и такие ситуации, когда при строительстве подрядчики явно «халтурили», и, пытаясь максимально сэкономить на материалах, скрытно уложили некачественные или не соответствующие проекту провода. Сплошь и рядом случаи, когда продолжает эксплуатироваться старая проводка, смонтированная может быть и правильно, но когда-то очень давно, то есть явно не рассчитанная на современную насыщенность жизни людей электрическими бытовыми приборами.

В настоящей публикации будет рассмотрено несколько путей оценки соответствия сечения проводника реальным условиям эксплуатации электроприборов.

Несколько базовых понятий

А для чего вообще необходимо рассчитывать сечение проводов? Нельзя ли ограничиться подбором «на глаз»?

Нет, нельзя, так как совсем несложно впасть в две крайности:

• Проводник недостаточного сечения начинает сильно перегреваться. Это ведет к оплавлению изоляции проводки, созданию условий для самовозгорания, для коротких замыканий. Все это становится причиной разрушительных пожаров, часто сопровождающихся человеческими трагедиями.
• Проводники избыточного диаметра, безусловно, такими опасностями не грозят. Но зато они и существенно дороже (особенно если разговор идет о медных кабелях), и не столь удобны в работе. Получаются совершенно неоправданные материальные и трудовые затраты.

Так что руководствоваться следует принципом разумной достаточности. Тем более что произвести необходимые вычисления – по силам каждому, кто хоть немного разбирается в азах математики и физики.

Для начала вспомним некоторые понятия, многим, наверное, и без того хорошо известные. Но просто для того, чтобы в дальнейшем изложении не появилось разночтений.

Провода одножильные и многожильные

С этим вопросом часто бывает путаница, в том числе в статьях, опубликованных на интернет-сайтах.

Итак, в качестве проводника в проводах и кабелях может использоваться одна проволока —  с точки зрения электрической проводимости — это оптимальный вариант.

Но для достижения гибкости кабельной продукции приходится использовать более сложные конструкции – множество тонких проволочек, обычно скрученных при этом в «косичку». Чем больше таких проволочек – тем более гибким получается проводник.

Однако, это не следует путать с многожильностью провода. Под отдельной жилой подразумевается именно отдельный проводник. Чтобы стало понятнее – смотрим на иллюстрацию.

На картинке ниже – примеры одножильного провода. Просто с левой стороны – жесткий однопроволочный, а с правой – более гибкий многопроволочный вариант.

Если провод (кабель) конструктивно совмещает два изолированных друг от друга проводника или больше, он становится двухжильным, трехжильным и т.п. Но он также может оставаться одно- или многопроволочным.

Аналогичная ситуация и с кабелями. По определению, кабель – это конструкция из нескольких изолированных друг от друга проводников, заключенных в общую изолирующую и защитную оболочку. А вот проводники также могут быть одно- или многопроволочными.

Жесткие однопроволочные изделия хороши для неподвижных участков проводки, например, вмуровываемых в стены. Многопроволочные провода и кабели отлично подходят для тех участков, где бывает нужна подвижность — типичным примером являются шнуры питания бытовой техники и осветительных приборов.

Итак, все последующие расчеты будут вестись для сечения жилы провода или кабеля.

При оценке условий расположения проводов в дальнейшем могут быть варианты, когда придется представлять разницу, например, между тремя одножильными проводами, протянутыми в одной трубе, или одним трехжильным кабелем.

Диаметр и площадь поперечного сечения провода

Два взаимосвязанных параметра, которые порой по неопытности путают. Смотрим на схему – по ней все станет понятно.

Во всех справочника обычно используется параметр сечения, так как именно по этому критерию производится классификация различных марок проводов и кабелей.

Но это хорошо, если известна марка кабеля (провода). Если нет, то сечение остается подсчитать, опираясь на диаметр, который можно измерить штангенциркулем или микрометром.

Формулу площади круга должны, наверное, помнить все. Но тем не менее – приведем ее на всякий случай.

Sc = π × d² / 4 ≈ 3.14 × d² / 4 ≈ 0.785 × d²

Знак «примерно равно» применен только потому, что взято округление числа π до сотых, всем известное значение π ≈ 3,14. Но в нашем случае такой точности – более чем достаточно!

Это формула сечения однопроволочного проводника. А если нужно найти сечение неизвестного провода, с многопроволочной жилой?

Тоже ничего сложного. Жила распушается, чтобы появилась возможность подсчитать количество проволочек в «косичке». И останется только микрометром или штангенциркулем промерить диаметр одной проволочки.

Sc = n × π × d² / 4 ≈ n × 3.14 × d² / 4 ≈ 0.785 × n × d²

где n – это количество проволочек в одной жиле.

Калькулятор пересчёта диаметра проводника в площадь его поперечного сечения

Перейти к расчётам

Основные электрические параметры цепи

При проведении расчетов нам могут понадобиться формулы, показывающими взаимосвязь между основными электрическими параметрами.

• Базовой формулой для цепей переменного и постоянного тока является известный закон Ома, гласящий¸ что сила тока в проводнике (на участке цепи) прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

I = U / R

I — сила тока, ампер, А.

U — напряжение (разность потенциалов), вольт, В.

R — электрическое сопротивление, ом, Ом.

Из этой формулы несложно вывести другие:

U = I × R

R = U / I

• Теперь обратимся к мощности электрического тока.

Для начала – работа, выполняемая электрическим током. Она равна произведению силы тока на напряжение и на длительность промежутка времени, в течение которого она выполнялась.

А = I × U × Δt

А — работа электрического тока, джоулей, Дж.

Δt — длительность периода, секунд, с.

Но более наглядной величиной всегда является мощность, то есть показатель работы, выполненной за единицу времени, например, секунду.

P = A / Δt = I × U × Δt / Δt = I × U

P — мощность электрического тока, джоулей в секунду или ватт, Вт.

• Отсюда напрашивается целый каскад производных формул, описывающих взаимосвязи напряжения, силы тока, сопротивления и мощности между собой. Чтобы не перечислять все формулы «в столбик», можно привести хорошо понятное графическое их представление.

• Вернемся к сопротивлению проводника. Как оно выражается через ток и напряжение – мы уже знаем.

Но оно в первую очередь зависит от материала изготовления проводника и его геометрических размеров. Описывается эта зависимость следующей формулой:

R = ρ × L / S

ρ — удельное сопротивление материала, из которого изготовлен проводник. Показывает, какое сопротивление имеет проводник длиной 1 метр с площадью поперечного сечения 1 мм².

Как правило, на практике в электротехнике чаще всего встречаются алюминий и медь. Реже применяются стальные проводники, но обычно – лишь в качестве каких-то токонесущих деталей электротехнической арматуры.

Для алюминия удельное сопротивление равно 0,029 Ом×м, у меди оно пониже – 0,0175 Ом×м.

L — длина линии (участка цепи) метров, м.

S — площадь поперечного сечения проводника, мм²

Эти соотношения полезно знать, так как иногда приходится оценивать собственные резистивные потери мощности на линиях большой протяженности.

• Акцентируем внимание еще на одном взаимоотношении, которое, в принципе, уже было рассмотрено выше. Это – количество тепла, выделяемое проводником при прохождении по нему электрического тока. Описывается уравнением Джоуля-Ленца.

Q = I² × R × Δt

Как видно, нагрев проводника (Q) лежит в квадратичной зависимости от силы тока (I) и от сопротивления (R). Понятно, что при всех остальных равных параметрах медный провод будет иметь более низкое сопротивление, нежели алюминиевый, то есть при одинаковой нагрузке греться станет существенно меньше.

Так оно и есть – это будет очень хорошо заметно дальше, при работе с таблицами.

• Можно еще вспомнить понятие плотности тока. Здесь все относительно просто – это количество ампер на единицу площади сечения проводника. Этот термин будет задействован в одном из способов оценки проводки.

Далеко не все их показанных формул и определений понадобятся для правильного подбора сечения проводника. Но зато они помогают более «рельефно» представить взаимосвязи между разными величинами.

Материалы изготовления проводки

Об этом уже вкратце говорилось – в подавляющем большинстве случаев используются медь и алюминий. Провода из иных металлов и сплавов если и встречаются, то имеют очень узкую специализацию.

Сравнение меди и алюминия практически по всем статьям показывает ее преимущество.

• Удельное сопротивление даже просто в «чистом виде» у меди практически в полтора раза ниже.
• Оба этих металла от контакта с кислородом покрываются тонким слоем окислов. Однако, к меди этот слой практически не становится препятствием для токопроводимости. То есть в местах контактных соединений особых проблем не возникает (низкое переходное сопротивление).

А вот окислы алюминия по своим качествам близки к диэлектрикам. И проводимость обеспечивается только тем, что этот слой очень тонок. В местах механических контактов проблем  значительно больше. Поэтому рекомендуется зачистка проводников, а также использование специальных смазок, предотвращающих поверхностную коррозию алюминия.

• Медь прочнее алюминия. Она в меру пластична, что позволяет достигать надёжных контактов при обжиме. Сломать медный проводник механическим воздействием – довольно сложно.

Переломить же алюминиевый провод можно буквально через несколько изгибов по одному месту. Недостаток упругости этого металла (слишком уж высокая пластичность) приводит к тому, что после выполнения скруток или обжима в клеммах, то есть при стабилизировавшейся механической нагрузке, алюминий продолжает «течь». А это значит, что надежность механических контактных соединений всегда постоянно снижается и требует регулярной подтяжки.

• Оптимальный вариант контактов для любого металла – это сварка или пайка. Но и по этим позициям медь впереди. Произвести пайку меди можно, не прибегая к каким-то сложным технологическим приёмам. Пайка или сварка алюминия требует использования специальных припоев и флюсов, и неопытному человеку выполнить эту операцию – крайне затруднительно.
• Единственные позиции, по которым алюминий обходит медь – он втрое легче и значительно дешевле. Этим и объясняется его широкое использование в эпоху массового городского многоэтажного строительства. Сейчас же по действующим СНиП в качестве проводки в жилых домах должна использоваться исключительно медь.

Как правильно определить сечение провода

С теорией закончили. Пора переходить к основному вопросу темы – как же определить требуемое сечение токонесущей жилы для различных условий эксплуатации электропроводки.

Здесь возможны несколько вариантов поиска нужного результата.

Выбрать можно тот, который покажется наиболее удобным или подходящим к конкретному случаю.

Расчет через допустимую плотность тока

Изо всего изложенного выше уже должно быть понятно, что главным ограничителем при выборе требуемого сечения является резистивный нагрев проводников, способный привести к плавлению изоляции, к коротким замыканиям, к перегреву окружающих материалов вплоть до вероятности самовозгорания.

То есть выбираемое сечение провода должно исключать подобные явления.

Проведение точных теплотехнических расчетов – дело очень непростое. Но специалисты уже многое сделали в этом плане, так что можно воспользоваться их наработками.

В частности, ими просчитана безопасная плотность тока, которая не вызывает опасного нагрева проводника до температур, способных вызвать плавление наиболее распространенной в наше время ПВХ или ПЭ изоляции.

Так, для проводников, находящихся в условиях условной комнатной температуры (+20℃), эта плотность тока составляет:

Сразу оговорим разницу между открытой и закрытой проводками.

