22.11.2024
Разное

Как узнать мощность тэна зная сопротивление и напряжение: Как узнать амперы зная мощность и напряжение — советы электрика

alexxlabАвтор: alexxlab

Содержание

Как прозванивать тэн мультиметром

 

В первую очередь поиск причины неисправности необходимо начинать с проверки на утечку тока. Обычно, если такое происходит, сразу при включении в сеть срабатывает УЗО или дифференциальный выключатель и линия обесточивается.

Поиск утечки выполняется в следующим образом:

1. Отключаем проверяемый электроприбор из розетки;

2. Разбираем его, чтобы получить доступ к клеммам электронагревателя;

3. Включаем на мультиметре режим прозвонки и вставляем щупы в разъемы «COM» и «VMa»;

4. Прозваниваем сперва один контакт на корпус устройства, затем другой;

5. Возможные результаты:

     — Есть сигнал, на дисплее показатель близкий к «0» – ТЭН неисправен;

     — Нет сигнала, на дисплее «1» – утечки нет;

К сожалению, прозвонив таким образом, вы не всегда сможете обнаружить пробой. Довольно часто, выявляет это только специализированный тестер – мегаомметр, который проверяет цепи высоким напряжением. Мелкие повреждения изоляции выявляются только так. Мультиметр поймает лишь явные дефекты, например, когда фазный проводник касается нулевого.

Нередко, утечку поможет выявить замер на включённом ТЭНе. Но я не советую этого делать, если вы не уверены в своих навыках работы с электрооборудованием на все 100%.

Если вы обнаружили утечку, связь между одним из контактов и корпусом – нужно искать место пробоя. Я советую отсоединить питающие провода от электронагревателя и сделать замер без них. Тогда вы поймёте, виноват нагревательный элемент или другие элементы цепи питания.

Если же проблема не обнаружена, продолжаем диагностику:

Следующим важным этапом испытания работоспособности ТЭНа, является его прозвонка, для выявления двух основных неисправностей:

     1. Обрыв нагревателя – токопроводящей нити, стержня или спирали внутри корпуса;

     2. Короткое замыкание между его клеммами;

Пошаговая инструкция, которая поможет вам прозвонить ТЭН включает следующие действия:

1. Электроприбор отключается от сети;

2. Разбирается для доступа к контактам ТЭНа;

3. Отключаются питающие провода от нагревателя;

4. На мультиметре выбирается режим прозвонки, щупы устанавливаются в соответствующие разъемы «COM» и «VMa»;

5. Касаемся щупами выходных шпилек электронагревателя, каждый своей шпильки;

6. Возможные результаты:

     — Нет сигнала – внутренний токопроводящий нагревающийся стержень, спираль или нить повреждены;

     — Есть сигнал – ТЭН не поврежден, но всё еще возможно КЗ между его контактами, об этом обычно говорят близкие к нулю показатели на экране, в любом случае рекомендуется проверить сопротивление;

Если при прозвонке на дисплее будет «1» и звука зуеммера не последует – устройство повреждено, разрушен, разорван токопроводящий элемент. Именно он нагревается при включении. Чинить его нецелесообразно, обычно он просто меняется на новый.

Если же цепь прозванивается, сигнал идёт, а на дисплей отражает показатели отличные от «1» значит она целая.

Но радоваться рано, всё еще есть вероятность, что трубчатый электронагреватель неисправен, необходимо определить один из основных его показателей – внутреннее электрическое сопротивление.

Последним этапом проверки мультиметром трубчатых электронагревателей бытовой техники, будь то утюг, чайник, водонагреватель или стиральная машина, является измерение сопротивления. Только после этого вы наверняка решите является ли ТЭН причиной неисправности бытовой техники или нет.

1. Обесточиваем электроприбор — выключаем из розетки

2. Разбираем, чтобы добраться до контактов

3. Отключаем от его контактов провода (обязательно необходимо прозвонить на утечку – описано выше)

4. Выставляем на мультиметре режим проверки сопротивления (для бытового оборудования достаточно диапазона до 100 Ом)

5. Подсоединяем щупы мультиметра к контактным стержням или клеммам ТЭНа, каждый к своему

6. Возможные результаты:

     — «1», ТЭН неисправен, обрыв внутреннего токопроводящего стержня, пружины или нити.

     — «0» или близкое к этому значение, говорит о коротком замыкании  внутри ТЭНа. Электрический ток не проходит через весь нагреватель как положено, а протекает напрямую между контактами, например, через проводник с малым сопротивлением (через материал трубки, наполнитель, воду и т.д.)

