Formula za izračun napetosti skozi tok in odpornost

Pri načrtovanju vezij različnih naprav morajo radijski amaterji natančno izračune s pomočjo merilnih instrumentov in formul. V elektrotehniki se za izračun količin električne energije uporabljajo formule (formule za napetost, odpornost, tok in tako naprej).

Splošne informacije o električnem toku

Električni tok je proces gibanja nabitih delcev (prostih elektronov), ki ima usmerjevalni vektor. Delci se gibljejo pod vplivom moči električnega polja, ki ima vektorsko smer. To polje opravlja delo pri premikanju teh delcev. Sila toka, napetosti in odpornosti vpliva na delovanje električnega polja.

Fizični smisel

S fizičnimi pomeni se razume trenutno delovanje na spletni strani, ki je v korelaciji z vrednostjo napolnjenosti. Pozitivni naboj se premika iz ene točke z enim potencialom v drugega, potencial na tej točki pa se razlikuje od prejšnjega. Posledično se pojavi potencialna razlika, imenovana napetost ali EMF (elektromotorna sila).

Da bi v celoti razumeli ta fizični proces in ugotovili fizični pomen stresa, je potrebno analogo pripraviti na cev. Recimo, da je cev napolnjena z vodo, in na njej je privijačena pipka za dotok vode. Ta cev je opremljena tudi z žerjavom, ki napolni vodo z močno črpalko.

Da bi dokazali analogijo, morate popolnoma odpreti pipo, voda začne izliti in lahko sklepate, da je malo pritiska. V drugem primeru odtočna petelina ni popolnoma odprta in voda s pomočjo črpalke zbira. Cev povzroči povečanje tlaka in tlaka. Tlačna črpalka je v tem primeru električna poljska jakost.

Elektrika, če ni pod nadzorom in ne zavedajo škodljivih učinkov na človeško telo je sposoben ustvariti različne težave, od kurilnih naprav in požarov, in se konča z grožnjo za življenje in zdravje ljudi. Varnost je zelo pomembno na vseh področjih.

Odporen učinek na človeka

Električna energija je zelo nevarna in je vzrok nesreč. Radioamaterji so pogosto izpostavljeni tveganju električnega udara. Nekateri radijski amaterji poskušajo poudariti prste in zanemarjati varnostne tehnike. Večina jih obravnava življenjsko ogrožujočo napetost 500 V, 110 in 220 - ne škoduje zdravju. Vplivi pri nizkih močeh tokovnih virov (nizkoenergetski močnostni transformator, kondenzator) po njihovem mnenju niso nevarni.

Glede na varnostne ukrepe pri delu z električno energijo se napačne, vendar je na to vprašanje še ena stran: telo vsake osebe je posamezno, ima različne parametre. Iz te izjave sledi, da so smrtonosne lastnosti električne energije (napetosti in toka) posamezne za vsako osebo. Eden lahko doseže 36 V, drugi pa ne prodre in 220 V.

Akcijski električne energije v človeškem telesu, je odvisno od več dejavnikov: moč in pogostost, čas in pot skozi telesa, telesa ali dela telesa odpornosti, skozi katerega teče tok.

Raziskovalci so ugotovili, da je obseg smrtonosnega toka, ki prizadene srce, več kot 100 mA. Toki od 50 mA do 100 mA povzročijo izgubo zavesti med kratkim dotikom na površino, ki izvaja tok. Toki do 50 mA lahko povzročijo poškodbe, na primer padanje z lestve, sproščanje prevodnika iz roke itd.

Vpliv na faktor poraz še vedno ima odpor človeškega telesa. Odpornost za vsakega posameznika je težko določiti in njeno območje je od 30 kOhm do 200 kOhm. Ta vrednost je odvisna od različnih dejavnikov: debeline kože, vlažnosti telesa in okolja, utrujenosti, nevro-čustvenega stanja, bolezni in drugih dejavnikov. Odpornost se močno zmanjša z visoko vlažnostjo in dela na vlažnih območjih.

Napetost Izračun formule nevarni za življenje, ob predpostavki, da je RCH = 2K Ohm in I = 60 mA na naslednji način: U = I * R = 0,06 * 2000 = 120 V. V tem primeru nevarne napetosti mogoče šteti 120 V ali več.

