Сопротивление проводника калькулятор: Онлайн-калькулятор расчета последовательного и параллельного соединения резисторов

Расчет кабеля по мощности: калькулятор онлайн

Неправильно выполненные электромонтажные работы при строительстве или ремонте дома часто сопровождаются авариями, пожаром или получением электрических травм. Поэтому сразу на стадии их планирования необходимо использовать проводку, отвечающую требованиям безопасности.

В статье показываю, как выполнить расчет сечения кабеля по мощности: калькулятор и таблицы прилагаются. Информацию для новичков дополняю картинками и схемами, поясняющими основные электрические процессы.

Опытный электрик может не читать пояснения, а сразу через раздел содержания открыть онлайн калькулятор и сделать в нем нужные вычисления.

Содержание статьи

Чем опасна неправильно смонтированная электропроводка: как проявляются скрытые риски

С начала дачного сезона привел ко мне новый сосед своего знакомого Андрея. У того просьба: помочь решить вопрос с пониженным напряжением на его участке. Особенно его беспокоит низкий уровень в гараже, где он разместил свою мастерскую с электрическими станками.

Поехали смотреть и проверять. Напряжение подается на вводной щит частного дома. Мой карманный мультиметр показал 203 вольта, что в принципе приемлемо для сельской местности.

А вот дальше начались чудеса. На его большой территории размещено несколько хозяйственных построек. Они подключены последовательной цепочкой: одно к другому. Гараж находится в самом конце.

Общая длина магистрали превышает сотню метров. Подключение выполнено тем, что было под рукой: медный провод 1,5 мм кв, а отдельные участки между строениями запитаны даже скрутками из алюминия 2,5 квадрата.

Этот участок обладает повышенным сопротивлением. Оно создает падение напряжения на входе в гараж до 185 вольт. А этого уже недостаточно для нормальной работы электродвигателей различных станков.

У Андрея на участке от дома до мастерской потери составили 18 вольт. Он собирался приобрести стабилизатор напряжения для гаража, а я ему объяснил, что так делать нельзя по следующим причинам:

1. стабилизатор поднимет уровень напряжения на своем выходе и мощность потребления станками еще больше возрастет;
2. от этого дополнительно увеличится нагрузка на проводку.

В этой ситуации возникнет дополнительная просадка напряжения на входе в стабилизатор, что повлечет:

• его отключение от защит;
• или возникновение аварийной ситуации в проводке из-за ее перегруза и перегрева.

Ненужные потери напряжения можно устранить только правильным подбором сечения кабеля питания с учетом транслируемой мощности и его надежным монтажом.

Принципы выбора кабеля по току: какие процессы учитываются

Провода и кабели для домашней проводки выпускаются большим ассортиментом с разным сечением жил из меди или алюминия. Их поперечное сечение вычисляется по формуле площади круга через диаметр, который легко определить измерительными инструментами, например, микрометром.

Поскольку они предназначены для работы в разных условиях эксплуатации, то обладают различной конструкцией, каждая из которых имеет свое название, например, NYM, ПУНП, ПУНГП, ВВГ, ВВГнг, ПВС и другие обозначения.

Внутренняя конструкция любого из них состоит из металлических жил и изоляции. В качестве примера показываю картинкой кабель ВВГнг.

Любая жила обладает электрическим сопротивлением. При прохождении тока по ней выделяется тепло, описываемое законом Джоуля-Ленца. Оно зависит от величины нагрузки, времени ее протекания и сопротивления проводника.

При этом происходит нагрев:

1. металла жилы;
2. слоя изоляции;
3. окружающей кабель среды.

С третьим вопросом предлагаю разобраться поподробнее.

Как влияют условия эксплуатации на работу проводки: особенности открытой и закрытой прокладки

Обратите внимание на то, что окружающая кабель среда может отводить тепло, снижая нагрев, либо повышать его температуру за счет локализации места прокладки расположенными в непосредственной близости теплоизолирующими материалами.

Поэтому расположенная на открытом воздухе проводка, благодаря естественной вентиляции (перемещения тепла вверх, а охлажденных масс вниз), охлаждается лучше, чем спрятанная в трубах или внутри строительных конструкций.

Изоляционные материалы хорошо работают при нагреве до допустимой температуры, а после достижения ею критических значений усыхают, теряя свои диэлектрические свойства. Тогда через них создаются токи утечек, приводящие к авариям или пожарам.

Поэтому для каждого типа провода уже выбраны температуры допустимого нагрева с учетом прохождения по ним длительных нагрузок. Поскольку сопротивление по закону Ома уже влияет на величину тока, то по нему и проводится весь расчет.

При пользовании этой методикой необходимо суммировать все нагрузки, которые могут проходить по жиле. Например, розетки, подключенные шлейфом, могут питать одновременно несколько бытовых приборов. Этот момент следует учитывать при выборе сечения питающего их кабеля.

Чтобы не усложнять этот процесс формулами на практике используются уже готовые таблицы. Привожу выдержку из них, необходимую для домашнего мастера.

Способ выбора сечения кабеля по току является базовым. Он:

• основан на многочисленных научных экспериментах;
• заложен в ПУЭ для обеспечения надежной и безопасной работы электрооборудования;
• позволяет оптимально выбрать сечение проводки по цене.

Для обеспечения повышенной безопасности при эксплуатации допустимо создавать запас по площади, используя кабель с более толстыми жилами. А монтировать его с уменьшенным сечением опасно.

Как рассчитать кабель по мощности нагрузки простыми словами

У большинства современных бытовых приборов в сопроводительной документации указывается информация не о токе нагрузки, а о величине мощности потребления. Эти параметры электрической сети взаимосвязаны.

Их легко пересчитать по известным формулам, содержащихся в шпаргалке электрика.

Однако есть более простой и доступный путь: уже готовая табличная форма. Она избавляет человека от математических вычислений.

Здесь действует то же правило сложения мощностей всех подключенных приборов, как и ранее для тока нагрузки.

Разберем пример. В розеточную группу из трех последовательно подключенных розеток может быть одновременно вставлено три потребителя с нагрузкой 2, 1,5 и 1,0 кВт. Складываем их и получаем 4,5 киловатта.

Смотрим таблицу. Для проводки 220 вольт, проложенной открытым способом, достаточно использовать медь сечением полтора квадрата или алюминий — 2,5. При выборе закрытого способа монтажа потребуется увеличить медный провод до 2,5 мм кв, а алюминиевый — до 4,0.

К слову: на любые розеточные группы общепринято выполнять монтаж проводов с сечением от 2,5 миллиметров квадратных. Здесь действуют дополнительные требования к их механической прочности, требующей запаса по толщине.

Особенно актуально это
требование к алюминиевой проводке, обладающей пониженной механической прочностью. В этом не раз убедились многочисленные владельцы квартир в старых многоэтажных зданиях.

Создание небольшого запаса сечения кабеля в будущем может избавить владельца от непредвиденных проблем при приобретении и подключении нового, более мощного электрооборудования.

Выбор сечения кабеля по мощности и току: таблица справочных данных

Этот способ вобрал в себя две вышеприведенные методики расчета. Они просто сведены в общую таблицу.

Ей удобно пользоваться, имея любую информацию: по току нагрузки или потребляемой мощности, что позволяет не заниматься переводом одной величины в другую.

Однако во всех этих таблицах скрыт один параметр, а именно: очень длинная электрическая цепь. Она косвенно влияет на результаты расчета. Но об этом читайте в следующем подразделе.

Почему необходимо учитывать длину протяженной электрической магистрали в частном доме

Во всех приведенных таблицах учитывается итоговое действие электрического тока на нагрев металлической жилы. Его величина практически не меняется внутри пределов квартиры, где от вводного щитка до конечного потребителя расстояние редко превышает 15 метров.

Однако мы знаем, что электрическое сопротивление провода влияет на ток, а оно с увеличением расстояния всегда возрастает прямо пропорционально отношению удельного сопротивления к площади поперечного сечения.

На длинных участках дополнительно возникают потери напряжения, а все это необходимо учитывать в точных расчетах, что и применяется на практике в онлайн калькуляторе, приведенном в следующем разделе.

В качестве пояснения приведу пример такого влияния, применённого при монтаже точных измерительных цепей напряжения ТН на своей подстанции 330 кВ, где потери должны быть минимальными. С ними борются всеми доступными способами.

Эти ТН расположены на ОРУ-330 кВ. Они удалены от релейных панелей на дистанцию порядка 300-400 метров.

Сборка вторичных цепей выполнена в шкафу. Они к нему подаются от выводной коробки, расположенной внизу основания фарфорового изолятора коротким контрольным кабелем с жилами 1,5 мм кв.

Его длину можете оценить визуально по фотографии. Она не превышает несколько метров. Выходные кабели цепей напряжения, проложенные к панелям релейного зала, имеют повышенное сечение жил и превышают 16 мм квадратных.

Это хорошо видно на обратной стороне ввода релейной панели.

Сделано это для того, чтобы минимизировать потери напряжения на такой большой дистанции. Они не должны вносить погрешность большую 0,5%.

