По какой формуле вычисляется

Формула мощности электрического тока — как правильно рассчитать

Для того, чтобы обеспечить безопасность при эксплуатации промышленных и бытовых электрических приборов, необходимо правильно вычислить сечение питающей проводки и кабеля. Ошибочный выбор сечения жил кабеля может привести из-за короткого замыкания к возгоранию проводки и к возникновению пожара в здании.

  1. Что такое мощность (Р) электротока
  2. Что влияет на мощность тока
  3. Отличия мощности при постоянном и переменном напряжении
  4. По какой формуле вычисляется
  5. Расчет силы тока по мощности и напряжению в сети постоянного тока
  6. Однофазные нагрузки
  7. Расчет в трехфазной сети
  8. Средняя P в активной нагрузке
  9. Подбор номинала автоматического выключателя
  10. Видео о законах электротехники

Что такое мощность (Р) электротока

Электрическая мощность является физической величиной, характеризующей скорость преобразования или передачи электрической энергии. Единицей измерения по Международной системе единиц (СИ) является ватт, в нашей стране обозначается Вт, международное обозначение — W.

Что влияет на мощность тока

На мощность (Р) влияет величина силы тока и величина приложенного напряжения. Расчет параметров электроэнергии выполняется еще на стадии проектирования электрических сетей объекта. Полученные данные позволяют правильно выбрать питающий кабель, к которому будут подключаться потребители. Для расчетов силы электротока используется значения напряжения сети и полной нагрузки электрических приборов. В соответствии с величиной силы электротока выбирается сечение жил кабелей и проводов.

Отличия мощности при постоянном и переменном напряжении

Ведем обозначения электрических величин, которые приняты в нашей стране:

  • Р − активная мощность, измеряется в ваттах, обозначается Вт;
  • Q − реактивная мощность, измеряется в вольт амперах реактивных, обозначается ВАр;
  • S − полная мощность, измеряется в вольт амперах, обозначается ВА;
  • U − напряжение, измеряется в вольтах, обозначается ВА;
  • I − ток, измеряется в амперах, обозначается А;
  • R − сопротивление, измеряется в омах, обозначается Ом.

Назовем основные отличия P на постоянном и Q на переменном электротоке. Расчет P на постоянном электротоке получается наиболее простым. Для участков электрической цепи справедлив закон Ома. В этом законе задействованы только величина приложенного U (напряжения) и величина сопротивления R.

Расчет S (полной мощности) на переменном электротоке производится несколько сложнее. Кроме P, имеется Q и вводится понятие коэффициента мощности. Алгебраически складывая активную P и реактивную Q, получают общую S.

По какой формуле вычисляется

Расчет силы тока по мощности и напряжению в сети постоянного тока

Для расчета силы I (тока), надо величину U (напряжения) разделить на величину сопротивления.

Расчет силы тока по мощности и напряжению:

Измеряется в амперах.

Для такого случая электрическую Р (активную мощность) можно посчитать как произведение силы электрического I на величину U.

Формула расчета мощности по току и напряжению:

Все компоненты в этих двух формулах характерны для постоянного электротока и их называют активными.

Исходя из этих двух формул, можно вывести также еще две формулы, по которым можно узнавать P:

Однофазные нагрузки

В однофазных сетях переменного электротока требуется произвести вычисление отдельно для Р и Q нагрузки, затем надо при помощи векторного исчисления их сложить.

В скалярном виде это будет выглядеть так:

В результате расчет P, Q, S имеет вид прямоугольного треугольника. Два катета этого треугольника представляют собой P и Q составляющие, а гипотенуза — их алгебраическую сумму.

S измеряется в вольт-амперах (ВА), Q измеряется в вольт-амперах-реактивных (ВАр), Р измеряется в ваттах (Вт).

Зная величины катетов для треугольников, можно рассчитать коэффициент мощности (cos φ). Как это сделать, показано на изображении треугольника.

Расчет в трехфазной сети

Переменный I (ток) отличается от постоянного по всем параметрам, особенно наличием нескольких фаз. Расчет P в трехфазной нагрузке необходим для правильного определения характеристик подключаемой нагрузки. Трехфазные сети широко применяются в связи с удобством эксплуатации и малыми материальными затратами.

