Comment calculer la puissance, le courant et la tension: principes et exemples de calcul pour les conditions de vie

Calcul pour une connexion en parallèle et en série

Lors du calcul du circuit d'un appareil électronique, il est souvent nécessaire de trouver la puissance qui est libérée sur un seul élément. Ensuite, vous devez déterminer quelle tension tombe dessus, si nous parlons d'une connexion série, ou quel courant circule lorsqu'il est connecté en parallèle, nous examinerons des cas spécifiques.

Ici Itotal est égal à :

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

Pouvoir général :

P=UI=12*0.6=7.2 Watts

Sur chaque résistance R1 et R2, puisque leur résistance est la même, la tension chute le long de :

U = IR = 0,6 * 10 = 6 volts

Et se démarque par :

P_{sur une résistance}\u003d UI \u003d 6 * 0,6 \u003d 3,6 Watts

Ensuite, avec une connexion parallèle dans un tel schéma :

D'abord, on cherche I dans chaque branche :

je₁=U/R₁=12/1=12 Ampères

je₂=U/R₂=12/2=6 Ampères

Et se démarque sur chacun par :

P_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 Watts

P_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 watts

Tous se démarquent :

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

Soit à travers la résistance totale, alors :

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

I=12/0,66=18 A

P=12*18=216 Watts

Tous les calculs correspondaient, donc les valeurs trouvées sont correctes.

Calcul actuel

L'intensité du courant est calculée par puissance et est nécessaire au stade de la conception (planification) d'une habitation - un appartement, une maison.

• Le choix du câble d'alimentation (fil) par lequel les appareils de consommation électrique peuvent être connectés au réseau dépend de la valeur de cette valeur.
• Connaissant la tension du réseau électrique et la pleine charge des appareils électriques, il est possible, à l'aide de la formule, de calculer l'intensité du courant qui doit traverser le conducteur (fil, câble). En fonction de sa taille, la section transversale des veines est sélectionnée.

Si les consommateurs électriques de l'appartement ou de la maison sont connus, il est nécessaire d'effectuer des calculs simples afin de monter correctement le circuit d'alimentation.

Des calculs similaires sont effectués à des fins de production: détermination de la section requise des âmes de câble lors de la connexion d'équipements industriels (divers moteurs et mécanismes électriques industriels).

EXEMPLES DE TÂCHES

Partie 1

1. La force du courant dans le conducteur a été augmentée de 2 fois. Comment la quantité de chaleur qui y est libérée par unité de temps va-t-elle changer, la résistance du conducteur étant inchangée ?

1) augmentera de 4 fois
2) diminuera de 2 fois
3) augmentera de 2 fois
4) diminuer de 4 fois

2.La longueur de la spirale du poêle électrique a été réduite de 2 fois. Comment la quantité de chaleur libérée dans la spirale par unité de temps changera-t-elle à une tension secteur constante ?

1) augmentera de 4 fois
2) diminuera de 2 fois
3) augmentera de 2 fois
4) diminuer de 4 fois

3. La résistance de la résistance ​\(R_1 \)​ est quatre fois inférieure à la résistance de la résistance ​\(R_2 \)​. Travaux en cours dans la résistance 2

1) 4 fois plus que dans la résistance 1
2) 16 fois plus que la résistance 1
3) 4 fois moins que dans la résistance 1
4) 16 fois moins que dans la résistance 1

4. La résistance de la résistance ​\(R_1 \)​ est 3 fois la résistance de la résistance ​\(R_2 \)​. La quantité de chaleur qui sera dégagée dans la résistance 1

1) 3 fois plus que dans la résistance 2
2) 9 fois plus que la résistance 2
3) 3 fois moins que dans la résistance 2
4) 9 fois moins que dans la résistance 2

5. Le circuit est assemblé à partir d'une source d'alimentation, d'une ampoule et d'un fil de fer fin connectés en série. L'ampoule brillera plus fort si

1) remplacer le fil par un fer plus fin
2) réduire la longueur du fil
3) échangez le fil et l'ampoule
4) remplacer le fil de fer par du nichrome

6. La figure montre un graphique à barres. Il indique les valeurs de tension aux extrémités de deux conducteurs (1) et (2) de même résistance. Comparez les valeurs des travaux actuels ​\( A_1 \)​ et ​\( A_2 \)​ dans ces conducteurs pour le même temps.