По самим же панелям разводка опять выполняется жилами 1,5 квадрата. Короткие расстояния от ТН к его шкафу и в релейном зале не оказывают существенного влияния на потери.

Приведенным примером я постарался показать, как длина протяженной магистрали может повлиять на выбор и расчет кабеля. Все это учтено в онлайн калькуляторе.

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности с учетом условий эксплуатации

Онлайн методика позволяет оптимально вычислить сечение, которое будет:

• надежно работать при длительной полной нагрузке без каких-либо повреждений;
• полностью выдержит возникающие в цепи короткие замыкания;
• исключит потери напряжения в магистрали ниже допустимого уровня;
• обеспечит работу защитных устройств при недостаточном качестве заземления.

Вычисления необходимо делать индивидуально для каждого кабельного участка. Они позволяют:

1. определиться с условиями монтажа и видами нагрузок, которые будут протекать по его жилам;
2. учесть минимальные размеры способом расчета по току;
3. обеспечить надежную работу при возникновении температурных перегрузок от коротких замыканий;
4. выявить допустимые габариты для снижения потерь напряжения;
5. выбрать сечение, основываясь на импендансе петли из-за недостаточного заземления.

Для проведения расчета потребуется подготовить:

• информацию о характере нагрузки;
• условия работы в однофазной или трехфазной схеме питания;
• тип тока: постоянный или переменный;
• величину нагрузки в киловаттах;
• полный и пусковой коэффициенты мощности;
• протяженность рабочей магистрали;
• способ прокладки и конструкцию кабеля, учитывающую температурные нагрузки.

А дальше вводим эти исходные данные в таблицу и жмем кнопку «Расчет». Для перехода к следующим вычислениям надо просто нажать кнопку «Сброс» и повторить выше перечисленные операции.

Еще раз обращаю внимание на то, что за основу любого расчета пропускной способности кабеля взят наибольший ток, который способен выдерживать кабель длительно с сохранением диэлектрических свойств изоляции без ее повреждений. По его величине определяется поперечное сечение.

Рекомендую по вопросу выбора проводки дополнительно посмотреть видеоролик владельца «Электроснабжение в Москве»

Видеоматериал автора «Elektrik-sam.info» объясняет подробные алгоритмы вычисления сечения кабеля (провода).

Много полезной информации можно увидеть в комментариях под этими роликами.

Вот в принципе и все, что я хотел объяснить про расчет сечения кабеля по мощности, калькулятор к которому значительно облегчает математические действия. Если вы желаете обсудить это материал, то воспользуйтесь разделом комментариев.

Онлайн расчет сопротивления кабеля, падения напряжения, мощности

Новости Онлайн трансляция с видеокамер 01 февраля Давненько я ничего не писала. Все в делах и проводах своих торчу. Например, вот гироробота состряпала на днях. Наверное, стоит описание сделать 02 мая Добавила статью «Газета New York Ledger» 01 апреля Ура! Днюxа!! Безудержное веселье и мега пати 04 ноября Начинаю втыкаться в Arduino. Блин, прикольная тема )) Немало времени пройдет, пока наиграюсь 01 октября Расширен раздел «База знаний» 18 сентября Несколько новых заметок в разделе «Статьи» Любопытный факт 20 декабря 1879 года американский учёный Томас Эдисон запатентовал электрическую лампочку. Именно его в США принято считать изобретателем этого прибора, хотя на самом деле Эдисон лишь усовершенствовал уже существовавшие разработки. Узнать новый факт Advert

При разработке систем безопасности и электроснабжения возникает необходимость определения (расчета) сопротивления проводника постоянному току и нахождение падения напряжения на нем. Это можно сделать с помощью данного расчета (калькулятора сопротивления и падения напряжения).     Рассмотрим следующую простейшую схему (см. рис). Нагрузка с сопротивлением Rн подключена к источнику постоянного напряжения Uo посредством провода (кабеля). Сопротивление кабеля равно Rк (складывается из сопротивлений прямого и обратного провода). По цепи протекает ток нагрузки Iн и создает падение напряжения Uн на сопротивлении нагрузки. Также падение напряжение Uп создается и на самом проводе. На нагрузке и кабеле выделяется определенная мощность в виде тепловой энергии (в общем случае).     Все величины связаны между собой законом Ома для участка цепи. Тип кабеля (провода) ПЭВ-0,1ПЭВ-0,3ШГЭС-2КСВВ 2х0,5ТРПт 2х0,4КПСЭнг 1х2х0,5КПКВнг-FRLS 1х2х0,75КСРЭВнг(А)-FRLS 1х2х0,97UTP 4х2х0,52ШВВП 2х0,75ПВС 2х1,5ПВ-1ВВГ 2х1,5ВВГ 2х2,5ВВГ 3х4ВВГ 5х10ВВГ 5х50ВВГ 3х70ПУНП 2х1,5ПУНП 2х2,5НВ-4 0. 12РПШ 14х1,5ТППэп 10х0,5АВВГ 2х1,5АВВГ 2х2,5 Длина кабеля (провода)   м Напряжение Uo 126,39,0192448127220380  В При необходимости введите один из параметров нагрузки: Сопротивление нагрузки Rн   Ом или ее мощность при напряжении Uo   Вт или ток, потребляемый от источника напряжения Uo   А Сопротивление кабеля Rк  Ом Ток нагрузки Iн  А Падение напряжения в кабеле Uп  В Мощность, выделяемая на нагрузке  Вт Мощность, теряемая в кабеле  Вт, что составляет  %      Постоянный адрес страницы  http://online_raschet_padeniya_napryazheniya_soprotivleniya.htm

Онлайн расчёт мощности, выделяющейся в форме тепла в электрическом проводнике

Данный калькулятор будет полезен тем, кто решил сделать электрический обогреватель своими руками.Например, в случае, если вы решили сделать электрический подогрев руля на легковом автомобиле с напряжением питания 12 вольт. 2 * R

R = ρ * L / S, то есть удельное сопротивление, умноженное на длину носителя, делённое на площадь сечения. Таблица основных удельных сопротивлений металлов и сплавов (в омах) — под калькулятором.

Первая часть калькулятора позволяет определить выделяющуюся мощность, а вторая — рассчитать температуру и время нагрева проводника, а также ток, который необходим для поддержания заданной температуры.

Поскольку проводник может находиться в разных средах (в воде, в воздухе, на какой-то поверхности и т.п.), то вторая часть — довольно приблизительна, так как определённое количество тепла будет уходить с теплообменом. Но для общего понимания — нормально.

По поводу нормального тока — он рассчитан для справки. Если вы питаете обогреватель не от сети, а от стационарного источника, то для него существует некий нормальный ток, при котором аккумулятор дольше проживёт и будет отдавать максимальную ёмкость. Величина этого тока очень сильно отличается в зависимости от технологии изготовления источника и может быть и 0,1 от ёмкости, и 0,3, и 10, и 20, и 30. Обозначается это символом С. Например, если на аккумуляторе указано 10С, а сам он ёмкостью 10А, значит, он может отдавать ток в 100 ампер.

Пример хорошей и очень простой самоделки, показывающей работу такого нагревателя, можно увидеть в видео, которое я нашёл на ютубе: https://youtu.be/Fi1uxRLNp0g

Расчёт комплексного сопротивления круглого провода

Ввиду недостаточных вычислительных возможностей JavaScript (21 значащая цифра), конечная частота в расчёте ограничена (зависит от диаметра провода).

Ввиду большого объёма производимых расчётов возможны задержки (в пределах нескольких секунд) в построении графиков.

Зависимость комплексного сопротивления (Ом) от частоты (Гц)

Зависимость толщины скин-слоя (мм) от частоты (Гц)

Пояснения к расчёту

Расчёт комплексного сопротивления Z круглого провода переменному току с учётом поверхностного (скин) эффекта может быть выражено через параметры поля:

 где: 

R — активное сопротивление

X — реактивное сопротивление

r₀ — радиус провода

l — длина провода

μ — относительная магнитная проницаемость

μ₀ — магнитная постоянная

μ μ₀ — абсолютная магнитная проницаемость

γ — электрическая проводимость

J₀(Z) — функция Бесселя нулевого порядка

J₁(Z) — функция Бесселя первого порядка

Глубину, на которой амплитуда волны уменьшается в е (~2,71828) раз, условно принимают за толщину скин-слоя (глубину проникновения поля):

ВСЕ РАСЧЁТЫ

Как измерить сопротивление провода

Характеристик электрического тока существует много. Одной из самых главных является электрическое сопротивление. Оно характеризует способность проводника тока препятствовать свободному и беспрепятственному прохождению последнего. Обозначается сопротивление буквой латинского алфавита R, а измеряется в Омах.

Важность этой величины трудно переоценить, поэтому любые современные многофункциональные приборы содержат в себе функцию измерения сопротивления. В этой статье подробным образом будет разобрано, что такое сопротивление провода изоляции, как определить сопротивление резистора мультиметром и чем меряют сопротивление вообще.