Трехфазные цепи могут соединяться двумя способами – звездой и треугольником. На всех схемах фазы обозначают символами А, В, С. Нейтральный провод обозначают символом N.

При соединении звездой различают два вида U (напряжения) – фазное и линейное. Фазное U определяется как U между фазой и нейтральным проводом. Линейное U определяется как U между двумя фазами.

Эти два U связаны между собой соотношением:

Линейные и фазные электротоки при соединении звездой равны друг другу: IЛ = IФ

Форма расчета S при соединении звездой:

S = SA + SB + SC = 3 × U × I

Р = 3 × Uф × Iф × cosφ

Q = √3 × Uф × Iф × sinφ.

При соединении треугольником фазное и линейное U равны друг другу: UЛ = UФ

Линейный I при соединении треугольником определяется по формуле:

Формулы мощности электрического тока при соединении треугольником:

  • S = 3 × Sф = √3 × Uф × Iф;
  • Р = √3 × Uф × Iф × cosφ;
  • Q = √3 × Uф × Iф × sinφ.

Средняя P в активной нагрузке

В электрических сетях P измеряют при помощи специального прибора – ваттметра. Схемы подключения находятся в зависимости от способа подключения нагрузки.

При симметричной нагрузке P измеряется в одной фазе, а полученный результат умножают на три. В случае несимметричной нагрузки для измерения потребуется три прибора.

Параметры P электросети или установки являются важными данными электрического прибора. Данные по потреблению P активного типа передаются за определенный период времени, то есть передается средняя потребляемая P за расчетный период времени.

Подбор номинала автоматического выключателя

Автоматические выключатели защищают электрические аппараты от токов короткого замыкания и перегрузок.

При аварийном режиме они обесточивают защищаемую цепь при помощи теплового или электромагнитного механизма расцепления.

Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины с различными коэффициентами теплового расширения. Если номинальный ток превышен, пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления.

У электромагнитного расцепителя имеется соленоид с подвижным сердечником. При превышении заданного I, в катушке увеличивается электромагнитное поле, сердечник втягивается в катушку соленоида, в результате чего срабатывает механизм расцепления.

Минимальный I, при котором тепловой расцепитель должен сработать, устанавливается с помощью регулировочного винта.

Ток срабатывания у электромагнитного расцепителя при коротком замыкании равен произведению установленного срабатывания на номинальный электроток расцепителя.

Видео о законах электротехники

Из следующего видео можно узнать, что такое электричество, мощность электрического тока. Даны примеры практического применения законов электротехники.

Как найти процент от числа? Формула с примерами

В нашей повседневной жизни мы часто сталкиваемся с ситуациями, в которых необходимо что-то высчитать. Это может быть определение суммы выплат для погашения потребительского кредита, процентные скидки в магазинах или расчёт показателя инфляции. Давайте разберёмся, каким образом можно отыскать процент от какого-либо числа, а также приведём ряд соответствующих формул с подробными примерами.

  • Особенности поиска процента от числа
  • Формулы для определения необходимой доли от суммы
  • Как найти процентное соотношение чисел
  • Как найти базовую сумму исходя из ее процента
  • Онлайн-сервисы для вычислений
  • Заключение

Особенности поиска процента от числа

Как известно, само слово «процент» происходит от латинского «pro centum», что в переводе означает «со ста». Соответственно, под этим термином обычно понимается сотая часть от целого (или доля от целого). Процент обозначается всем нам известным знаком «%».

Нахождение процента требуется в трёх основных случаях:

  • требуется найти долю от числа;
  • определить соотношение чисел;
  • найти базовое число исходя из его же процента.

Для нахождения этого параметра существуют различные варианты формул и способов решения. Давайте рассмотрим их пристальнее.

Формулы для определения необходимой доли от суммы

Есть несколько способов найти требуемый процент от любого числа.

Первый способ состоит в делении нужной суммы на 100, после чего полученный результат умножается на % который необходимо определить.

Формула расчёта в данном случае выглядит так:

В данной формуле A – это базовое число, из которого нужно извлечь долю.

B – процент, который необходимо высчитать в числовом выражении.

