Cómo calcular potencia, corriente y voltaje: principios y ejemplos de cálculo para condiciones de vida.

Cálculo para conexión en serie y en paralelo

Al calcular el circuito de un dispositivo electrónico, a menudo es necesario encontrar la potencia que se libera en un solo elemento. Luego, debe determinar qué voltaje cae sobre él, si estamos hablando de una conexión en serie o qué corriente fluye cuando se conecta en paralelo, consideraremos casos específicos.

Aquí Itotal es igual a:

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

poder general:

P=UI=12*0,6=7,2 vatios

En cada resistencia R1 y R2, dado que su resistencia es la misma, el voltaje cae a lo largo de:

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

Y se destaca por:

PAGS_{en una resistencia}\u003d Interfaz de usuario \u003d 6 * 0.6 \u003d 3.6 vatios

Luego, con una conexión paralela en tal esquema:

Primero, buscamos I en cada rama:

yo₁=U/R₁=12/1=12 amperios

yo₂=U/R₂=12/2=6 amperios

Y se destaca en cada uno por:

PAGS_R1\u003d 12 * 6 \u003d 72 vatios

PAGS_R2\u003d 12 * 12 \u003d 144 vatios

Todos destacan:

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

O a través de la resistencia total, entonces:

R_general=(R₁*R₂)/(R₁+R₂)=(1*2)/(1+2)=2/3=0,66 ohmios

I=12/0,66=18 amperios

P=12*18=216 vatios

Todos los cálculos coincidieron, por lo que los valores encontrados son correctos.

Cálculo actual

La magnitud de la corriente se calcula por potencia y es necesaria en la etapa de diseño (planificación) de una vivienda: un apartamento, una casa.

• La elección del cable de alimentación (alambre) a través del cual se pueden conectar los dispositivos de consumo de energía a la red depende del valor de este valor.
• Conociendo el voltaje de la red eléctrica y la carga completa de los aparatos eléctricos, es posible, utilizando la fórmula, calcular la intensidad de la corriente que debe pasar a través del conductor (alambre, cable). Según su tamaño, se selecciona el área de la sección transversal de las venas.

Si se conocen los consumidores eléctricos en el apartamento o la casa, es necesario realizar cálculos simples para montar correctamente el circuito de alimentación.

Se realizan cálculos similares con fines de producción: determinar el área transversal requerida de los núcleos de los cables al conectar equipos industriales (varios motores y mecanismos eléctricos industriales).

EJEMPLOS DE TAREAS

Parte 1

1. La fuerza de la corriente en el conductor aumentó 2 veces. ¿Cómo cambiará la cantidad de calor liberado en él por unidad de tiempo, si la resistencia del conductor no varía?

1) aumentará 4 veces
2) disminuirá en 2 veces
3) aumentará en 2 veces
4) disminuir en 4 veces

2.La longitud de la espiral de la estufa eléctrica se redujo 2 veces. ¿Cómo cambiará la cantidad de calor liberado en la espiral por unidad de tiempo a un voltaje de red constante?

1) aumentará 4 veces
2) disminuirá en 2 veces
3) aumentará en 2 veces
4) disminuir en 4 veces

3. La resistencia del resistor ​\(R_1 \)​ es cuatro veces menor que la resistencia del resistor ​\(R_2 \)​. Trabajo actual en la resistencia 2

1) 4 veces más que en la resistencia 1
2) 16 veces más que la resistencia 1
3) 4 veces menos que en la resistencia 1
4) 16 veces menos que en la resistencia 1

4. La resistencia del resistor ​\(R_1 \)​ es 3 veces la resistencia del resistor ​\(R_2 \)​. La cantidad de calor que se liberará en la resistencia 1

1) 3 veces más que en la resistencia 2
2) 9 veces más que la resistencia 2
3) 3 veces menos que en la resistencia 2
4) 9 veces menos que en la resistencia 2

5. El circuito se ensambla a partir de una fuente de energía, una bombilla y un alambre delgado de hierro conectados en serie. La bombilla brillará más intensamente si

1) reemplace el cable con una plancha más delgada
2) reducir la longitud del cable
3) cambiar el cable y la bombilla
4) reemplace el alambre de hierro con nicromo

6. La figura muestra un gráfico de barras. Muestra los valores de voltaje en los extremos de dos conductores (1) y (2) de la misma resistencia. Compare los valores del trabajo actual ​\( A_1 \)​ y ​\( A_2 \)​ en estos conductores durante el mismo tiempo.