Что такое сопротивление провода изоляции

Сопротивление изоляции — это один из важнейших параметров любых кабелей и проводников. Основано это на том, что все провода в процессе их эксплуатации подвергаются сторонним воздействиям. Помимо внешнего влияния присутствуют также и внутренние: влияние жил одного провода друг на друга, взаимодействие по электромагнитным полям. Все это, так или иначе, приводит к появлению утечек.

Именно поэтому любые электрические и неэлектрические провода создаются с изоляцией, защищающей проводник от внешнего влияния. Среди популярных изоляционных материалов выделяют резину, поливинилхлорид, масло, дерево и бумагу. Используются эти материалы исходя из самого предназначения кабеля. Например, провода, прокладываемые под землей, изолированы сравнительно толстой лентой диэлектрика, а кабеля телекоммуникаций могут быть заключены в простую обертку из алюминиевой фольги.

Важно! Изоляция — это защита жил от воздействия потусторонних факторов, защита жилок друг от друга, от замыкания и от различных утечек. Сопротивление же изоляции это величина сопротивления между жилами провода или между одной из жил и изоляционным слоем.

Любой материал со временем эксплуатации стареет и разрушается, что ведет к ухудшению его характеристик и снижению сопротивления изоляции постоянному или переменному току. Характеристика сопротивляемости изоляции указывается на кабеле и нормируется в его ГОСТе. Определяют его в лабораторных условиях при при температуре в 20 градусов.

Низкочастотные кабели связи имеют минимальное сопротивление изоляции в 5 Гигаом на километр, а коаксиальные в свою очередь — 10 Гигаом на километр. Измерение и проверку сопротивляемости проводят на регулярной основе мегаомметром: на установках мобильной связи — один раз в 6 месяцев, на объектах повышенной опасности — один раз в 12 месяцев, на других объектах — один раз в три года.

Чем можно измерять сопротивление

Прибор для измерения сопротивления называется Омметром, а для измерения больших величин — Мегаомметром. Как правило, радиолюбителями и простыми людьми такие приборы не используются, поскольку это не практично. Их применяют на фабриках и заводах, электростанциях, которые производят резисторы или в научно-исследовательских центрах.

На практике для дома и работы электриками используются мультиметры и тестеры, которые объединяют в себе вольтметры, амперметры, омметры и многие другие функции для определения характеристик электрической сети.

Мультиметром

Сопротивляемость любого проводника и изоляции можно измерить мультиметром. Чтобы сделать это, сперва необходимо выбрать проверяемый элемент: провод, резистор, предохранитель и так далее. Общим правилом будет извлечение исследуемого объекта из электрической цепи или проведение замеров до его подключения. Это основано на том, что при измерении параметров включенного элемента, данные могут быть неточными, так как на них влияют другие факторы.

Важно! Перед измерением мультиметром следует включить его и настроить на определение соответствующей величины, вставить щупы в разъемы, если они не вставлены.

Тестером

На самом деле, понятия тестер и мультиметр тождественны. Когда на рынке СНГ появились первые цифровые мультиметры, их начали называть тестерами за способность тестировать работоспособность электрических элементов по типу диодов, транзисторов, резисторов. Также они способны прозвонить сеть или проводку. Понятие «мультиметр» более правильное для этого вида приборов.

Часто тестерами называют менее функциональные приборы, которые не могут проверять температуру и обладают более низкой ценой, чем мультиметры. На самом деле это одно и тоже. Любой мультитестер может измерять сопротивление и другие важные электрические характеристики.

Что такое мультиметр

Мультиметр или мультитестер — это компактный, эргономичный и многофункциональный прибор для проведения замера основных параметров электрической сети в любых целях. Все мультиметры позволяют с определенной точностью производить измерения силы тока, напряжения, сопротивления и даже температуры с помощью своих щупов.

Мультиметры бывают двух видов:

• Аналоговые, которые выводят результаты измерений с помощью механических инструментов отображения: стрелок, столбиков и цены делений, показывающей количественную характеристику измеряемой величины;
• Цифровые. Наиболее часто используемые типы приборов, вывод информации у которых производится через встроенный дисплей, а все данные рассчитываются в цифровом виде.

Зачем нужно измерять сопротивление провода

Любую электрическую сеть нужно обезопасить и обеспечить ей бесперебойную работу, которая может зависеть от множества параметров, среди которых есть и качество изоляции и сопротивления. Замер этой величины позволяет безопасно использовать электросеть и подключенные к ней приборы. Периодический анализ сопротивляемости предотвращает возникновение аварийных ситуаций и поломок, которые могут привести к выходу аппаратуры из строя и человеческим жертвам.

Как обозначается

Как уже стало понятно, померить сопротивление мультиметром не сложно и никаких проблем это принести не должно. Измеряется параметр в Омах в честь немецкого физика, который первый подтвердил связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. На мультиметрах и тестерах эта величина имеет обозначение греческой буквы «омега» — Ω.

Как правильно измерять

Для правильно измерения параметров сопротивляемости провода или кабеля нужно:

• Включить мультиметр и настроить его на соответствующие величины;
• Подсоединить любым способом один щуп к одному контакту провода или элемента, а другой — другому свободному;
• Если на дисплее загорелась единица, то максимальной мощности не хватает и нужно установить больший предел;
• Сравнить полученные значения с номинальными маркировками.

Важно! В процессе замера следует придерживаться простых, но важных мер безопасности: не браться за оголенные части щупов руками и быть осторожным при замере параметров некоторых видов электроприборов.

Таким образом, электросеть может определяться многими параметрами, одним из которых является сопротивление. Мультиметровый способ узнать сопротивляемость — один из самых распространенных и простых. Для этого не нужно никаких специальных знаний и умений. Достаточно наличия предмета анализа и аппарата, чтобы проверить и зафиксировать соответствующие данные.

Есть немало ситуаций, когда будет полезно знать, как измерить сопротивление мультиметром и есть ли разница, каким устройством это лучше делать. Даже если человек не является заядлым радиолюбителем, то при домашних работах с электрикой часто возникает необходимость как минимум «прозвонить» провода – по сути, убедиться, что сопротивление провода находится в пределах допустимого.

Как мультиметр измеряет сопротивление

Принцип измерения сопротивления основан на законе Ома, который в упрощенном варианте гласит, что сопротивление проводника равно отношению напряжения на этом проводе к силе тока, которая по нему протекает. Формула выглядит как R (сопротивление) = U (напряжение) / I (сила тока). То есть, 1 Ом сопротивления говорит о том, что по проводу протекает ток номиналом в 1 Ампер и напряжением 1 Вольт.

Соответственно, при пропускании заранее измеренного тока с известным напряжением через проводник, можно вычислить его сопротивление. По сути, омметр (прибор, которым измеряют сопротивление) представляет собой источник тока и амперметр, шкала которого проградуирована в Омах.

Какой мультиметр использовать

Измерительные приборы делятся на универсальные (мультиметры) и специализированные, которые предназначены для выполнения одной операции, но проводят ее максимально быстро и точно. В мультиметре омметр является только составляющей частью прибора и его еще надо включить в соответствующий режим. Специализированные устройства, в свою очередь, также требуют некоторых навыков использования – надо знать, как их правильно подключить и интерпретировать полученные данные.

Как пользоваться аналоговым и цифровым мультиметрами – на следующем видео:

Специализированные измерительные приборы

Из закона Ома понятно, что стандартным мультиметром не получится замерить большие сопротивления, так как в качестве источника питания там используются стандартные пальчиковые, либо батарейка типа «Крона» – прибору попросту не хватит мощности.

Если часто возникает необходимость выполнить замер большого сопротивления, к примеру, изоляции, то надо приобретать мегаомметр.

В качестве источника тока он использует динамомашину или мощную батарею с повышающим трансформатором – в зависимости от класса устройства он может генерировать напряжение от 300 до 3000 Вольт.

Отсюда следует вывод, что у задачи, к примеру, как измерить мультиметром сопротивление заземления, не может быть однозначного ответа – в этом случае надо воспользоваться специализированным прибором, предназначенным именно для этой цели. Измерение проводятся по определенным правилам и применение таких устройств это удел специалистов – без профильных знаний получить правильный результат достаточно проблематично. Теоретически можно проверить у заземления сопротивление тестером, но это потребует сборки дополнительной электроцепи, для которой потребуется как минимум мощный трансформатор, наподобие такого, что используется на сварочных аппаратах.

Цифровой и аналоговый мультиметры

Внешне эти устройства легко отличить друг от друга – у цифрового данные выводятся на дисплей цифрами, а у аналогового циферблат проградуирован и на нужное значение указывает стрелка. Соответственно, цифровое устройство проще в использовании, так как сразу показывает готовое значение, а при работе с аналоговым придется еще дополнительно интерпретировать выдаваемые данные.

Дополнительно, при работе с такими устройствами, надо учитывать, что у цифрового мультиметра есть датчик разрядки источника питания – если силы тока батареи недостаточно, то он просто откажется работать.

Аналоговый же в такой ситуации ничего не скажет, а будет просто выдавать неправильные результаты.

В остальном, для бытовых целей подойдет любой мультиметр, на шкале которого указан достаточный предел измерения сопротивления.

