Расчет напряжения: Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя

Калькулятор делителя напряжения [таблицы .ods, .xls]

Чтобы задать режим работы транзистора, стабилитрона или операционного усилителя, надо приготовить для них определённое напряжение. Чаще всего этим занимается делитель напряжения — простая схема из двух резисторов. Раньше мне всегда хватало калькуляторов на сайте joyta.ru. Но когда был нужен делитель с подстроечным резистором, приходилось вручную добавлять его сопротивление то к одному, то к другому плечу, чтобы узнать диапазон регулировки. Однажды мне это надоело, и я решил сделать удобный инструмент для расчётов любых делителей.

Получились три таблички в форматах:

На каждом листе-калькуляторе есть краткая инструкция, а здесь я расскажу о них подробно.

«Сложный» делитель (подбор сопротивления, расчёт напряжений)

На первый взгляд эта разновидность делителя кажется сложной, а формулы и вовсе отпугивают. Однако подстроечный резистор, включённый по схеме потенциометра, делает схему очень предсказуемой. Сопротивление R2 всегда постоянно, поэтому ток делителя не меняется, и высчитать диапазон регулировки напряжения очень просто.

Калькулятор построен так, что после расчётов можно распечатать его страницу со всеми результатами. Если вдруг понадобится пересчитать делитель — есть формулы на картинке. Справа висит таблица стандартных номиналов радиодеталей — чтобы вы не кошмарили магазины мифическими резисторами на 77 кОм.

Инструкция:
1. Задать входное напряжение Uвх.
2. Установить R2max и R2.1 в нули. R2.2 обнулится автоматически.
3. Подобрать такие R1 и R3, чтобы Uвых среднее было близким к нужному.
4. Для точной регулировки укажите максимальное сопротивление подстроечного резистора R2max.
5. Калькулятор выдаст диапазон регулировки (Umin, Umax) и текущее значение Uвых. Последнее можно менять, увеличив сопротивление R2.1.
6. В реальную схему вместо потенциометра можно поставить постоянные R2.1 и R2.2 рассчитанных номиналов.

Ещё калькулятор умеет считать напряжение самого простого двухрезисторного делителя. Для этого надо указать значения R1 и R3 при R2max и R2.1 = 0.

Замечание вообще про любые делители напряжения:
Ток делителя Iдел должен быть в 10 и более раз больше, чем ток нагрузки. Иначе её сопротивление войдёт в состав R3, R2.2 и собьёт настройку. Поэтому делители используются там, где токи небольшие — до нескольких десятков миллиампер. Если же вы надумали сделать автомобильную зарядку для телефона через делитель — вы погорячились. И резисторы ваши тоже очень быстро разгорячатся на десяти амперах. Не надо так.

Делитель с подстройкой верхнего плеча (расчёт сопротивления, расчёт напряжений)

Здесь нижний вывод подстроечного резистора R2 соединён со средним выводом и выходом делителя, поэтому фактически R2 входит в состав R1 — верхнего плеча.

Этот калькулятор чуть удобнее — он рассчитывает R1 и R2 для заданного выходного напряжения и R3. Не придётся долго перебирать номиналы, чтобы попасть в нужный диапазон напряжений.

Инструкция:
1. Задать входное и выходное напряжения Uвх, Uвых.
2. Установить R1, R2max и R2* в нули.
3. Выбрать R3 из таблицы стандартных номиналов и внести его в графу. Калькулятор выдаст расчётное значение суммы R1 и R2.
4. Задать стандартный номинал R1 — меньше, чем сумма R1+R2.
5. Указать максимальное сопротивление подстроечного резистора R2max. Итоговая сумма R1+R2max должна быть больше расчётного значения. Чем ближе R1 к сумме и чем меньше R2, тем уже диапазон регулировки Umin, Umax.
6. В графу R2* можно внести точное значение резистора, чтобы увидеть, какое при этом будет напряжение на выходе Uвых. И для реальной схемы дополнить R1 конкретно этим R2*.

Можно рассчитать и простой делитель на двух резисторах, если указать значения R1 и R3 при R2max и R2* = 0.

Делитель с подстройкой нижнего плеча (расчёт сопротивления, расчёт напряжений)

Схема наоборот — здесь верхний вывод подстроечного резистора R2 соединён со средним выводом и выходом делителя, поэтому фактически R2 входит в состав R3 — нижнего плеча.

Этот калькулятор считает R1 по заданному выходному напряжению, R2 и R3.

Инструкция:
1. Задать входное и выходное напряжения Uвх, Uвых.
2. Установить R1, R2max и R* в нули.
3. Выбрать R3 из таблицы стандартных номиналов и внести его в графу. Калькулятор выдаст расчётное значение R1.
4. Задать максимальное значение R2max и (опционально) R2*. Чем меньше R2max, тем уже будет диапазон регулировки Umin, Umax.
5. Задать стандартный номинал R1, близкий к рассчитанному.
6. Калькулятор рассчитает Uвых и диапазон регулировки Umin, Umax.
7. В графу R2* можно внести точное значение резистора, чтобы скорректировать Uвых. И для реальной схемы дополнить R3 конкретно этим R2*.

Как и раньше, делитель на двух резисторах можно рассчитать, указав значения R1 и R3 при R2max и R2* = 0.

Потери напряжения | Онлайн расчет в линии, в сети, в кабеле

Калькулятор расчета потери напряжения в кабеле. Расчет потери напряжения в линии для постоянного и переменного тока по заданным параметрам электросети.

Проблема с потерями напряжения в линии, сети или кабеле возникают обычно в следующих ситуациях:

• при значительной длине прокладываемой линии;
• в случае большой рассеиваемой мощности;
• при высоких токовых нагрузках.

Если при покупке кабельной продукции допущены ошибки в выборе сечения входящих в его состав проводных жил – они при протекании больших токов начинают перегреваться. А это приводит к повышению их внутреннего сопротивления и увеличению потерь напряжения на распределенных элементах цепи.

Дополнительная информация: Для того чтобы понять, за счет чего в линейных проводах происходят потери, следует вспомнить о том, что они также обладают внутренним погонным сопротивлением.

За счет этого каждый участок кабеля определенной длины может быть представлен как резистор с некоторой удельной проводимостью (величиной, обратной сопротивлению). Так что на данном участке по закону Ома будет падать определенная часть приложенного ко всему кабелю напряжения. Это значение вычисляется по следующей формуле:

U=I*R провода

При обследовании цепей постоянного тока учитывается только активное распределенное сопротивление, обозначаемое просто R. В линиях с действующим переменным напряжением к активной составляющей добавляется реактивная часть, так что обе они составляют полный импеданс Z. Величина этих потерь обязательно учитывается при расчетах цепей переменного тока, поскольку они нередко достигают 20 процентов от всей расходуемой мощности.