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

7. La figure montre un graphique à barres. Il montre les valeurs de l'intensité du courant dans deux conducteurs (1) et (2) de même résistance. Comparez les valeurs de travail actuelles \( A_1 \)​ et \ ( A_2 \) dans ces conducteurs pour le même temps.

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

8. Si vous utilisez des lampes d'une puissance de 60 et 100 W dans un lustre pour éclairer la pièce, alors

A. Un grand courant sera dans une lampe de 100W.
B. Une lampe de 60 W a plus de résistance.

Vrai(s) est(sont) le(s) énoncé(s)

1) seulement A
2) seulement B
3) à la fois A et B
4) ni A ni B

9. Une cuisinière électrique connectée à une source de courant continu consomme 108 kJ d'énergie en 120 secondes. Quelle est l'intensité du courant dans la spirale du carreau si sa résistance est de 25 ohms ?

1) 36 A
2) 6A
3) 2,16 A
4) 1,5 A

10. Une cuisinière électrique avec un courant de 5 A consomme 1000 kJ d'énergie. Quel est le temps que met le courant pour traverser la spirale de la tuile si sa résistance est de 20 ohms ?

1) 10000 s
2) années 2000
3) 10 s
4) 2 s

11. Le serpentin nickelé de la cuisinière électrique a été remplacé par un serpentin en nichrome de même longueur et section transversale. Établir une correspondance entre les grandeurs physiques et leurs éventuelles évolutions lorsque la tuile est raccordée au réseau électrique. Écrivez dans le tableau les chiffres sélectionnés sous les lettres correspondantes. Les nombres dans la réponse peuvent être répétés.

QUANTITÉ PHYSIQUE
A) résistance électrique de la bobine
B) la force du courant électrique dans la spirale
B) puissance électrique consommée par les tuiles

NATURE DU CHANGEMENT
1) augmenté
2) diminué
3) n'a pas changé

12. Établir une correspondance entre les grandeurs physiques et les formules par lesquelles ces grandeurs sont déterminées. Écrivez dans le tableau les chiffres sélectionnés sous les lettres correspondantes.

GRANDEURS PHYSIQUES
A) courant de travail
B) intensité actuelle
b) puissance actuelle

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

Partie 2

13.Le radiateur est connecté en série avec un rhéostat d'une résistance de 7,5 ohms à un réseau avec une tension de 220 V. Quelle est la résistance du radiateur si la puissance du courant électrique dans le rhéostat est de 480 W ?

Puissance totale et ses composantes

L'énergie électrique est une quantité responsable du taux de variation ou de transmission de l'électricité. La puissance apparente est désignée par la lettre S et se trouve comme le produit des valeurs efficaces du courant et de la tension. Son unité de mesure est le volt-ampère (VA ; V A).

La puissance apparente peut être constituée de deux composantes : active (P) et réactive (Q).

La puissance active est mesurée en watts (W; W), la puissance réactive est mesurée en vars (Var).

Cela dépend du type de charge qui est inclus dans la chaîne de consommation d'énergie.

Charge résistive

Ce type de charge est un élément résistant au courant électrique. En conséquence, le courant chauffe la charge et l'électricité est convertie en chaleur. Si une résistance de n'importe quelle résistance est connectée en série avec la batterie, le courant traversant le circuit fermé la chauffera jusqu'à ce que la batterie soit déchargée.

Attention! Un exemple de réchauffeur électrique thermique (TENA) peut être donné comme charge active dans les réseaux AC. La dissipation de chaleur sur celui-ci est le résultat du travail de l'électricité

Ces consommateurs comprennent également des bobines d'ampoules, des cuisinières électriques, des fours, des fers à repasser, des chaudières.

charge capacitive

Ces charges sont des dispositifs qui peuvent accumuler de l'énergie dans des champs électriques et créer un mouvement (oscillation) de puissance de la source vers la charge et vice versa.Les charges capacitives sont des condensateurs, des lignes de câble (capacité entre les noyaux), des condensateurs et des inductances connectés en série et en parallèle dans le circuit. Des amplificateurs de puissance audio, des moteurs électriques synchrones en mode surexcité chargent également les lignes du composant capacitif.