Включение мультиметра в режим омметра и выбор пределов измерений

Управление мультиметром производится с помощью круглой поворотной ручки, вокруг которой расчерчена шкала, поделенная на секторы. Друг от друга они отделены линиями или просто надписи на них отличаются цветом. Чтобы включить мультиметр в режим омметра надо повернуть ручку в зону сектора, обозначенного значком «Ω» (омега). Цифры, которыми будет обозначаться режимы работы могут быть подписаны тремя способами:

• Ω, kΩ – x1, x10, x100, MΩ. Обычно такие обозначения используются на аналоговых устройствах, у которых то, что показывает стрелка еще надо переводить в привычные значения. Если шкала проградуирована, к примеру, от 1 до 10, то при включении каждого из режимов отображаемый результат надо домножать на указанный коэффициент.

• 200, 2000, 20k, 200k, 2000k. Такая запись применяется на электронных мультиметрах и показывает в каком диапазоне можно измерять сопротивление при установке переключателя в определенную позицию. Приставка «k» обозначает префикс «кило», что в единой системе измерений соответствует цифре 1000. Если выставить мультиметр на 200k и он покажет цифру 186 – это значит, что сопротивление равно 186000 Ом.
• Ω – Если на корпусе омметра есть только такой значок, значит мультиметр способен автоматически определять диапазон. Циферблат такого устройства обычно может отображать не только цифры, но и буквы, к примеру, 15 kОм или 2 MОм.

У первых двух способов подписи шкалы есть прямая зависимость точности отображения результатов и их погрешности. Если сразу включить максимальный диапазон, то сопротивление порядка 100-200 Ом скорее всего будет показано неправильно.

Щупы прибора надо воткнуть в соответствующие гнезда – черный в «COM», а красный в то, возле которого среди других обозначений есть значок «Ω».

Прозвонка проводов – проверка целостности участка электрической цепи

Прозванивать провода мультиметром можно двумя способами, использование которых зависит от наличия в приборе звукового сигнала. Эта функция, если она есть, на разных приборах может включаться разными положениями переключателя – поэтому надо обращать внимание на значки, что нарисованы на корпусе прибора.

Зуммер показан как точка, справа от которой нарисованы три полукруга, каждый из последующих больший предыдущего. Искать такой значок надо либо отдельно, либо над самой маленькой цифрой из сопротивлений, либо возле значка диода, который отображается как стрелка на линии, острым концом упирающаяся в еще одну, перпендикулярную первой, линию.

Если включить тестер в режим прозвонки, то он будет подавать звуковой сигнал, если сопротивление измеряемого проводника будет меньше 50 Ом. В некоторых приборах это может быть 100 Ом, поэтому если нужна точность, то надо свериться с паспортом устройства.

Наглядно про прозвонку проводов на видео:

Порядок прозвонки прост и интуитивно понятен – установить переключатель напротив значка зуммера и щупами коснуться концов проводника, который надо «прозвонить»:

• Если провод целый, то мультиметр издаст звуковой сигнал.
• Если провод целый, но из-за его длины сопротивление больше чем то, при котором срабатывает зуммер, то на дисплее отобразится цифра, показывающая его значение.
• Если сопротивление значительно больше чем диапазон, на который рассчитан этот режим работы, то на дисплее отобразится единица – значит надо переставить переключатель на другой режим и повторить измерение.
• Если целостность провода нарушена, то никакой индикации не произойдет.

Если для «прозвонки» проводников используется аналоговый мультиметр без звукового сигнала, то он выставляется на минимальный диапазон измерений – если при прикосновении щупов к проводу стрелка показывает значение стремящееся к нолю, значит провод целый. То же самое касается цифровых приборов без зуммера.

Перед тем, как проверить сопротивление проводников, сначала всегда надо выполнить тест самого устройства – прикоснуться щупами друг к другу. Также надо проверить как прибор реагирует на человеческое тело – у некоторых людей достаточно низкое сопротивление и если прижимать концы провода к щупам руками, то прибор может показать что проводник целый, даже если это не так.

Проведение измерений сопротивления и какие могут возникнуть нюансы

Щупы мультиметра подключаются в те же гнезда и в целом, измерение сопротивления выполняется практически так же, как и прозвонка проводов, но так как проверить при этом надо не просто целостность проводника, то у этого процесса есть некоторые особенности.

• Выбор границ измерений. Когда измеряемое сопротивление хотя бы примерно известно, то регулятором выставляется ближайшее большее значение (если мультиметр не определяет его автоматически). Если сопротивление точно неизвестно, то стоит начать измерения с самого большого значения, постепенно переключая мультиметр на меньшее.

• Когда нужна точность, то обязательно надо учитывать погрешности. К примеру, если есть на резисторе указано сопротивлением 1 кОм (1000 Ом), то во-первых надо учитывать допуски для его изготовления, которые составляют 10%. Как итог – реальные цифры могут быть в диапазоне от 900 до 1100 Ом. Во-вторых – если взять тот же резистор и выставить мультиметр на максимальное значение, к примеру 2000 kОм, то прибор может показать единицу, т.е. 1000 Ом. Если после этого перевести переключатель в положение 2 kОм, то вероятнее всего прибор покажет другую – более точную цифру, к примеру, 0,97 или 1,04.
• Если надо проверить сопротивление детали, которая впаяна в плату, то как минимум один из ее выводов надо выпаивать. В противном случае прибор покажет неправильный результат, так как с высокой долей вероятности параллельно проверяемой детали на схеме есть другие проводники.

Если проверяется элемент с несколькими выводами, то эту деталь надо полностью выпаивать из схемы.

• Человеческое тело проводит ток и обладает определенным электрическим сопротивлением. Поэтому, как и в случае с впаянными в плату деталями, надо исключить возможность их контакта с посторонними предметами – в данном случае это руки замеряющего. В крайнем случае можно прижимать пальцами одной руки контакт к щупу, но прикасаться другой рукой ко второму категорически недопустимо – результат измерений в таком случае будет заведомо неверным.

• В ряде случаев надо учитывать переходное сопротивление контактов – даже чистый припой или ножки неиспользованных радиодеталей со временем может покрываться оксидной пленкой, поэтому место контакта желательно хотя бы минимально зачистить или процарапать концом щупа.

Как проверить сопротивление провода наглядно показано на видео:

Как измерять сопротивление мультиметром – итоги

Управление современных цифровых мультиметров, да и большинство аналоговых, сделано максимально удобным для оператора и не требует глубоких познаний. Оно интуитивно понятно даже непрофессионалу без профильного образования – зачастую для освоения и правильного использования прибора достаточно вспомнить школьные уроки физики по построению и проверке электроцепей. Желательно при проведении измерений помнить про перечисленные выше нюансы, ведь они в любом случае «вылезут» в процессе использования мультиметра.

Сопротивлением называют характеристику проводника, описывающую его способность препятствовать прохождению электрического тока. Она увеличивается с повышением силы и/или понижением напряжения тока, идущего по проводу. Другими словами, чем ниже сопротивление проводника, тем выше напряжение тока, который он способен пропускать. Поэтому сопротивление провода — важная характеристика.

Если сопротивление слишком высокое, произойдет перегрев металла, снизится напряжение тока. В реальных условиях подобные случаи приводят к пожару. Поэтому для изготовления проводников используют материалы, которые обладают одними из самых низких показателей — медь и алюминий. Лучше проводят электричество только серебро и золото. Но проводов из них не производят по понятным причинам.

Существует масса стандартов, которые не позволят производителю создавать продукцию, опасную для использования с переменным током 220 В/50 Гц. Поэтому можно не беспокоиться о том, подойдет ли купленный товар для применения. Необходимо знать, как проверить сопротивление, чтобы определить, есть ли разрывы на линии. При их наличии показатель повышается. Кроме этого, данная характеристика позволяет узнать о работоспособности трансформаторов, предохранителей, ТЭНов, плат — тех устройств, о состоянии которых нужно знать заранее, где недопустимо правило «Проверю во время работы агрегата».

Какое оборудование использовать?

Для замера этого показателя лучше всего пользоваться мультиметром. Это универсальное устройство, которым можно измерять также силу тока, напряжение проводника, емкость батареи.

Существует два типа мультиметров:

• Цифровые — современные устройства, которые моментально выводят интересующие показатели на экран. Преимущества — в высокой скорости, удобстве работы, точности. Замер сопротивления провода мультиметром — дело нескольких секунд. Недостаток — дороговизна и сложность ремонта по сравнению с аналоговыми приборами. Поэтому не стоит рассматривать подобный вариант, если есть деньги только на дешевую модель — изделие может быстро выйти из строя, а его ремонт окажется нецелесообразным.
• Аналоговые — показатели отображаются на шкале, по которой перемещается стрелка. Работать с подобными изделиями сложнее, но они проще устроены. Средние по стоимости модели служат намного дольше аналогичных в своей категории цифровых устройств.

Если есть прибор, позволяющий замерить только напряжение и силу тока, узнать интересующий показатель можно с помощью расчета. Формула, выходящая из закона Ома:

R = U/I, где R — искомая величина, U — напряжение, I — сила тока.

Выполняем замер

Алгоритм измерения сопротивления кабелей:

1. Работа начинается с проверки мультиметра.
2. Провод, подключаемый к черному щупу, устанавливают в разъем COM, а другой — в гнездо VΩmA.
3. Переключатель устройства устанавливается в положение Ω, значение 200 (измерение сопротивлений в диапазоне 0—200 Ом).
4. Щупы замыкают между собой (притрагиваются ими друг к другу).
5. Если появилось значение из диапазона 0,3—0,7 Ом, прибор работает нормально.
6. Проверить обоими щупами жилы кабеля. При этом сами щупы не должны соприкасаться друг с другом.
7. На табло цифрового прибора высветится значение. Стрелка аналогового устройства переместиться по шкале. Как правило, сопротивление кабелей, используемых в домашних условиях, находится в диапазоне 0,7—1,5 Ом.
8. Если в процессе измерений нет результатов, но вы точно уверены, что прибор исправен, нужно переместить переключатель в более широкий диапазон 0—2000 Ом.
9. Процесс продолжается до тех пор, пока не найден нужный диапазон. Если сопротивление проводника слишком высокое — он поврежден.

Поиск места повреждения — отдельная тема. Проводка, проложенная в стенах, тестируются с помощью специального прибора. Предварительно рекомендуем сократить круг поиска, прозвонив распаячные коробки комнат.

Это важно

Несколько правил, которых нужно придерживаться при поиске сопротивлений кабелей:

• Мультиметр нужно проверять на работоспособность перед тем, как измерить сопротивление каждого из кабелей. Неизвестно, выйдет ли из строя прибор после очередного теста. Хотя они достаточно долговечны. Некоторые используют изделия, купленные при СССР.
• Перед работой просчитайте, какое сопротивление должны иметь кабели. Как это сделать, описано ниже.
• В ходе работы держитесь только за неметаллические участки щупа. Прикосновение к жалам может исказить результаты. Тот, кто измерял небольшие детали, знает, что можно придерживать их только одной рукой — тогда искажения не будет.
• На измеряемой поверхности не должно быть грязи, влаги, посторонних веществ. Лучше немного зачистить кабель перед работой.

Каким должен быть показатель?

Самый простой метод определения — внимательно прочесть маркировку проводника. На современных изделиях есть вся необходимая информация о том, какое сопротивление создается жилами, для какого тока они предназначены.

Иногда приходится проводить тестирование старых кабелей, на которых надписи либо отсутствовали вовсе, либо стерлись. Узнать, каким должно быть сопротивление кабеля можно, посчитав его. Расчет сопротивления выполняется по формуле:

где R — искомая величина, ρ — удельное сопротивление материала (измеряется в Ом•мм 2 /м, табличное значение), l — длина провода, S — площадь проводника.

Обратите внимание, что удельное сопротивление всегда указывается в Ом•мм 2 /м. Поэтому длина провода берется в метрах, что позволяет узнать удельное сопротивление всего отрезка, а площадь сечения, подставляемая в формулу, обязательно переводится в мм 2 .

Результаты расчёта могут немного отличаться от реальных значений, так как конкретное удельное сопротивление зависит от металла. Если в нем есть какие-либо примеси, проводник может иметь более высокий или более низкий показатель. Также мультиметр может немного ошибаться. Поэтому, если показания прибора и полученные расчеты расходятся на несколько процентов — не страшно.

Как определить длину кабеля по сопротивлению

На первый взгляд может показаться, что эта статья из рублики «Электрику на заметку».
С одной стороны, а почему бы и нет, с другой – так ведь и нам, пытливым электронщикам, иногда нужно рассчитать сопротивление обмотки катушки индуктивности, или самодельного нихромового резистора, да и чего уж там греха таить – акустического кабеля для высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры.

Формула тут совсем простая R = p*l/S, где l и S соответственно длина и площадь сечения проводника, а p – удельное сопротивление материала, поэтому расчёты эти можно провести самостоятельно, вооружившись калькулятором и Ля-минорной мыслью, что все собранные данные надо привести к системе СИ.

Ну а для нормальных пацанов, решивших сберечь своё время и не нервничать по пустякам, нарисуем незамысловатую таблицу.

ТАБЛИЦА ДЛЯ РАСЧЁТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА

Страница получилась сиротливой, поэтому помещу-ка я сюда таблицу для желающих связать своё время с прокладкой электропроводки, подключить мощный источник энергопотребления, либо просто посмотреть в глаза электрику Василию и, «похлёбывая из котелка» задать справедливый вопрос: «А почему, собственно? Может разорить меня решил? Зачем мне тут четыре квадрата из бескислородной меди для двух лампочек и холодильника? Из-за чего, собственно?»

И расчёты эти мы с вами сделаем не от вольного и, даже не в соответствии с народной мудростью, гласящей, что «необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, делённому на 10», а в строгом соответствии нормативными документами Минэнерго России по правилам устройства электроустановок.
Правила эти игнорируют провода, сечением, меньшим 1,5 мм 2 . Проигнорирую их и я, а за компанию и алюминиевые, в силу их вопиющей архаичности.
Итак.

РАСЧЁТ ПЛОЩАДИ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ

Потери в проводниках возникают из-за ненулевого значения их сопротивления, зависящего от длины провода.
Значения мощности этих потерь, выделяемых в виде тепла в окружающее пространство, приведены в таблице.
В итоге к потребителю энергии на другом конце провода напряжение доходит в несколько урезанном виде – меньшим, чем оно было у источника. Из таблицы видно, что к примеру, при напряжении в сети 220 В и 100 метровой длине провода, сечением 1,5мм 2 , напряжение на нагрузке, потребляющей 4 кВт, окажется не 220, а 199 В.
Хорошо, это или плохо?
Для каких-то приборов – безразлично, какие-то работать будут, но при пониженной мощности, а какие-то взбрыкнут и пошлют Вас к едрене фене вместе с вашими длинными проводами и умными таблицами.
Поэтому Минэнерго – минэнергой, а собственная голова не повредит ни при каких обстоятельствах. Если ситуация складывается подобным примеру образом – прямая дорога к выбору проводов, большего сечения.

Данная статья поможет вам рассчитать сопротивление кабеля. Расчет можно выполнить по формулам, либо по данным таблицы «сопротивление кабелей»,которая приведена ниже.

То как влияет материал проводника учитывается при помощи удельного сопротивления, которое принято обозначать буквой греческого алфавита ρ и являет собой сопротивление проводника сечением 1 мм2 и длинной 1м. У серебра наименьшее удельное сопротивление ρ = 0,016 Ом•мм2/м. Ниже приводятся значения удельного сопротивления для нескольких проводников:

• Сопротивление кабеля для серебра – 0,016,
• Сопротивление кабеля для свинеца – 0,21,
• Сопротивление кабеля для меди – 0,017,
• Сопротивление кабеля для никелина – 0,42,
• Сопротивление кабеля для люминия – 0,026,
• Сопротивление кабеля для манганина – 0,42,
• Сопротивление кабеля для вольфрама – 0,055,
• Сопротивление кабеля для константана – 0,5,
• Сопротивление кабеля для цинка – 0,06,
• Сопротивление кабеля для ртути – 0,96,
• Сопротивление кабеля для латуни – 0,07,
• Сопротивление кабеля для нихрома – 1,05,
• Сопротивление кабеля для стали – 0,1,
• Сопротивление кабеля для фехрали -1,2,
• Сопротивление кабеля для бронзы фосфористой – 0,11,
• Сопротивление кабеля для хромаля – 1,45

Так как в состав сплавов входят разные количества примесей, то удельное сопротивление может изменятся.2

• где d – это диаметр провода.

Измерить диаметр провода можно микрометром либо штангенциркулем,но если их нету под рукой,то можно плотно намотать на ручку (карандаш) около 20 витков провода, затем измерить длину намотанного провода и разделить на количество витков.

Для определения длинны кабеля,которая нужна для достижения необходимого сопротивления,можно использовать формулу:

1.Если данные для провода отсутствуют в таблице,то берется некоторое среднее значение.Как пример ,провод из никелина который имеет диаметр 0,18 мм площадь сечения равна приблизительно 0,025 мм2, сопротивление одного метра 18 Ом, а допустимый ток 0,075 А.

2.Данные последнего столбца,для другой плотности тока, необходимо изменить. Например при плотности тока 6 А/мм2, значение необходимо увеличить вдвое.

Пример 1. Давайте найдем сопротивление 30 м медного провода диаметром 0,1 мм.

Решение. С помощью таблицы берем сопротивление 1 м медного провода, которое равно 2,2 Ом. Значит, сопротивление 30 м провода будет R = 30•2,2 = 66 Ом.

Расчет по формулам будет выглядеть так: площадь сечения : s= 0,78•0,12 = 0,0078 мм2. Поскольку удельное сопротивление меди ρ = 0,017 (Ом•мм2)/м, то получим R = 0,017•30/0,0078 = 65,50м.

Пример 2. Сколько провода из манганина у которого диаметр 0,5 мм нужно чтобы изготовить реостат, сопротивлением 40 Ом?