Как при ручном, так и при онлайн расчете для определения распределенного сопротивления проводника используется следующая формула:

R=p*L/S

где:
p – удельное сопротивление, приходящееся на единицу длины;
L – общая длина измеряемого участка;
S – площадь сечения.

Из формулы видно, что сопротивление, а, следовательно, и падение напряжения определяется длинной данного участка и площадью его поперечного сечения. Длинный и тонкий проводник обладает большим сопротивлением R. Чтобы его снизить – нужны толстые жилы со значительным поперечным сечением.

Производим расчет потери напряжения линии в случае с активной нагрузкой с помощью следующего выражения:

dU=I*R пров

Для того чтобы учесть комплексные потери на импедансе цепей переменного тока вводится поправка в виде коэффициента реактивности.

Обратите внимание: Все эти выкладки справедливы лишь для одной жилы.

В реальной ситуации кабель содержит несколько проводников, каждый из которых должен учитываться при калькуляции. При пользовании онлайн калькулятором потерь напряжения в предложенные формы потребуется ввести следующие параметры:

1. Общую длину провода.
2. Площадь сечения каждой из жил;
3. Значение потребляемой мощности;
4. Общее количество проводников;
5. Средний показатель температуры.

Также следует указать значение комплексного коэффициента COS Ф (он, как правило, выбирается из диапазона 0,94-0,98).

В результате вычислений онлайн калькулятор потерь напряжения выдаст следующие рабочие показатели:

• Величину потерь напряжения и мощности.
• Сопротивление участка кабеля.
• Реактивные потери в нем.

Также в итоговой форме должно появиться значение остаточного напряжения на комплексной нагрузке.

Анализ напряжений детали в Inventor

Inventor позволяет выполнять расчет деталей на прочность. Расчет выполняется методом конечных элементов.

В данном видео уроке создадим деталь «стержень» и будем выполнять анализ напряжений для него. Создадим новый материал с необходимыми для расчета физическими свойствами и зададим его для детали.

Рассмотрим среду анализа напряжений. Создадим новое моделирование, зададим зависимости фиксации и нагрузку на деталь. Узнаем, каким методом выполняется расчет в программе. Зададим свойства сетки для повышения точности результата.

Выполним моделирование нагружения и просмотрим результаты расчета: напряжения, смещения и другие. Научимся повышать точность расчета путем задания локальной сетки меньшего размера.

Посмотрим анимацию нагружения. Научимся определять значение нагрузки в любой точке поверхности детали, а также расположение минимального и максимального значения.

Выведем отчет по проведенному моделированию, в котором будут указаны все результаты расчета.

Итак, смотрим видео:

Inventor позволяет выполнять расчет детали на прочность. Расчет выполняется методом конечных элементов.

Создадим новую деталь. Нарисуем окружность диаметром 20 мм с центром в начале координат. Принимаем эскиз.

Выполним операцию Выдавливание. Введем значение 300 мм. Нажимаем ОК. Назовем деталь Стержень и сохраним ее.

Для более точного выполнения расчета рекомендуется создать новый материал с подходящими физическими параметрами.

На вкладке Управление откроем Редактор стилей и создадим новый материал на основе материала Сталь низкоуглеродистая.

Выбираем Сталь низкоуглеродистая и нажимаем Создать.

Введем Имя – Сталь 3 пс. Укажем Плотность – 7,85, Модуль Юнга – 210, Коэффициент Пуассона – 0,3, Предел текучести – 245, Временное сопротивление (окончательный предел текучести) – 450 и сохраним данный материал.

Закроем Редактор стилей.

Правой кнопкой мыши нажмем на названии детали и откроем Свойства Inventor. На вкладке Физические выберем созданный материал Сталь 3 пс, применим и закроем.

На вкладке Среды выбираем Анализ напряжений.

На ленте становится доступным меню анализа напряжений.

Нажмем Создать моделирование, назовем его Расчет на изгиб. Остальные настройки оставим пока без изменений.

Нажимаем ОК.

Для начала проверяем, правильно ли назначен материал для расчета. Откроем Назначить материал, видим, что действительно назначена Сталь 3 пс.

Здесь же можно переопределить материал для расчетов на любой из доступных.

Нажимаем ОК.

Далее укажем зависимость для расчетов. Выберем Зависимость фиксации. Укажем на торцевые плоскости стержня.

Применяем.

На панели Нагрузки выберем Сила. Положение силы укажем на поверхности стержня.

Поставим галочку Использовать векторные компоненты. Введем точное значение силы – 1000 Н по оси Y. Поставим -1000 (минус), чтобы выбрать обратное направление силы.

Применяем.

В браузере отображаются соответствующие папки с зависимостями и нагрузками и можно в любой момент их отредактировать.

Теперь, когда заданы нагрузки и ограничения фиксаций, разберемся со способами разделения детали на конечные элементы.

Метод конечных элементов заключается в разделении объемного тела на конечное число фигур – тетраэдров.

На панели Подготовка есть пункт Вид сетки.

Для более точного получения результатов желательно настроить сетку. Нажмем значок Настройка сетки. Здесь можно задавать средний размер элементов. Введем 0,05, максимальный размер введем 0,1, коэффициент разнородности оставим без изменений, максимальный угол поворота – 20°.

В зависимости от мощности компьютера, можно задавать и меньшие значения – от этого будет зависеть точность расчетов.

Для выполнения расчета нажмем Моделировать. Нажимаем Выполнить.

Трехмерные напряжения и нагрузки образуются в нескольких направлениях. Эти многонаправленные напряжения суммируются для получения эквивалентного напряжения, которое также называется напряжением по Мизесу.

Результат расчета представляется именно напряжением по Мизесу.

Результат представляется в виде окрашивания детали различными цветами. Каждому цвету соответствует напряжение. Синий – минимальное. Красный – максимальное. В левой части экрана в виде графика показано соответствие цвета определенному числовому значению.

В браузере двойным щелчком мыши можно также выбирать другие полученные результаты.

Также в раскрывающихся папках можно просматривать напряжение, смещение и деформацию в каждом направлении.

Если нажать Вид сетки, то можно увидеть, что деталь разделилась на меньшие элементы.

С помощью функции Управление локальной сеткой можно задавать меньшие значения сетки для определенных участков детали. Это повышает точность расчетов.

Укажем торцевые плоскости стержня и зададим для них размер сетки 2 мм. Еще раз выполним моделирование. Можем увидеть, что сетка на данных гранях стала более мелкой. Результат расчета немного изменился.

На панели Результат можно просматривать анимацию нагружения.

Также можно указывать точку для Датчика и просматривать результат расчета для любой точки на поверхности детали.

На панели Отображение можно включить отображение минимального и максимального результата расчетов.