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

7. La figura muestra un gráfico de barras. Muestra los valores de la intensidad de corriente en dos conductores (1) y (2) de la misma resistencia. Compare los valores de trabajo actuales \( A_1 \)​ y \ ( A_2 \) en estos conductores al mismo tiempo.

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

8. Si usa lámparas con una potencia de 60 y 100 W en un candelabro para iluminar la habitación, entonces

A. Una gran corriente estará en una lámpara de 100W.
B. Una lámpara de 60 W tiene más resistencia.

Verdadero(s) es(son) la(s) declaración(es)

1) solo A
2) solo B
3) tanto A como B
4) ni A ni B

9. Una estufa eléctrica conectada a una fuente de CC consume 108 kJ de energía en 120 segundos. ¿Cuál es la intensidad de la corriente en la espiral del azulejo si su resistencia es de 25 ohmios?

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

10. Una estufa eléctrica con una corriente de 5 A consume 1000 kJ de energía. ¿Cuál es el tiempo que tarda la corriente en atravesar la espiral de la teja si su resistencia es de 20 ohmios?

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

11. La bobina niquelada de la estufa eléctrica se reemplazó con una bobina de nicromo de la misma longitud y área de sección transversal. Establecer una correspondencia entre las magnitudes físicas y sus posibles cambios cuando se conecta la teja a la red eléctrica. Escriba en la tabla los números seleccionados debajo de las letras correspondientes. Los números en la respuesta pueden estar repetidos.

CANTIDAD FÍSICA
A) la resistencia eléctrica de la bobina
B) la fuerza de la corriente eléctrica en la espiral
B) corriente eléctrica potencia consumida por las tejas

NATURALEZA DEL CAMBIO
1) aumentado
2) disminuido
3) no ha cambiado

12. Establecer una correspondencia entre las magnitudes físicas y las fórmulas por las que se determinan dichas magnitudes. Escriba en la tabla los números seleccionados debajo de las letras correspondientes.

CANTIDADES FISICAS
A) corriente de trabajo
B) fuerza actual
b) potencia actual

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

Parte 2

13El calentador está conectado en serie con un reóstato con una resistencia de 7,5 ohmios a una red con un voltaje de 220 V. ¿Cuál es la resistencia del calentador si la potencia de la corriente eléctrica en el reóstato es de 480 W?

Potencia total y sus componentes

La energía eléctrica es una cantidad responsable de la tasa de cambio o transmisión de electricidad. La potencia aparente se denota con la letra S y se encuentra como el producto de los valores efectivos de corriente y voltaje. Su unidad de medida es el voltioamperio (VA; V A).

La potencia aparente puede estar formada por dos componentes: activa (P) y reactiva (Q).

La potencia activa se mide en vatios (W; W), la potencia reactiva se mide en vars (Var).

Depende de qué tipo de carga se incluye en la cadena de consumo de energía.

Carga resistente

Este tipo de carga es un elemento que resiste la corriente eléctrica. Como resultado, la corriente hace el trabajo de calentar la carga y la electricidad se convierte en calor. Si un resistor de cualquier resistencia se conecta en serie con la batería, entonces la corriente que pasa a través del circuito cerrado lo calentará hasta que la batería se descargue.

¡Atención! Se puede dar un ejemplo de calentador eléctrico térmico (TENA) como una carga activa en redes de CA. La disipación de calor en él es el resultado del trabajo de la electricidad.

Dichos consumidores también incluyen bobinas de bombillas, estufas eléctricas, hornos, planchas, calderas.

carga capacitiva

Tales cargas son dispositivos que pueden acumular energía en campos eléctricos y crear un movimiento (oscilación) de energía desde la fuente hasta la carga y viceversa.Las cargas capacitivas son capacitores, líneas de cable (capacitancia entre los núcleos), capacitores e inductores conectados en serie y en paralelo en el circuito. Los amplificadores de potencia de audio, los motores eléctricos síncronos en modo sobreexcitado también cargan las líneas del componente capacitivo.

Carga inductiva

Cuando el consumidor de energía eléctrica es un equipo determinado, que incluye:

• transformadores;
• motores asíncronos trifásicos, bombas.

En las placas adjuntas al equipo, puede ver una característica como cos ϕ. Este es el factor de cambio de fase entre la corriente y el voltaje en la red de CA a la que se conectará el equipo. También se le llama factor de potencia, cuanto más cerca del cos ϕ a la unidad, mejor.

¡Importante! Cuando un dispositivo contiene componentes inductivos o capacitivos: transformadores, estranguladores, devanados, capacitores, la corriente sinusoidal se retrasa con respecto al voltaje en algún ángulo de fase. Idealmente, la capacitancia proporciona un cambio de fase de -900 y la inductancia - + 900

Valores de cos ϕ en función del tipo de carga

Los componentes capacitivos e inductivos juntos forman potencia reactiva. Entonces la formula de la potencia total es:

S = √ (P2 + Q2),

dónde:

• S es la potencia aparente (VA);
• P es la parte activa (W);
• Q es la parte reactiva (Var).

Si muestra esto gráficamente, puede ver que la suma vectorial de P y Q será el valor total de S, la hipotenusa del triángulo de potencia.

Explicación gráfica de la esencia del pleno poder.

Circuitos eléctricos y sus variedades.

Un circuito eléctrico es un complejo de dispositivos y objetos individuales que están conectados de una manera determinada. Proporcionan un camino para el paso de la electricidad.Para caracterizar la relación entre la carga que fluye dentro de cada conductor individual durante algún tiempo y la duración de este tiempo, se utiliza una cierta cantidad física. Y esta es la corriente en el circuito eléctrico.

La composición de dicha cadena incluye una fuente de energía, consumidores de energía, es decir. carga y cables. Se dividen en dos variedades:

• No ramificado: la corriente que se mueve desde el generador hasta el consumidor de energía no cambia de valor. Por ejemplo, esto es iluminación, que incluye solo una bombilla.
• Ramificado - cadenas que tienen algunas ramas. La corriente, que se mueve desde la fuente, se divide y va a la carga a lo largo de varias ramas. Sin embargo, su significado cambia.

Un ejemplo es la iluminación que incluye un candelabro de varios brazos.

Una rama es uno o más componentes conectados en serie. El movimiento de corriente va desde un nodo con un alto voltaje a un nodo con un valor mínimo. En este caso, la corriente entrante en el nodo coincide con la corriente saliente.

Los circuitos pueden ser no lineales y lineales. Si en el primero hay uno o más elementos donde existe una dependencia de los valores de corriente y voltaje, entonces en el segundo las características de los elementos no tienen tal dependencia. Además, en circuitos caracterizados por corriente continua, su dirección no cambia, pero bajo la condición de corriente alterna, cambia teniendo en cuenta el parámetro de tiempo.

Características

La corriente alterna fluye a través de un circuito y cambia su dirección con la magnitud. Crea un campo magnético. Por lo tanto, a menudo se le llama corriente eléctrica alterna sinusoidal periódica. De acuerdo con la ley de una línea curva, su valor cambia después de un período de tiempo específico. Por eso se llama sinusoidal. Tiene su propia configuración.De los importantes, vale la pena especificar el período con frecuencia, amplitud y valor instantáneo.

El período es el tiempo durante el cual ocurre un cambio en la corriente eléctrica y luego se repite nuevamente. La frecuencia es un período por segundo. Se mide en hercios, kilohercios y milihercios.

Amplitud: valor máximo actual con voltaje y eficiencia de flujo durante un ciclo completo. Valor instantáneo: una corriente o voltaje alterno que ocurre en un tiempo específico.

Especificaciones de CA

para CA

Sin embargo, para un circuito de CA, se debe tener en cuenta el total, activo y reactivo, así como el factor de potencia (cosF). Discutimos todos estos conceptos con más detalle en este artículo.

Solo notamos que para encontrar la potencia total en una red monofásica para corriente y voltaje, debe multiplicarlos:

S = interfaz de usuario

El resultado se obtendrá en voltios-amperios, para determinar la potencia activa (vatios), debe multiplicar S por el coeficiente cosФ. Se puede encontrar en la documentación técnica del dispositivo.

P=UIcos

Para determinar la potencia reactiva (voltio-amperios reactivos), se usa senФ en lugar de cosФ.

Q=UIsen

O expresar a partir de esta expresión:

Y a partir de aquí calcular el valor deseado.

Tampoco es difícil encontrar la potencia en una red trifásica, para determinar S (total), use la fórmula de cálculo para corriente y voltaje de fase:

S=3U_F/_F

Y sabiendo Ulinear:

S=1.73*U_yoyo_yo

1.73 o la raíz de 3: este valor se usa para cálculos de circuitos trifásicos.

Entonces por analogía para encontrar P activo:

P=3U_F/_F*cosF=1.73*U_yoyo_yo*porque

La potencia reactiva se puede determinar:

Q=3U_F/_F*sinF=1.73*U_yoyo_yo*pecado

Esto termina la información teórica y pasamos a la práctica.

una.Calculadora de disipación de potencia y flujo de corriente en función de la resistencia y la tensión aplicada.

Demostración en tiempo real de la ley de Ohm.
Para referencia
En este ejemplo, puede aumentar el voltaje y la resistencia del circuito. Estos cambios en tiempo real cambiarán la cantidad de corriente que fluye en el circuito y la potencia disipada en la resistencia.
Si consideramos los sistemas de audio, debe recordar que el amplificador produce un voltaje determinado para una carga determinada (resistencia). La relación de estas dos cantidades determina la potencia.
El amplificador puede emitir una cantidad limitada de voltaje según la fuente de alimentación interna y la fuente de corriente. La potencia que el amplificador puede suministrar a una determinada carga (por ejemplo, 4 ohmios) también está exactamente limitada.
Para obtener más potencia, puede conectar una carga con una resistencia más baja (por ejemplo, 2 ohmios) al amplificador. Tenga en cuenta que al usar una carga con menos resistencia, digamos dos veces (era de 4 ohmios, se convirtió en 2 ohmios), la potencia también se duplicará (siempre que esta potencia pueda ser proporcionada por la fuente de alimentación interna y la fuente de corriente).
Si tomamos por ejemplo un amplificador mono con una potencia de 100 vatios en una carga de 4 ohmios, sabiendo que puede entregar un voltaje de no más de 20 voltios a la carga.
Si pones controles deslizantes en nuestra calculadora
Voltaje 20 voltios
Resistencia 4 ohmios
Obtendrás
Potencia 100 vatios
 
Si mueve el control deslizante de resistencia en 2 ohmios, verá que la potencia se duplica a 200 vatios.
En un ejemplo general, la fuente de corriente es una batería (no un amplificador de sonido), pero las dependencias de corriente, voltaje, resistencia y resistencia son las mismas en todos los circuitos.
 

Cálculo de circuitos eléctricos.

Todas las fórmulas utilizadas para calcular circuitos eléctricos se derivan unas de otras.

Relaciones de características eléctricas

Entonces, por ejemplo, de acuerdo con la fórmula de cálculo de potencia, puede calcular la intensidad actual si se conocen P y U.

Para saber qué corriente consumirá una plancha (1100 W) conectada a una red de 220 V, debe expresar la intensidad actual a partir de la fórmula de potencia:

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

Conociendo la resistencia calculada de la espiral de la estufa eléctrica, puede encontrar el dispositivo P. La potencia a través de la resistencia se encuentra mediante la fórmula:

P = U2/R.

Existen varios métodos que permiten resolver las tareas establecidas mediante el cálculo de varios parámetros de un circuito dado.