• Открытая встречается не столь часто. Она прокладывается по стенам или потолкам на хомутах или изоляторах, может быть воздушной — самонесущей или же удерживаться несущим тросом. К открытым проводкам можно отнести и сетевые шнуры, удлинители, если, конечно, они не намотаны на катушки, бобины и т.п.
• Все остальное, по сути – это закрытая проводка: расположенная к кабель-каналах, коробах или гофротрубах, вмурованная в стены, проложенная в грунте и т.п. Иными словами, в любых условиях, где отсутствует нормальный теплоотвод. С опорой на этот критерий к закрытой проводке следует отнести и те участки, которые располагаются в распределительных щитах и монтажных коробках – нормального теплообмена здесь тоже нет.

Выше не зря было оговорено, что указанные показатели справедливы для комнатной температуры. Случается, что проводку приходится прокладывать в помещениях с особым температурным режимом, то есть в которых поддерживается нагрев выше обычного (предбанники, сушилки, оранжереи и т.п.) В таком случае в значение допустимой плотности тока вносятся коррективы – применяется коэффициент 0,9 на каждые 10 градусов температуры свыше + 20 ℃.

Например, на какую плотность тока следует ориентироваться, если планируется проложить медную проводку в кабель-канале для подключения ТЭНа в сушилке, в которой будет поддерживаться температура +50 ℃?

По таблице плотность тока G для закрытой медной проводки равна 4 А/мм².

Разница между нормой температуры и планируемым режимом равна

50 – 20 = 30 ℃.

То есть понижающий коэффициент должен быть учтен трижды. Но столько это означает не 0,9 × 3, а 0,9³:

G = 4 × 0,9 × 0,9 × 0,9 = 4 × 0,9³ = 4 × 0,729 = 2,92 А/мм²

На этот показатель плотности и придется ориентироваться для создания безопасной в данных условиях проводки.

Еще один пример.  Скажем, в уже рассмотренных условиях проводка прокладывается для подключения двух обогревателей мощностью по 750 ватт каждый.

Суммарная нагрузка по мощности на линию получается:

Р = 750 + 750 = 1500 Вт

Пересчитаем ее в необходимый ток при напряжении 220 вольт:

I = P / U = 1500 / 220 = 6.8 А

Нормальная плотность тока для таких условий эксплуатации была нами подсчитана – 2,92 А/мм². То есть ничего уже не стоит подсчитать то сечение медной жилы, которое обеспечит безопасную плотность:

S = I / G = 6.8 / 2.92 = 2.33 мм²

Естественно, полученное значение приводится к ближайшему с округлением в большую сторону. То есть для прокладки проводки в указанных условиях подойдет медный провод сечением 2.5 мм².

В принципе, по такому же принципу можно проводить расчеты и для любых других помещений. В том числе для линий, к которым планируется подключить несколько электрических приборов различной мощности.

При этом суммарную мощность линии можно подсчитать так:

ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) × Кс × Кз

В скобках — мощности подключаемых к линии электроприборов, от 1 до n.

Кс – так называемый коэффициент спроса. Вряд ли все подключенные в линии приборы будут работать одновременно. То есть этот коэффициент учитывает вероятность их одновременного включения.

Расчет этого коэффициента – задача непростая, так как учитывает немало нюансов. Но так как наша публикация предназначена для электриков-любителей, которые в своей работе наверняка ограничиваются своими небольшими жилыми владениями, можно задачу упростить. А конкретно: при двух приборах коэффициент оставляем равным единице. При трех ÷ четырех – 0,8. Пять ÷ шесть – 0,75. Большего количества потребителей на линии в условиях дома или квартиры вряд ли встретится, но на всякий случай, если вдруг… – коэффициент 0,7.

Кз – коэффициент запаса. Величина необязательная. Но рачительный хозяин может подумать и наперед, что, возможно, через год-другой к этой же линии придется подключать и дополнительную нагрузку, о которой пока можно только догадываться. Так что имеет смысл сразу заложить резерв, приняв коэффициент, например, от 1,5 до 2,0. Но, повторимся, дело – добровольное, и этот коэффициент можно вообще исключить из расчетов.

Еще один важный нюанс. Реальная мощность электрического прибора может оказаться выше номинальной, указанной в паспорте. Это связано с понятиями активной и реактивной мощностей.

Не будем вдаваться особо в физику этого явления, скажем лишь, что полная мощность для некоторых типов нагрузки рассчитывается по формуле:

Pп = Pn / cos φ

Pп — полная мощность;

Pn — указанная в паспорте номинальная мощность;

cos φ — коэффициент мощности, равный косинусу угла φ — смещения фаз тока и напряжения.

Такое смещение свойственно приборам с мощным электроприводом, с высокой индуктивной нагрузкой (трансформаторами, дросселями). Значение cos φ для такой техники также указывается в паспорте изделия.

В бытовых условиях подобные приборы встречаются нечасто, но все же если линия проводится, скажем, для питания мощного насоса, компрессора, электродвигателя, для сварочного поста – лучше этим показателем не манкировать.

А теперь можно попробовать произвести полный расчет с учетом всего сказанного выше. Для этого читателю предлагается онлайн-калькулятор.

В поля ввода программы необходимо ввести запрашиваемые данные:

• Какая проводка будет использоваться: медная или алюминиевая, расположенная открыто или закрытая.
• Напряжение в планируемой линии.
• Если в помещении предполагается какой-то специфический температурный режим, то это следует указать – выбрать из предлагаемых вариантов. Температура в комнате ниже +25℃ будет считаться нормальной – она стоит в перечне первой и учитывается по умолчанию.
• Далее, указывается мощность планируемой к подключению нагрузки. Предусмотрено до 6 разных единиц – для бытовых условий этого обычно достаточно. При этом если поле не заполняется, то мощность считается равной нулю, то есть поле в расчет не принимается.

Два последних поля позволяют учесть нагрузку с реактивной составляющей мощности, если таковая есть. Для этого помимо номинала необходимо указать и значение cos φ. По умолчанию cos φ = 0, то есть как для обычной активной нагрузки.

• В зависимости от количества подключаемых к линии приборов в алгоритме автоматически учитывается коэффициент спроса.
• Наконец, пользователь может заложить резерв мощности, повысив коэффициент запаса, от 1 до 2 с шагом 0,1.

Результат расчета будет выдан в квадратных миллиметрах сечения жилы провода (кабеля) с точностью до сотой. Естественно, после этого придется сделать округление до ближайшего стандартного размера в большую сторону.

Калькулятор расчета площади сечения токонесущей жилы кабеля или провода

Поиск нужного сечения кабеля с помощью таблиц

Не все и не всегда любят заниматься самостоятельными расчетами. Таким пользователям можно порекомендовать воспользоваться таблицами.

По сути, это те же расчеты, выполненные специалистами по приведённым формулам. Но только для удобства их результаты сведены в табличное представление.

Например, таблица для определения допустимого сечения (и соответствующего диаметра) жилы исходя из мощности нагрузки и (или) значения силы тока для переменного напряжения 220 вольт (ОП и ЗП — открытая и закрытая проводка соответственно):

Чаще встречаются несколько иные таблицы. В них приведены стандартные сечения выпускаемой кабельной продукции, и соответствующие им допустимые значения силы тока и мощности нагрузки.

Вот такая таблица для кабелей с медными жилами:

Аналогичная таблица – для кабелей с алюминиевыми проводниками:

Есть таблицы, которые сразу учитывают количество токонесущих жил в одном кабель-канале (коробе, трубе и т.п.). То есть принимается в расчет взаимное тепловое влияние в условиях ограниченности теплоотвода.

Такая таблица для медных кабелей показана ниже.

(Сокращения: ОЖ – одножильный, ДЖ – двужильный, ТЖ – трехжильный).

Аналогичная таблица – для кабелей с алюминиевыми проводами:

При желании можно отыскать таблицы более узкой специализации, например, для воздушной прокладки проводов или для подземной, причем — еще и с учетом теплоотводных качеств того или иного грунта. Но не станем ими перегружать настоящую публикацию – она рассчитана все же на начинающих электриков, которые в своем дебюте выполняют задачи попроще.

Некоторые мастера и вовсе рекомендуют брать во внимание упрощенный вариант таблицы сечений проводов и кабелей, используемых для домашней проводки. Вот такой:

По большому счету, так оно обычно и получается.
Но напоследок рассмотрим еще один важный нюанс.

Возможная поправка сечения жилы на сопротивление линии

Любой проводник обладает собственным сопротивлением – об этом мы говорили в самом начале статьи, когда приводили значения удельного сопротивления материалов, меди и алюминия.

Оба этих металла обладают весьма достойной проводимостью, и на участках небольшой протяженности собственное сопротивление линии не оказывает сколь-нибудь значимого влияния на общие параметры цепи. Но если планируется прокладка линии большой протяженности, или, например, изготавливается удлинитель-переноска большой длины для работы на значительном удалении от дома, то собственное сопротивление желательно просчитать, и сравнить вызываемое им падение напряжения с напряжением питания. Если падение напряжения получается более 5% от номинала напряжения в цепи, правила эксплуатации электроустановок предписывают брать кабель с жилами большего сечения.

Например, изготавливается переноска для сварочного инвертора. Если сопротивление самого кабеля будет чрезмерным, провода под нагрузкой будут сильно перегреваться, а напряжения и вовсе может оказаться недостаточно для корректной работы аппарата.

Собственное сопротивление кабеля можно вычислить по формуле:

Rk = 2 × ρ × L / S

Rk — собственное сопротивление кабеля (линии), Ом;

2 — длина кабеля удваивается, так как учитывается весь путь прохождения тока, то есть «туда и обратно»;

ρ — удельное сопротивление материала жил кабеля;

L — длина кабеля, м;

S — площадь поперечного сечения жилы, мм².

Предполагается, что нам уже известно, с каким током придется иметь дело при подключении нагрузки — об этом уже не раз рассказывалось в настоящей статье.

Зная силу тока, несложно по закону Ома вычислить падение напряжения, а затем сравнить его с номиналом.

Ur = Rk × I

ΔU (%) = (Ur / Uном) × 100

Если проверочный результат получается более 5%, то следует увеличить сечение жил кабеля на один шаг.

Быстро провести такую проверку поможет еще один онлайн-калькулятор. Дополнительных пояснений он, думается, не потребует.

Калькулятор проверки падения напряжения на линии большой протяженности

Перейти к расчётам

Как уже говорилось, при значении до 5% можно ничего не менять. Если получается больше – увеличивается сечение жилы кабеля, также с последующей проверкой.

*  *  *  *  *  *  *

Итак, были рассмотрены основные вопросы, касающиеся необходимого сечения кабеля в зависимости от планируемой нагрузки на него. Читатель волен выбрать любой из предлагаемых способов расчета, какой ему больше понравится.

Завершим статью видеосюжетом на эту же тему.

Видео: Основные правила выбора сечения проводов

по мощности, току, таблица выбора

В процессе проведения ремонта обычно всегда осуществляют замену старой электропроводки. Это связано с тем, что в последнее время появилось много полезных бытовых приборов, которые облегчают жизнь домохозяек. Причем, потребляют они немало энергии, чего старая проводка, просто может не выдержать. К таким электроприборам следует отнести стиральные машины, электрические духовки, электрочайники, микроволновые печи и т.д.

Прокладывая электропровода, следует знать, какого сечения провод нужно проложить, чтобы запитать тот или иной электроприбор или группу электроприборов. Как правило, выбор осуществляется как по потребляемой мощности, так и по силе тока, который потребляют электроприборы. При этом, нужно учитывать, как способ укладки, так и длину провода.

Выбор сечения провода по мощности

Довольно просто осуществить выбор сечения прокладываемого кабеля по мощности нагрузки. Это может быть одна нагрузка или совокупность нагрузок.

Сбор информации о нагрузках

Каждый бытовой прибор, тем более новый, сопровождается документом (паспортом), где указаны его основные технические данные. Кроме этого, такие же данные имеются на специальных табличках, прикрепленных к корпусу изделия. На этой табличке, которая располагается сбоку или сзади прибора, указывается страна изготовитель, его заводской номер и, конечно же, его потребляемая мощность в ватах (W) и ток, который потребляет аппарат в амперах (А). На изделиях отечественного производителя мощность может указываться в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). На импортных моделях присутствует буква W. Кроме этого, потребляемая мощность обозначается как «ТОТ» или «ТОТ MAX».

В случае, если узнать нужную информацию не удается (на табличке затерлась надпись или бытовой техники еще нет) можно узнать приблизительно, какую мощность имеют самые распространенные бытовые приборы. Все эти данные реально отыскать в таблице. В основном, электроприборы стандартизированы по потребляемой мощности и особого разброса данных нет.

В таблице выбираются именно те электроприборы, которые планируется приобрести, и записываются их потребляемый ток и мощность. Из списка лучше выбирать показатели, которые имеют максимальные величины. В таком случае не удастся просчитаться и проводка окажется более надежной. Дело в том, что чем толще кабель, тем лучше, так как проводка греется гораздо меньше.

Как осуществляется выбор

При выборе провода, следует просуммировать все нагрузки, которые будут подключены к этому проводу. При этом, следует проконтролировать, чтобы все показатели были выписаны или в ваттах, или киловаттах. Чтобы перевести показатели к одному значению, следует цифры или поделить, или умножить на 1000. Например, чтобы перевести в ватты, следует все цифры (если они в киловаттах) умножить на 1000: 1,5 кВт = 1,5х1000 = 1500 Вт. При обратном переводе действия производятся в обратном порядке: 1500 Вт = 1500/1000 = 1,5 кВт. Обычно, все расчеты производятся в ватах. После подобных расчетов производится выбор кабеля, воспользовавшись соответствующей таблицей.

Воспользоваться таблицей можно следующим образом: находят соответствующий столбик, где указано напряжение питания (220 или 380 вольт). В этом столбике находится цифра, которая соответствует мощности потребления (нужно брать чуть большее значение). В строчке, которая соответствует потребляемой мощности, в первом столбце указано сечение провода, которое допустимо использовать. Отправляясь в магазин за кабелем, следует искать провод, сечение которого соответствует записям.

Какой провод использовать – алюминиевый или медный?

В данном случае все зависит от потребляемой мощности. К тому же, медный провод выдерживает нагрузку в два раза больше, чем алюминиевый. Если нагрузки большие, то лучше отдать предпочтение медному проводу, так как он будет тоньше и его легче прокладывать. К тому же, его проще подключать к электрооборудованию, в том числе и к розеткам, и к выключателям. К сожалению, провод из меди имеет существенный минус: он стоит намного дороже провода из алюминия. Несмотря на это, он прослужит гораздо дольше.

Как рассчитать сечение кабеля по току

Большинство мастеров рассчитывают диаметры проводов по потребляемому току. Иногда это упрощает задачу, тем более, если знать какой ток выдерживает провод, имеющий ту или иную толщину. Для этого необходимо выписать все показатели потребляемого тока и просуммировать. Сечение провода можно подобрать по той же таблице, только теперь нужно искать столбик, где указан ток.  Как правило, всегда выбирается большее значение для надежности.

Например, для подключения варочной поверхности, которая может потреблять максимальный ток до 16А, обязательно выбирается медный провод. Обратившись за помощью к таблице, искомый результат можно найти в третьей колонке слева. Поскольку там нет значения 16А, то выбираем ближайшее, большее – 19А. Под этот ток подходит значение сечения кабеля, равное 2,0 мм квадратных.

Не рекомендуется выбирать провода по меньшему значению. Если кабель постоянно будет работать при максимальных нагрузках, то это может привести к аварийным ситуациям в электрической сети. Результатом может послужить пожар, если неправильно подобраны автоматические выключатели. При этом, следует знать, что они от возгорания оболочки провода не защищают, а подобрать точно по току не удастся, чтобы он смог защитить провода от перегрузки. Дело в том, что они не регулируются и выпускаются на фиксированное значение тока. Например, на 6А, на 10А, на 16А и т.д.

Выбор провода с запасом позволит в дальнейшем установить на эту линию еще один электроприбор или даже несколько, если это будет соответствовать норме потребления по току.

Расчет кабеля по мощности и длине

Если взять во внимание среднестатистическую квартиру, то длина проводов не достигает таких величин, чтобы принимать во внимание этот фактор. Несмотря на это, бывают случаи, когда при выборе провода следует учитывать и их длину. Например, требуется подключить частный дом от ближайшего столба, который может находиться на значительном расстоянии от дома.

При значительных токах потребления, длинный провод может оказывать влияние на качество электропередачи. Это связано с потерями в самом проводе. Чем больше будет длина провода, тем больше окажутся потери в самом проводе. Другими словами, чем больше будет длина провода, тем больше окажется падения напряжения на данном участке. Применительно к нашему времени, когда качество электропитания оставляет желать лучшего, подобный фактор играет существенную роль.

Чтобы это знать, опять придется обратиться к таблице, где можно определить сечение провода, в зависимости от расстояния до точки питания.

Открытый и закрытый способ прокладки проводов

Ток, проходящий по проводнику, заставляет его нагреваться, так как он имеет определенное сопротивление. Итак, чем больше ток, тем больше тепла на нем выделяется, при условиях одинакового сечения. При одном и том же токе потребления, тепла выделяется на проводниках меньшего диаметра больше, чем на проводниках, имеющих большую толщину.

В зависимости от условий прокладки, изменяется и количество тепла, выделяемое на проводнике. При открытой прокладке, когда провод активно охлаждается воздухом, можно отдать предпочтение тоньшему проводу, а когда провод прокладывается закрытым и охлаждение его сведено к минимуму, то лучше выбирать более толстые провода.

Подобную информацию так же можно найти в таблице. Принцип выбора такой же, но с учетом еще одного фактора.

И, наконец, самое главное. Дело в том, что в наше время производитель пытается экономить на всем, в том числе и на материале для проводов. Очень часто, заявленное сечение не отвечает действительности. Если продавец не ставит в известность покупателя, то лучше на месте провести измерение толщины провода, если это критично. Для этого достаточно взять с собой штангенциркуль и замерить толщину провода в миллиметрах, после чего посчитать его сечение по простой формуле 2*Pi*D или Pi*R в квадрате. Где Pi — это постоянное число равное 3,14, а D – это диаметр провода. В другой формуле – соответственно Pi=3,14, а R в квадрате – это радиус в квадрате. Радиус вычислить очень просто, достаточно диаметр поделить на 2.

Некоторые продавцы прямо указывают на несоответствие заявленного сечения и действительного. Если провод выбирается с большим запасом – то это совсем не существенно. Главная проблема состоит в том, что цена провода, по сравнению с его сечением, не занижается.

Выбор системы электропроводки | Типы кабелей, используемых во внутренней проводке

Типы кабелей, используемых во внутренней проводке, и выбор системы проводки

Введение

Электропроводка - это просто сеть проводов, соединяющих различные аксессуары для распределения электроэнергии от счетчика поставщика плата к устройствам, потребляющим энергию, таким как телевизоры, холодильники, вентиляторы, лампы и т. д.

Выбор систем электропроводки

Перед подключением здания необходимо сделать правильный выбор в отношении типа проводки, размер и положение вееров, световых точек.При выборе любой системы электропроводки для конкретной установки ваш выбор должен основываться на технических и экономических факторах.

Как правило, при выборе конкретной системы электропроводки следует учитывать следующие факторы;

• Стоимость электромонтажа: Первоначальная стоимость системы электропроводки, которую необходимо выбрать или выбрать, является одним из важнейших факторов, которые необходимо учитывать. Он должен быть экономичным и безопасным.
• Долговечность: при выборе системы электропроводки тип электропроводки должен быть прочным (долговечным), а также иметь надлежащие технические характеристики и соответствовать расчетному сроку службы и типу подключаемого здания.Не следует выполнять проводку с планками для постоянного здания, поскольку проводка с использованием планок подходит только для временных зданий. Любая проводка должна выдерживать износ, который может произойти из-за неблагоприятных погодных условий. Используемые кабели должны выдерживать максимальный ток без перегрева.
• Долговечность: электропроводка не должна ухудшаться под воздействием погоды, дыма, сырости и т. Д. Кабели должны быть устойчивы к суровым погодным условиям и химическим воздействиям.
• Доступность: Средства, используемые в электропроводке, должны быть доступны (в пределах допустимого диапазона) и доступны, когда возникает необходимость в изменении, расширении или обновлении.
• Внешний вид: После установки проводка должна хорошо выглядеть. Если в современном здании будет использована проводка с планкой или опалубкой, это испортит внешний вид здания. Кабельная проводка предпочтительнее для современных зданий, за исключением того, что она дорогая. Электропроводка ПВХ подходит и для современных построек. Очень популярна проводка ПВХ.
• Механическая защита: Электропроводку следует защищать от механических повреждений во время использования.
• Безопасность. Когда дело доходит до электромонтажа, безопасность является одним из важнейших факторов, которые следует учитывать, потому что поражение электрическим током - это то, о чем у вас не будет времени подумать еще раз.Там, где существует вероятность возникновения пожара, следует использовать кабельную проводку.
• Стоимость обслуживания: Используемая система электропроводки должна иметь низкие затраты на обслуживание.
• Нагрузка: типы нагрузок, потребляющих электроэнергию в здании, будут определять типы используемых кабелей. Нельзя использовать трос малого диаметра для больших нагрузок. Кабели повредятся. Применяемое напряжение, пожарная опасность и стандарты страхования также должны приниматься во внимание в случае крупных заводов.

Типы кабелей, используемых для внутренней проводки

Провода, используемые для внутренней проводки здания, могут быть сгруппированы в соответствии с

1. Используемый проводник
2. Количество используемых жил
3. Классификация напряжения и
4. Тип Используется изоляция кабеля.

1. В зависимости от используемого проводника: В зависимости от используемого проводящего материала кабели можно разделить на два класса, известных как кабели с медными проводниками и кабели с алюминиевыми проводниками.
2. По количеству жил: в зависимости от количества жил, из которых состоит кабель, кабели можно разделить на классы, известные как одножильные кабели; двухжильные кабели; трехжильные кабели.
3. Согласно классу напряжения , кабели можно разделить на (I) кабели на 250/440 вольт и (II) кабели на 650/1100 вольт.
4. В зависимости от типа используемой изоляции : эти типы кабелей можно разделить на:

• Кабели с изоляцией из вулканизированной индийской резины (VIR).
• Кабели с жесткой резиновой оболочкой (TRS) или кабиной с оболочкой (CTS).
• Кабели из поливинилхлорида (ПВХ)
• Кабели со свинцовой оболочкой
• Погодостойкие кабели
• Кабели из сшитого полиэтилена
• Гибкие шнуры и кабель

Гибкие кабели представляют собой кабели, содержащие одну или несколько жил, каждая из которых образована группой проводов, диаметр сердечники и провода очень малы для обеспечения гибкости.

Также прочтите: Почему коаксиальные кабели имеют высокую изоляцию?

Кабели используются в качестве соединительных проводов для таких целей, как потолочный патрон для лампы или от розетки до портативных устройств, таких как радиоприемники, вентиляторы, патроны для ламп и т. Д. Они бывают разных цветов и толщины. Гибкость кабеля предотвращает его легкую поломку. Кабели из сшитого полиэтилена и ПВС изолированы полимерами. Кабели из сшитого полиэтилена имеют большее преимущество, поскольку они имеют высокий номинальный ток и более длительный срок службы.Они не подходят для электропроводки.

Также прочтите: Как найти неисправность в кабелях? Неисправности кабеля, типы и причины

Причины, по которым кабели из ПВХ широко используются для внутренней проводки

Причины следующие;

1. ПВХ изоляция обеспечивает лучшую гибкость для кабелей
2. ПВХ изоляция имеет лучшие изоляционные свойства
3. ПВХ изоляция не подвержена влиянию химикатов
4. ПВХ изоляция имеет тонкий слой, который дает меньший диаметр кабеля, что позволяет разместить больше проводов в кабелепроводе заданного размера, в отличие от проводов VIR или CTS.

Также читайте:

AWG Номинальные значения тока

AWG - American Wire Gauge - используется в качестве стандартного метода определения диаметра провода, измерения диаметра проводника (неизолированного провода) с удаленной изоляцией. AWG иногда также называют калибром проводов Брауна и Шарпа (B&S).

Приведенная ниже таблица AWG предназначена для одного сплошного круглого проводника. Из-за небольших зазоров между жилами в многожильном проводе многожильный провод с той же допустимой нагрузкой по току и электрическим сопротивлением, что и сплошной провод, всегда имеет немного больший общий диаметр.

Чем больше цифра, тем тоньше проволока. Типичная бытовая электропроводка - это AWG номер 12 или 14. Телефонный провод имеет типичный AWG 22, 24 или 26.

В таблице ниже указаны номинальные значения тока одно- и многожильных кабелей с ПВХ изоляцией. Имейте в виду, что текущая нагрузка зависит от метода установки - корпуса - и от того, насколько хорошо сопротивление отводится от кабеля. Важны рабочая температура жилы, температура окружающей среды и тип изоляции жилы.Перед детальным проектированием всегда проверяйте данные производителя.

Для полной таблицы с одноядерными и многоядерными текущими рейтингами - поверните экран!

¹⁾ Номинальный ток до 1000 В , одножильные и многожильные кабели с ПВХ изоляцией, температура окружающей среды до 30 ^o C

Значения сопротивления основаны на удельном электрическом сопротивлении для меди 1,724 x 10 ^-8 Ом м (0.0174 мкОм м) и удельное электрическое сопротивление для алюминия 2,65 x 10 ^-8 Ом м (0,0265 мкОм м).

Чем выше номер калибра, тем меньше диаметр и тоньше проволока.

Из-за меньшего электрического сопротивления более толстый провод пропускает больше тока с меньшим падением напряжения, чем более тонкий провод. Для больших расстояний может потребоваться увеличение диаметра провода - уменьшение калибра - для ограничения падения напряжения.

Поправочные коэффициенты при температуре окружающей среды выше 30 ^o C

• температуре окружающей среды 31-40 ^o C : поправочный коэффициент = 0.82
• температура окружающей среды 4 1-45 ^o C : поправочный коэффициент = 0,71
• температура окружающей среды 45-50 ^o C : поправочный коэффициент = 0,58

Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома

Основы электроэнергетики

Приступая к изучению мира электричества и электроники, важно начать с понимания основ напряжения, тока и сопротивления. Это три основных строительных блока, необходимых для управления электричеством и его использования. Поначалу эти концепции могут быть трудными для понимания, потому что мы не можем их «видеть».Невооруженным глазом нельзя увидеть энергию, протекающую по проводу, или напряжение батареи, стоящей на столе. Даже молния в небе, хотя и видимая, на самом деле не является обменом энергии, происходящим от облаков к земле, а является реакцией в воздухе на энергию, проходящую через нее. Чтобы обнаружить эту передачу энергии, мы должны использовать измерительные инструменты, такие как мультиметры, анализаторы спектра и осциллографы, чтобы визуализировать, что происходит с зарядом в системе. Однако не бойтесь, это руководство даст вам общее представление о напряжении, токе и сопротивлении, а также о том, как они соотносятся друг с другом.

Георг Ом

Рассмотрено в этом учебном пособии

• Как электрический заряд соотносится с напряжением, током и сопротивлением.
• Что такое напряжение, сила тока и сопротивление.
• Что такое закон Ома и как его использовать для понимания электричества.
• Простой эксперимент для демонстрации этих концепций.

Рекомендуемая литература

и nbsp

и nbsp

Электрический заряд

Электричество - это движение электронов.Электроны создают заряд, который мы можем использовать для работы. Ваша лампочка, стереосистема, телефон и т. Д. - все используют движение электронов для выполнения работы. Все они работают, используя один и тот же основной источник энергии: движение электронов.

Три основных принципа этого урока можно объяснить с помощью электронов или, более конкретно, заряда, который они создают:

• Напряжение - это разница заряда между двумя точками.
• Текущий - это скорость, с которой происходит начисление.
• Сопротивление - это способность материала сопротивляться прохождению заряда (тока).

Итак, когда мы говорим об этих значениях, мы на самом деле описываем движение заряда и, следовательно, поведение электронов. Цепь представляет собой замкнутый контур, который позволяет заряду перемещаться из одного места в другое. Компоненты схемы позволяют нам контролировать этот заряд и использовать его для работы.

Георг Ом был баварским ученым, изучавшим электричество. Ом начинается с описания единицы сопротивления, которая определяется током и напряжением.Итак, начнем с напряжения и продолжим.

Напряжение

Мы определяем напряжение как количество потенциальной энергии между двумя точками цепи. Одна точка заряжена больше, чем другая. Эта разница в заряде между двумя точками называется напряжением. Он измеряется в вольтах, что технически представляет собой разность потенциальной энергии между двумя точками, которая будет передавать один джоуль энергии на каждый кулон заряда, который проходит через нее (не паникуйте, если это не имеет смысла, все будет объяснено).Единица «вольт» названа в честь итальянского физика Алессандро Вольта, который изобрел то, что считается первой химической батареей. Напряжение представлено в уравнениях и схемах буквой «V».

При описании напряжения, тока и сопротивления часто используется аналогия с резервуаром для воды. В этой аналогии заряд представлен количеством воды , напряжение представлено давлением воды , а ток представлен потоком воды . Для этой аналогии запомните:

• Вода = Заряд
• Давление = Напряжение
• Расход = Текущий

Рассмотрим резервуар для воды на определенной высоте над землей.На дне этого бака есть шланг.

Давление на конце шланга может представлять напряжение. Вода в баке представляет собой заряд. Чем больше воды в баке, тем выше уровень заряда, тем больше давление измеряется на конце шланга.

Мы можем представить этот резервуар как батарею, место, где мы накапливаем определенное количество энергии, а затем высвобождаем ее. Если мы сливаем из нашего бака определенное количество жидкости, давление, создаваемое на конце шланга, падает. Мы можем думать об этом как об уменьшении напряжения, например, когда фонарик тускнеет из-за разряда батареек.Также уменьшается количество воды, протекающей через шланг. Меньшее давление означает, что течет меньше воды, что приводит нас к течению.

Текущий

Мы можем представить себе количество воды, протекающей по шлангу из бака, как ток. Чем выше давление, тем выше расход, и наоборот. С водой мы бы измерили объем воды, протекающей по шлангу за определенный период времени.18 электронов (1 кулон) в секунду проходят через точку в цепи. Ампер в уравнениях обозначается буквой «I».

Предположим теперь, что у нас есть два резервуара, каждый со шлангом, идущим снизу. В каждом резервуаре одинаковое количество воды, но шланг одного резервуара уже, чем шланг другого.

Мы измеряем одинаковое давление на конце любого шланга, но когда вода начинает течь, расход воды в баке с более узким шлангом будет меньше, чем расход воды в баке с более широкий шланг.С точки зрения электричества, ток через более узкий шланг меньше, чем через более широкий шланг. Если мы хотим, чтобы поток через оба шланга был одинаковым, мы должны увеличить количество воды (заряда) в баке с помощью более узкого шланга.

Это увеличивает давление (напряжение) на конце более узкого шланга, проталкивая больше воды через бак. Это аналогично увеличению напряжения, которое вызывает увеличение тока.

Теперь мы начинаем видеть взаимосвязь между напряжением и током.Но здесь следует учитывать третий фактор: ширину шланга. В этой аналогии ширина шланга - это сопротивление. Это означает, что нам нужно добавить еще один термин в нашу модель:

.

• Вода = заряд (измеряется в кулонах)
• Давление = напряжение (измеряется в вольтах)
• Расход = ток (измеряется в амперах, или для краткости «амперах»)
• Ширина шланга = сопротивление

Сопротивление

Снова рассмотрим наши два резервуара для воды, один с узкой трубой, а другой с широкой трубой.

Само собой разумеется, что мы не можем пропустить через узкую трубу столько же объема, сколько более широкую, при том же давлении. Это сопротивление. Узкая труба «сопротивляется» потоку воды через нее, даже если вода находится под тем же давлением, что и резервуар с более широкой трубой.

В электрических терминах это представлено двумя цепями с одинаковым напряжением и разным сопротивлением. Цепь с более высоким сопротивлением позволит протекать меньшему количеству заряда, то есть в цепи с более высоким сопротивлением протекает меньший ток.18 электронов. На схемах это значение обычно обозначается греческой буквой «& ohm;», которая называется омега и произносится как «ом».

Закон Ома

Объединив элементы напряжения, тока и сопротивления, Ом разработал формулу:

Где

• В = Напряжение в вольтах
• I = ток в амперах
• R = Сопротивление в Ом

Это называется законом Ома.Скажем, например, что у нас есть цепь с потенциалом 1 вольт, током 1 ампер и сопротивлением 1 Ом. Используя закон Ома, мы можем сказать:

Допустим, это наш резервуар с широким шлангом. Количество воды в баке определяется как 1 В, а «узость» (сопротивление потоку) шланга определяется как 1 Ом. Используя закон Ома, это дает нам ток (ток) в 1 ампер.

Используя эту аналогию, давайте теперь посмотрим на бак с узким шлангом. Поскольку шланг более узкий, его сопротивление потоку выше.Определим это сопротивление как 2 Ом. Количество воды в резервуаре такое же, как и в другом резервуаре, поэтому, используя закон Ома, наше уравнение для резервуара с узким шлангом составляет

.

а какой ток? Поскольку сопротивление больше, а напряжение такое же, это дает нам значение тока 0,5 А:

Значит, в баке с большим сопротивлением ток меньше. Теперь мы видим, что если мы знаем два значения закона Ома, мы можем решить третье.Продемонстрируем это на эксперименте.

Эксперимент по закону Ома

Для этого эксперимента мы хотим использовать батарею на 9 В для питания светодиода. Светодиоды хрупкие и могут пропускать через них только определенное количество тока, прежде чем они перегорят. В документации к светодиоду всегда будет «текущий рейтинг». Это максимальное количество тока, которое может пройти через конкретный светодиод, прежде чем он перегорит.

Необходимые материалы

Для проведения экспериментов, перечисленных в конце руководства, вам потребуется:

ПРИМЕЧАНИЕ. Светодиоды - это так называемые «неомические» устройства.Это означает, что уравнение для тока, протекающего через сам светодиод, не так просто, как V = IR. Светодиод вызывает в цепи то, что называется «падением напряжения», тем самым изменяя величину протекающего через нее тока. Однако в этом эксперименте мы просто пытаемся защитить светодиод от перегрузки по току, поэтому мы пренебрегаем токовыми характеристиками светодиода и выбираем номинал резистора, используя закон Ома, чтобы быть уверенным, что ток через светодиод безопасно ниже 20 мА.

В этом примере у нас есть батарея на 9 В и красный светодиод с номинальным током 20 мА, или 0.020 ампер. Чтобы быть в безопасности, мы бы предпочли не управлять максимальным током светодиода, а его рекомендуемым током, который указан в его техническом описании как 18 мА или 0,018 ампер. Если просто подключить светодиод непосредственно к батарее, значения закона Ома будут выглядеть так:

следовательно:

, а поскольку сопротивления еще нет:

Деление на ноль дает бесконечный ток! Ну, на практике не бесконечно, но столько тока, сколько может доставить аккумулятор. Поскольку мы НЕ хотим, чтобы через светодиод проходил такой большой ток, нам понадобится резистор.Наша схема должна выглядеть так:

Мы можем использовать закон Ома точно так же, чтобы определить значение резистора, которое даст нам желаемое значение тока:

следовательно:

вставляем наши значения:

решение для сопротивления:

Итак, нам нужно сопротивление резистора около 500 Ом, чтобы ток, проходящий через светодиод, не превышал максимально допустимый.

500 Ом не является обычным значением для стандартных резисторов, поэтому в этом устройстве вместо него используется резистор 560 Ом.Вот как выглядит наше устройство вместе.

Успех! Мы выбрали номинал резистора, который достаточно высок, чтобы ток через светодиод не превышал его максимального номинала, но достаточно низкий, чтобы ток был достаточным, чтобы светодиод оставался красивым и ярким.

Этот пример светодиодного / токоограничивающего резистора является обычным явлением в хобби-электронике. Вам часто придется использовать закон Ома, чтобы изменить величину тока, протекающего по цепи. Другой пример такой реализации - светодиодные платы LilyPad.

При такой настройке вместо того, чтобы выбирать резистор для светодиода, резистор уже встроен в светодиод, поэтому ограничение тока выполняется без необходимости добавлять резистор вручную.

Ограничение тока до или после светодиода?

Чтобы немного усложнить задачу, вы можете разместить токоограничивающий резистор по обе стороны от светодиода, и он будет работать точно так же!

Многие люди, впервые изучающие электронику, борются с идеей, что резистор, ограничивающий ток, может находиться по обе стороны от светодиода, и схема по-прежнему будет работать как обычно.

Представьте себе реку в непрерывной петле, бесконечную, круглую, текущую реку. Если бы мы построили в нем плотину, то перестала бы течь вся река, а не только одна сторона. А теперь представьте, что мы помещаем водяное колесо в реку, которое замедляет течение реки. Неважно, где в круге находится водяное колесо, оно все равно замедлит поток на всей реке .

Это чрезмерное упрощение, поскольку токоограничивающий резистор нельзя размещать где-либо в цепи ; он может быть размещен на с любой стороны светодиода для выполнения своей функции.

Чтобы получить более научный ответ, обратимся к закону напряжения Кирхгофа. Именно из-за этого закона резистор, ограничивающий ток, может располагаться по обе стороны светодиода и при этом иметь тот же эффект. Для получения дополнительной информации и некоторых практических задач с использованием KVL посетите этот веб-сайт.

Ресурсы и движение вперед

Теперь вы должны понять концепции напряжения, тока, сопротивления и их взаимосвязь. Поздравляю! Большинство уравнений и законов для анализа цепей можно вывести непосредственно из закона Ома.Зная этот простой закон, вы понимаете концепцию, лежащую в основе анализа любой электрической цепи!

Эти концепции - лишь верхушка айсберга. Если вы хотите продолжить изучение более сложных приложений закона Ома и проектирования электрических цепей, обязательно ознакомьтесь со следующими руководствами.

.

Вопросы и ответы с множественным выбором по измерениям и приборам

1 кв. …………. интегрирующие инструменты?

1. Амперметры
2. Вольтметры
3. Ваттметры
4. Счетчики ампер-часов и ватт-часов

Отв. 4

2 кв. Сопротивления можно измерить с помощью …………

1. Ваттметр
2. вольтметр
3. амперметр
4. Омметр и мост сопротивления
5. все вышеперечисленное

Отв. 4

3 кв. ………… .. приборы показывают мгновенное значение измеряемой электрической величины в то время, когда она измеряется?

1. Абсолютный
2. Обозначение
3. Запись
4. Интеграция

Отв. 2

4 кв. Использование ………… .. инструментов ограничивается лабораториями в качестве инструментов для стандартизации.

1. абсолютное
2. с указанием
3. запись
4. интегрирующий
5. ничего из вышеперечисленного

Отв.1

5 квартал. ………… .. инструменты измеряют общее количество электроэнергии, поставленной в определенный момент времени.

1. абсолютное
2. с указанием
3. запись
4. интегрирующий

Отв. 4

Q6. По применению инструменты можно разделить на ………. и ……….

1. коммутатор
2. переносной
3. и 1, и 2
4. подвижная катушка
5. подвижный утюг
6. и 4, и 5

Отв.3

Q7. Материал пружины, используемый в устройстве управления пружиной, должен иметь следующие свойства:

1. должен быть немагнитным
2. должен иметь низкотемпературный коэффициент
3. должен иметь низкое удельное сопротивление
4. не должен подвергаться усталости
5. все вышеперечисленное

Отв. 5

8 кв. Какими из следующих свойств должно обладать демпфирующее масло?

1. должен быть хорошим изолятором
2. не должен испаряться
3. не должен оказывать коррозионного воздействия на металл лопасти
4. вязкость масла не должна изменяться с температурой
5. все вышеперечисленное

Отв.5

9 кв. А …………. устройство предотвращает колебания движущейся системы и позволяет последней быстро достичь конечного положения.

1. отклоняющий
2. управление
3. демпфирование
4. все вышеперечисленное

Отв. 3

Q10. Индукционный счетчик может выдерживать ток до ………….

1. 10 А
2. 30 А
3. 60 А
4. 100 А

Отв.4

Q11. Для работы с большими токами используются индукционные ваттметры в сочетании с …………….

1. трансформатор напряжения
2. трансформатор тока
3. силовой трансформатор
4. все вышеперечисленное

Отв. 2

Q12. ……………… .. можно использовать устройства для расширения диапазона инструментов?

1. шунты
2. множители
3. трансформаторы тока
4. трансформатор напряжения
5. все вышеперечисленное

Отв.5

Q13. Прибор с подвижной катушкой на постоянных магнитах может использоваться в качестве измерителя потока ………………

1. с использованием шунта низкого сопротивления
2. с использованием высокого последовательного сопротивления
3. Устранение контрольных пружин
4. создание управляющих пружин большого момента инерции

Отв. 3

Q14. Прибор с подвижной катушкой и постоянным магнитом может использоваться в качестве ………… .. при использовании шунта с низким сопротивлением.

1. амперметр
2. вольтметр
3. измеритель потока
4. баллистический гальванометр

Отв.1

Q15. Потенциометр можно использовать для …………

1. измерение сопротивления
2. измерение тока
3. калибровка амперметра
4. калибровка вольтметра
5. все вышеперечисленное

Отв. 5

Q16. ……………. не используются в цепях постоянного тока.

1. Моторные счетчики Mercury
2. коллекторные мотор-счетчики
3. индукционные счетчики
4. ничего из вышеперечисленного

Отв.3

Q17. …………. является важной частью моторного счетчика.

1. система рабочего крутящего момента
2. окорочный аппарат
3. устройство регистрации оборотов
4. все вышеперечисленное

Отв. 4

Q18. Однофазные счетчики электроэнергии индукционного типа измеряют электрическую энергию в …… ..

1. кВт
2. Вт · ч
3. кВтч
4. VAR
5. ничего из вышеперечисленного

Отв.3

Q19. Стрелка показывающего прибора должна быть ……

1. очень легкий
2. очень тяжелый
3. либо 1, либо 2
4. ни 1, ни 2

Отв. 1

Q20 . Счетчик электроэнергии бытовой ……… ..

1. индикатор
2. записывающий прибор
3. интегрирующий инструмент
4. ничего из вышеперечисленного

Отв.3

Q21. Химический эффект тока используется в …….

1. Амперметр постоянного тока счетчик моточасов
2. D.D. амперметр
3. Счетчик энергии постоянного тока
4. нет из вышеуказанного

Отв. 1

Q22. В большинстве приборов демпфирование обеспечивается ………

1. гидравлическое трение
2. пружина
3. вихревые токи
4. все вышеперечисленное

Отв.3

Q23. Амперметр - это …………… .. прибор.

1. вторичный инструмент
2. абсолютный прибор
3. записывающий прибор
4. интегрирующий прибор

Отв. 1

Q24. Щитовые приборы должны быть установлены в ……… .. положении.

1. вертикальный
2. горизонтальный
3. либо 1, либо 2
4. ни 1, ни 2

Отв.1

Q25. Функция шунта в амперметре ………… ..

1. мимо текущего
2. увеличить чувствительность амперметра
3. увеличить сопротивление амперметра
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 1

Q26. Умножитель и измерительная катушка в вольтметре находятся в …….

1. серии
2. параллельно
3. последовательно-параллельный
4. ничего из вышеперечисленного

Отв.1

Q27. Инструмент с подвижным железом может использоваться для …… ..

1. только для постоянного тока
2. только до нашей эры
3. как округ Колумбия, так и А.С.
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q28. Шкала выпрямительного прибора ……… ..

1. линейный
2. нелинейное
3. либо 1, либо 2
4. ни 1, ни 2

Отв. 1

Q29.Для измерения тока высокой частоты необходимо использовать …… ..

1. Инструмент подвижного железа
2. электростатический прибор
3. прибор для термопар
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q30. Сопротивление в цепи подвижной катушки динамометра должно быть ……

1. ноль
2. низкий
3. высокая
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q31.Динамометрический ваттметр можно использовать для ………

1. только для постоянного тока
2. только до нашей эры
3. как округ Колумбия, так и А.С.
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q32. Индукционный ваттметр можно использовать для …………

1. только для постоянного тока
2. только до нашей эры
3. как округ Колумбия, так и А.С.
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 1

Q33. При измерении трехфазной мощности методом двух ваттметров показание одного из ваттметров равно нулю.Коэффициент мощности нагрузки должен быть ………….

1. единство
2. 0,5
3. 0,3
4. ноль

Отв. 2

Q34. Регулировка положения полос затемнения в счетчике энергии производится для обеспечения ……….

1. компенсация трения
2. Компенсация ползучести
3. тормозной момент
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 1

Q35. Омметр - это ………… инструмент.

1. подвижный утюг
2. подвижная катушка
3. динамометр
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 2

Q36. Чтобы измерить очень высокое сопротивление, мы должны использовать ……… ..

1. Двойной мост Кельвина
2. Мост из пшеничного камня
3. Меггар
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q37. Электроэнергия в мегагарах обеспечивается ………..

1. аккумулятор
2. Генератор постоянного тока с постоянным магнитом
3. Генератор переменного тока
4. любой из вышеперечисленных

Отв. 2

Q38. В Meggar крутящий момент регулируется ……….

1. пружина
2. гравитация
3. катушка
4. вихретоковый

Отв. 3

Q39. Рабочее напряжение Meggar составляет около ……… .В.

1. 6 В
2. 12 В
3. 40 В
4. 100 В

Отв.4

Q40. Тест петли Мюррея можно использовать для определения местонахождения ………… ..

1. замыкание на землю на кабеле
2. короткое замыкание на кабеле
3. как замыкание на землю, так и короткое замыкание
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q41. …………… следует использовать для точного измерения низкого постоянного напряжения.

1. Вольтметр с подвижной катушкой малого диапазона
2. Потенциометр постоянного тока
3. Вольтметр термопарный малый диапазон
4. ничего из вышеперечисленного

Отв.2

Q42. Лучший прибор для измерения истинной ЭДС разомкнутой цепи. батареи ………….

1. Вольтметр постоянного тока
2. амперметр и известное сопротивление
3. Потенциометр постоянного тока
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q43. Фазовращающий трансформатор используется вместе с ……… ..

1. Потенциометр постоянного тока
2. Потенциометр Дрисдейла
3. Координатный потенциометр переменного тока
4. Потенциометр Кромптона

Отв.2

Q44. Для достижения высокой точности скользящий провод потенциометра должен быть …………

1. по возможности
2. как можно короче
3. ни слишком маленький, ни слишком большой
4. очень толстая

Отв. 1

Q45. Статор фазосдвигающего трансформатора для использования с потенциометром переменного тока обычно имеет ………….

1. однофазная обмотка
2. двухфазная обмотка
3. трехфазная обмотка
4. ничего из вышеперечисленного

Отв.2

Q46. В потенциометре с координатами переменного тока токи в фазовом и квадратурном потенциометрах настраиваются на ………… ..

1. сдвинуто по фазе на 90 °
2. сдвинут по фазе на 180 °
3. сдвинут по фазе на 60 °
4. сдвинут по фазе на 0 °

Отв. 1

Q47. Универсальный мост RLC использует ……………

1. Конфигурация моста Максвелла для измерения индуктивности и моста Де Санти для измерения емкости
2. Конфигурация моста Максвелла Вейна для измерения индуктивности и моста Де Санти для измерения емкости
3. Конфигурация моста Максвелла Вайна для измерения индуктивности и моста Вейна для измерения емкости
4. Ничего из вышеперечисленного

Отв.2

Q48. Для измерений на высоковольтных конденсаторах подходит мост ………….

1. Мост Вайна
2. Модифицированный мост Де Санти
3. Мост Шеринга
4. ничего из вышеперечисленного

Отв. 3

Q49. Заземлитель Вагнера используется для устранения ошибок из-за ……… ..

1. электростатическая муфта
2. муфта электромагнитная
3. и 1, и 2
4. ничего из вышеперечисленного

Отв.1

Q50. Взаимную индуктивность можно измерить с помощью ……………

1. Мост Андерсона
2. Мост Максвелла
3. Мост Хевисайд
4. любой из вышеперечисленных

Отв. 3

Q51. Полный диапазон слышимости в генераторе звуковой частоты составляет …………

1. от 0 до 20 Гц
2. от 20 Гц до 2 кГц
3. от 20 Гц до 20 кГц
4. от 20 Гц до 20 МГц

Отв.2

Q52. Для жидкокристаллического дисплея требуется ………… ..

1. Привод переменного тока
2. Привод постоянного тока
3. Привод переменного и постоянного тока
4. Ни один из этих

Отв. 1

Q53. В оптических датчиках используются следующие извещатели ………… ..

1. Фотодиоды

2. Фототранзисторы

3. Лазер

4. Только

   (1) и (2)

5. Все вышеперечисленное

Отв.4

Q54. Оптические датчики, используемые для измерения перемещений, работают по принципу ………….

1. Интенсивность света увеличивается с увеличением расстояния
2. Сила света уменьшается с расстоянием
3. Сила света остается постоянной на расстоянии
4. Интенсивность света увеличивается со временем

Отв. 2

Q55. Датчик емкости может измерять очень малые смещения.Он может быть сформирован изменением ………

1. Разделение
2. Площадь
3. Разрешение
4. Либо (1), либо (2), либо (3)

Отв. 4

Q56. Ионизационный манометр прибор, используемый для измерения …………….

1. Очень низкое давление

2. Среднее давление

3. Высокое давление

4. Очень высокое давление

Отв.1

Q57. Манометр используется для измерения давления ………………

1. Около 1000 бар
2. Около 2000 бар
3. Около 5000 бар
4. Около 7000 бар

Отв. 4

Q58. Трубка Бурдона используется для измерения манометрического давления ……………

1. Газ
2. Жидкая жидкость
3. Цельный
Только
4. (1) и (2)
5. Все вышеперечисленное

Отв.4

Q59. Для минимизации сопротивления обмотки трансформатора напряжения используется ……………….

1. Толстые проводники и малая длина витков
2. Тонкие жилы и малая длина витков
3. Тонкие проводники и большая длина витков
4. Толстые проводники и большая длина витков

Отв. 1

Q60. Номинальное передаточное число для трансформатора тока определяется по …………

1. номинальный ток первичной обмотки / номинальный ток вторичной обмотки
2. число витков первичной обмотки / число витков вторичной обмотки
3. число витков вторичной обмотки / число витков первичной обмотки
4. номинальный ток вторичной обмотки / номинальный ток первичной обмотки

Отв.1

Q61. Измеритель коэффициента мощности с подвижным железом подходит для трехфазных симметричных цепей. Состоит из ……… ..

1. Одна управляющая пружина
2. Две управляющие пружины
3. Три управляющих пружины
4. Без пружины управления

Отв. 4

Q62. Если увеличить частоту электродинамического измерителя коэффициента мощности вдвое, то его показание станет ………….

1. Дважды от исходного значения
2. Половина исходного значения
3. В четыре раза больше исходного значения
4. Остается незатронутым

Отв.4

Q63. Частотомер с подвижным железом состоит из ………….

1. Две индуктивные цепи, включенные параллельно
2. Одна индуктивная и одна неиндуктивная цепи, включенные параллельно
3. Две неиндуктивные цепи, включенные параллельно
4. Одна индуктивная и одна неиндуктивная цепи, соединенные последовательно

Отв. 2

Q64. Электродинамические частотомеры ………….

1. Линейные шкалы и их показания не зависят от напряжения
2. Линейные шкалы и их показания в зависимости от напряжения
3. Нелинейная шкала и их показания не зависят от напряжения
4. Нелинейная шкала и их показания в зависимости от напряжения

Отв. 1

Q65. Сопротивление заземления можно измерить ………… ..

1. Метод падения потенциала
2. Использование тестера заземления
3. Метод омметра Ducter
Только
4. (1) и (2)
5. Все вышеперечисленное

Отв.4

Q66. Электрооборудование обычно заземляется через электрод, чтобы избежать поражения электрическим током при прикосновении к корпусу оборудования. Сопротивление заземления составляет ………… ..

1. Глубина погружения электродов в грунт
2. Форма и материал заземляющих электродов
3. Удельное сопротивление почвы вокруг электрода
4. Все эти
5. Ни один из этих

Отв.4

Q67. Когда для измерения сопротивления применяется метод вольтметра-амперметра, вольтметр показывает значение 8,28 В, а показание амперметра составляет 4,14 мА. Тогда значение сопротивления будет ……………

1. 2 кОм
2. 20 кОм
3. 200 кОм
4. 2000 кОм

Отв. 3

Q68. В мостах переменного тока используются заземляющие устройства Вагнера для …………….

1. Убрать все емкости на землю с мостовой схемы
2. Удалить гармоники
3. Уменьшить ошибку, вызванную паразитным электрическим полем
4. Все эти

Отв.4

Q69. Экранирование конденсатора осуществляется по ……………

1. Сделайте значение конденсатора определенным
2. Без проблем сбалансировать мост
3. Оба (1) и (2)
4. Ни один из этих

Отв. 3

Q70. Показывающие приборы с линейной шкалой ……….

1. PMMC
2. Электростатический прибор
3. Динамометр
4. Прибор для термопар

Отв.1

Q71. Метод резистивного делителя потенциала и метод емкостного делителя потенциала используются для ………….

1. И переменного, и постоянного тока
2. Предыдущий метод может использоваться как для переменного, так и для постоянного тока, а более поздний метод может использоваться только для переменного тока
3. Предыдущий метод может использоваться только для переменного тока, а более поздний метод может использоваться как для переменного тока, так и для постоянного тока
4. Предыдущий метод может использоваться только для постоянного тока, а более поздний метод может использоваться только для переменного тока

Отв.2

Q72. Диапазон электростатического вольтметра можно расширить с помощью ………… ..

1. Метод резистивного делителя потенциала
2. Метод емкостного делителя потенциала
3. Оба (1) и (2)
4. Ни один из этих

Отв. 3

Q73. Коэффициент умножения электростатических вольтметров равен ………….

1. (C + C _v ) / C
2. (C + C _v ) / C _v
3. C / (C + C _v )
4. C _v / (C + C _v )

Отв.1

Q74. В электростатических приборах железо не используется в строительстве. Эти инструменты ……… ..

1. Без потерь на гистерезис и вихревые токи
2. Без температурных ошибок
3. Зависит от температурных ошибок
4. Оба (1) и (2)
5. Ничего из вышеперечисленного

Отв. 4

Q75. Если электростатический вольтметр используется в цепи переменного тока и имеет неоднородные волны, то он покажет ………..

1. Средние значения
2. Среднеквадратичные значения
3. Пиковые значения
4. Все эти

Отв. 2

Q76. Электростатические вольтметры подходят для ……………

1. AC работает только
2. DC только работа
3. Работают как переменный, так и постоянный ток
4. Ни один из этих

Отв. 3

Q77. Многоклеточный вольтметр Кельвина имеет торсионную головку и подвижную пружину для …………….

1. Защита от случайной фракции подвески из-за вибрации
2. Для настройки нуля
3. Торсионная головка для регулировки нуля и каретная пружина для защиты от случайного падения подвески из-за вибрации
4. Торсионная головка для защиты от случайных колебаний подвески из-за вибрации и пружина для регулировки нуля

Отв. 3

Q78. В электростатических вольтметрах принцип их действия - сила притяжения между электрическими зарядами на соседних пластинах, между которыми поддерживается разность потенциалов.Электростатические приборы дискового типа используются для измерения ………… ..

1. Очень низкое напряжение
2. Низкое напряжение
3. Высокое напряжение
4. Очень высокое напряжение

Отв. 4

Q79. Электростатические инструменты обычно используются как …………

1. Вольтметры
2. Амперметры
3. Ваттметры
4. Ватт-счетчики

Отв.1

Q80. Если измеряемая величина остается постоянной в процессе проведения повторных измерений, случайные ошибки могут быть устранены с помощью ………………

1. Расчет среднего числа повторных измерений
2. Расчет среднего числа повторных измерений
3. Расчет суммы количества повторных измерений
4. Либо (1), либо (2)

Отв.4

Q81. Ошибка между средним значением конечного набора данных и средним значением бесконечного набора данных известна как ………….

1. Истинная ошибка среднего
2. Стандартная ошибка среднего
3. Конечная ошибка
4. Бесконечная ошибка

Отв. 2

Q82. В измерительной системе:

1. Отдельные компоненты измерения могут иметь как случайные, так и систематические ошибки
2. Измерительная система состоит из нескольких компонентов, каждый из которых имеет отдельные ошибки
3. Оба утверждения (1) и (2) верны
4. Ни утверждение (1), ни утверждение (2) не верны

Отв.3

Q83. Если степень демпфирования инструмента должна быть отрегулирована до значения, достаточного для того, чтобы стрелка могла быстро подняться в отклоненное положение без выхода за пределы допустимого отклонения, называется …………

1. С избыточным демпфированием
2. Мертвый ритм
3. С недостаточным демпфированием
4. Ни один из этих

Отв. 2

Q84. Из-за чрезмерного демпфирования инструмент станет …………….

1. медленная
2. Летаргический
3. Быстро
4. Оба (1) и (2)

Отв.4

Q85. При измерении сопротивления методом вольтметра - амперметра максимально возможная процентная погрешность вольтметра и амперметра составляет ± 1,8% и ± 1,2% соответственно. Тогда максимально возможная процентная погрешность в значении сопротивления составит ………… ..

1. ± 3%
2. ± 4%
3. ± 4,2%
4. ± 4,8%

Отв. 1

Q86. Если сопротивление в цепи равно 80 Ом ± 0.2% и ток, протекающий через него, составляет 5A ± 0,1%, то погрешность мощности будет ………….

1. ± 0,2%
2. ± 0,4%
3. ± 0,6%
4. ± 0,8%

Отв. 2

Q87. Когда в цепи используется подвижный железный вольтметр на 100 В с классом точности 1–0, он показывает 50 В. Тогда максимально возможная процентная погрешность в показаниях составляет …………

1. 1%
2. 2%
3. 2.5%
4. 3%

Отв. 2

Q88. В жидкокристаллических дисплеях жидкий кристалл проявляет свойства …………………

1. Жидкость
2. Твердые
3. Газы
4. Оба (1) и (2)

Отв. 4

Q89. В светодиодах доступная светоизлучающая область ………… ..

1. Менее 2,5 мм
2. из 2.От 5 до 25 мм
3. Более 25 мм
4. Более 50 мм

Отв. 2

Q90. Резольвер работает по принципу изменения взаимной индуктивности. Он в основном используется для измерения ……………

1. Линейное перемещение
2. Нелинейное перемещение
3. Вращательное движение
4. Все эти

Отв. 3

Q91. В поворотном регулируемом дифференциальном трансформаторе взаимная индуктивность между первичной и вторичной обмотками различается …………

1. Линейно с угловым перемещением
2. Нелинейно с угловым перемещением
3. Линейно с линейным перемещением
4. Нелинейно с линейным перемещением

Отв.1

Q92. LVDT, который является прибором для измерения смещения, работает по принципу …… ..

1. Линейная индуктивность
2. Нелинейная индуктивность
3. Взаимная индуктивность
4. Линейная емкость

Отв. 3

Q93. Приборы, используемые для измерения давления: …………….

1. Сильфон
2. Диафрагмы
3. Оптоволоконные датчики давления
4. Все эти
5. Ничего из вышеперечисленного

Отв.4

Q94. Емкостной датчик давления имеет типичную погрешность измерения …………….

1. Один
2. Два
3. Три
4. Четыре

Отв. 4

Q95. Если измерительный трансформатор используется для расширения диапазонов прибора переменного тока, его показания будут зависеть от ……… ..

1. R
2. л
3. С
4. Все эти
5. Ни один из этих

Отв.5

Q96. Трансформаторы напряжения используются для измерения больших напряжений с использованием ………… ..

1. Вольтметр высокого диапазона
2. Вольтметр нижнего диапазона
3. Амперметр высокого диапазона
4. Амперметр нижнего диапазона

Отв. 4

Q97. Вибрационный гальванометр обычно используется ……………

1. Для измерения электрических зарядов
2. Как детекторы нулевой точки в мостах переменного тока
3. Как детекторы нулевой точки в мостах постоянного тока
4. Для измерения мощности

Отв.2

Q98. Два ваттметра, используемые для измерения потребляемой мощности, показывают 50 кВт каждый. Какими будут показания двух ваттметров, если коэффициент мощности будет изменен на 0,8, при сохранении общей входной мощности?

1. 28,35 Вт, 71,65 Вт
2. 31,25 Вт, 73,71 Вт
3. 33,33 Вт, 73,33 Вт
4. 38,35 Вт, 75,5 Вт

Отв. 1

Q99. Для измерения неизвестной индуктивности через известную емкость подходят мосты переменного тока ………..

1. Мост Максвелла и Шеринга
2. Мост Максвелла и Вина
3. Мост Максвелла и Хэя
4. Мост Хэя и Вены

Отв. 3

Q100. Мосты Wien подходят для измерения частоты в диапазоне ……….

1. Менее 100 Гц
2. от 100 Гц до 100 кГц
3. от 1 кГц до 100 МГц
4. Более 100 МГц

Отв.2

Q101. Для измерения низкого сопротивления двойной мост Кельвина имеет высокую точность, потому что:

1. Имеет два набора передаточных рычагов, что исключает влияние сопротивления соединительного провода
2. Имеет гальванометр с нулевым показателем
3. Имеет два нулевых индикатора
4. Имеет четыре набора рычагов передаточного числа, что исключает влияние сопротивления соединительного провода

Отв. 1

Q102. Сопротивление заболачиванию - это сопротивление, состоящее из ………………

1. Сплав манганина и меди
2. Сплав алюминия и меди
3. Сплав никеля и кобальта
4. Сплав манганина и алюминия

Отв. 1

Q103. В подвижной катушке счетчика сопротивление заболачиванию добавлено к ……….

1. Уменьшить ошибку частоты
2. Ошибка уменьшения температуры
3. Снижение энергопотребления
4. Все эти

Отв.2

Q104. Погрешности частоты в индукционных приборах можно компенсировать с помощью ……… ..

1. Неиндуктивный шунт в амперметрах и вольтметрах
2. Неиндуктивный шунт в случае амперметров и обычно самокомпенсирующийся в случае вольтметров
3. Самокомпенсация для амперметров и вольтметров
4. Самокомпенсация для амперметров и неиндуктивного шунта для вольтметров

Отв.2

Q105. Для уменьшения ошибок в индукционном приборе переменный ток, подлежащий измерению, должен иметь значение …………

1. Та же частота, с которой был откалиброван прибор
2. Высокая частота, по сравнению с которой прибор был откалиброван
3. Низкая частота, по сравнению с которой прибор был откалиброван
4. Ни один из этих

Отв. 1

Q106. В индукционных вольтметрах обмотки с расщепленной фазой получаются подключением ……….

1. Высокое сопротивление последовательно с обмотками обоих магнитов
2. Высокое сопротивление последовательно с обмоткой одного магнита и индукционной катушкой последовательно с обмотками другого магнита
3. Индуктивная катушка, включенная последовательно с обмоткой одного магнита, и емкость, включенная последовательно с обмотками другого магнита
4. Индуктивные катушки последовательно с обмоткой обоих магнитов

Отв. 2

Q107. В индукционных амперметрах цилиндрического типа с расщепленной фазой обмотки используются ……… ..

1. Вращающийся диск
2. Полый алюминиевый барабан
3. Обмотка, создающая одиночный поток
4. Либо (1), либо (2)

Отв. 2

Q108. Приборы индукционного типа обычно используются как ……….

1. Амперметр
2. Вольтметр
3. Ваттметр
4. Все эти
5. Ни один из этих

Отв.4

Q109. Демпфирующий момент - это крутящий момент, который действует на ………… ..

1. Стационарная система прибора
2. Система перемещения инструмента только в неподвижном состоянии
3. Система перемещения инструмента только при движении
4. Стационарная система инструмента только при движении подвижной системы

Отв. 3

1 кв. Инструменты с контролем силы тяжести должны храниться …………

1. Вертикальный
2. горизонтальный
3. Наклон 45 градусов
4. Наклон 75 градусов

Отв.1

Q111. Случайные ошибки в системе измерения вызваны ………… ..

1. Изменения окружающей среды
2. Использование некалиброванного прибора
3. Неправильная прокладка кабелей
4. Непредсказуемые эффекты

Отв. 4

1 кв. Калибровка прибора - важный аспект измерительной системы. Ошибки из-за того, что приборы не калибруются, могут быть исправлены с помощью …………..

1. Увеличение частоты повторной калибровки
2. Повышение температурного коэффициента
3. Повышение чувствительности средства измерений
4. Уменьшение частоты повторной калибровки

Отв. 1

1 кв. Нежелательные характеристики измерительной системы: …………….

1. Дрейф
2. Мертвая зона
3. Нелинейность
4. Все эти

Отв.4

Q113. Если прибор используется неправильно во время нанесения, то будет получено ……….

1. Систематическая ошибка
2. Ошибка прибора
3. Случайная ошибка
4. Ошибка окружающей среды

Отв. 2

Q114. Подходящий метод уменьшения систематических ошибок: ……………

1. Прибор необходимо тщательно спроектировать
2. Путем введения равного и противоположного входа окружающей среды для компенсации влияния входа окружающей среды в систему измерения
3. Путем добавления обратной связи с высоким коэффициентом усиления в измерительную систему
4. Все эти

Отв.4

Q115. Систематические ошибки прибора можно уменьшить, сделав ………….

1. Чувствительность прибора к воздействию окружающей среды как можно ниже
2. Чувствительность прибора к воздействию окружающей среды как можно более высокая
3. Систематические ошибки не зависят от чувствительности прибора
4. Ни один из этих

Отв. 1

Q116. Величина отклонения от заданных условий калибровки, вызванного окружающей средой, определяется количественно с помощью ………

1. Дрейф чувствительности
2. Нулевой дрейф
3. Люфт
4. Оба (1) и (2)

Отв.4

Q117. В вольтметре с подвижной катушкой входное сопротивление измерителя может быть увеличено на ……….

1. Увеличение количества витков в катушке
2. Уменьшение количества витков в катушке
3. Использование того же количества витков катушки из высокоомного материала
4. Оба (1) и (3)

Отв. 4

Q118. В зависимости от того, является ли дисплей цифровым или буквенно-цифровым, сегментный дисплей будет ……

1. 7 сегментов
2. 14 сегмент.
3. 21 сегмент
4. Либо (1), либо (2)
5. Ничего из вышеперечисленного

Отв.4

Q119. Измерения, которые можно упростить с помощью самописцев X - Y ………… ..

1. Скоростно-крутящие характеристики двигателей
2. Кривые регулирования источников питания
3. Кривые гистерезиса
4. Все эти

Отв. 4

Q120. Потенциометр используется для измерения ……… ..

1. Линейное перемещение
2. Угловое смещение
3. Нелинейное перемещение
Только
4. (1) и (2)
5. Все вышеперечисленное

Отв.4

Q121. Приборы для измерения перемещений - это / есть ………

1. Потенциометр
2. LVDT
3. РВДТ
4. Все эти

Отв. 4

Q122. В оптоволоконных датчиках уровня величина потерь света зависит от ……… ..

1. Доля кабеля, погруженного в жидкость
2. Количество света, которое отражается назад
3. Доля кабеля, не находящегося в жидкости
4. Количество света, не отражающегося назад

Отв.1

Q123. Прибор, способный определять разницу температур даже в 0,1 градуса Цельсия, - это ……… ..

1. Оптоволоконные датчики уровня
2. Лазерный метод
3. Термография
4. Вибрационный датчик уровня

Отв. 3

Q124. Контактные устройства, используемые для измерения уровня: …………

1. Увеличивает
2. Уменьшается
3. Остается как
4. Ни один из этих

Отв.2

Q125. Для измерения давления могут использоваться инструменты ……….

1. Механический
2. Электро-механическая
3. Электронный
4. Все эти
5. Ни один из этих

Отв. 4

Q126. Если на одном конце два провода, изготовленные из разных металлов, соединить вместе, то между двумя проводами возникнет напряжение из-за разницы температур между двумя концами проводов.Этот эффект наблюдается в ……… ..

1. Термопары
2. Термисторы
3. RTD
4. Ультразвук

Отв. 1

Q127. Мосты Шеринга используются для измерения ……… ..

1. Неизвестная емкость
2. Диэлектрические потери
3. Коэффициент мощности
4. Все эти
5. Ни один из этих

Отв. 4

Q128. Мост переменного тока, который используется для измерения частоты: …………

1. Мост Шеринга
2. Венский мост
3. Hay’s Bridge
4. Мост Андерсона

Отв. 2

Q129. Если показания двух ваттметров равны и противоположны при измерении мощности в трехфазном асинхронном двигателе, то коэффициент мощности нагрузки будет ………… ..

1. Единство
2. Ноль
3. 0.5 отстающие
4. 0,5 ведущий

Отв. 2

Q130. Коэффициент трансформации трансформатора зависит от …………

1. Возбуждающий ток
2. Вторичный ток
3. Коэффициент мощности вторичной цепи
4. Все эти

Отв. 4

Q131. Первичный ток в трансформаторе тока определяется по ………

1. Нагрузка на систему
2. Нагрузка на собственную вторичную
3. Нагрузка на собственную первичную
4. Все эти

Отв.1

Q132. Мост, пригодный для измерения емкости: ………

1. Мост Андерсона
2. Hay’s Bridge
3. Мост Оуэна
4. Ни один из этих

Отв. 4

.

Провода и кабели

Провода, как мы определяем здесь: используется для передачи электричества или электрических сигналов. Провода бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры известно о двух важные точки:

-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает всевозможные проблемы , например скин-эффект и эффекты близости.

1. Сопротивление / импеданс
2. Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов
4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов

1.) Поведение электричества в проводах: сопротивление и импеданс

Важно знать, имеете ли вы дело с постоянным или переменным током в данном проводе. Мощность переменного тока имеет очень сложную физику, которая вызывает некоторые странные эффекты. Это была одна из причин, почему Электроэнергия переменного тока была разработана в 1890-х годах, намного позже мощности постоянного тока.Инженеры любят C.P. Штайнмецу пришлось сначала разберитесь с математикой и физикой.

Питание переменного тока:
В сети переменного тока любит путешествовать рядом поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает вокруг него образуется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие соседние провода (например, в обмотке), вызывающие эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело при проектировании цепи переменного тока.

Питание постоянного тока:
In Постоянный ток проходит через весь провод.

Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):

Электричество легче передается в местах с высокой проводимостью. элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие Чем больше диаметр материала, тем больше должен быть диаметр, чтобы выдерживать такую ​​же токовую нагрузку.

Инженеры выбирают правильно диаметр проволоки для работы, повышение тока в проволоке увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла.Как вы увидите на схеме ниже, медь может выдерживать больше тока, чем алюминий, при той же нагрузке.

Внизу: Когда сэр Хамфри Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, когда он светился. и сделал первую лампу накаливания! но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за тепло, вызванное сопротивлением в проводе.

Качество материала: примеси и кристаллы:

Большинство материалов содержат примеси. В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость, поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется по-другому чем медь, которая скоро станет водопроводом.

Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди).Монокристаллическая медь или алюминий лучше проводимость, чем у поликристаллических металлов, однако крупнокристаллическая медь очень дорого обходится производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.

Удельное сопротивление:

Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе. материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности. На раннем этапе создания постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без использования медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии.Это сделало мощность постоянного тока не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.

Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы потеряет на расстоянии.

I = V / R А = Вольт, деленное на сопротивление

Формулы сопротивления и проводимости:

Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление

Когда сопротивление хорошее:
Создание нагрев проволоки обычно является признаком потери энергии, однако вольфрамовый или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плох для передачи энергии поскольку большая часть пропускаемой энергии теряется в виде тепла и света.

По мощности передача мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла. Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров. Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.

Сверхпроводящий провод и сопротивление:

Вверху: сверхпроводящий проволоку можно превратить в металлическую «ленту»

Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира первый магнит 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.

Одно из отличных решений для передачи энергии - это сверхпроводники. Когда металл становится очень холодным (приближается к абсолютному нулю), он приобретает проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет. Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.

Магнитные поля (индуктивность и импеданс):

Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. В магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный магнитная сила. Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.

В то время как сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а не чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока. Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля. поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.

2.) Кожный эффект:

В сети переменного тока электроны любят течь по вне провода. Это потому, что изменение тока вперед и назад вызывает вихревые токи, которые приводят к вытеснению тока к поверхности.

Глубина кожи

Глубина скин-слоя - это фиксированное число для данной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем больше сжатый ток на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть сайт Википедии для формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.

Вверху: инженеры преодолевают скин-эффект с помощью изолированного многожильного провода. Если вы сделаете отдельные пряди равными одной толщине скин-слоя, большая часть тока будет проходить по всей поперечное сечение, и вы используете всю медь. Обратной стороной является то, что ваш провод должен иметь больший диаметр, так как вам нужно все дополнительное пространство для изоляции. Поскольку жилы проволоки становятся меньше в диаметре, а изоляция остается той же толщины, соотношение площади меди изоляции может стать меньше единицы, тогда у вас будет больше изоляции, чем медь в обмотке или кабеле.

Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина скин-слоя. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так, он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи каждой пряди.Это дает большую площадь поверхности в целом и позволяет большое количество тока для прохождения.

Вверху: Компактный люминесцентный легкая электроника, трансформатор очень маленький и спроектирован очень дешево. Эти детали часто выходят из строя до окончания типичного жизненный цикл агрегата »

Инженеры и затраты Сберегательный дизайн: Инженеры используют математику чтобы вычислить «глубину скин-слоя», чтобы узнать, сколько проволоки используется для проведения электричества.Это важная часть инженеров-электриков работают над проектированием энергосистем. Этот работа также связана с экономией средств, как могут понять инженеры какой калибр и какой тип провода использовать и сравнить с другие материалы и конфигурации. Старый электрический двигатели и генераторы из начало 20 века длилось долгое время, потому что в то время инженеры могли спроектировать обмотки и тип провода для лучшей производительности, так как затраты на оборудование и машины были выше.Сегодня многие двигатели перегорают, потому что инженеры вынуждены использовать самый дешевый вариант - наименьшее количество материала который может выдерживать ток, однако, когда двигатель начинает при перегреве более тонкие провода из более дешевого материала быстрее сгорят. Балласты (трансформаторы) в современных системах освещения имеют общеизвестную короткий срок службы в попытке снизить стоимость единицы продукции.

Практическое упражнение: Как затраты влияют на дизайн Вы можете увидеть и почувствуйте работу инженеров по проектированию проводов вокруг вашего дома.Просто найдите старые блоки питания или профессиональные блоки питания используется с дорогими машинами или инструментами. Почувствуйте вес этих стеновые материалы или блоки питания. Теперь найдите детскую игрушку или мобильный телефон зарядное устройство. Почувствуйте, насколько легкими кажутся трансформаторы в сравнении.

.

Что такое электрический ток? Определение, единица измерения и направление тока

Определение : Электрический ток определяется как скорость потока отрицательных зарядов проводника. Другими словами, непрерывный поток электронов в электрической цепи называется электрическим током. Проводящий материал состоит из большого количества свободных электронов, которые беспорядочно перемещаются от одного атома к другому.

Единица тока

Поскольку заряд измеряется в кулонах, а время - в секундах, единицей измерения электрического тока является кулон / сек ( C / s ) или амперы ( A ).Амперы - это единица измерения SI проводника. I - это символическое представление тока.

Таким образом, считается, что по проводу проходит ток в один ампер, когда по нему течет заряд со скоростью один кулон в секунду.

Когда к металлическому проводу прикладывается разность электрических потенциалов, свободно прикрепленные свободные электроны начинают двигаться к положительному выводу ячейки, показанной на рисунке ниже. Этот непрерывный поток электронов составляет электрический ток.Токи в проводе проходят от отрицательной клеммы ячейки к положительной клемме через внешнюю цепь.

Условное направление тока

Согласно теории электронов, когда к проводнику прикладывается разность потенциалов, через цепь протекает какое-то вещество, составляющее электрический ток. Считалось, что это вещество течет от более высокого потенциала к более низкому потенциалу, то есть положительный вывод к отрицательному выводу ячейки через внешнюю цепь.

Это правило протекания тока настолько твердо установлено, что оно все еще используется. Таким образом, обычное направление протекания тока - от положительного вывода элемента к отрицательному выводу элемента через внешнюю цепь. Величина протекания тока на любом участке проводника - это скорость потока электронов, то есть заряда, протекающего в секунду.

Математически это представлено как

На основе протекания электрического заряда ток в основном подразделяется на два типа, т.е.е. переменный ток и постоянный ток. В постоянном токе заряды протекают в одном направлении, в то время как в переменном токе заряды текут в обоих направлениях.

.

---

Смотрите также

• 
  Выгребная яма своими руками для частного дома нормы и правила
• 
  Как сделать отливы вокруг дома своими руками
• 
  Цементно стружечная плита вред для здоровья
• 
  Подложка теплопроводящая для пола
• 
  Медь на воздухе покрывается тонким слоем оксида
• 
  Насосы для скважины на воду
• 
  Звукоизоляция двери в квартире своими руками
• 
  Схема магнитный пускатель
• 
  Как получить желтый
• 
  Анодированный и неанодированный алюминий в чем разница
• 
  Крепление желоба водостока