С помощью отображения Корректировки смещения можно выбирать множитель для более наглядного просмотра результатов.

На панели Отчет можно создавать отчет по всем результатам расчета. Он сохраняется в HTML файле. В отчете указываются все данные по расчету.

Показаны все нагрузки, зависимости, материал, а также все результаты расчетов.

Завершим анализ напряжений и сохраним деталь.

• Автор
• Еще от автора

Инженер-конструктор. Сертифицированный специалист Autodesk Inventor

404 Page Not Found | Fluke

Talk to a Fluke sales expert

Связаться с Fluke по вопросам обслуживания, технической поддержки и другим вопросам»

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

Компания *

Номер телефона *

Страна * — Select -United States (Estados Unidos)CanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosБеларусь (Belarus)Belgien/Belgique (Belgium)BelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Sint Eustatius and SabaBosnia and HerzegovinaBouvet IslandBotswanaBrasil (Brazil)British Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicČeská republika (Czech Republic)ChadChile中国 (China)Christmas IslandCittà Di VaticanCocos (Keeling) IslandsCook IslandsColombiaComorosCongoThe Democratic Republic of CongoCosta RicaCroatiaCyprusCôte D’IvoireDanmark (Denmark)Deutschland (Germany)DjiboutiDominicaEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEspaña (Spain)EstoniaEthiopiaFaroese FøroyarFijiFranceFrench Southern TerritoriesFrench GuianaGabonGambiaGeorgiaGhanaGilbralterGreeceGreenlandGrenadaGuatemalaGuadeloupeGuam (USA)GuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelIslas MalvinasItalia (Italy)Jamaica日本 (Japan)JordanKazakhstanKenyaKiribati대한민국 (Korea, Republic of)KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMéxico (Mexico)MicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMonserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNederland (Netherlands)Netherlands AntillesNepalNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorge (Norway)Norfolk IslandNorthern Mariana IslandsOmanÖsterreich (Austria)PakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPerú (Peru)PhilippinesPitcairn IslandPuerto RicoРоссия (Russia)Polska (Poland)Polynesia (French)PortugalQatarRepública Dominicana (Dominican Republic)RéunionRomânia (Romania)RwandaSaint HelenaSaint Pierre and MiquelonSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and The GrenadinesSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSchweiz (Switzerland)SenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and The South Sandwich IslandsSouth SudanSri LankaSudanSuomi (Finland)SurinameSvalbard and Jan MayenSverige (Sweden)SwazilandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTokelauTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTürkiye (Turkey)TurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVirgin Islands (British)Virgin Islands (USA)VenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe

Почтовый индекс *

Интересующие приборы

Consent Check

?Отмечая галочкой этот пункт, я даю свое согласие на получение маркетинговых материалов и специальных предложений по электронной почте от Fluke Electronics Corporation, действующей от лица компании Fluke Industrial или ее партнеров в соответствии с политикой конфиденциальности.

Политика конфиденциальности

Leave this field blank

Расчет напряжения и тока | Постоянные времени RC и L / R

Есть надежный способ рассчитать любое из значений в реактивной цепи постоянного тока с течением времени.

Расчет значений в реактивной цепи постоянного тока

Первым шагом является определение начального и конечного значений для любого количества конденсатора или катушки индуктивности, которое препятствует изменению; то есть, какое бы количество реактивный компонент ни пытался поддерживать постоянным. Для конденсаторов это количество составляет , напряжение ; для катушек индуктивности это количество составляет , ток .Когда переключатель в цепи замкнут (или разомкнут), реактивный компонент будет пытаться поддерживать это количество на том же уровне, что и до переключения переключателя, так что это значение должно использоваться в качестве «начального» значения.

Конечным значением этого количества будет то, каким оно будет через бесконечное количество времени. Это может быть определено путем анализа емкостной цепи, как если бы конденсатор был разомкнутой цепью, и индуктивной цепи, как если бы индуктор был коротким замыканием, потому что именно так ведут себя эти компоненты, когда они достигли «полного заряда», через бесконечное количество времени.

Следующим шагом является вычисление постоянной времени схемы: количество времени, которое требуется для изменения значений напряжения или тока примерно на 63 процента от их начальных значений до их конечных значений в переходной ситуации.

В последовательной RC-цепи постоянная времени равна полному сопротивлению в омах, умноженному на общую емкость в фарадах. Для последовательной цепи L / R это общая индуктивность в генри, деленная на общее сопротивление в омах.В любом случае постоянная времени выражается в единицах секунд и обозначается греческой буквой «тау» (τ):

Повышение и понижение таких значений схемы, как напряжение и ток, в ответ на переходный процесс, как упоминалось ранее, равны асимптотике . При этом значения начинают быстро меняться вскоре после переходного процесса и со временем стабилизируются. При нанесении на график приближение к конечным значениям напряжения и тока образуют экспоненциальные кривые.

Как было сказано ранее, одна постоянная времени — это время, необходимое для того, чтобы любое из этих значений изменилось примерно на 63 процента от их начальных значений до их (конечных) конечных значений. Для каждой постоянной времени эти значения приближаются (приблизительно) на 63 процента к их конечной цели. Математическая формула для определения точного процента довольно проста:

Буква e обозначает постоянную Эйлера, которая приблизительно равна 2.7182818. Он получен из методов исчисления после математического анализа асимптотического подхода значений схемы. По прошествии времени, равного одной постоянной времени, процент изменения от начального значения до конечного значения составляет:

После двух постоянных времени процент изменения от начального значения к конечному значению составляет:

По истечении десяти постоянных времени это процентное соотношение:

Чем больше времени проходит с момента подачи переходного напряжения от батареи, тем больше значение знаменателя дроби, что приводит к меньшему значению для всей дроби, что составляет общий итог (1 минус дробь) приближается к 1 или 100 процентам.

Формула универсальной постоянной времени

Из этой формулы можно составить более универсальную формулу для определения значений напряжения и тока в переходных цепях, умножив эту величину на разницу между конечным и пусковым значениями цепи:

Давайте проанализируем рост напряжения в цепи последовательного резистора-конденсатора, показанной в начале главы.

Обратите внимание, что мы решили анализировать напряжение, потому что это количество конденсаторов, как правило, остается постоянным.Хотя формула довольно хорошо работает для тока, начальные и конечные значения тока фактически выводятся из напряжения конденсатора, поэтому расчет напряжения является более прямым методом. Сопротивление составляет 10 кОм, а емкость — 100 мкФ (микрофарад). Поскольку постоянная времени (τ) для RC-цепи является произведением сопротивления и емкости, мы получаем значение в 1 секунду:

Если конденсатор запускается в полностью разряженном состоянии (0 вольт), то мы можем использовать это значение напряжения в качестве «начального» значения.Конечным значением, конечно же, будет напряжение аккумулятора (15 вольт). Наша универсальная формула для напряжения конденсатора в этой схеме выглядит так:

Итак, после 7,25 секунды подачи напряжения через замкнутый переключатель, напряжение конденсатора увеличится на:

Поскольку мы начали с напряжения конденсатора 0 вольт, это увеличение на 14,989 вольт означает, что у нас будет 14,989 вольт после 7.25 секунд.

Та же формула будет работать и для определения тока в этой цепи. Поскольку мы знаем, что разряженный конденсатор изначально действует как короткое замыкание, пусковой ток будет максимально возможным: 15 вольт (от батареи), разделенные на 10 кОм (единственное противодействие току в цепи в начале):

Мы также знаем, что конечный ток будет равен нулю, поскольку конденсатор в конечном итоге будет вести себя как разомкнутая цепь, а это означает, что в конечном итоге электроны не будут течь по цепи.Теперь, когда мы знаем как начальное, так и конечное значения тока, мы можем использовать нашу универсальную формулу для определения тока через 7,25 секунды замыкания переключателя в той же RC-цепи:

Обратите внимание, что полученное значение изменения отрицательное, а не положительное! Это говорит нам о том, что ток уменьшился, а не увеличился с течением времени. Поскольку мы начали с тока 1,5 мА, это уменьшение (-1,4989 мА) означает, что у нас 0.001065 мА (1,065 мкА) через 7,25 секунды.

Мы также могли бы определить ток цепи в момент времени = 7,25 секунды, вычтя напряжение конденсатора (14,989 вольт) из напряжения батареи (15 вольт), чтобы получить падение напряжения на резисторе 10 кОм, а затем рассчитав ток через резистор (и всю последовательную цепь) по закону Ома (I = E / R). В любом случае мы должны получить тот же ответ:

Использование формулы универсальной постоянной времени для анализа индуктивных цепей

Формула универсальной постоянной времени также хорошо подходит для анализа индуктивных цепей.Давайте применим его к нашему примеру цепи L / R в начале главы:

При индуктивности 1 генри и последовательном сопротивлении 1 Ом наша постоянная времени равна 1 секунде:

Поскольку это индукционная цепь, и мы знаем, что индукторы противодействуют изменению тока, мы создадим нашу формулу постоянной времени для начальных и конечных значений тока. Если мы начнем с переключателя в разомкнутом положении, ток будет равен нулю, поэтому ноль — это наше начальное значение тока.

После того, как переключатель оставался замкнутым в течение длительного времени, ток стабилизируется до своего конечного значения, равного напряжению источника, деленному на полное сопротивление цепи (I = E / R), или 15 ампер в этом случае. схема.

Если бы мы хотели определить значение тока через 3,5 секунды, мы бы применили универсальную формулу постоянной времени как таковую:

Учитывая тот факт, что наш пусковой ток был равен нулю, мы получаем ток цепи равный 14.547 ампер за 3,5 секунды.

Для определения напряжения в индуктивной цепи лучше всего сначала рассчитать ток в цепи, а затем вычислить падение напряжения на сопротивлениях, чтобы определить, что осталось упасть на катушке индуктивности. С одним резистором в нашей примерной схеме (имеющим значение 1 Ом) это довольно просто:

Если вычесть из напряжения нашей батареи 15 вольт, на индуктивности останется 0,453 вольта за время = 3,5 секунды.

ОБЗОР:

• Формула универсальной постоянной времени:
• Чтобы проанализировать RC или L / R цепь, выполните следующие действия:
• (1): Определите постоянную времени для цепи (RC или L / R).
• (2): Определите величину, которая должна быть вычислена (любая величина, изменение которой прямо противоположно реактивной составляющей. Для конденсаторов это напряжение; для катушек индуктивности это ток).
• (3): Определите начальное и конечное значения для этого количества.
• (4): Подставьте все эти значения (Конечное, Начало, время, постоянная времени) в универсальную формулу постоянной времени и найдите , измените количества.
• (5): Если начальное значение было нулевым, то фактическое значение в указанное время равно вычисленному изменению, заданному универсальной формулой.Если нет, добавьте изменение к начальному значению, чтобы узнать, где вы находитесь.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Ознакомьтесь с нашей коллекцией Вычислителей мощности в разделе Инструменты .

Как рассчитать выходное напряжение

Обновлено 8 декабря 2020 г.

Пол Меслер

Закон Ома — важная математическая формула, которую электрики и физики используют для определения определенных измерений в данной цепи.Формула:

В = I \ раз R

, где V — напряжение, измеренное в вольтах, I — величина тока, измеренная в амперах, а R — сопротивление, измеренное в омах. Резисторы препятствуют прохождению потока электронов в цепи и, в зависимости от их материала, обладают большим сопротивлением, чем другие. Напряжение в цепи — это не что иное, как «источник электрического потенциала» внутри этой цепи.

Последовательная цепь

Определите общую силу тока в цепи.Если у вас была цепь, и вы обнаружили, что она пропускает общий ток 6 ампер, вы должны использовать это значение в качестве силы тока в цепи. Помните, что в цепи общая сила тока везде одинакова.

Определите общее количество сопротивлений в цепи. Вы измеряете сопротивление в омах, которое выражается греческой буквой омега. Если вы измеряете, что в этой цепи есть резистор с сопротивлением 3 Ом, а другой — с сопротивлением 2 Ом, это означает, что общее сопротивление цепи составляет 5 Ом.

Найдите выходное напряжение, умножив силу тока на общее количество сопротивлений в цепи. В приведенных выше примерах мы знаем, что сила тока составляет 6 ампер, а общее сопротивление — 5 Ом. Следовательно, выходное напряжение для этой схемы:

В = I \ times R = 6 \ times 5 = 30 \ text {volts}

Параллельные цепи

Определите общий ток в цепи. Как и в последовательной цепи, ток или сила тока везде одинаковы.Используя тот же пример, мы скажем, что общая сила тока составляет 6 ампер.

Найдите полное сопротивление в цепи. Общее сопротивление в параллельной цепи отличается от последовательной цепи. В последовательной цепи мы получаем общее сопротивление, просто добавляя каждое отдельное сопротивление в цепи; однако в параллельной цепи нам нужно найти полное сопротивление по формуле:

R_ {tot} = \ frac {1} {\ frac {1} {R_1} + \ frac {1} {R_2} + … + \ frac {1} {R_n}}

То есть единица, деленная на сумму обратных величин всех резисторов в параллельной цепи.На том же примере скажем, что резисторы имеют сопротивление 2 Ом и 3 Ом. Следовательно, полное сопротивление в этой параллельной серии составляет:

R_ {tot} = \ frac {1} {\ frac {1} {2} + \ frac {1} {3}} = 1,2 \ text {ohms}

Найдите напряжение так же, как вы нашли напряжение в последовательной цепи. Мы знаем, что общая сила тока цепи составляет 6 ампер, а полное сопротивление — 1,2 Ом. Следовательно, полное выходное напряжение для этой параллельной цепи составляет:

В = 1 \ умножить на R = 6 \ умножить на 1.2 = 7.2 \ text {volts}

Расчет падения напряжения | Electrical4U

Падение напряжения означает снижение напряжения или потери напряжения. Из-за наличия импеданса или пассивных элементов будет некоторая потеря напряжения при прохождении тока через цепь.

То есть энергия, подаваемая от источника напряжения, будет уменьшаться по мере прохождения тока по цепи. Слишком большое падение напряжения может привести к повреждению и неправильной работе электрического и электронного оборудования.В основном, расчет падения напряжения выполняется по закону Ома.

Падение напряжения в цепях постоянного тока

В цепях постоянного тока причиной падения напряжения является сопротивление. Чтобы понять падение напряжения в цепи постоянного тока, мы можем взять пример. Предположим, что цепь состоит из источника постоянного тока, двух последовательно соединенных резисторов и нагрузки.

Здесь; каждый элемент схемы будет иметь определенное сопротивление, они получают и теряют энергию до некоторого значения.Но решающим фактором ценности энергии являются физические характеристики элементов. Когда мы измеряем напряжение между источником постоянного тока и первым резистором, мы видим, что оно будет меньше, чем напряжение питания.

Мы можем рассчитать энергию, потребляемую каждым сопротивлением, измеряя напряжение на отдельных резисторах. В то время как ток течет по проводу, начиная от источника постоянного тока к первому резистору, некоторая энергия, которую дает источник, рассеивается из-за сопротивления проводника.Для проверки падения напряжения используются , закон Ома и закон Кирхгофа, которые кратко изложены ниже.
Закон Ома представлен следующим образом:

В → Падение напряжения (В)
R → Электрическое сопротивление (Ом)
I → Электрический ток (А)

Для замкнутых цепей постоянного тока мы также используем закон Кирхгофа для расчета падения напряжения . Он выглядит следующим образом:
Напряжение питания = сумма падений напряжения на каждом компоненте цепи.

Расчет падения напряжения на линии электропередачи постоянного тока

Здесь мы берем пример 100-футовой линии электропередачи.Так; для 2 линий, 2 × 100 футов. Пусть электрическое сопротивление будет 1,02 Ом / 1000 футов, а ток — 10 А.

Падение напряжения в цепях переменного тока

В цепях переменного тока; в дополнение к сопротивлению (R) будет второе противодействие протеканию тока — реактивное сопротивление (X), которое состоит из X _C и X _L . Оба X и R будут противодействовать току, также сумма двух называется импедансом (Z).
X _C → Емкостное реактивное сопротивление
X _L → Индуктивное реактивное сопротивление

Величина Z зависит от таких факторов, как магнитная проницаемость, электрические изолирующие элементы и частота переменного тока.
Подобно закону Ома в цепях постоянного тока, здесь он задается как

E → Падение напряжения (В)
Z → Электрический импеданс (Ом)
I → Электрический ток (A)

I _B → Ток полной нагрузки ( A)
R → Сопротивление жилы кабеля (Ω / 1000 футов)
L → Длина кабеля (с одной стороны) (Kft)
X → Индуктивное реактивное сопротивление (Ω / 1000f)
В _n → Напряжение между фазой и нейтралью
U _n → Междуфазное напряжение
Φ → Фазовый угол нагрузки

Круговые милы и расчет падения напряжения

Круговые милы — это действительно единица площади.Он используется для обозначения площади круглого поперечного сечения провода или проводника. Падение напряжения с использованием милов определяется следующим образом:

L → Длина провода (фут)
K → Удельное сопротивление (Ом-круговые милы / фут).
P → Фазовая постоянная = 2 для однофазной = 1,732 для трехфазной
I → Площадь провода (круглые милы)

Расчет падения напряжения на медном проводе по таблице

Падение напряжения на медном проводе (проводе) можно узнать следующим образом:

f — коэффициент, который мы получаем из стандартной таблицы ниже.

9036 9036

9035

1

Трехфазное напряжение + расчеты

Трехфазное электричество. В этом уроке мы узнаем больше о трехфазном электричестве. Мы расскажем, как генерируются 3 фазы, что означают цикл и герц, изобразим форму волны напряжения по мере ее генерации, вычислим однофазное и трехфазное напряжения.

Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube по трехфазному напряжению + расчеты

Итак, в нашем последнем трехфазном учебном пособии мы рассмотрели основы того, что происходит внутри трехфазных систем электроснабжения, и в этом учебном пособии мы сделаем шаг вперед и немного глубже рассмотрим, как эти системы работают, и основные математика позади них.

Мы используем вилки в наших домах для питания наших электрических устройств. Напряжение от этих вилок варьируется в зависимости от того, где мы находимся.Например: в Северной Америке используется ~ 120 В, в Европе ~ 230 В, в Австралии и Индии ~ 230 В, а в Великобритании ~ 230 В.
Это стандартные напряжения, установленные правительственными постановлениями каждой страны. Вы можете найти их в Интернете, или мы можем просто измерить их дома, если у вас есть подходящие инструменты.

Находясь в Великобритании, я измерил напряжение в стандартной домашней розетке. Вы можете видеть, что я получаю около 235 В на этой вилке, используя простой счетчик энергии. В качестве альтернативы я могу использовать мультиметр, чтобы прочитать это.Значение немного меняется в течение дня, иногда выше, а иногда ниже, но остается в определенных пределах.

Если у вас нет счетчика энергии или мультиметра, они очень дешевые и очень полезные, поэтому я рекомендую вам их приобрести.

Теперь эти напряжения в розетках в наших домах однофазные от соединения звездой. Они возникают при соединении одной фазы с нейтралью или, другими словами, только одной катушкой от генератора.
Но мы также можем подключиться к двум или трем фазам одновременно, то есть к двум или трем катушкам генератора, и если мы это сделаем, мы получим более высокое напряжение.

В США мы получаем 120 В от одной фазы или 208 В от двух или трех фаз.
Европа мы получаем однофазный 230 В или 400 В
Австралия и Индия получаем однофазный 230 В или 400 В

Если я подключу осциоскоп к однофазной сети, я получу синусоидальную волну. Когда я подключаюсь ко всем трем фазам, я получаю три синусоиды подряд.

Итак, что здесь происходит, почему у нас разные напряжения?
и почему мы получаем эти синусоидальные волны?

Итак, напомним. Получаем полезную электроэнергию, когда много
электроны движутся по кабелю в том же направлении.Мы используем медные провода, потому что
каждый из миллиардов атомов внутри медного материала имеет слабосвязанные
электрон в самой внешней оболочке. Этот слабо связанный электрон может свободно перемещаться.
между другими атомами меди, и они действительно движутся все время, но случайным образом
направления, которые нам не нужны.

Чтобы заставить их двигаться в одном направлении, мы перемещаем магнит по медной проволоке. Магнитное поле заставляет свободные электроны двигаться в одном направлении. Если мы намотаем медную проволоку в катушку, мы сможем поместить больше атомов меди в магнитное поле и сможем переместить больше электронов.Если магнит движется вперед только в одном направлении, тогда электроны текут только в одном направлении, и мы получаем постоянный или постоянный ток, это очень похоже на воду, текущую в реке прямо из одного конца в другой. Если мы перемещаем магнит вперед, а затем назад, мы получаем переменный или переменный ток, при котором электроны движутся вперед, а затем назад. Это очень похоже на морской прилив, вода постоянно течет назад и вперед снова и снова.

Вместо того, чтобы целый день двигать магнитом вперед и назад,
инженеры вместо этого просто вращают его, а затем помещают катушку медной проволоки вокруг
улица.Мы разделяем катушку на две, но держим их подключенными,
один сверху и один снизу, чтобы закрыть магнитное поле.

Когда генератор запускается, северный и южный полюсы магнита находятся непосредственно между катушками, поэтому катушка не испытывает никакого эффекта и электроны не движутся. Когда мы вращаем магнит, северная сторона проходит через верхнюю катушку, и это толкает электроны вперед. По мере того, как магнитное поле достигает своего максимума, все больше и больше электронов начинают течь, но затем оно проходит максимум и снова направляется к нулю.Затем южный магнитный полюс встречает и тянет электроны назад, и снова количество движущихся электронов меняется, поскольку сила магнитного поля изменяется во время вращения.

Если мы построим график изменения напряжения во время вращения, то мы получим синусоидальную волну, в которой напряжение начинается с нуля, увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля. Затем входит южный полюс и тянет электроны назад, поэтому мы получаем отрицательные значения, снова увеличиваясь до максимального значения, а затем снова опускаясь до нуля.

Эта одна схема дает нам однофазное питание. Если мы добавим
вторая катушка вращается на 120 градусов от первой, тогда мы получаем вторую фазу.
Эта катушка испытывает изменение магнитного поля в разное время по сравнению с
к первой фазе, поэтому форма волны будет такой же, но с задержкой.
Форма волны фазы 2 ^и не начинается, пока магнит не вращается в
Вращение на 120 градусов. Если мы затем добавим третью катушку, вращающуюся на 240 градусов от
сначала мы получаем третью фазу.И снова эта катушка испытает изменение
магнитное поле в другое время по сравнению с двумя другими, поэтому его волна будет равна
к остальным, за исключением того, что он будет отложен и начнется при 240 градусах
вращение. Когда магнит вращается несколько раз, он в конечном итоге просто образует
непрерывное трехфазное питание с этими тремя формами волны.

Когда магнит совершает 1 полный оборот, мы называем это циклом. Мы измеряем циклы в герцах или Гц. Если вы посмотрите на свои электрические устройства, вы увидите 50 Гц или 60 Гц — это производитель, который сообщает вам, к какому типу источника питания необходимо подключить оборудование.Некоторые устройства могут быть подключены к любому из них.

Каждая страна использует 50 Гц или 60 Гц. Северная Америка, некоторые из
Южная Америка и несколько других стран используют 60 Гц в остальном мире
использует 50 Гц. 50 Гц означает, что магнит совершает 50 оборотов в секунду, 60 Гц означает
магнит совершает 60 оборотов в секунду.

Если магнит совершает полный оборот 50 раз в секунду, что составляет 50 Гц, то катушка в генераторе испытывает изменение полярности магнитного поля 100 раз в секунду (север, затем юг или положительный, затем отрицательный), поэтому напряжение изменяется между положительное значение и отрицательное значение 100 раз в секунду.Если это 60 Гц, то напряжение будет изменяться 120 раз в секунду. Поскольку напряжение подталкивает электроны к созданию электрического тока, электроны меняют направление 100 или 120 раз в секунду.

Мы можем рассчитать, сколько времени требуется для завершения одного поворота, используя формулу Time T = 1 / f.
f = частота. Таким образом, источник питания с частотой 50 Гц занимает 0,02 секунды или 20 миллисекунд, а источник питания 60 Гц — 0,0167 секунды или 16,7 миллисекунды.

Раньше мы видели, что напряжение в розетках
разные во всем мире.

Эти напряжения известны как среднеквадратичное значение или среднеквадратичное значение. Мы рассчитаем это немного позже в видео. Напряжение, выходящее из розеток, не всегда составляет 120, 220, 230 или 240 В. Мы видели по синусоиде, что она постоянно меняется между положительными и отрицательными пиками.

Например, пики на самом деле намного выше.
В США напряжение в розетке достигает 170 В
Европа достигает 325 В
Индия и Австралия достигает 325 В

Мы можем рассчитать это пиковое или максимальное напряжение по формуле:

Поскольку три фазы испытывают магнитное поле в разное время, если мы сложим их мгновенные напряжения вместе, мы просто получим ноль, потому что они компенсируют друг друга, мы рассмотрим это позже.

К счастью, одному умному человеку пришла в голову идея использовать среднеквадратичное значение напряжения, которое равно средней мощности, рассеиваемой чисто резистивной нагрузкой, которая вместо этого питается током постоянного тока.

Другими словами, они рассчитали напряжение, необходимое для питания ограничительной нагрузки, такой как нагреватель, питаемый от источника постоянного тока. Затем они выяснили, каким должно быть переменное напряжение, чтобы выделять такое же количество тепла.

Давайте очень медленно повернем магнит в генераторе, а затем вычислим напряжения для каждого сегмента и посмотрим, как это формирует синусоидальную волну для каждой фазы.

ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ: Загрузите нашу трехфазную таблицу Excel здесь
USA 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-Sheet
EU 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-EU
ИНДИЯ 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-IN
UK 👉 http://engmind.info/3-Phase-Excel-UK
АВСТРАЛИЯ 👉 http://engmind.info/3-Phase- Excel-AU

Если разделить окружность генератора на
сегментов, разнесенных на 30 градусов, что дает нам 12 сегментов, мы можем видеть, как каждая волна
сделали. Я также нарисую график с каждым из сегментов, чтобы мы могли вычислить
напряжение и построить это.Кстати, вы можете разделить это на столько сегментов, сколько
хотите, чем меньше отрезок, тем точнее расчет.

Сначала нам нужно преобразовать каждый сегмент из градусов в радианы. Мы делаем это по формуле:

Для первой фазы мы вычисляем мгновенное напряжение в каждом сегменте по формуле.
(мгновенное напряжение просто означает напряжение в данный момент времени)

Так, например, при повороте на 30 градусов или 0,524 радиана мы должны получить значение
84.85 для источника питания 120 В
155,56 для источника питания 220 В
162,63 для источника питания 230 В
169,71 для источника питания 240 В

Просто выполните этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена для 1 полного цикла.

Синусоидальные напряжения фазы 1 на 30-градусных сегментах

Теперь, если мы построим график, то мы получим синусоидальную волну, показывающую
напряжение в каждой точке во время вращения. Вы видите, что значения увеличиваются по мере того, как
магнитное поле становится сильнее и заставляет течь больше электронов, затем оно
уменьшается, пока не достигнет нуля, где магнитное поле находится точно между
север и юг через катушку, поэтому это не имеет никакого эффекта.Затем наступает южный полюс
и начинает тянуть электроны назад, поэтому мы получаем отрицательное значение, и оно
увеличивается с изменением напряженности магнитного поля южных полюсов.

Для фазы 2 нам нужно использовать формулу

«(120 * pi / 180))» эта конечная часть просто учитывает задержку, потому что катушка находится на 120 градусов от первой.

Пример при 30 градусах для фазы 2 мы должны получить значение
-169,71 для источника питания 120 В
-311,13 для источника питания 220 В
-325.27 для питания 230 В
339,41 для питания 240 В

Так что просто завершите этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена для 1 полного цикла.

Для фазы 3 нам нужно использовать формулу

Пример: при 30 градусах для фазы 3 мы должны получить значение
84,85 для источника питания 120 В
155,56 для источника питания 220 В
162,63 для источника питания 230 В
169,71 для источника питания 240 В

Так что просто завершите этот расчет для каждого сегмента, пока таблица не будет заполнена для 1 полного цикла.

Теперь мы можем построить график, чтобы увидеть форму волны фаз 1.2 и 3 и то, как меняются напряжения. Это наш трехфазный источник питания, показывающий напряжение на каждой фазе при каждом повороте генератора на 30 градусов.

Если мы затем попытаемся суммировать мгновенное напряжение для всех
фазы на каждом сегменте, мы видим, что они компенсируют друг друга. Так что вместо
мы собираемся использовать эквивалентное среднеквадратичное напряжение постоянного тока.

Чтобы сделать это для фазы 1, мы возводим в квадрат мгновенное значение напряжения для каждого сегмента.Сделайте это для всех сегментов для полного цикла.

Затем сложите все эти значения вместе и затем разделите это число на количество сегментов, которое у нас есть, в данном случае у нас есть 12 сегментов. Затем извлекаем квадратный корень из этого числа. Это дает нам среднеквадратичное значение напряжения 120, 220, 230 В или 240 В в зависимости от того, для какого источника питания вы рассчитываете.

Это фазное напряжение. Это означает, что если мы подключим устройство
между любой фазой и нейтралью, тогда мы получаем среднеквадратичное значение 120, 220, 230 или
240 В, как если бы у вас дома была розетка.

Сделаем то же самое для двух других фаз. Возведите в квадрат значение каждого мгновенного напряжения.

Если нам нужно больше мощности, мы подключаем между двумя или тремя
фазы. Мы рассчитываем подаваемое напряжение, возводя в квадрат каждый из мгновенных значений.
напряжения на фазу, затем сложите все три значения на сегмент и затем возьмите
квадратный корень из этого числа.

Вы увидите, что трехфазное напряжение выходит на

.

208 В для источника питания 120 В
380 В для источника питания 220 В
398 В для источника питания 230 В
415 В для источника питания 240 В

Мы можем получить два напряжения от трехфазного источника питания.
Мы называем меньшее напряжение нашим фазным напряжением и получаем его, подключая любую фазу к нейтрали. Вот как мы получаем напряжение от розеток в наших домах, потому что они подключены только к одной фазе и нейтрали.

Мы называем большее напряжение линейным напряжением и получаем его, соединяя любые две фазы. Вот так мы получаем больше энергии от источника питания.

Например, в США многим приборам требуется 208 В, потому что 120 В просто недостаточно мощно, поэтому нам приходится подключаться к двум фазам.В Северной Америке мы также можем найти системы на 120/240 В, которые работают по-другому. Мы рассмотрим это в другом уроке.

Калькулятор повышения напряжения дополнительных конденсаторов

Следующие ниже калькуляторы вычисляют приблизительное установившееся повышение напряжения, связанное с применением батарей шунтирующих силовых конденсаторов и батарей фильтров гармоник в энергосистемах среднего напряжения. При применении реактивных переменных важно рассчитать результирующее повышение напряжения.Если значение слишком велико, следует уменьшить размер квар или приращение банка в квар. Обычно рекомендуется, чтобы повышение напряжения при переключении одного банка составляло не более 3%.

Повышение напряжения в результате применения шунтирующей конденсаторной батареи связано с мощностью системы (т. Е. В KVAsc) и кВАр батареи. Повышение напряжения прямо пропорционально номинальной мощности батареи в квар и обратно пропорционально уровню короткого замыкания в системе.

Для многокаскадных силовых конденсаторных батарей и батарей фильтров гармоник общее значение квар может использоваться для расчета общего ожидаемого повышения напряжения, когда все каскады находятся в рабочем состоянии.Для одноступенчатого повышения напряжения используйте номинальную мощность ступени квар.

Calculator-1
Введите номинальную трехфазную реактивную мощность конденсаторной батареи (ступени) и мощность трехфазного короткого замыкания в кВА, чтобы получить ожидаемое повышение напряжения.

Calculator-2
Введите номинальную трехфазную реактивную мощность конденсаторной батареи (ступени), номинальную мощность трехфазного трансформатора и полное сопротивление короткого замыкания (в%), чтобы получить ожидаемое повышение напряжения.

Calculator-3
Введите номинальную трехфазную реактивную мощность конденсаторной батареи (ступени), номинальное линейное напряжение системы на конденсаторной батарее и мощность трехфазного короткого замыкания в кВА на конденсаторной батарее. получить ожидаемое повышение напряжения.

Калькулятор-1

Известные переменные: квар, кВА _sc

Калькулятор-2

Известные переменные: квар, Трансформатор кВА, Z _{XFMR (%)}

Calculator-3

Известные переменные: квар, межфазное напряжение системы, кВА _sc

Схема

Браузер не поддерживает JavaScript. Расчеты, созданные с помощью SpreadsheetConverter, работать не будут.Пожалуйста, войдите на веб-страницу в другом браузере.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
  Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
  браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
  Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Расчет падения напряжения

Общеизвестно, что потребители электроэнергии должны платить за общее количество киловатт-часов, поставленных электроэнергетической компанией, измеренное соответствующим счетчиком мощности. Однако, поскольку ни один электрический проводник не является идеальным и даже самая качественная проводка имеет сопротивление, часть этого электричества теряется между измерителем мощности и точкой использования.

Что такое падение напряжения?

Одним из основных принципов электротехники является закон Ома, который гласит, что падение напряжения на проводнике или нагрузке эквивалентно произведению тока и сопротивления (V = I x R).Электрический ток определяется нагрузкой на цепь, а сопротивление определяется физическими свойствами проводника.

Получите профессиональный электротехнический проект для своего здания и избежите проблем с напряжением.

Понятие падения напряжения используется для описания разницы между напряжением, подаваемым на источник, и напряжением, измеренным на нагрузке. Факторы, определяющие падение напряжения, приведены в следующей таблице:

Как можно контролировать падение напряжения?

Поскольку идеального проводника не существует и все материалы обладают электрическим сопротивлением, полностью устранить падение напряжения невозможно.Однако есть много способов минимизировать его:

1. Повышение эффективности системы
   При неизменной нагрузке повышение эффективности электрического оборудования снижает потребление энергии. Поскольку напряжение питания постоянно, повышенная эффективность приводит к меньшему току и уменьшенному падению напряжения.
2. Поиск и устранение неисправностей
   Некоторые электрические проблемы вызывают ненужное увеличение тока или сопротивления, что приводит к более высокому падению напряжения. Как только эти проблемы будут решены, падение напряжения вернется в норму.
3. Корректировка сечения проводов
   Если проводники в цепи были выбраны неправильно, на них может наблюдаться значительное падение напряжения. При выборе проводов важно учитывать такие факторы, как ток полной нагрузки, температура окружающей среды и количество проводников в кабелепроводе.
4. Централизованное электрическое распределение
   Если главный электрический вал и распределительные щиты расположены близко к центру здания, проводка должна проходить меньшие расстояния, чтобы охватить различные нагрузки.Такой тип компоновки сводит к минимуму падение напряжения. С другой стороны, когда электрический вал и панели расположены на одном конце здания, цепи должны пересекать всю конструкцию, чтобы достичь нагрузок на противоположной стороне.
5. Сбалансированное распределение нагрузки
   В крупных коммерческих зданиях обычно используются трехфазные цепи с тремя токоведущими проводниками, как следует из их названия. Если одна фаза слишком нагружена, она также будет испытывать больший ток и большее падение напряжения по сравнению с другими фазами.

Это особые меры, которые могут быть применены для уменьшения падения напряжения. В общем, любая мера, которая обеспечивает любой из следующих эффектов, является жизнеспособной, если это разрешено Электрическим кодексом Нью-Йорка:

• Уменьшение тока нагрузки
• Увеличение диаметра жилы
• Увеличение количества параллельных проводов
• Уменьшение длины проводника
• Понижение температуры проводника

Допустимое падение напряжения в соответствии с NEC, издание 2011 г.

Национальный электротехнический кодекс NFPA (NEC), который является основой Электротехнического кодекса Нью-Йорка, устанавливает два условия для допустимого падения напряжения в электрических установках:

• Максимально допустимое напряжение в ответвленной цепи составляет 3 процента, измеренное между соответствующей электрической панелью и самой дальней розеткой, обеспечивающей питание, обогрев, освещение или любую комбинацию таких нагрузок.
• Максимальное суммарное падение напряжения на главных фидерах и ответвленных цепях составляет 5 процентов, измеренное от служебного подключения до самой дальней розетки.

Считается, что эти уровни падения напряжения обеспечивают разумную эффективность работы. Важно отметить, что при увеличении размеров проводников цепи для компенсации падения напряжения необходимо соответственно увеличить провод заземления оборудования.

Как рассчитать падение напряжения

Важно отметить, что формула падения напряжения меняется в зависимости от количества фаз в цепи (однофазные или трехфазные).В следующих уравнениях используются следующие переменные:

• Z = полное сопротивление проводника (Ом на 1000 футов или Ом / км)
• I = ток нагрузки (амперы)
• L = Длина (фут)

Формулы делятся на 1000, поскольку стандартные значения импеданса предоставляются для каждых 1000 футов.Таким образом, они преобразуются в Ом на фут. В главе 9 NEC приведены свойства проводников, рассчитанные на номинальную температуру 75 ° C.

Для демонстрации процедуры предположим, что однофазная цепь на 120 В пропускает ток 22 А, где полное сопротивление проводника составляет 1,29 Ом на 1000 футов, а длина цепи составляет 50 футов. Падение напряжения будет:

• Падение напряжения = (2 x 1,29 Ом / kft x 22A x 50 футов) / 1000 = 2,84 В
• Падение напряжения в процентах = 2,84 В / 120 В = 0.0237 = 2,37%

Если на фазу больше одного проводника, то приведенное выше вычисление необходимо разделить на количество проводов на фазу, поскольку сопротивление уменьшается. Например, если в приведенном выше примере на каждую фазу приходится два проводника, сопротивление уменьшается вдвое, и падение напряжения будет 1,42 В (1,18%).

Как выбрать размер провода?

Процедура, описанная выше, может быть изменена для выбора сечения проводника в зависимости от допустимого падения напряжения. Предположим, что цепь соответствует следующим условиям:

• Рабочее напряжение = 120 В
• Конфигурация: однофазный
• Ток = 25 А
• Длина = 100 футов

Формулу падения напряжения можно настроить следующим образом, чтобы рассчитать необходимое полное сопротивление.

• Падение напряжения = 2 x Z x I x L / 1000
• Z = (1000 x падение напряжения) / (2 x I x L)

Подставляя указанные выше значения в формулу, получаем следующий результат:

• Допустимое падение напряжения = 120 В x 3% = 3,6 В
• Z = (1000 x 3,6 В) / (2 x 25 A x 100 футов) = 0,72 Ом / кВт

Согласно нормативам NEC, приведенным в таблице 8 главы 9, для удержания падения напряжения ниже 3% требуется размер проводника AWG №6 (0,510 Ом / kft). Следующий размер — AWG # 8, но его сопротивление слишком велико (0.809 Ом / kft), а падение напряжения превысит 3%.

Прокладка нескольких проводников в кабелепроводах, кабелях или кабельных каналах

Таблицы NEC с 310.16 по 310.19 предоставляют допустимые значения силы тока максимум для трех проводов в кабелепроводе, кабеле или кабелепроводе. Когда количество проводников равно четырем или более, допустимая допустимая нагрузка снижается, как показано в следующей таблице:

Проводники должны иметь достаточную допустимую силу тока для нагрузки в соответствии с таблицами 310.