Charge inductive

Lorsque le consommateur d'électricité est un certain équipement, qui comprend:

• transformateurs;
• moteurs asynchrones triphasés, pompes.

Sur les plaques fixées à l'équipement, vous pouvez voir une caractéristique telle que cos ϕ. Il s'agit du facteur de déphasage entre le courant et la tension dans le secteur AC auquel l'équipement sera connecté. On l'appelle aussi le facteur de puissance, plus cos ϕ est proche de l'unité, mieux c'est.

Important! Lorsqu'un appareil contient des composants inductifs ou capacitifs : transformateurs, selfs, enroulements, condensateurs, le courant sinusoïdal est en retard sur la tension d'un certain angle de phase. Idéalement, la capacité fournit un déphasage de -900 et l'inductance - + 900

Cos ϕ valeurs en fonction du type de charge

Les composants capacitifs et inductifs forment ensemble la puissance réactive. La formule de la puissance totale est alors :

S = √ (P2 + Q2),

où:

• S est la puissance apparente (VA);
• P est la partie active (W);
• Q est la partie réactive (Var).

Si vous montrez cela graphiquement, vous pouvez voir que l'addition vectorielle de P et Q sera la valeur complète de S - l'hypoténuse du triangle de puissance.

Explication graphique de l'essence de la pleine puissance

Les circuits électriques et leurs variétés

Un circuit électrique est un complexe d'appareils et d'objets individuels qui sont connectés d'une manière donnée. Ils fournissent un chemin pour le passage de l'électricité.Pour caractériser le rapport de la charge circulant dans chaque conducteur individuel pendant un certain temps à la durée de ce temps, une certaine quantité physique est utilisée. Et c'est le courant dans le circuit électrique.

La composition d'une telle chaîne comprend une source d'énergie, des consommateurs d'énergie, c'est-à-dire charge et fils. Ils se divisent en deux variétés :

• Non ramifié - le courant passant du générateur au consommateur d'énergie ne change pas de valeur. Par exemple, c'est l'éclairage, qui ne comprend qu'une seule ampoule.
• Ramifié - chaînes qui ont des branches. Le courant, partant de la source, est divisé et va à la charge le long de plusieurs branches. Cependant, sa signification change.

Un exemple est l'éclairage qui comprend un lustre à bras multiples.

Une branche est un ou plusieurs composants connectés en série. Le mouvement du courant va d'un nœud avec une haute tension à un nœud avec une valeur minimale. Dans ce cas, le courant entrant au nœud coïncide avec le courant sortant.

Les circuits peuvent être non linéaires et linéaires. Si dans le premier il y a un ou plusieurs éléments où il y a une dépendance des valeurs au courant et à la tension, alors dans le second les caractéristiques des éléments n'ont pas une telle dépendance. De plus, dans les circuits caractérisés par le courant continu, sa direction ne change pas, mais sous la condition de courant alternatif, elle change en tenant compte du paramètre de temps.

Les caractéristiques

Le courant alternatif circule dans un circuit et change de direction avec l'amplitude. Crée un champ magnétique. Par conséquent, on l'appelle souvent un courant électrique alternatif sinusoïdal périodique. Selon la loi d'une ligne courbe, sa valeur change après une période de temps spécifique. C'est pourquoi on l'appelle sinusoïdale. Possède ses propres paramètres.Parmi les plus importants, il convient de spécifier la période avec fréquence, amplitude et valeur instantanée.

La période est le temps pendant lequel un changement de courant électrique se produit, puis il se répète à nouveau. La fréquence est une période par seconde. Elle se mesure en hertz, kilohertz et millihertz.

Amplitude - valeur maximale du courant avec rendement de tension et de débit sur un cycle complet. Valeur instantanée - un courant ou une tension alternative qui se produit à un moment précis.

Spécifications CA

Pour ca

Cependant, pour un circuit alternatif, le total, actif et réactif, ainsi que le facteur de puissance (cosF) doivent être pris en compte. Nous avons abordé tous ces concepts plus en détail dans cet article.