Решение. По таблице выбираем сопротивление 1 м этого провода: R= 2,12 Ом: Чтобы изготовить реостат сопротивлением 40 Ом, нужен провод, длина которого l= 40/2,12=18,9 м.

Расчет по формулам будет выглядеть так. Площадь сечения провода s= 0,78•0,52 = 0,195 мм2. Длина провода l = 0,195•40/0,42 = 18,6 м.

Очевидно, что самым точным методом измерения длины кабеля является прямой метод, например с помощью рулетки.

Однако на практике, по ряду причин, пользоваться этим методом крайне затруднительно.

На практике широкое распространение получили методы измерения длины кабеля на барабанах или в бухтах посредством их перемотки, а также два широко-известных косвенных метода измерения длины кабеля на барабане или в бухте без их размотки или перемотки:

1). По сопротивлению жил (DC-метод), реализуется при помощи миллиомметра; 2). Методом локации (TDR-метод), реализуется при помощи рефлектометра.

Для измерения длины кабеля TDR-методом в принципе можно использовать любой рефлектометр: РЕЙС-45, РЕЙС-100, РЕЙС-105, РЕЙС-205, РЕЙС-305, РЕЙС-405 или СТЭЛЛ-4500.

Однако наиболее целесообразно для измерения кабеля использовать специальный прибор «Измеритель длины кабеля РЕЙС-50», который может работать как по DC – методу, так и по TDR – методу.

Каждый из этих двух методов имеет свои достоинства и свои недостатки, а также особенности измерения.

Главная особенность каждого метода состоит в том, что перед измерением длины кабеля нужно устанавливать в приборе для каждого метода определенные исходные данные. Поэтому, если перед измерением Вы о кабеле ничего не знаете, и не можете определить эти исходные данные, то и не сможете измерить его длину с требуемой точностью.

Погрешность измерения длины кабеля прибором РЕЙС-50 в любом из имеющихся 2-х методов измерения складывается из двух составляющих: инструментальной погрешности(погрешность собственно прибора) и методической погрешности (погрешности оператора).

Следует учитывать, что инструментальная погрешность прибора РЕЙС-50 очень мала (см. таблицу «Технические характеристики прибора РЕЙС-50»). Поэтому практически все погрешности измерения зависят от оператора, от правильности установки исходных величин и правильности методики измерения.

Для точного измерения длины кабеля по сопротивлению жил, нужно знать погонное сопротивление этих жил. Или нужно точно знать сечение жилы и материал, из которого она сделана, а также температуру жилы.

Если погонное сопротивление неизвестно, то его можно измерить самим прибором РЕЙС-50, но для этого нужно иметь кусок точно такого-же кабеля с точно известной длиной, например измеренной рулеткой.

Кроме того, для получения точного результата нужно быть уверенным, что сечение жилы равномерно по всей длине кабеля. Нужно быть уверенным также и в том, что жила по всей длине сделана точно из одного и того-же материала.

Если не учитывать указанные факторы, то погрешность измерения может оказаться значительно больше, чем инструментальная погрешность прибора.

Для точного измерения длины кабеля методом локации нужно знать точное значение коэффициента укорочения этого кабеля, который характеризует скорость распространения импульса в кабеле.

Точно знать этот коэффициент – это главная проблема, возникающая перед измерением длины кабеля.

Дело в том, что указанные коэффициенты для большинства используемых на практике кабелей не указываются в документации на кабель, а должны быть определены экспериментальным путем.

Этот коэффициент зависит от ряда характеристик кабеля, в том числе от материала изоляции кабеля, от равномерности материала этой изоляции по длине кабеля, от повива жил кабеля (т.е. сколько скруток на метр и равномерно ли они распределены по всему кабелю).

Коэффициент укорочения кабеля можно измерить экспериментально самим прибором РЕЙС-50, но для этого нужен отрезок точно такого-же кабеля с точно известной длиной, которую Вы померяли, например, рулеткой.

Однако если Вы даже и измерили коэффициент укорочения самим прибором РЕЙС-50, то для того, чтобы затем точно измерить длину кабеля на барабане или в бухте, нужно быть уверенным, что материал изоляции одинаковый по всей длине кабеля. Нужно быть уверенным также и в том, что скрутка жил по всей длине одинакова.

Кроме того, если вы померяли коэффициент укорочения по отрезку кабеля с известной длиной, но этот отрезок кабеля был при измерении размотан и разложен в линию, то значение полученного коэффициента укорочения может быть иным по сравнению с коэффициентом укорочения такого-же кабеля на барабане или в бухте. Разница особенно сильно заметна для неэкранированного кабеля. Причина – влияние витков кабеля друг на друга, когда кабель смотан в бухту или на барабане.

На фотографии, расположенной в начале этой страницы, показаны результаты измерения рефлектометром РЕЙС-105М1 коэффициента укорочения 4-х жильного не экранированного телефонного плоского кабеля по куску этого кабеля длиной 45 метров, в двух состояниях: в размотанном состоянии и в смотанном в навал. В данном случае разница в измерениях составила 1,62%. Если смотать этот же кабель по-другому, например в бухту виток к витку, то разница будет другой.

Таким образом, если для измерения длины не экранированного кабеля, находящегося в размотанном состоянии или проложенного в кабельном канале или в другом месте, используется коэффициент укорочения, измеренный рефлектометром по куску такого же кабеля, но смотанного в бухту, то погрешность измерения длины увеличится по меньшей мере на 1,62%.

Возникает вопрос – возможно ли, и если да, то как и в каких случаях, измерять длину кабеля на барабане или в бухте методом локации (рефлектометром)?

Напрашивается ответ, что измерять длину кабеля на барабане или в бухте методом локации можно, но при соблюдении таких требований:

1). Вы точно знаете что оба кабеля (измеряемый кабель на барабане и отрезок кабеля известной длины, используемый для измерения коэффициента укорочения) изготовлены на одном и том-же заводе.

2). Вы точно знаете, что материал изоляции один и тот-же как по всей длине отрезка кабеля, взятого для измерения укорочения, так и в вашей бухте (на барабане).

3). Вы точно знаете, что количество скруток жил на единицу длины в этих кабелях одинаково и одно и то-же по всей длине.

4). Отрезок кабеля, использованный для измерения укорочения, и измеряемый кабель смотаны в точно одинаковые по диаметру и расположению витков бухты или барабаны.

5). Длины отрезка кабеля, использованного для измерения укорочения, и измеряемого кабеля, по длине должны быть одного и того-же порядка.

Если не учитывать эти особенности, то можно получить погрешность измерения методом локации значительно большую, чем инструментальная погрешность прибора РЕЙС-50 в режиме рефлектометра.

Калькулятор сопротивления круглого провода

Калькулятор сопротивления круглого провода

Логотип Chemandy Electronics

Логотип Chemandy Electronics
CHEMANDY ELECTRONICSПоставщики навигации UnusualShow
Скрыть навигацию

Рассчитывает сопротивление постоянному току одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов, используя уравнение 2 ниже.

Примечание. Чтобы использовать другие значения удельного сопротивления, выберите «Ввести данные» в текстовом поле выбора материала проводника, а затем введите необходимое значение удельного сопротивления (ρ) в поле, выделенное желтым цветом.

Этот калькулятор использует JavaScript и будет работать в большинстве современных браузеров. Для получения дополнительной информации см. О наших калькуляторах

.

Сопротивление проводника постоянному току рассчитывается с использованием удельного сопротивления и площади поперечного сечения: —

Уравнение 1.

Где:

ρ — удельное сопротивление проводника, Ом · м

l Длина в метрах

А — площадь поперечного сечения в метрах

Круглый провод обычно определяется диаметром, а сопротивление постоянному току, зависящее от диаметра, составляет: —

Уравнение 2.

Где:

ρ — удельное сопротивление проводника, Ом · м

l Длина в метрах

d — диаметр круглого проводника в метрах

Значения ρ взяты из CRC Handbook of Chemistry and Physics 1st Student Edition 1998 page F-88 и относятся к элементам высокой чистоты при 20 ° C.

Этот калькулятор предоставляется Chemandy Electronics бесплатно для продвижения FLEXI-BOX

Вернуться к списку калькулятора

Калькулятор сопротивления переменного тока

Круглый провод

Калькулятор сопротивления переменного тока круглого провода

Логотип Chemandy Electronics

Логотип Chemandy Electronics
CHEMANDY ELECTRONICSПоставщики навигации UnusualShow
Скрыть навигацию

Рассчитывает сопротивление переменному току круглого прямого провода для обычных проводящих материалов, используя уравнение и данные, указанные ниже, или введенные вручную данные материала.

Примечание. Чтобы использовать разные значения для удельного сопротивления и относительной проницаемости, выберите «Ввести данные» в текстовом поле «Материал проводника», а затем введите соответствующие значения в поля, выделенные желтым цветом.

Этот калькулятор использует JavaScript и будет работать в большинстве современных браузеров. Для получения дополнительной информации см. О наших калькуляторах

.