     — Показывает какую-то величину отличную от «0» и «1». Это и есть значение внутреннего электрического сопротивления ТЭН, значит он исправен. Осталось определить его мощность, достаточно ли её для нагрева.

Как видите, замер внутреннего удельного сопротивления трубчатого электронагревателя практически точь в точь соответствует режиму прозвонки. А почему это так и какая между ними разница, обязательно прочитайте в нашей статье – «Как прозванивать мультиметром».

Измерив сопротивления, можно определить реальную мощность трубчатого электронагревателя и понять, соответствует ли она заявленной для прибора и достаточна ли для нагрева.

Для определения мощности, мы воспользуемся законом Ома, следующей формулой:

P=U2/R, Вт, где P – Мощность, Ватт; U – напряжение питающей сети, Вольт; R – Внутреннее электрическое сопротивление, Ом;

Пример расчета

Так, например, при измерении вы получили результат 20 Ом. Подставив в формулу, вычисляем:

P, ВтМощность ТЭНа = 2202В напряжение бытовой сети в квадрате / 20 Омсопротивление ТЭНа = 2 420 Вт

Соответственно, мощность ТЭН, который мы испытывали, 2420 Вт, что полностью соответствует заявленному показателю в паспорте. А учитывая то, что все остальные тесты он прошёл успешно, значит проблема не в нём и нужно искать дальше, например прозвонить электрические цепи или замерить напряжение в розетке.

Если же мультиметр покажет результат 100 Ом, то мощность будет всего порядка 500Вт. Этого естественно недостаточно для штатной работы и полноценного нагрева воды.

Увеличение сопротивления может быть вызвано разными процессами: уменьшением сечения проводника, окислением или загрязнением контактов и т.д. В любом случае, такой замер даст вам нужную информацию для дальнейшего поиска причин.

Как видите, проверить работу ТЭНа достаточно просто, для этого вам нужен лишь мультиметр и немого свободного времени. Многие проблемы выявит простая прозвонка, а если она не помогла, то замеры параметров сопротивления нагревательного устройства.

А Если вы столкнулись с какой-то проблемой, не описанной здесь, хотите что-то добавить или нашли ошибку – пишите в комментариях, это будет полезно многим.

Как узнать мощность спирали по сопротивлению — MOREREMONTA

Оптимальным источником энергии, для нагрева испарительной емкости, является квартирная электрическая сеть, напряжением 220 В. Можно просто использовать для этих целей бытовую электроплиту. Но, при нагреве на электроплите, много энергии расходуется на бесполезный нагрев самой плиты, а также излучается во внешнюю среду, от нагревательного элемента, не совершая при этом, полезной работы. Эта, понапрасну затрачиваемая энергия, может достигать приличных значений — до 30-50 %, от общей затраченной мощности на нагрев куба. Поэтому использование обычных электроплит, является нерациональным с точки зрения экономии. Ведь за каждый лишний киловатт энергии, приходится платить. Наиболее эффективно использовать врезанные в испарительную емкость эл. ТЭНы. При таком исполнении, вся энергия расходуется только на нагрев куба + излучение от его стенок вовне. Стенки куба, для уменьшения тепловых потерь, необходимо теплоизолировать. Ведь затраты на излучение тепла, от стенок самого куба могут так же, составлять до 20 и более процентов, от всей затрачиваемой мощности, в зависимости от его размеров. Для использования в качестве нагревательных элементов врезанных в емкость, вполне подходят ТЭНы, от бытовых эл. чайников, или другие подходящие по размерам. Мощность таких ТЭНов, бывает разная. Наиболее часто применяются ТЭНы с выбитой на корпусе мощностью 1.0 кВт и 1.25 кВт. Но есть и другие.

Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева куба и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева, можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.

Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры при перегонке и ректификации. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.

Последовательное соединение 2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.

Рассчитать можно по следующей формуле.

Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.

Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.

Записывается она так: I = P / U.

Где I — сила тока в амперах.

P — мощность в ваттах.

U — напряжение в вольтах.

При подсчете нужно мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в ватты.

1,25 кВт = 1250Вт. Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.

I = 1250Вт / 220 = 5,681 А

Далее зная силу тока подсчитываем сопротивление ТЭНа, по следующей формуле.

R = U / I, где

R — сопротивление в Омах

U — напряжение в вольтах

I — сила тока в амперах

Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.

R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.

Далее подсчитываем общее сопротивление всех последовательно соединенных ТЭНов. Общее сопротивление равно сумме всех сопротивлений, соединенных последовательно ТЭНов

Rобщ = R1+ R2 + R3 и т.д.

Таким образом, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное 77,45 Ом. Теперь нетрудно подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭНами.

P = U 2 / R где,

P — мощность в ваттах

U 2 — напряжение в квадрате, в вольтах

R — общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов

P = 624,919 Вт, округляем до значения 625 Вт.

Далее при необходимости можно подсчитать мощность любого количества последовательно соединенных ТЭНов, или ориентироваться на таблицу.

В таблице 1.1 приведены значения для последовательного соединения ТЭНов.

Кол-во ТЭНМощность (Вт)Сопротивление (Ом)Напряжение (В)Сила тока (А)
11250,00038,7252205,68
Последовательное соединение
26252 ТЭН = 77,452202,84
34163 ТЭН =1 16,1752201,89
43124 ТЭН=154,92201,42
52505 ТЭН=193,6252201,13
62086 ТЭН=232,352200,94
71787 ТЭН=271,0752200,81
81568 ТЭН=309,82200,71

В таблице 1. 2 приведены значения для параллельного соединения ТЭНов.

Кол-во ТЭНМощность (Вт)Сопротивление (Ом)Напряжение (В)Сила тока (А)
Параллельное соединение
225002 ТЭН=19,362522011,36
337503 ТЭН=12,908322017,04
450004 ТЭН=9,6812522022,72
562505 ТЭН=7,745022028,40
675006 ТЭН=6,4541522034,08
787507 ТЭН=5,532122039,76
8100008 ТЭН=4,84022045,45

Еще один немаловажный плюс, который дает последовательное соединение ТЭНов, это уменьшенный в несколько раз протекающий через них ток, и соответственно малый нагрев корпуса нагревательного элемента, тем самым не допускается пригорание браги во время перегонки и не привносит неприятного дополнительного вкуса и запаха в конечный продукт. Так же ресурс работы ТЭНов, при таком включении, будет практически вечным.

Расчеты выполнены для ТЭНов, мощностью 1.25 кВт. Для ТЭНов другой мощности, общую мощность нужно пересчитать согласно закона Ома, пользуясь выше приведенными формулами.

Причиной написания данной статьи явилась не сложность этих формул, а то, что в ходе проектирования и разработки каких-либо схем часто приходится перебирать ряд значений чтобы выйти на требуемые параметры или сбалансировать схему. Данная статья и калькулятор в ней позволит упростить этот подбор и ускорить процесс реализации задуманного. Также в конце статьи приведу несколько методик для запоминания основной формулы закона Ома. Эта информация будет полезна начинающим. Формула хоть и простая, но иногда есть замешательство, где и какой параметр должен стоять, особенно это бывает поначалу.

В радиоэлектронике и электротехнике закон Ома и формула расчёта мощности используются чаше чем какие-либо из всех остальных формул. Они определяют жесткую взаимосвязь между четырьмя самыми ходовыми электрическими величинами: током, напряжением, сопротивлением и мощностью.

Закон Ома. Эту взаимосвязь выявил и доказал Георг Симон Ом в 1826 году. Для участка цепи она звучит так: сила тока прямо пропорциональна напряжению, и обратно пропорциональна сопротивлению

Так записывается основная формула:

Путем преобразования основной формулы можно найти и другие две величины:

Мощность. Её определение звучит так: мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи.

Формула мгновенной электрической мощности:

Ниже приведён онлайн калькулятор для расчёта закона Ома и Мощности. Данный калькулятор позволяет определить взаимосвязь между четырьмя электрическими величинами: током, напряжением, сопротивлением и мощностью. Для этого достаточно ввести любые две величины. Стрелками «вверх-вниз» можно с шагом в единицу менять введённое значение. Размерность величин тоже можно выбрать. Также для удобства подбора параметров, калькулятор позволяет фиксировать до десяти ранее выполненных расчётов с теми размерностями с которыми выполнялись сами расчёты.

Когда мы учились в радиотехническом техникуме, то приходилось запоминать очень много всякой всячины. И чтобы проще было запомнить, для закона Ома есть три шпаргалки. Вот какими методиками мы пользовались.

Первая — мнемоническое правило.

как узнать мощность тэны по сопротивлению












1