Nous notons seulement que pour trouver la puissance totale dans un réseau monophasé pour le courant et la tension, vous devez les multiplier :

S=UI

Le résultat sera obtenu en volt-ampères, afin de déterminer la puissance active (watts), vous devez multiplier S par le coefficient cosФ. Il se trouve dans la documentation technique de l'appareil.

P=UIcos

Pour déterminer la puissance réactive (voltampères réactifs), sinФ est utilisé à la place de cosФ.

Q=UIsin

Ou exprimer à partir de cette expression :

Et à partir de là, calculez la valeur souhaitée.

Il n'est pas non plus difficile de trouver la puissance dans un réseau triphasé ; pour déterminer S (total), utilisez la formule de calcul du courant et de la tension de phase :

S=3U_F/_F

Et connaissant Ulinear :

S=1,73*U_jeje_je

1,73 ou la racine de 3 - cette valeur est utilisée pour les calculs des circuits triphasés.

Puis par analogie pour trouver P actif :

P=3U_F/_F*cosФ=1.73*U_jeje_je*coté

La puissance réactive peut être déterminée :

Q=3U_F/_F*sinФ=1.73*U_jeje_je*sinФ

Ceci termine les informations théoriques et nous passons à la pratique.

une.Calculateur de dissipation de puissance et de courant circulant en fonction de la résistance et de la tension appliquée.

Démonstration en temps réel de la loi d'Ohm.
Pour référence
Dans cet exemple, vous pouvez augmenter la tension et la résistance du circuit. Ces changements en temps réel modifieront la quantité de courant circulant dans le circuit et la puissance dissipée dans la résistance.
Si nous considérons les systèmes audio, vous devez vous rappeler que l'amplificateur produit une certaine tension pour une certaine charge (résistance). Le rapport de ces deux grandeurs détermine la puissance.
L'amplificateur peut produire une quantité limitée de tension en fonction de l'alimentation interne et de la source de courant. La puissance que l'amplificateur peut fournir à une certaine charge (par exemple, 4 ohms) est également exactement limitée.
Afin d'obtenir plus de puissance, vous pouvez connecter une charge avec une résistance plus faible (par exemple, 2 ohms) à l'amplificateur. Veuillez noter que lorsque vous utilisez une charge avec moins de résistance - disons deux fois (c'était 4 ohms, c'est devenu 2 ohms) - la puissance doublera également (à condition que cette puissance puisse être fournie par l'alimentation interne et la source de courant).
Si l'on prend par exemple un amplificateur mono d'une puissance de 100 watts dans une charge de 4 ohms, sachant qu'il peut délivrer une tension ne dépassant pas 20 volts à la charge.
Si vous mettez des curseurs sur notre calculatrice
Tension 20 V
Résistance 4 ohms
Tu auras
Puissance 100 watts
 
Si vous déplacez le curseur de résistance de 2 ohms, vous verrez la puissance doublée à 200 watts.
Dans un exemple général, la source de courant est une batterie (pas un amplificateur de son), mais les dépendances du courant, de la tension, de la résistance et de la résistance sont les mêmes dans tous les circuits.
 

Calcul de circuits électriques

Toutes les formules utilisées pour calculer les circuits électriques se suivent les unes les autres.

Relations des caractéristiques électriques

Ainsi, par exemple, selon la formule de calcul de puissance, vous pouvez calculer la force actuelle si P et U sont connus.

Pour savoir quel courant un fer à repasser (1100 W) connecté à un réseau 220 V va consommer, il faut exprimer l'intensité du courant à partir de la formule de puissance :

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

Connaissant la résistance calculée de la spirale du poêle électrique, vous pouvez trouver l'appareil P. La puissance à travers la résistance se trouve par la formule :

P = U2/R.

Il existe plusieurs méthodes qui permettent de résoudre les tâches définies en calculant divers paramètres d'un circuit donné.

Méthodes de calcul des circuits électriques

Le calcul de la puissance des circuits de différents types de courant permet d'évaluer correctement l'état des lignes électriques. Les appareils ménagers et industriels, sélectionnés en fonction des paramètres donnés Pnom et S, fonctionneront de manière fiable et résisteront à des charges maximales pendant des années.