Например, в каком-либо магазине вам отдают товар, цена которого 500 рублей, за 70% его стоимости. Используя приведённую выше формулу, высчитываем, сколько нам необходимо заплатить в конечном итоге (или сколько будет 70% от 500 рублей):

500 / 100 * 70 = 350 рублей

Таким образом, мы сможем приобрести нужный товар за 350 рублей.

Второй способ состоит в умножении базового числа A на коофициент 0, B

Где А – это базовое число, а B – количество процентов, которые необходимо определить.

Формула имеет следующую форму:

В случае упомянутого выше примера с 70% стоимости от 500 высчитываем стоимость товара:

Третий способ состоит в умножении базового числа на количество процентов, после чего полученный результат делим на 100.

Формула выглядит следующим образом:

В нашем случае это:

500 * 70 / 100 = 350

На калькуляторе нужная доля от числа находится ещё проще:

  1. Набираете на калькуляторе базовое число (А).
  2. Жмёте на умножить, вводите искомое число процентов.
  3. После чего жмёте на кнопку %, а затем на кнопку =. Калькулятор тот час же отобразит требуемый результат.

Как найти процентное соотношение чисел

Также могут возникнуть ситуации, когда нужно высчитать процентное соотношение двух чисел. К примеру, какой процент число B составляет от числа А, на сколько процентов (B) вы выполнили свою работу от заданной нормы (A), на сколько (B) повысилась цена товара от первоначальной (A) и так далее.

Для определения такого результата существуют следующая формула:

К примеру, нам нужно высчитать, какая доля от числа 500 составляет число 85.

Используя приведённую формулу, выполняем несложные арифметические операции:

85 / 500 * 100 = 17%

Таким образом, число 85 составляет 17% от 500.

Проверяем полученное число по формуле первого способа:

500 / 100 * 17 = 85.

Как найти базовую сумму исходя из ее процента

В некоторых случаях нам может быть известно какое-либо число и процент, которое оно составляет от базового числа. Нам необходимо определить значение. Например, нам может быть дана сумма 67, которое составляет 23% от базового числа. Каково же само базовое число?

Для решения этой задачи нам необходимо 67 разделить на 23 и умножить на 100. Формула вычисления процента выглядит следующим образом:

67 / 23 * 100 = 293, 31 (десятые после запятой можем округлить)

Проверяем полученный результат с помощью формулы из первого способа:

293, 31 / 100 * 23 = 67

Онлайн-сервисы для вычислений

В нахождении нужных процентов могут помочь различные сервисы-калькуляторы, работающие в режиме онлайн. Например, популярный сайт fin-calc.org.ua имеет в своём функционале различные инструменты, помогающие, в том числе, высчитать процент от любого числа.

  1. Перейдите на fin-calc.org.ua.
  2. Введите искомые показатели в соответствующие клетки.
  3. Нажмите на «Рассчитать». Вы сразу же получите искомый результат.

Также указанный калькулятор позволяет высчитать какую долю от 1 составляет 2, прибавить % к числу или вычесть из него. Всё очень быстро и удобно.

Заключение

В нашем материале мы разобрали, каким образом можно высчитать процент от любого числа, а также привели формулы с различными примерами. Наиболее просто высчитать долю с помощью калькулятора, который имеется в абсолютном большинстве современных гаджетов.

Формула нахождения значений скорости, времени и расстояния

С древних времен людей беспокоит мысль о достижении сверх скоростей, так же как не дают покоя раздумья о высотах, летательных аппаратах. На самом деле это два очень сильно связанных между собой понятия. То, насколько быстро можно добраться из одного пункта в другой на летательном аппарате в наше время, зависит полностью от скорости. Рассмотрим же способы и формулы расчета этого показателя, а также времени и расстояния.

Как же рассчитать скорость?

На самом деле, рассчитать ее можно несколькими способами:

  • через формулу нахождения мощности;
  • через дифференциальные исчисления;
  • по угловым параметрам и так далее.

В этой статье рассматривается самый простой способ с самой простой формулой – нахождение значения этого параметра через расстояние и время. Кстати, в формулах дифференциального расчета также присутствуют эти показатели. Формула выглядит следующим образом:

  • v – скорость объекта,
  • S – расстояние, которое пройдено или должно быть пройдено объектом,
  • t – время, за которое пройдено или должно быть пройдено расстояние.

