Формула за изчисляване на напрежението чрез ток и съпротивление

При проектиране на вериги от различни устройства, радиолюбителите трябва да правят прецизни изчисления с помощта на измервателни уреди и формули. В електротехниката формулите се използват за изчисляване на количествата електричество (формули за напрежение, съпротивление, ток и т.н.).

Обща информация за електрически ток

Електрическият ток е процесът на движение на заредени частици (свободни електрони), който има вектор на насоченост. Частиците се движат под въздействието на силата на електрическото поле, която има посока на вектора. Това поле извършва работа по изместването на тези частици. Силата на тока, напрежението и съпротивлението влияят върху работата на електрическото поле.

Физически смисъл

Чрез физическо значение се разбира текущата работа на сайта, който корелира със стойността на таксата. Положителният заряд се движи от една точка с един потенциален към друг, а потенциалът в този момент се различава от предишния. В резултат на това възниква разликата в потенциала, наречена напрежение или ЕМП (електромоторна сила).

За да разберем напълно този физически процес и да разберем физическото значение на стреса, трябва да се направи аналогия с тръбата. Да приемем, че тръбата се напълва с вода и се завинтва с кранче за изпомпване на вода. Тази тръба също е оборудвана с кран за запълване на водата с мощна помпа.

За да покажете аналогията, трябва да отворите напълно кранчето, водата започва да се излива и може да се заключи, че има малко натиск. Във втория случай изпускателният кран не е напълно отворен и водата се събира от помпа. Тръбата създава налягане и налягане. Помпата под налягане е, а в този пример, силата на електрическото поле.

Електричеството, ако не е контролирано и не знае за вредното въздействие върху човешкото тяло, може да създаде много проблеми, като се започне от изгарянето на уредите и пожарите и завърши с заплаха за човешкия живот и здраве. Безопасността е много важна във всяка област.

Вредният ефект върху човека

Електричеството е много опасно и е причина за злополуки. Радиолюбителите често са изложени на риск от токов удар. Някои радиолюбители се опитват да наблегнат на пръстите и да пренебрегват техниките за безопасност. Повечето от тях смятат за животозастрашаващи напрежение от 500 V, а 110 и 220 - не са вредни за здравето. Въздействията от източници на ток с ниска мощност (трансформатор с ниска мощност, кондензатор) според тях не са опасни.

Според мерките за безопасност при работа с електроенергия, те са погрешни, но има и друга страна на този въпрос: тялото на всеки човек е индивидуално, има различни параметри. От това изявление следва, че смъртоносните характеристики на електричеството (напрежение и ток) са индивидуални за всеки човек. Човек може да удари 36 V, а другият не прониква и 220 V.

Ефектът на електричеството върху човешкото тяло зависи от няколко фактора: силата и честотата, времето и пътят на преминаване през тялото, съпротивлението на тялото или площта на тялото, над което тече потокът.

Изследователите са установили, че величината на смъртоносния ток, засягащ сърцето, е повече от 100 mA. Токове от 50 mA до 100 mA причиняват загуба на съзнание по време на кратко докосване до повърхността, която провежда ток. Токове до 50 mA могат да причинят наранявания като падане от стълба, освобождаване на проводник от ръката и т.н.

Влияние върху пораждащия фактор все още има съпротивление на човешкото тяло. Съпротивлението за всеки човек е трудно да се определи и неговият диапазон е от 30 kOhm до 200 kOhm. Тази стойност зависи от различни фактори: дебелина на кожата, влажност на тялото и околната среда, умора, невро-емоционално състояние, заболяване и други фактори. Съпротивлението рязко намалява при висока влажност и работа във влажни зони.

напрежение изчисление формула опасно за живота, се предполага, че RCH = 2K Ом и I = 60 тА, е както следва: U = I * R = 0,06 * 2000 = 120 V. В тази ситуация опасни напрежения могат да се разглеждат като 120 V или по-висока.

Честотата на тока е друга опасна характеристика с вредно въздействие. Тъй като честотата се увеличава, опасността намалява директно. Токът има и топлинен ефект, така че е невъзможно да се разглеждат високочестотните токове като безопасни.

Травмите, причинени от електричество, се наричат ​​електрически наранявания. Всеки от тях носи по-малка или по-голяма опасност. Най-опасни са нараняванията, получени от електрическата дъга, която е с висока температура от 5 хиляди до 12 хиляди градуса по Целзий. Видове електрически наранявания:

1. Електрически изгаряния се появяват, когато топлината засяга тъканите на човешкото тяло, през които протича токът.
2. Изгорелите участъци на кожата се появяват, когато са в пряк контакт с токопроводящата част на проводника. Засегнатият район придобива сив или бледо сив цвят.
3. Метализация на кожата - импрегниране на кожата с метални частици в случай на късо съединение или заваряване.
4. Механично увреждане - спонтанен мускулен спазъм, водещ до падане. При падане се появяват фрактури, натъртвания на ставите и др.
5. Електрофталмия - възпаление на лигавицата на очите при излагане на електрическа дъга.

Има и друг вид поражение - токов удар. Този тип поражение може да бъде разделено на 5 групи: без загуба на съзнание, със загуба на съзнание, свързано с нарушаване на сърдечната дейност или без нея, клинична смърт и токов удар.

Мерни единици

Работата на електрическото поле при пренос на заряд се измерва в J (Joule), заряд в С1 (висящ). Тук, тъй като отбелязва като напрежение или единица мярка: съотношението на тези стойности (за движение в J на ​​електрическия заряд в Cl) и е потенциална разлика, измерена във волтове (V) и е означен с U. на потенциалната разлика е:

1. Променлива (амплитудата и полярността варират във времето, в зависимост от характеристичната честота).
2. Константа (има постоянна стойност на амплитудата и поляритета е постоянна стойност).