Comment économiser de l'argent

L'installation d'un compteur à deux tarifs permet d'économiser sur les coûts de chauffage de l'électricité. Les tarifs de Moscou pour les appartements et les maisons équipés d'installations fixes de chauffage électrique distinguent deux coûts :

1. 4,65 r de 7h00 à 23h00.
2. 1,26 r de 23h00 à 7h00.

Ensuite, vous dépenserez, sous réserve d'un fonctionnement 24h / 24, 9 kW d'une chaudière électrique allumée pour un tiers de la puissance:

9*0,3*12*4,65 + 9*0,3*12*1,26 = 150 + 40 = 190 roubles

La différence de consommation quotidienne est de 80 roubles. En un mois, vous économiserez 2400 roubles. Ce qui justifie l'installation d'un compteur à double tarif.

La deuxième façon d'économiser de l'argent lors de l'utilisation d'un compteur à deux tarifs est d'utiliser des dispositifs de contrôle automatique pour les appareils électriques. Il consiste à attribuer la consommation de pointe d'une chaudière électrique, d'une chaudière et d'autres choses la nuit, puis la majeure partie de l'électricité sera facturée à 1,26 et non à 4,65. Pendant que vous êtes au travail, la chaudière peut soit s'éteindre complètement, soit fonctionner en mode basse consommation, par exemple à 10% de puissance. Pour automatiser le fonctionnement de la chaudière électrique, vous pouvez utiliser des thermostats numériques programmables ou des chaudières avec la possibilité de programmer.

En conclusion, je tiens à souligner que chauffer une maison à l'électricité est une méthode assez coûteuse, quelle que soit la méthode spécifique, qu'il s'agisse d'une chaudière électrique, d'un convecteur ou d'un autre radiateur électrique. Ils ne viennent à lui que dans les cas où il n'y a aucun moyen de se connecter au gaz. En plus des coûts d'exploitation d'une chaudière électrique, vous devrez faire face aux coûts initiaux d'enregistrement d'une entrée d'électricité triphasée.

Les tâches principales sont :

• exécution d'un ensemble de documents, y compris spécifications techniques, projet électrique, etc. ;
• organisation de la mise à la terre;
• le coût d'un câble pour connecter une maison et câbler un nouveau câblage;
• mise en place du compteur.

De plus, une entrée triphasée et une augmentation de puissance peuvent vous être refusées s'il n'y a pas de possibilité technique dans votre région, alors que les postes de transformation fonctionnent déjà à leur limite. Le choix du type de chaudière et de chauffage dépend non seulement de vos envies, mais aussi des capacités de l'infrastructure.

Ceci conclut notre court article. Nous espérons que vous avez maintenant compris quelle est la consommation réelle d'électricité d'une chaudière électrique et comment vous pouvez réduire le coût du chauffage d'une maison à l'électricité.

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Changement de résistance :

Dans le diagramme suivant, vous pouvez voir la différence de résistance entre les systèmes représentés à droite et à gauche de la figure. La résistance à la pression de l'eau dans le robinet est contrecarrée par la vanne, en fonction du degré d'ouverture de la vanne, la résistance change.

La résistance dans un conducteur est représentée par un rétrécissement du conducteur, plus le conducteur est étroit, plus il s'oppose au passage du courant.

Vous remarquerez peut-être que la tension et la pression de l'eau sont les mêmes sur les côtés droit et gauche du circuit.

Vous devez faire attention au fait le plus important. En fonction de la résistance, le courant augmente et diminue.

En fonction de la résistance, le courant augmente et diminue.

A gauche, avec la vanne complètement ouverte, on voit le plus grand débit d'eau. Et à la résistance la plus basse, nous voyons le plus grand flux d'électrons (ampérage) dans le conducteur.

A droite, la vanne est beaucoup plus fermée et le débit d'eau est également devenu beaucoup plus important.

Le rétrécissement du conducteur a également diminué de moitié, ce qui signifie que la résistance au passage du courant a doublé. Comme nous pouvons le voir, deux fois moins d'électrons traversent le conducteur en raison de la résistance élevée.

Pour référence

Veuillez noter que le rétrécissement du conducteur indiqué sur le schéma n'est utilisé qu'à titre d'exemple de résistance au passage du courant. En conditions réelles, le rétrécissement du conducteur n'affecte pas beaucoup le courant qui circule

Les semi-conducteurs et les diélectriques peuvent fournir une résistance beaucoup plus grande.

Le conducteur conique dans le diagramme n'est montré qu'à titre d'exemple, pour comprendre l'essence du processus en cours.La formule de la loi d'Ohm est la dépendance de la résistance et de l'intensité du courant

Je=E/R
Comme vous pouvez le voir dans la formule, l'intensité du courant est inversement proportionnelle à la résistance du circuit.

Plus de résistance = moins de courant
 

* à condition que la tension soit constante.
 

Utiliser des formules

Cet angle caractérise le déphasage dans les circuits U variables contenant des éléments inductifs et capacitifs. Pour calculer les composants actifs et réactifs, des fonctions trigonométriques sont utilisées, qui sont utilisées dans des formules. Avant de calculer le résultat à l'aide de ces formules, il est nécessaire, à l'aide de calculatrices ou de tables de Bradis, de déterminer sin φ et cos φ. Après cela, selon les formules

Je vais calculer le paramètre souhaité du circuit électrique. Mais il faut tenir compte du fait que chacun des paramètres calculés selon ces formules, dus à U, qui évolue constamment selon les lois des oscillations harmoniques, peut prendre soit une valeur instantanée, soit une valeur quadratique moyenne, soit une valeur intermédiaire . Les trois formules présentées ci-dessus sont valables pour les valeurs efficaces de courant et de U. Chacune des deux autres valeurs est le résultat d'une procédure de calcul utilisant une formule différente qui prend en compte le passage du temps t :

Mais ce ne sont pas toutes les nuances. Par exemple, pour les lignes électriques, des formules sont utilisées qui incluent les processus ondulatoires. Et ils ont l'air différents. Mais c'est une toute autre histoire...

Pour ca

Cependant, pour un circuit alternatif, le total, actif et réactif, ainsi que le facteur de puissance (cosF) doivent être pris en compte. Nous avons abordé tous ces concepts plus en détail dans cet article.

Nous notons seulement que pour trouver la puissance totale dans un réseau monophasé pour le courant et la tension, vous devez les multiplier :

S=UI

Le résultat sera obtenu en volt-ampères, afin de déterminer la puissance active (watts), vous devez multiplier S par le coefficient cosФ.Il se trouve dans la documentation technique de l'appareil.

P=UIcos

Pour déterminer la puissance réactive (voltampères réactifs), sinФ est utilisé à la place de cosФ.

Q=UIsin

Ou exprimer à partir de cette expression :

Et à partir de là, calculez la valeur souhaitée.

Il n'est pas non plus difficile de trouver la puissance dans un réseau triphasé ; pour déterminer S (total), utilisez la formule de calcul du courant et de la tension de phase :

Et connaissant Ulinear :

1,73 ou la racine de 3 - cette valeur est utilisée pour les calculs des circuits triphasés.

Puis par analogie pour trouver P actif :

La puissance réactive peut être déterminée :

Ceci termine les informations théoriques et nous passons à la pratique.

Questions sur le travail et l'électricité

Les questions théoriques pour le travail et la puissance du courant électrique peuvent être les suivantes:

1. Quelle est la quantité physique de travail en courant électrique ? (La réponse est donnée dans notre article ci-dessus).
2. Qu'est-ce que l'énergie électrique ? (Réponse donnée ci-dessus).
3. Définir la loi de Joule-Lenz. Réponse : Le travail d'un courant électrique qui traverse un conducteur fixe de résistance R est converti en chaleur dans le conducteur.
4. Comment le travail du courant est-il mesuré? (Réponse ci-dessus).
5. Comment la puissance est-elle mesurée ? (Réponse ci-dessus).

Ceci est un exemple de liste de questions. L'essence des questions théoriques en physique est toujours la même: vérifier la compréhension des processus physiques, la dépendance d'une grandeur à une autre, la connaissance des formules et des unités de mesure adoptées dans le système SI international.

Informations intéressantes sur le sujet

Un schéma d'alimentation triphasé est utilisé en production. La tension totale d'un tel réseau est de 380 V. De plus, un tel câblage est installé sur des bâtiments à plusieurs étages, puis réparti entre les appartements. Mais il y a une nuance qui affecte la tension finale dans le réseau - la connexion du noyau sous tension donne 220 V.Le triphasé, contrairement au monophasé, ne donne pas de distorsions lors de la connexion d'équipements électriques, car la charge est répartie dans le blindage. Mais pour amener un réseau triphasé dans une maison privée, un permis spécial est requis, donc un schéma à deux cœurs est répandu, dont l'un est nul.

Normes d'alimentation CA

La tension et la puissance sont ce que toute personne vivant dans un appartement ou une maison privée doit savoir. La tension alternative standard dans un appartement et une maison privée est exprimée en quantités de 220 et 380 watts. Quant à la détermination de la mesure quantitative de la force de l'énergie électrique, il est nécessaire d'ajouter le courant électrique à la tension ou de mesurer l'indicateur requis avec un wattmètre. Dans le même temps, pour effectuer des mesures avec le dernier appareil, vous devez utiliser des sondes et des programmes spéciaux.

Qu'est-ce que l'alimentation secteur

Le courant alternatif est déterminé par le rapport de la quantité de courant avec le temps, ce qui produit du travail dans un certain temps. Un utilisateur ordinaire utilise l'indicateur de puissance qui lui est transmis par le fournisseur d'énergie électrique. En règle générale, il est égal à 5-12 kilowatts. Ces chiffres sont suffisants pour assurer l'opérabilité des équipements électroménagers nécessaires.

Cet indicateur dépend des conditions externes d'alimentation en énergie de la maison, des dispositifs de limitation de courant (dispositifs automatiques ou semi-automatiques) installés qui régulent le moment où les réservoirs d'énergie arrivent à la source de consommation. Cela se fait à différents niveaux, du panneau électrique domestique à la centrale de distribution électrique.

Normes de puissance dans le réseau AC

Méthode de conversion de circuit électrique

Comment déterminer l'intensité du courant dans les circuits individuels des circuits complexes ? Pour résoudre des problèmes pratiques, il n'est pas toujours nécessaire de clarifier les paramètres électriques de chaque élément. Pour simplifier les calculs, des techniques de conversion spéciales sont utilisées.

Calcul d'un circuit avec une alimentation

Pour une connexion série, on utilise la somme des résistances électriques considérées dans l'exemple :

Req = R1 + R2 + ... + Rn.

Le courant de boucle est le même en tout point du circuit. Vous pouvez le vérifier dans la rupture de la section de contrôle avec un multimètre. Cependant, sur chaque élément individuel (avec des valeurs nominales différentes), l'appareil affichera une tension différente. Par Deuxième loi de Kirchhoff vous pouvez affiner le résultat du calcul :

E = Ur1 + Ur2 + Urne.

Connexion en parallèle de résistances, circuits et formules de calcul

Dans cette variante, en pleine conformité avec le premier postulat de Kirchhoff, les courants sont séparés et combinés aux nœuds d'entrée et de sortie. Le sens indiqué sur le schéma est choisi en tenant compte de la polarité de la batterie connectée. Selon les principes discutés ci-dessus, la définition de base de l'égalité de tension sur les composants individuels du circuit est préservée.

L'exemple suivant montre comment trouver le courant dans des branches individuelles. Les valeurs initiales suivantes ont été prises pour le calcul :

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

L'algorithme suivant déterminera les caractéristiques du circuit :

formule de base pour trois éléments :

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

• en remplaçant les données, calculez Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4,615 ohms ;
• Je \u003d 12 / 4,615 ≈ 2,6 A;
• I1 \u003d 12 / 10 \u003d 1,2 A;
• I2 = 12/20 = 0,6 A ;
• I3 = 12/15 = 0,8 A.

Comme dans l'exemple précédent, il est recommandé de vérifier le résultat du calcul.Lors de la connexion de composants en parallèle, l'égalité des courants d'entrée et de la valeur totale doit être respectée :

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

Si un signal source sinusoïdal est utilisé, les calculs deviennent plus compliqués. Lorsqu'un transformateur est branché sur une prise 220V monophasée, il faudra tenir compte des pertes (fuites) au repos. Dans ce cas, les caractéristiques inductives des enroulements et le coefficient de couplage (transformation) sont essentiels. La résistance électrique (XL) dépend des paramètres suivants :

• fréquence du signal (f);
• inductance (L).

Calculez XL par la formule :

XL \u003d 2π * f * L.

Pour trouver la résistance d'une charge capacitive, l'expression convient :

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

Il ne faut pas oublier que dans les circuits à composants réactifs, les phases de courant et de tension sont décalées.

Calcul d'un circuit électrique étendu avec plusieurs alimentations

En utilisant les principes considérés, les caractéristiques des circuits complexes sont calculées. Ce qui suit montre comment trouver le courant dans un circuit lorsqu'il y a deux sources :

• désigner les composants et les paramètres de base dans tous les circuits ;
• faire des équations pour les nœuds individuels : a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0 ;
• conformément au deuxième postulat de Kirchhoff, les expressions suivantes pour les contours peuvent être écrites : I) E1=R1 (R01+R1)+I3*R3, II) 0=I2*R2+I4*R4+I6*R7+I3*R3 , III) -E2=-I5*(R02+R5+R6)-I4*R4;
• vérifier : d) I3+I6-I1=0, boucle externe E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Schéma explicatif pour le calcul avec deux sources

Calcul du courant pour un réseau monophasé

Le courant est mesuré en ampères. Pour calculer la puissance et la tension, la formule I = P/U est utilisée, où P est la puissance ou la charge électrique totale, mesurée en watts.Ce paramètre doit être inscrit dans le passeport technique de l'appareil. U - représente la tension du réseau calculé, mesurée en volts.

La relation entre le courant et la tension est clairement visible dans le tableau :

Appareils et équipements électriques	Consommation électrique (kW)	Courant (A)
Machines à laver	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Poêles électriques fixes	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
micro-ondes	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Lave-vaisselle	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Réfrigérateurs, congélateurs	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Chauffage au sol électrique	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Hachoir à viande électrique	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Bouilloire électrique	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Ainsi, la relation entre la puissance et l'intensité du courant permet d'effectuer des calculs préliminaires de charges dans un réseau monophasé. Le tableau de calcul vous aidera à choisir la section de fil requise en fonction des paramètres.

Diamètres des âmes conductrices (mm)	Section du conducteur (mm2)	Conducteurs en cuivre	Conducteurs en aluminium
Courant (A)	Puissance, kWt)	Force (A)	Puissance, kWt)
0,8	0,5	6	1,3
0,98	0,75	10	2,2
1,13	1,0	14	3,1
1,38	1,5	15	3,3	10	2,2
1,6	2,0	19	4,2	14	3,1
1,78	2,5	21	4.6	16	3,5
2,26	4,0	27	5,9	21	4,6
2,76	6,0	34	7,5	26	5,7
3,57	10,0	50	11,0	38	8,4
4,51	16,0	80	17,6	55	12,1
5,64	25,0	100	22,0	65	14,3

Conclusion

Comme vous pouvez le voir, trouver la puissance d'un circuit ou de sa section n'est pas difficile du tout, peu importe si nous parlons d'une constante ou d'un changement. Il est plus important de déterminer correctement la résistance totale, le courant et la tension

Soit dit en passant, cette connaissance est déjà suffisante pour déterminer correctement les paramètres du circuit et sélectionner les éléments - combien de watts pour sélectionner les résistances, les sections de câbles et les transformateurs. Soyez également prudent lorsque vous calculez S total lors du calcul de l'expression radicale. Il convient seulement d'ajouter que lorsque nous payons des factures de services publics, nous payons des kilowattheures ou kWh, ils sont égaux à la quantité d'énergie consommée sur une période de temps. Par exemple, si vous avez connecté un appareil de chauffage de 2 kilowatts pendant une demi-heure, le compteur remontera 1 kW / h, et pendant une heure - 2 kW / h, et ainsi de suite par analogie.

Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet de l'article :

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Résumé de la leçon

Dans cette leçon, nous avons envisagé diverses tâches pour la résistance mixte des conducteurs, ainsi que pour le calcul des circuits électriques.