Как видите, в формуле первого класса средней школы нет ничего сложного. Подставив соответствующие значения вместо буквенных обозначений, можно рассчитать быстроту передвижения объекта. Например, найдем значение скорости передвижения автомобиля, если он проехал 100 км за 1 час 30 минут. Сначала требуется перевести 1 час 30 минут в часы, так как в большинстве случаев единицей измерения рассматриваемого параметра считается километр в час (км/ч). Итак, 1 час 30 минут равно 1,5 часа, потому что 30 минут есть половина или 1/2 или 0,5 часа. Сложив вместе 1 час и 0,5 часа получим 1,5 часа.

Теперь нужно подставить имеющиеся значения вместо буквенных символов:

v=100 км/1,5 ч=66,66 км/ч

Здесь v=66,66 км/ч, и это значение очень приблизительное (незнающим людям об этом лучше прочитать в специальной литературе), S=100 км, t=1,5 ч.

Таким нехитрым способом можно найти скорость через время и расстояние.

А что делать, если нужно найти среднее значение? В принципе, вычисления, показанные выше, и дают в итоге результат среднего значение искомого нами параметра. Однако можно вывести и более точное значение, если известно, что на некоторых участках по сравнению с другими скорость объекта была непостоянной. Тогда пользуются таким видом формулы:

vср=(v1+v2+v3+. +vn)/n, где v1, v2, v3, vn – значения скоростей объекта на отдельных участках пути S, n – количество этих участков, vср – средняя скорость объекта на всем протяжении всего пути.

Эту же формулу можно записать иначе, используя путь и время, за которое объект прошел этот путь:

  • vср=(S1+S2+. +Sn)/t, где vср – средняя скорость объекта на всем протяжении пути,
  • S1, S2, Sn – отдельные неравномерные участки всего пути,
  • t – общее время, за которое объект прошел все участки.

Можно записать использовать и такой вид вычислений:

  • vср=S/(t1+t2+. +tn), где S – общее пройденное расстояние,
  • t1, t2, tn – время прохождения отдельных участков расстояния S.

Но можно записать эту же формулу и в более точном варианте:

vср=S1/t1+S2/t2+. +Sn/tn, где S1/t1, S2/t2, Sn/tn – формулы вычисления скорости на каждом отдельном участке всего пути S.

Таким образом, очень легко найти искомый параметр, используя данные выше формулы. Они очень просты, и как уже было указано, используются в начальных классах. Более сложные формулы базируются на этих же формулах и на тех же принципах построения и вычисления, но имеют другой, более сложный вид, больше переменных и разных коэффициентов. Это нужно для получения наиболее точного значения показателей.

Другие способы вычисления

Существую и другие способы и методы, которые помогают вычислить значения рассматриваемого параметра. В пример можно привести формулу вычисления мощности:

N=F*v*cos α , где N – механическая мощность,

cos α – косинус угла между векторами силы и скорости.

Способы вычисления расстояния и времени

Можно и наоборот, зная скорость, найти значение расстояния или времени. Например:

S=v*t, где v – понятно что такое,

S – расстояние, которое требуется найти,

t – время, за которое объект прошел это расстояние.

Таким образом вычисляется значение расстояния.

Или вычисляем значение времени, за которое пройдено расстояние:

t=S/v, где v – все та же скорость,

S – расстояние, пройденный путь,

t – время, значение которого в данном случае нужно найти.

Для нахождения средних значений этих параметров существует довольно много представлений как данной формулы, так и всех остальных. Главное, знать основные правила перестановок и вычислений. А еще главнее знать сами формулы и лучше наизусть. Если же запомнить не получается, тогда лучше записывать. Это поможет, не сомневайтесь.

Пользуясь такими перестановками можно с легкостью найти время, расстояние и другие параметры, используя нужные, правильные способы их вычисления.

И это еще не предел!

Видео

В нашем видео вы найдете интересные примеры решения задач на нахождение скорости, времени и расстояния.

Как найти процент от числа — формула, расчет процентов, как посчитать

Процент — это одна сотая часть заданного числа или величины. Указывается знаком «%».

Основная связь между десятичными дробями и процентами

Чтобы преобразовать десятичную дробь в проценты, нам необходимо умножить на 100.

Например: 6 = 600%; 0,6 = 60%; 0,06 = 6%; 0,006 = 0,6%.