Переменный ток Сопротивление для длины круглого прямого провода рассчитывается с использованием удельного сопротивления проводника, длины проводника и эффективной площади поперечного сечения, используемой для скин-эффекта.

Где ρ — удельное сопротивление проводника в Ом · м

l Длина проводника в мм

A _eff — эффективная площадь поперечного сечения в мм

Площадь поперечного сечения, используемая для скин-эффекта, определяется сначала путем расчета номинальной глубины проникновения для проводника.

«Из линий и сетей передачи» Уолтера Джонсона, McGraw-Hill 1963, стр. 58.

Где ρ — удельное сопротивление проводника в Ом.м

f — частота в герцах

мкм — абсолютная магнитная проницаемость проводника

Абсолютная магнитная проницаемость (μ) = μ _o x μ _r

мкм _o = 4π x 10 ^-7 Гн / м

Значения для μ _r взяты из Руководства по проектированию линий передачи Брайана К. Уаделла, Artech House 1991 Таблица 9.3.2 стр.
446.

Значения ρ взяты из CRC Handbook of Chemistry and Physics 1st Student Edition 1998 page F-88 и относятся к элементам высокой чистоты при 20 ° C.

Фактическая площадь поперечного сечения, используемая из-за скин-эффекта, может быть рассчитана несколькими методами с различной степенью точности. Самый простой метод — умножить глубину скин-слоя на длину окружности проводника.

Где d — диаметр жилы

Этот метод делает используемую площадь поперечного сечения слишком большой от высоких частот до точки, где глубина скин-слоя становится примерно половиной радиуса проводника, при этом неточности увеличиваются, и в конечном итоге расчетная используемая площадь становится больше, чем фактический провод.Делаем метод расчета только приближенным и применимым только при r >> δ.

Второй простой метод — вычислить общую площадь проводника и затем вычесть площадь круга, представляющего центральную область, не использующую скин-эффект.

Где r — радиус проводника

Этот метод более точен, чем первый метод, когда r >> δ, но становится очень неточным ниже точки, где d / δ = π, и может иметь огромные положительные или отрицательные колебания значения.

Более точный метод описан Дэвидом Найтом в очень подробной статье под названием Zint.pdf, которую можно найти по адресу http://www.g3ynh.info/zdocs/comps/part_1.html. Этот метод использует метод усеченного экспоненциального затухания. для устранения ошибок, вызванных тем, что фактическая площадь проводника становится меньше, чем расчетная площадь скин-слоя в простом методе, описанном выше, и модифицированная коррекция Лоренца, которая устраняет ошибку, которая возникает по мере приближения расчетной площади скин-слоя к фактической площади проводника.Автор называет это уравнение Rac — TED — ML и указывает максимальную ошибку 0,09%.

Метод расчета предполагает наличие одного изолированного проводника и не учитывает обратный путь. Из-за этого довольно сложно проводить измерения от начала до конца, поэтому результаты этого калькулятора были сравнены с цифрами, приведенными в исходной статье, чтобы подтвердить точность.

W J Highton 30/9/2011

Этот калькулятор предоставляется Chemandy Electronics бесплатно в целях продвижения
FLEXI-BOX

Вернуться к списку калькулятора

Определите сопротивление с помощью калькулятора цветового кода резистора

Открытие электрического тока в начале 1600 года было сделано для изучения других электрических свойств проводящих веществ или материалов.Свойство проводящих материалов препятствовать прохождению электрического тока было обнаружено в 1827 году Георгом Симоном Омом. Он заметил, что разные электропроводящие материалы обладают разной природой, позволяя электрическому току проходить через них, и обнаружил, что это также зависит от внешних факторов, таких как температура и влажность атмосферы. В этой статье мы обсудим, как узнать значение сопротивления с помощью калькулятора цветового кода резистора. Но прежде всего мы должны узнать, что такое резистор, принцип работы резистора, расчет сопротивления с использованием цветового кода и разные типы резисторов.

Что такое резистор?

Резисторы с несколькими полосами и разными цветовыми кодами

Природа электропроводящих материалов, препятствующих прохождению через них электрического тока, была обнаружена и названа сопротивлением Георгом Симоном Омом. В первую очередь сопротивление было обнаружено только в проводящих материалах, но позже сопротивление материала использовалось для поддержания точных токов и напряжений в цепи. Некоторые проводящие материалы с высоким сопротивлением, используемые для поддержания необходимого тока и напряжения в электрических и электронных схемах, называются резисторами.Это пассивный двухконтактный базовый электрический и электронный компонент, часто используемый при проектировании схем. Резисторы могут быть использованы для противодействия электрическому потоку постоянного или переменного тока. Таким образом, резисторы могут использоваться для защиты, работы и управления схемой.

Принцип работы резистора

Закон Ома, также названный в честь Георга Ома, гласит, что «при постоянной температуре ток через проводник прямо пропорционален напряжению на выводах проводника.«Резистор ведет себя по закону Ома. Треугольник закона Ома (как показано на рисунке) можно использовать для описания взаимосвязи между напряжением, током и сопротивлением.

Треугольник закона Ома — соотношение между напряжением, током и сопротивлением

Резисторы рассеивают энергию в виде тепла; каждый резистор имеет определенное фиксированное сопротивление или может иметь переменное сопротивление. Таким образом, в зависимости от величины сопротивления резистора его можно использовать до определенных номинальных мощностей.Резистор повреждается или сгорает из-за перегрева, если он используется для получения электроэнергии, превышающей его номинальные. Таким образом, необходимо рассчитать сопротивление резистора. Уравнение закона Ома можно использовать для расчета значения сопротивления проводника. Цветовой код резистора — это простой и легкий способ рассчитать значение сопротивления резистора.

Типы резисторов

В практических электрических и электронных схемах используются различные типы резисторов. Резисторы можно классифицировать следующим образом:

Различных типов резисторов

• Резисторы с проволочной обмоткой
• Резисторы карандашного типа
• Металлопленочные резисторы
• Переменные резисторы
• Толстые и тонкопленочные резисторы
• Резисторы Light Special Network и поверхностного монтажа
• Зависимый резистор)

Расчет сопротивления

В первые дни керамическая трубка, которая была припаяна как субминиатюрный реостат по форме, и для определения значения сопротивления с помощью точек, пятен и чисел, этот резистор был окунут в бирюзовый цвет. покрасить.Позже резисторы были разработаны с использованием углеродной пленки и углеродных композиций. Эти резисторы стали более популярными, и сопротивление этих резисторов легко рассчитывалось с помощью цветных полос или цветных колец на резисторах. Цветовой код резисторов используется как норма для определения номинала резистора. Единицы измерения сопротивления — Ом, названный в честь немецкого физика Георга Симона Ома. Калькулятор цветового кода резистора также можно использовать для определения номинала резистора или значения сопротивления различных типов резисторов.

Значения сопротивления определены с использованием цветового кода резистора

Прежде всего, мы должны знать, что такое цветовой код резистора?

Цветовой код резистора

Поскольку резисторы из углеродной пленки и углеродного состава очень малы по размеру, чтобы напечатать значение сопротивления. Следовательно, цветные полосы печатаются для расчета номинала резистора с использованием цветового кода на резисторах. Несмотря на то, что прогресс в технологии печати теперь сделал возможным печатать числа на крошечных электронных компонентах.Но все еще используются резисторы с обычной цветовой кодировкой. Цветовой код резистора состоит из разных полос на резисторе разного цвета (цвета из таблицы цветовых кодов резистора). Таблица цветовых кодов резисторов

Таблица цветовых кодов резисторов, показанная на рисунке ниже, состоит из разных цветов, значащих цифр, значений множителей, значений допусков и температурных коэффициентов, которые используются в калькуляторе цветового кода резистора.

Расчет номинала резистора с помощью калькулятора цветового кода резистора

Калькулятор цветового кода сопротивления — это простой и легкий инструмент для очень быстрого и точного определения значения сопротивления.

Elprocus предлагает бесплатный, простой и легкий в использовании инструмент для вычисления сопротивления: Расчет цветового кода сопротивления Elprocus

При вычислении номинала резистора с помощью калькуляторов цветового кода резисторов, резисторы считаются резисторами n-диапазона, где «n» представляет количество цветные полосы, нанесенные на резистор (n <= 6). Если это 6-полосный резистор, полосы могут быть названы полосами 1, 2, 3, 4, 5 и 6.

Представление полос резисторов

Где,

• Полоса 1 представляет первое значимое количество значений резистора
• Полоса 2 представляет второе значащее число
• Полоса 3 представляет третье значащее число, которое может наблюдаться в пяти полосовых резисторах и шести полосовых резисторах
• Полоса 4 представляет значение множителя (десятичное)
• Полоса 5 представляет процентное значение допуска
• Полоса 6 представляет значение температурного коэффициента

4-полосный резистор

4-полосный резистор

5-полосный резистор

5-полосный резистор

6-полосный резистор

6-полосный резистор

Надеюсь, эта статья дает краткая информация о резисторе, цветовой код резистора, типы резисторов, калькулятор цветового кода резистора.Вы знаете, как узнать номинал резистора с помощью цветового кода резистора? Затем рассчитайте следующий резистор, показанный на рисунках выше. Опубликуйте свои ответы или вопросы относительно резистора и его цветовой кодировки, а также инновационных идей проекта электроники для резисторов, таких как резисторы-карандаши, разместив свои комментарии в разделе комментариев ниже.