Métodos de cálculo de circuitos eléctricos.

El cálculo de potencia para circuitos de varios tipos de corriente ayuda a evaluar correctamente el estado de las líneas eléctricas. Los dispositivos domésticos e industriales, seleccionados de acuerdo con los parámetros dados Pnom y S, funcionarán de manera confiable y soportarán cargas máximas durante años.

Cómo ahorrar dinero

La instalación de un medidor de dos tarifas ahorra costos de calefacción de electricidad. Las tarifas de Moscú para apartamentos y casas equipados con instalaciones de calefacción eléctrica estacionaria distinguen entre dos costos:

1. 4.65 r de 7:00 a 23:00.
2. 1.26 r de 23:00 a 7:00.

Luego gastará, sujeto a operación las 24 horas, 9 kW de una caldera eléctrica encendida para un tercio de la potencia:

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

La diferencia en el consumo diario es de 80 rublos. En un mes ahorrará 2400 rublos. Lo que justifica la instalación de un contador de dos tarifas.

La segunda forma de ahorrar dinero al usar un medidor de dos tarifas es usar dispositivos de control automático para electrodomésticos. Consiste en asignar el consumo máximo de una caldera eléctrica, caldera y otras cosas por la noche, entonces la mayor parte de la electricidad se cobrará a 1,26 y no a 4,65. Mientras está en el trabajo, la caldera puede apagarse por completo o funcionar en modo de bajo consumo de energía, por ejemplo, al 10% de la potencia. Para automatizar el funcionamiento de la caldera eléctrica, puede utilizar termostatos digitales programables o calderas con capacidad de programar.

En conclusión, me gustaría señalar que calentar una casa con electricidad es un método bastante costoso, independientemente del método específico, ya sea una caldera eléctrica, un convector u otro calentador eléctrico. Acuden a él solo en los casos en que no hay forma de conectarse al gas. Además de los costes de funcionamiento de una caldera eléctrica, te enfrentarás a los costes iniciales de dar de alta una entrada trifásica de electricidad.

Las tareas principales son:

• ejecución de un paquete de documentos, incluyendo especificaciones técnicas, proyecto eléctrico, etc.;
• organización de puesta a tierra;
• el costo de un cable para conectar una casa y cablear un nuevo cableado;
• instalación de mostrador.

Además, se le puede negar una entrada trifásica y un aumento de potencia si no existe tal posibilidad técnica en su área, cuando las subestaciones transformadoras ya están operando al límite. La elección del tipo de caldera y calefacción depende no solo de sus deseos, sino también de las capacidades de la infraestructura.

Esto concluye nuestro breve artículo. Esperamos que ahora te haya quedado claro cuál es el consumo real de electricidad de una caldera eléctrica y cómo puedes reducir el coste de calentar una casa con electricidad.

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Cambio de resistencia:

En el siguiente diagrama, puede ver la diferencia de resistencia entre los sistemas representados en el lado derecho e izquierdo de la figura. La resistencia a la presión del agua en el grifo es contrarrestada por la válvula, dependiendo del grado de apertura de la válvula, la resistencia cambia.

La resistencia en un conductor se muestra como un estrechamiento del conductor, cuanto más estrecho es el conductor, más se opone al paso de la corriente.

Puede notar que el voltaje y la presión del agua son los mismos en el lado derecho e izquierdo del circuito.

Necesitas prestar atención al hecho más importante. Dependiendo de la resistencia, la corriente aumenta y disminuye.

Dependiendo de la resistencia, la corriente aumenta y disminuye.

A la izquierda, con la válvula totalmente abierta, vemos el mayor caudal de agua. Y a la resistencia más baja, vemos el mayor flujo de electrones (amperaje) en el conductor.

A la derecha, la válvula está mucho más cerrada y el flujo de agua también se ha vuelto mucho más grande.

El estrechamiento del conductor también se redujo a la mitad, lo que significa que la resistencia al flujo de corriente se duplicó. Como podemos ver, dos veces menos electrones fluyen a través del conductor debido a la alta resistencia.

Para referencia

Tenga en cuenta que el estrechamiento del conductor que se muestra en el diagrama solo se usa como ejemplo de resistencia al flujo de corriente. En condiciones reales, el estrechamiento del conductor no afecta mucho la corriente que fluye.

Los semiconductores y los dieléctricos pueden proporcionar una resistencia mucho mayor.

El conductor cónico en el diagrama se muestra solo como un ejemplo, para comprender la esencia del proceso en curso.La fórmula de la ley de Ohm es la dependencia de la resistencia y la intensidad de la corriente.

I=E/R
Como puede ver en la fórmula, la fuerza actual es inversamente proporcional a la resistencia del circuito.

Más resistencia = menos corriente
 

* siempre que la tensión sea constante.
 

Usando fórmulas

Este ángulo caracteriza el cambio de fase en circuitos U variables que contienen elementos inductivos y capacitivos. Para calcular los componentes activos y reactivos, se utilizan funciones trigonométricas, que se utilizan en fórmulas. Antes de calcular el resultado usando estas fórmulas, es necesario, usando calculadoras o tablas de Bradis, determinar sen φ y cos φ. Después de eso, de acuerdo con las fórmulas

Calcularé el parámetro deseado del circuito eléctrico. Pero hay que tener en cuenta que cada uno de los parámetros calculados según estas fórmulas, debido a que U, que cambia constantemente según las leyes de las oscilaciones armónicas, puede tomar un valor instantáneo, cuadrático medio o intermedio. . Las tres fórmulas que se muestran arriba son válidas para valores rms de corriente y U. Cada uno de los otros dos valores es el resultado de un procedimiento de cálculo utilizando una fórmula diferente que tiene en cuenta el paso del tiempo t:

Pero esto no es todos los matices. Por ejemplo, para líneas eléctricas, se utilizan fórmulas que incluyen procesos de onda. Y se ven diferentes. Pero esa es una historia completamente diferente...

para CA

Sin embargo, para un circuito de CA, se debe tener en cuenta el total, activo y reactivo, así como el factor de potencia (cosF). Discutimos todos estos conceptos con más detalle en este artículo.

Solo notamos que para encontrar la potencia total en una red monofásica para corriente y voltaje, debe multiplicarlos:

S = interfaz de usuario

El resultado se obtendrá en voltios-amperios, para determinar la potencia activa (vatios), debe multiplicar S por el coeficiente cosФ.Se puede encontrar en la documentación técnica del dispositivo.

P=UIcos

Para determinar la potencia reactiva (voltio-amperios reactivos), se usa senФ en lugar de cosФ.

Q=UIsen

O expresar a partir de esta expresión:

Y a partir de aquí calcular el valor deseado.

Tampoco es difícil encontrar la potencia en una red trifásica, para determinar S (total), use la fórmula de cálculo para corriente y voltaje de fase:

Y sabiendo Ulinear:

1.73 o la raíz de 3: este valor se usa para cálculos de circuitos trifásicos.

Entonces por analogía para encontrar P activo:

La potencia reactiva se puede determinar:

Esto termina la información teórica y pasamos a la práctica.

Preguntas sobre el trabajo y la energía eléctrica.

Las preguntas teóricas para el trabajo y la potencia de la corriente eléctrica pueden ser las siguientes:

1. ¿Cuál es la cantidad física de trabajo de la corriente eléctrica? (La respuesta se da en nuestro artículo anterior).
2. ¿Qué es la energía eléctrica? (Respuesta dada arriba).
3. Defina la ley de Joule-Lenz. Respuesta: El trabajo de una corriente eléctrica que fluye a través de un conductor fijo con resistencia R se convierte en calor en el conductor.
4. ¿Cómo se mide el trabajo de la corriente? (Respuesta arriba).
5. ¿Cómo se mide la potencia? (Respuesta arriba).

Esta es una lista de muestra de preguntas. La esencia de las cuestiones teóricas en física es siempre la misma: verificar la comprensión de los procesos físicos, la dependencia de una cantidad de otra, el conocimiento de las fórmulas y unidades de medida adoptadas en el sistema internacional SI.

Información interesante sobre el tema.

En la producción se utiliza un esquema de suministro de energía trifásico. El voltaje total de dicha red es de 380 V. Además, dicho cableado se instala en edificios de varios pisos y luego se distribuye entre los apartamentos. Pero hay un matiz que afecta el voltaje final en la red: conectar el núcleo bajo voltaje da como resultado 220 V.La trifásica, a diferencia de la monofásica, no da distorsiones al conectar equipos de potencia, ya que la carga se distribuye en el blindaje. Pero para llevar una red trifásica a una casa privada, se requiere un permiso especial, por lo tanto, un esquema con dos núcleos está muy extendido, uno de los cuales es cero.

Normas de alimentación de CA

El voltaje y la potencia son lo que toda persona que vive en un apartamento o en una casa privada necesita saber. El voltaje de CA estándar en un apartamento y una casa privada se expresa en la cantidad de 220 y 380 vatios. En cuanto a la determinación de la medida cuantitativa de la fuerza de la energía eléctrica, es necesario agregar la corriente eléctrica al voltaje o medir el indicador requerido con un vatímetro. Al mismo tiempo, para realizar mediciones con el último dispositivo, debe usar sondas y programas especiales.

¿Qué es la alimentación de CA?

La potencia de CA está determinada por la relación de la cantidad de corriente con el tiempo, que produce trabajo en un tiempo determinado. Un usuario común utiliza el indicador de potencia que le transmite el proveedor de energía eléctrica. Como regla, es igual a 5-12 kilovatios. Estas cifras son suficientes para garantizar la operatividad de los equipos eléctricos domésticos necesarios.

Este indicador depende de qué condiciones externas para el suministro de energía a la casa, qué dispositivos limitadores de corriente (dispositivos automáticos o semiautomáticos) están instalados que regulan el momento en que los tanques de energía llegan a la fuente del consumidor. Esto se hace en diferentes niveles, desde el cuadro eléctrico de la vivienda hasta la unidad central de distribución eléctrica.

Normas de potencia en la red de CA

Método de conversión de circuito eléctrico.

¿Cómo determinar la intensidad de la corriente en circuitos individuales de circuitos complejos? Para resolver problemas prácticos, no siempre es necesario aclarar los parámetros eléctricos de cada elemento. Para simplificar los cálculos, se utilizan técnicas especiales de conversión.

Cálculo de un circuito con una fuente de alimentación.

Para una conexión en serie, se utiliza la suma de las resistencias eléctricas consideradas en el ejemplo:

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

La corriente de bucle es la misma en cualquier punto del circuito. Puede verificarlo en el descanso de la sección de control con un multímetro. Sin embargo, en cada elemento individual (con diferentes clasificaciones), el dispositivo mostrará un voltaje diferente. Por Segunda ley de Kirchhoff puede refinar el resultado del cálculo:

E = Ur1 + Ur2 + Urna.

Conexión en paralelo de resistencias, circuitos y formulas para calculos

En esta variante, en pleno acuerdo con el primer postulado de Kirchhoff, las corrientes se separan y combinan en los nodos de entrada y salida. La dirección que se muestra en el diagrama se elige teniendo en cuenta la polaridad de la batería conectada. De acuerdo con los principios discutidos anteriormente, se conserva la definición básica de igualdad de voltaje en componentes individuales del circuito.

El siguiente ejemplo demuestra cómo encontrar la corriente en ramas individuales. Para el cálculo se tomaron los siguientes valores iniciales:

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

El siguiente algoritmo determinará las características del circuito:

fórmula básica para tres elementos:

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

• sustituyendo los datos, calcule Rtot = 10 * 20 * 15 / (10 * 20 + 20 * 15 + 10 * 15) = 3000 / (200 + 300 + 150) = 4.615 ohmios;
• Yo \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.

Como en el ejemplo anterior, se recomienda comprobar el resultado del cálculo.Al conectar componentes en paralelo, se debe observar la igualdad de las corrientes de entrada y el valor total:

Yo \u003d 1.2 + 0.6 + 0.8 \u003d 2.6 A.

Si se utiliza una señal de fuente sinusoidal, los cálculos se vuelven más complicados. Cuando se conecta un transformador a una toma monofásica de 220V, habrá que tener en cuenta las pérdidas (fugas) en modo reposo. En este caso, las características inductivas de los devanados y el coeficiente de acoplamiento (transformación) son esenciales. La resistencia eléctrica (XL) depende de los siguientes parámetros:

• frecuencia de la señal (f);
• inductancia (L).

Calcular XL por la fórmula:

XL \u003d 2π * f * L.

Para encontrar la resistencia de una carga capacitiva, la expresión es adecuada:

Xc \u003d 1 / 2π * f * C.

No debe olvidarse que en circuitos con componentes reactivos, las fases de corriente y voltaje se desplazan.

Cálculo de un circuito eléctrico extenso con múltiples fuentes de alimentación

Usando los principios considerados, se calculan las características de los circuitos complejos. A continuación se muestra cómo encontrar la corriente en un circuito cuando hay dos fuentes:

• designar componentes y parámetros básicos en todos los circuitos;
• hacer ecuaciones para nodos individuales: a) I1-I2-I3=0, b) I2-I4+I5=0, c) I4-I5+I6=0;
• de acuerdo con el segundo postulado de Kirchhoff, se pueden escribir las siguientes expresiones para los contornos: 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;
• comprobar: d) I3+I6-I1=0, lazo exterior E1-E2=I1*(r01+R1)+I2*R2-I5*(R02+R5+R6)+I6*R7.

Diagrama explicativo para el cálculo con dos fuentes

Cálculo de corriente para una red monofásica

La corriente se mide en amperios. Para calcular la potencia y el voltaje se utiliza la fórmula I = P/U, donde P es la potencia o carga eléctrica total, medida en vatios.Este parámetro debe ingresarse en el pasaporte técnico del dispositivo. U - representa el voltaje de la red calculada, medido en voltios.

La relación entre corriente y voltaje es claramente visible en la tabla:

Electrodomésticos y equipos	Consumo de energía (kW)	Corriente (A)
Lavadoras	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Estufas eléctricas estacionarias	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
microondas	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Lavaplatos	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Frigoríficos, congeladores	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Suelo radiante eléctrico	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Picadora de carne eléctrica	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Hervidor eléctrico	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Así, la relación entre la potencia y la intensidad de la corriente permite realizar cálculos preliminares de cargas en una red monofásica. La tabla de cálculo lo ayudará a elegir la sección de cable requerida, según los parámetros.

Diámetros del núcleo del conductor (mm)	Sección transversal del conductor (mm2)	Conductores de cobre	Conductores de aluminio
Corriente (A)	Potencia, kWt)	Fuerza (A)	Potencia, 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

Conclusión

Como ves, encontrar la potencia de un circuito o de su sección no es nada difícil, tanto si hablamos de una constante como de un cambio. Es más importante determinar correctamente la resistencia total, la corriente y el voltaje

Por cierto, este conocimiento ya es suficiente para determinar correctamente los parámetros del circuito y seleccionar los elementos: cuántos vatios para seleccionar resistencias, secciones transversales de cables y transformadores. Además, tenga cuidado al calcular S total al calcular la expresión radical. Solo vale la pena agregar que cuando pagamos las facturas de servicios públicos, pagamos por kilovatios-hora o kWh, que equivalen a la cantidad de energía consumida durante un período de tiempo. Por ejemplo, si conectó un calentador de 2 kilovatios durante media hora, el medidor aumentará 1 kW / h, y durante una hora, 2 kW / h, y así sucesivamente por analogía.

Finalmente, recomendamos ver un video útil sobre el tema del artículo:

Lea también:

• Cómo determinar el consumo de energía de los electrodomésticos
• Cómo calcular secciones de cable
• Marcado de resistencias para potencia y resistencia.

Resumen de la lección

En esta lección, consideramos varias tareas para la resistencia mixta de conductores, así como para el cálculo de circuitos eléctricos.