А също така единиците за измерване имат префикси, например kV (Kilovolt = 1000V) и MV (megavolt = 1000000V). Има много ниски стойности, например mV (миливолт = 0.001V).

АС и DC вериги

В DC ​​и AC вериги, U има различни свойства и произвежда други ефекти върху проводниците. За постоянно напрежение съществуват закони за изчисляване на неговите характеристики, но променливите методи за изчисляване на показателите са значително различни. Ще анализираме по-подробно всички различия и прилики.

Изчисляването и анализа на веригите се извършва, като се използва законът на Ом: общият ток е директно пропорционален на напрежението и е обратно пропорционален на сумата на съпротивлението на веригата и източника на енергия.

Последствията от закона предвиждат, че вътрешното съпротивление на източника на електроенергия се пренебрегва: токът на веригата е пряко пропорционален на емф и обратно пропорционален на съпротивлението на тази секция.

Записване на закона на Ом, напрежението на които следва формулата, за ток, съпротивление: I = U / (RVN + RTS), където - тока, U - EMF RTS - съпротивление верига, RVN - устойчивост вътрешен захранващ източник.

Формулата на тока през съпротивлението и напрежението: I = U / Rц.

Формулата за напрежението на електрическия ток: U = I * Rц.

За да изчислите мощността, U трябва да се умножи по I: P = U * I = U * U / R, където P е мощността.

Променливо еднофазно напрежение

В схеми за променлив ток възникват абсолютно други явления и процеси, защото за тях са валидни други закони. Има такива основни типове:

1. Моментално (потенциална разлика в определен интервал от време: u = u (t)).
2. Пиковата стойност (максимална моментна стойност U по време: U (т) = UM * грях (WT + е), където W - ъглова честота, т - и даден момент е - начална фаза ъгъл на напрежението).
3. Средната стойност (за синусоида е нула).
4. Rms-Uq (U за целия период на трептене и за синусоида прилича: Uq = 0.707 * Um).
5. Средната поправена стойност е Uv (средната стойност на модула U: Um е приблизително равна на 0,9 * Uq).

В трифазните токови схеми има 2 вида напрежения: линейни (фазовофазова) и фазова (фаза-нула). Когато се свързват в "триъгълна" верига, фазата и линейната U са еднакви. В случай на "звезда" връзка, първа фаза е 1,732050808 пъти по-малка от линейната.

Препоръки за избор на устройството

За изчисления е необходимо да се измерват стойностите на стойностите на електроенергията. Има специални устройства, които помагат да се правят точни изчисления. За измерване на потенциалната разлика се използва волтметър.

Волтметърът (волт - измервателната единица на електромагнитната съвместимост, мярка I) е устройство за измерване на ЕМП във веригата, свързано паралелно с района, на който е необходимо да се измери.

За конкретен случай е необходимо да използвате това или онова устройство. За по-точни изчисления се закупуват устройства с клас на висока точност. Класификация на волтметрите:

1. Работен принцип: електромеханичен (превключвател) и електронен.
2. Цел: DC и AC, импулсни, селективни и универсални.
3. Дизайн: панел, преносим и стационарен.

Аналогов електромеханичен волтметър има големи грешки при измерване в схеми с висока устойчивост, но се е доказала в ниско-омични схеми и възможността за модернизация (увеличение на измерените стойности на U поради допълнителния резистор).

Волтметър с изправител има по-висок клас на точност. Състои се от самия измервателен уред (има чувствителност към постоянен ток) и устройство за изправяне. Те не са много разпространени поради високи грешки и се използват като сигнални устройства (приблизителна стойност на U).

Цифрови волтметри Те се използват в комбинирани инструменти - мултиметри. Входящото напрежение към клемите (сондите) на инструмента се преобразува в сигнал, използващ аналогово-цифров преобразувател (ADC). На дисплея се извежда дисплей. Този вид устройства е широко използван поради високата си точност и гъвкавост.

Пулсов волтметър Необходимо е да се прилага при измерване на амплитудите на импулсни сигнали и единични импулси.

Основното приложение на фазово-чувствителни волтметри е измерването на квадратурните компоненти на комплексното напрежение (наличие на въображаеми и реални части) на първичната хармонична. Те обикновено са оборудвани с 2 индикатора, за да идентифицират въображаемите и действителните части. Те са широко използвани при измерването на AFC (характеристика на амплитудната фаза) за избора на части и настройката на усилвателите.

Волтметрите от подгрупа B2 (волтметри за постоянно напрежение) и B7 (универсални) се използват за измерване на номиналното напрежение.

За да се определи променливотоковото напрежение, е необходимо да се използват устройства от подгрупа B3 или универсален тип (B7). Обаче често в тези волтметри се използват специални преобразуватели от променливото напрежение до константата.

B3 и B7 се изчисляват само за определяне на хармоничното напрежение на средно квадратен хармоник. При тези електрически измервателни уреди е възможно да се използват детектори (преобразуватели): върхове, токоизправители и квадратни. Най-добрият вариант е волтметър на квадратен детектор, докато измерената стойност се извежда директно без никакви трансформации. Измервателните уреди на детекторите за връх и токоизправител преизчисляват стойностите, като по този начин намаляват точността на измерванията. За да измерите периодичното неханометрично напрежение, изберете волтметър на квадратен детектор.

По този начин, изчисляването на стреса играе важна роля в електротехниката. Изчисленията за променливи и постоянни схеми на електрически ток се различават значително, в резултат на което е необходимо първо да се определи типа на тока и след това да се извършат изчисления. Но също така е необходимо да се спазват предпазните мерки при работа с електричество. В крайна сметка основните му разпоредби се основават на горчивото преживяване на човечеството.