Вы можете использовать наш бесплатный инструмент Elprocus: Калькулятор цветового кода резистора, чтобы найти значение сопротивления 4-полосных, 5-полосных и 6-полосных резисторов, показанных выше.

Калькулятор светодиодного резистора

Используйте этот калькулятор светодиодного резистора, чтобы найти подходящее сопротивление для вашей светодиодной цепи, состоящей из одного или нескольких светодиодов.

Расчет работы светодиодного резистора

Каждый светодиод имеет определенный диапазон рабочего тока, превышающий номинальный уровень тока, который он повредит. Для защиты или ограничения тока мы просто используем резистор последовательно с ним.

Этот калькулятор резисторов светодиодов поможет вам подобрать правильное значение резистора для светодиода в вашей цепи светодиода, вам просто нужно ввести значения Напряжение источника (V _s ), Прямой ток светодиода (I _f ) и Светодиод прямого напряжения (V _f ).

Прямое напряжение или падение напряжения на светодиодах заранее определено (показано в таблице ниже), поскольку оно зависит от цвета, излучаемого светодиодом, типичное значение падения напряжения составляет 2 В.

Уравнение

Для математического определения значения вы можете использовать следующее уравнение:

Где,

В _с = Напряжение источника измеряется в вольтах.

В _f = прямое напряжение светодиода или падение напряжения. Если вы не знаете падение напряжения светодиода, вы можете использовать 2 В, поскольку это типичное значение для падения напряжения светодиода.

I _f = прямой ток светодиода, если вы не знаете прямой ток светодиода вашего светодиода, вы можете использовать 20 мА, поскольку это типичное значение для прямого тока светодиода.

N = количество светодиодов, подключаемых последовательно.

Калькулятор ширины следа

Ширина дорожки является важным параметром при проектировании печатной платы. Соответствующая ширина следа необходима для обеспечения передачи желаемого количества тока без перегрева и повреждения вашей платы.Вы можете использовать этот онлайн-инструмент для расчета минимальной ширины дорожки для данного тока и веса меди. Более высокий ток требует более толстых проводов, в то время как более толстая медная масса позволяет получить более тонкие дорожки.

Входные данные

Ток (макс. 35A)

Ампер мА

Толщина меди

унций / фут²милмм мкм

Повышение температуры (макс. 100 ° C)

° C ° F

Температура окружающей среды

° C F

Длина проводника

дюймов / см

Данные результатов

Внутренние дорожки

Требуемая ширина дорожки

милмммм

Площадь поперечного сечения

мил²мм²

Внешние дорожки

00020002 Внешние дорожки

Требуемая ширина

0003000 Площадь

мил ² мм²

Требуемый зазор гусеницы

мил ² мкм

Таблица минимальных размеров продукции Bittele

Примечания:
Формула для расчета допустимого тока через дорожку опубликована в стандартном разделе 6 IPC-2221.2, как показано ниже.

Внутренние трассы: I = 0,024 x dT ^0,44 x A ^0,725
Внешние трассы: I = 0,048 x dT ^0,44 x A ^0,725

Где I — максимальный ток в амперах, k — постоянная величина, dT — превышение температуры окружающей среды в ° C, а A — площадь поперечного сечения в миллиметрах².

Затем можно рассчитать ширину следа, переставив эту формулу, чтобы определить площадь поперечного сечения, через которую может безопасно пройти желаемый ток.2] / (Толщина [oz] * 1,378 [мил / унция])

Согласно IPC-2221 для внутренних слоев k = 0,024 и для внешних слоев: k = 0,048

Заявление об ограничении ответственности:
Эти расчеты являются отраслевыми стандартами и считается правильным, но не гарантируется. Может не подходить для всех дизайнов.

Часто задаваемые вопросы о калькуляторе ширины трассы
Q: Есть ли ограничение на величину силы тока, для которой этот инструмент может рассчитать ширину?

А: Да. Данные IPC-2221, из которых получены эти формулы, охватывают только токи до 35 А, ширину следа до 400 мил, допустимое повышение температуры от 10 до 100 градусов Цельсия и медь 0.От 5 до 3 унций на квадратный фут. Если использовать за пределами этих диапазонов, этот калькулятор будет экстраполировать, что приведет к снижению точности при более высоких токах.

Q: Инстинктивно я бы предположил, что ширина внутренней дорожки должна быть меньше, чем ширина внешней дорожки, поскольку внешняя дорожка может оторваться от платы, если будет слишком горячей. Ваш калькулятор дает противоположный результат. Зачем?

A: Внешние слои имеют лучшую теплопередачу, чем внутренние слои, поскольку воздух рассеивает тепло из-за конвекции, а внутренний диэлектрик также не проводит тепло.Поскольку целью калькулятора ширины следа является предотвращение чрезмерного повышения температуры следов, он делает внутренние следы шире, поскольку они аккумулируют больше тепла. В случае схемы в вакууме или в герметичной сборке внешние слои не обладают преимуществом тепловой конвекции в воздухе, поэтому вы должны использовать внутреннюю ширину дорожки для всех дорожек.

В: Что в данном контексте означает повышение температуры?

A: Повышение температуры — это разница между максимальной безопасной рабочей температурой материала вашей печатной платы и типичной рабочей температурой вашей платы.Более высокий ток увеличивает температуру медных проводов, поэтому повышение температуры является расчетным параметром того, на сколько добавленного тепла вы хотите рассчитать. Основываясь на этом пределе, формула выбирает ширину, не превышающую его. Десять градусов — это безопасное практическое правило для большинства приложений. Если вам нужно уменьшить ширину дорожки, вы можете увеличить это значение, если позволяют материал печатной платы и рабочая температура.

Q: В некоторых случаях для облегчения пайки при подключении контактной площадки к большой площади меди используются терморазгрузочные линии, называемые «колесами тележки» или «спицами».Я использовал калькулятор ширины следа, и ширина, указанная для этих спиц, настолько велика, что использовать ее непрактично. Как мне их рассчитать?

A: Спицы термического разгрузки обычно очень короткие. Формула, на которой основан этот калькулятор, была определена эмпирическим путем для достаточно протяженных линий электропередачи. Цель этого калькулятора — предотвратить образование следов перегрева, поэтому, если эти спицы подключены для отвода тепла, они не должны быть такими широкими, как прогнозирует этот инструмент. По этому поводу обратитесь к другим ресурсам по проектированию печатных плат.2 * Сопротивление

Свободное падение с сопротивлением воздуха (время и скорость) Калькулятор

[1] 2020.10.26 23:50 Мужчина / 30-летний уровень / Самозанятые люди / Полезно /

Цель использования

Подсчет того, с какой скоростью я ехал, когда упал на землю после свободного падения со скалы.

[2] 2020/09/09 07:15 Мужчина / До 20 лет / Старшая школа / Университет / аспирант / Полезно /

Цель использования

Расчет скорости падения персонажа, который может уменьшить его вес

[3] 2020/08/24 05:01 Мужчина / Уровень 20 лет / Учитель / Исследователь / Полезно /

Цель использования

Вычислить примерную контролируемую скорость пикирования летательного аппарата

[4] 2020/08/17 18:49 Женщина / 30 лет / Домохозяйка / Полезно /

Цель использования

для расчета скорости, с которой человек весом 145 фунтов может достичь, упав со 100-килограммового ft ledge

[5] 2020/07/16 13:47 Мужчина / Уровень 40 лет / Офисный работник / Государственный служащий / Очень /

Цель использования

Чтобы определить количество времени, которое потребуется добраться до дна скважины для кульминации ролевой игры.

[6] 2020/07/15 18:35 Мужской / 30-летний уровень / Самозанятые люди / Очень /

Цель использования

Чтобы определить, сколько времени было бы у моего персонажа Dungeons and Dragon, если бы он был to Dimension Door телепортируется на высоту 500 футов над врагом, вытаскивает кусок лошади из Одеяния полезных предметов, едет на нем на землю и Misty Step телепортируется прямо перед столкновением в стойку на расстоянии 30 футов, чтобы увидеть, как падающая лошадь уничтожает своего врага.

[7] 2020/06/25 02:42 Мужчина / Уровень 40 лет / Инженер / Полезный /

Цель использования

Определите время, чтобы упасть 200 историй в соответствии с фильмом Дредда в конце.

[8] 2020/05/14 19:50 Женский / 50-летний уровень / Учитель / Исследователь / Очень /

Цель использования

Чтобы рассчитать, сколько времени потребуется человеку, чтобы упасть с 800 м, если они случайно упали при ходьбе по холму

[9] 2020/04/23 11:09 Мужчина / 60 лет и старше / Офисный работник / Государственный служащий / Полезный /

Цель использования

Оценка скорость одного рулона обернутой туалетной бумаги, упавшего с самолета C-130 на высоте 3000 футов.