Чтобы преобразовать проценты в десятичную дробь, нам необходимо число процентов разделить на 100.

Например: 800% = 8; 80% = 0,8; 8% = 0,08; 0,8% — 0,008.

Как найти процент от числа?

Чтобы найти процент от числа, нужно:

  1. Перевести % в десятичную дробь, это делается путем деления количества процентов на 100.
  2. Полученную дробь необходимо умножить на известное число в задаче.

Задача 1

Пример задачи для решения:

Сплав содержит 10% меди. Сколько килограммов меди содержится в 650 килограммах сплава. Эта задача дана для нахождения процентов от числа, так как напротив 100% стоит число.

1. Нужно перевести: 10% = 0,1.

2. Решаем сколько кг меди содержится в 650 кг сплава: 0,1*650=65 кг.

Ответ: 65 кг.

Задача 2

Какую долю в процентном отношении составляет 25 от 500.

Формула в финансовых расчетах: P = A1 / A2 * 100%.

Решение: P = 25 / 500 * 100 = 5 %

Основные формулы для решения задач на проценты

  • Формула вычисления процента от заданного числа

Если нам известно число А и нужно найти число В, тогда составляющее P процентов от A находится за формулой:

  • Формула вычисления числа по его проценту

Если нам известно число В которое составляет P процентов от числа A, а также нужно найти значение числа A, это решается формулой:

  • Формула вычисления процентного выражение одного числа от другого

Если нам известно два числа А и В, а также нужно определить, какой процент составляет число В от числа А, то это находится за формулой:

  • Формула вычисления числа, которое больше исходного числа на заданный процент

Если нам известно число А и нужно найти число B, которое на P процентов больше числа A, то это находится за формулой:

  • Формула вычисления числа, которое меньше исходного числа на заданный процент

Если нам известно число А и нужно найти число B, которое на P процентов меньше числа A, то это находится за формулой:

  • Формула вычисления исходного числа по значению числа, которое больше от исходного на заданный процент

Если нам известно число В, которое на P процентов больше числа A, а также нужно найти число А, то это находится за формулой:

  • Формула вычисления исходного числа по значению числа, которое меньше от исходного на заданный процент

Если нам известно число В, которое на P процентов меньше числа A, а также нужно найти число А, то это находится за формулой:

  • Формула вычисления сложных процентов

Где в формуле А — это текущая стоимость, В — будущая стоимость, Р — процентная ставка за (день, месяц…), n — количество расчетных периодов.

Решение задач на проценты — видео

Формула мощности электрического тока

Точные расчеты нужны для создания качественных цепей электропитания, исключения аварийных ситуаций, корректного согласования нагрузок. Решают перечисленные задачи с учетом потребления энергии. Формула мощности при правильном применении поможет выполнить необходимые вычисления.

Что такое мощность (Р) электротока

Из представленного на рисунке выражения несложно сделать вывод о том, что в базовом определении речь идет о выполнении работы за определенный интервал времени. Для наглядности можно рассмотреть лампу накаливания. С учетом низкого КПД (4-6%) большая часть энергии потребляется для генерации излучения в инфракрасном диапазоне.

Выполненная в этом примере работа будет равна количеству теплоты. Потребленную мощность можно выразить в джоулях за единицу времени. В электрических терминах – при определенной силе тока (I) перемещение заряда будет сопровождаться изменением потенциала в начальной и конечной точках цепи (f1-f2=U). Это соотношение соответствует формуле мощности электрического тока (P), созданной на основе закона Ома:

P = I * U = U2/ R = I2 * R.

Что влияет на мощность тока

Добавление электрического сопротивления позволяет учесть потери в подключенной цепи (нагрузке). В формуле нахождения мощности для полной цепи учитывают параметры источника питания. Для более точного анализа следует оценить скорость потребления энергии на единицу объема проводника (ΔV).

Мощность равна формуле:

где:

  • Rуд – удельное сопротивление;
  • j – плотность тока соответствующего участка цепи.

Из этого выражения понятна зависимость расхода электричества от проводимости. Данное соотношение определяет требования к используемой кабельной продукции. При недостаточном сечении (высоком уровне примесей) увеличивается нагрев. Аналогичный результат получают при подключении мощной нагрузки. На определенном уровне произойдет тепловое разрушение материала.