Pogostost toka je še ena nevarna lastnost z škodljivim učinkom. Ker se pogostost poveča, se nevarnost zmanjša v neposrednem razmerju. Tok ima tudi toplotni učinek, zato je nemogoče upoštevati visokofrekvenčne tokove kot varne.

Poškodbe zaradi električne energije imenujemo električni poškodbe. Vsaka od njih nosi manjšo ali večjo nevarnost. Najnevarnejše so poškodbe, ki jih prejmemo od električnega loka, ki ima visoko temperaturo od 5 do 12 tisoč Celzij. Vrste električnih poškodb:

1. Električni opekline se pojavijo, ko toplota vpliva na tkiva človeškega telesa, skozi katerega teče tok.
2. Ponesrečena območja na koži nastanejo, ko so v neposrednem stiku s tekočim delom prevodnika. Zadevno območje pridobi sivo ali svetlo sivo barvo.
3. Metalizacija kože - impregnacija kože s kovinskimi delci v primeru kratkega stika ali varjenja.
4. Mehanska poškodba - spontani mišični krči, ki povzroči padec. Pri padcu nastanejo zlomi, poškodbe sklepnih dislokacij itd.
5. Electroophthalmia - vnetje sluznice oči, ko je izpostavljeno sevanju z električnim lokom.

Obstaja še ena vrsta poraz - električni šok. Ta vrsta poraza lahko razdelimo na 5 skupin: brez izgube zavesti, z izgubo zavesti, povezano s kršenjem srčne aktivnosti ali brez njega, s klinično smrtjo in električnim šokom.

Merske enote

Delo električnega polja na prenosu polnjenja se meri v J (Joule), polni v Cl (obesek). Tu, kot je označena napetost ali merska enota: razmerje teh vrednosti (za gibanje v J do električnega naboja v Cl) in je potencialno razliko, merjeno v voltih (V) in je označen s U. možna razlika je:

1. Spremenljivka (amplituda in polarnost se spreminjata s časom, odvisno od karakteristične frekvence).
2. Konstanta (konstantna vrednost amplitude in polarnosti je konstantna vrednost).

In tudi merske enote imajo predpono, na primer kV (Kilovolt = 1000V) in MV (megavolt = 1000000V). Obstajajo zelo nizke vrednosti, npr. MV (millivolt = 0,001V).

AC in DC tokokrogi

V DC in AC vezjih, U ima različne lastnosti in daje druge učinke na vodnike. Za konstantno napetost obstajajo zakoni za izračun njegovih lastnosti, vendar so za spremenljive metode izračunavanja kazalnikov bistveno drugačne. Podrobneje bomo analizirali vse razlike in podobnosti.

Izračun in analiza verig se izvaja z uporabo Ohmovega zakona: je skupni tok neposredno sorazmeren z napetostjo in je obratno sorazmeren vsoti odpornosti vezja in vira energije.

Posledica zakona je, da je zanemarjena notranja upornost vira električne energije: tok vezja je neposredno sorazmeren z EMF in obratno sorazmeren z odpornostjo tega odseka.

Snemanje Ohmov zakon, katerega napetost sledi formula, tok in upornost: I = U / (RVN + RT), kjer sem - jakost toka, U - EMF Rts - odpornost vezje, RVN - odpornost notranji vir napajanja.

Formula toka skozi upor in napetost: I = U / Rc.

Formula za napetost električnega toka: U = I * Rc.

Za izračun moči moramo U pomnožiti z I: P = U * I = U * U / R, kjer je P moč.

Spremenljiva enofazna napetost

V tokokrogih za izmenični tok se pojavijo popolnoma drugi pojavi in ​​procesi, za njih veljajo drugi zakoni. Obstajajo takšne osnovne vrste:

1. Trenutne (potencialna razlika v določenem časovnem intervalu: u = u (t)).
2. Vrh vrednost (maksimalno vrednoteno vrednost U takrat: u (t) = UM * sin (wt + f), kjer W pomeni - kotno frekvenco, t - in v določenem časovnem F - začetna faza kota napetosti).
3. Povprečna vrednost (za sinusoid je nič).
4. RMS - Uq (U za celotno obdobje nihanja in sinusoide je v tej obliki: Uq = 0707 * Um).
5. Povprečna popravljena je Uv (povprečna vrednost modula U: Um je približno enaka 0,9 * Uq).

Povezave 3-fazni tok razlikujemo dve vrsti napetosti: linearna (faza-faza) in fazo (faza proti nič). Pri povezavi v verigi "trikotnika" sta faza in linearna U enaka. V primeru povezave z zvezdico je faza ena 1,732050808 krat manjša od linearne.

Priporočila za izbiro naprave

Za izračune je potrebno izmeriti vrednosti vrednosti električne energije. Obstajajo posebne naprave, ki pomagajo narediti natančne izračune. Za merjenje potencialne razlike se uporablja voltmeter.

Voltmeter (volt - merska enota EMF, merilnik - I merilo) je naprava za merjenje EMF v vezju, ki je vzporedno povezana z območjem, na katerem je treba meriti.

V določenem primeru je treba uporabiti to ali drugo napravo. Za natančnejše izračune so kupljene naprave z visoko natančnostjo. Klasifikacija voltmetrov:

1. Princip delovanja: elektromehanski (stikalni) in elektronski.
2. Namen: DC in AC, impulz, selektiven in univerzalen.
3. Oblikovanje: plošča, prenosna in stacionarna.

Analogni elektromehanski voltmeter ima velike merilne napake v visoko odpornih tokokrogih, vendar se je izkazalo za nizko ohmsko vezje in možnost modernizacije (povečanje merilnih vrednosti U zaradi dodatnega upora).

Usmerjevalni voltmeter ima višji razred točnosti. Sestavljen je iz samega merilnega sistema (ima občutljivost na enosmerni tok) in napravo za usmernik. Zaradi velikih napak niso zelo razširjeni in se uporabljajo kot signalne naprave (približna vrednost U).

Digitalni voltmetri Uporabljajo se v kombiniranih instrumentih - multimetri. Napajalne napetosti na sponkah (sonde) naprave pretvorimo v signal z analogno-digitalni pretvornik (ADC). Na digitalnem zaslonu se prikaže zaslon. Ta vrsta naprav je bila široko uporabljena zaradi svoje visoke natančnosti in vsestranskosti.

Pulzni voltmeter To je potrebno uporabiti pri merjenju amplitude impulznih signalov in posameznih impulzov.

Glavna uporaba fazno občutljivih voltmetrov je merjenje kvadraturnih komponent kompleksne napetosti (prisotnost namišljenih in realnih delov) primarnega harmonika. Ponavadi so opremljeni z dvema indikatorjema za identifikacijo imaginarnih in dejanskih delov. Veliko jih uporabljajo pri merjenju AFC (amplitudno-fazne karakteristike) za izbiro delov in nastavitev ojačevalnikov.

Za merjenje nazivne napetosti se uporabljajo voltmetri podskupine B2 (voltmetri za konstantno napetost) in B7 (univerzalni).

Za določitev AC napetosti je potrebno uporabljati naprave iz podskupine B3 ali univerzalnega tipa (B7). Vendar pa se pogosto v teh voltmetrih uporabljajo posebni pretvorniki iz izmenične napetosti na konstantno.

B3 in B7 se izračunata samo za določanje srednje-kvadratne harmonične napetosti. V teh električnih merilnih instrumentih je mogoče uporabiti detektorje (pretvornike): vrh, usmernik in kvadratni. Najboljša možnost je voltmeter na kvadratnem detektorju, izmerjena vrednost pa se izvede neposredno brez kakršnihkoli pretvorb. Merilni instrumenti na detektorju vrha in usmernika ponovno izračunajo vrednosti, s čimer zmanjšajo natančnost meritev. Za merjenje periodične neharmonske napetosti izberite kvadratni detektor voltmetra.

Na ta način, izračunavanje stresa igra pomembno vlogo pri elektrotehniki. Izračuni za spremenljivih in stalnih tokokrogov električnih zelo razlikujejo, pri čemer je treba najprej ugotoviti, trenutni tip in nato izvesti izračune. Tudi pri delu z elektriko je potrebno upoštevati varnostne ukrepe. Konec koncev, njegove glavne določbe temeljijo na grenkih izkušnjah človeštva.