К сведению. Этот процесс является причиной типичных аварийных ситуаций. Для предотвращения повреждений применяют специализированную технику – автоматические выключатели.

Отличия мощности при постоянном и переменном напряжении

При постоянных значениях тока в сети рассчитать потребление можно по представленной выше методике. Однако в быту часто нужны сведения о том, как вычислить мощность при подключении к стандартному источнику питания (220 В, 50 Гц). В подобной ситуации следует учитывать периодическое изменение электрических величин с определенной частотой. Существенное влияние оказывают реактивные (емкостные, индукционные) характеристики нагрузок.

По какой формуле вычисляется

В следующих пунктах рассмотрены подробно типичные ситуации (подключаемые устройства):

    источник постоянного напряжения (светодиоды);

220V, одна фаза (кухонная вытяжка);

380V, три фазы (станок).

Расчет силы тока по мощности и напряжению в сети постоянного тока

С помощью изученных принципов можно выяснить, как посчитать мощность (пример):

  • к источнику 5 V последовательно подключают несколько светодиодов;
  • измеряют ток в цепи с помощью мультиметра (0,85 А);
  • для определения количества ватт формула «P = I * U» поможет узнать результат: 5 * 0,85 = 4,25 Вт.

Как узнать мощность однофазной нагрузки

Без поправочных коэффициентов можно применить аналогичный алгоритм при подключении лампочки накаливания. Однако в рассматриваемом примере (вытяжка) вычисляют мощность переменного тока по формуле с учетом индуктивных параметров электродвигателя. В этом случае применяют специальный корректирующий множитель – cosϕ.

Как определить мощность, показывает следующий алгоритм действий:

  • берут из сопроводительной документации значение cosϕ (например, 0,75);
  • эти же данные производители указывают на типовых шильдиках;
  • измеряют ток (1,25 А);
  • напряжение известно – 220 B;
  • чтобы определить мощность тока, формула дополняется соответствующим множителем:

Pакт = 1,25 * 220 *0,75 = 206,25 Вт.

Как найти мощность тока в трехфазной сети

В этих сетях электричество поступает к потребителям по разным цепям. Вместо «фазного» в данном случае применяют понятие «линейного» напряжения, которое измеряется между отдельными проводниками (Uлин=380В). Чтобы рассчитать мощность корректно, применяют дополнительный множитель (√3 = 1,7321).

Средняя P в активной нагрузке

Зная мощность переменного тока (350 Вт), после простого преобразования базовой формулы можно вычислить:

I = P/ (U * √3 * cosϕ) = 350 / (380 * 1,7321 * 0,75) = 350/ 493,6485 = 0,7 А.

Подбор номинала автоматического выключателя

Для решения практических задач при подключении нескольких потребителей к стандартной домашней сети 220 V рассчитывают суммарную силу тока в отдельных линиях.

Порядок вычислений для одного бытового кондиционера:

  • мощность потребления – 1 250 Вт;
  • cosϕ – 0,75;
  • I = 1 250/ (220 * 0,75) = 7,58 А.

Аналогичным образом делают расчет других потребителей. Менее мощные устройства объединяют в блок для подключения к одной линии. Делают необходимые коррекции с учетом размещения, чтобы экономно расходовать кабельную продукции. Подходящий автомат выбирают из стандартного модельного ряда в большую сторону номинала (с запасом по силе тока).

Далее проверяют соответствие проводников. Площадь сечения вычисляют по известной геометрической формуле:

Далее по таблице из ПУЭ выбирают подходящий вариант. Для представленного выше примера при подключении только одного кондиционера достаточно применить медный проводник с площадью сечения 1,5 мм кв. Этого достаточно для длительного пропускания тока силой до 19 А.

Приборы для измерения величин

Отдельные параметры можно измерить с применением специализированных приборов. Амперметры включают в разрыв цепи. Вольтметры – к выходным клеммам нагрузки.

Сильные токи измеряют косвенным способом с применением калиброванного сопротивления (шунта). Также применяют специализированные клещи, образующие при соединении замкнутый контур катушки индуктивности. Рассмотренные выше методики вычислений в сетях переменного тока применяют с учетом реактивных параметров подключаемой техники.

Видео

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий