Что такое напряжение. Вольт
Напряжение — это физическая величина, характеризующая величину отношения работы
электрического поля в процессе переноса заряда из одной точки A в другую точку B к величине этого самого заряда. Проще говоря это разность потенциалов между двумя точками. Измеряется в Вольтах.
Напряжение схоже по сути с величиной давления воды в трубе, чем оно выше тем быстрее вода течет из крана. Величина напряжения стандартизированная и одинаковая для всех квартир, домов и гаражей равная 220 Вольт при однофазном электроснабжении. Также допускается по ГОСТ 10 процентное отклонение для домашней электросети. Величина напряжения должна быть не менее 198 и не более 242 Вольт.
1 Вольт содержит:
- 1 000 000 микровольт
- 1 000 милливольт
Формула для трехфазной сети
В некоторые частные дома, оборудованные электроотоплением и электроплитами, выполнен подвод трёхфазной линии 380В. Есть две ситуации, требующие расчёта в этой сети:
Все нагрузки однофазные, разделённые по отдельным группам. Расчёт выполняется для каждой фазы в отдельности аналогично однофазной сети.
Кроме однофазных приборов и нагревателей есть трёхфазные электродвигатели. Для этих устройств перевод мощности в ток производится по специальным формулам:
а ток, соответственно:
| Информация! Для грубых подсчётов тока трёхфазного электродвигателя допускается использовать формулу I (A) = 2Р (кВт). |
Таблица как перевести Амперы в Ватты для расчета автоматических выключателей:
| Ток Автомата, Ампер | Напряжение | |
| 220 Вольт | 380 Вольт | |
| 1 | 0,22 кВт | 0,38 кВт |
| 2 | 0,44 кВт | 1,31 кВт |
| 3 | 0,66 кВт | 1,97 кВт |
| 4 | 0,88 кВт | 2,63 кВт |
| 5 | 1,1 кВт | 3,29 кВт |
| 6 | 1,32 кВт | 3,94 кВт |
| 8 | 1,76 кВт | 5,26 кВт |
| 10 | 2,2 кВт | 6,57 кВт |
| 13 | 2,86 кВт | 8,55 кВт |
| 16 | 3,52 кВт | 10,52 кВт |
| 20 | 4,4 кВт | 13,15 кВт |
| 25 | 5,5 кВт | 16,44 кВт |
| 32 | 7,04 кВт | 21,04 кВт |
| 40 | 8,8 кВт | 26,30 кВт |
| 50 | 11 кВт | 32,87 кВт |
| 63 | 13,86 кВт | 41,42 кВт |
| 80 | 17,6 кВт | 52,59 кВт |
| 100 | 22 кВт | 65,74 кВт |
Расчет мощности в сети постоянного тока
Проще всего перевести амперы в ватты для устройств постоянного тока. В этих аппаратах она применяется в самом простом варианте. В быту такой расчёт чаще всего производится при ремонте автомобильной электропроводки и подключении светодиодных лент.
Эти ленты подключаются к блоку питания и для его выбора необходимо знать ток потребления светодиодных устройств. Если выбор блока сделан неправильно, то он будет перегруженным и сгорит или наоборот, мощность аппарата окажется избыточной. Такой блок стоит дороже и имеет бОльшие габариты.
На корпусе источников питания, предназначенных специально для светодиодных лент, указывается выходные напряжение, ток и мощность, но на некоторых аппаратах мощность не указывается.
В этом случае её можно вычислить по формуле Р=U*I. Для устройства с выходным напряжением 12В и током 1,4 А Р=12В*1,4А=16,8 Вт. С учётом 20% запаса мощности такого источника питания достаточно для подключения 1 метра ленты LED5050.
Можно сделать по-другому и определить ток потребления светодиодов. При установке полосы с указанным на бирке мощностью 14,4Вт/м ток потребления 1 метра составит I=P/U=14,4Вт/12В=1,2А. При длине ленты L 3 метра общий ток I=1,2 А*3м=3,6 А.
Пример перевода Ампер в Ватты в однофазной сети
Расчёт для однофазной сети производится чаще всего для бытовой электропроводки. Cosφ в этом случае принимается равным 1, но возникают сложности, связанные с неодновременным включением всех электроприборов.
Например, все кухонные розетки подключены к автоматическому выключателю 25А. В эти розетки включены электрочайник 2кВт, электродуховка 1,2кВт, микроволновая печь 0,8кВт, посудомоечная машина 3,5кВт и стиральная машина 3,5кВт. Какие из этих устройств допускается включать одновременно?
Прежде всего, нужно узнать общую мощность аппаратов, которые можно подключать к автомату. Для этого используется формула P=U*I=220В*25А=5500В=5,5кВт. Как видно из расчёта, одновременно допускается включать чайник, духовку и микроволновку без посудомоечной и стиральной машин или один из этих аппаратов и одно из устройств меньшей мощности.
Перевод Ампер в Ватты для трехфазной сети
Допустим у Вас есть частный дом и для его подключения используется трехфазный ввод. В водном щите установлен трехполюсный автомат на 32 Ампера. Сколько это мощности? Для того чтобы в этом случае перевести амперы в ватты и узнать какую максимальную мощность можно подключить в этом случае воспользуемся вышеприведенной формулой (примем что cos(φ) =1):
P=380*32*1.73=21036 Вт ≈ 21 кВт
Еще один пример, при наличии в доме трёхфазного ввода и вводном автоматическом выключателе 25А общая мощность одновременно включённых электроприборов составит.
P=380*25*1.73=16500Вт=16,5кВт.
Важно! Такую мощность получится подключить только при условии одинакового распределения нагрузки по фазам. Реальная нагрузка в жилом доме состоит из большого количества электроприборов разной мощности и распределена неравномерно
Реальная нагрузка в жилом доме состоит из большого количества электроприборов разной мощности и распределена неравномерно.
Еще один пример как можно найти ток для трехфазного двигателя при подключении “звездой”:
Формулы перевода ампер в ватты и наоборот необходимы в первую очередь в домашних условиях, но их знание не будет лишним и для электромонтёров, работающих на промышленных предприятиях.
Различия между «кВА» и «кВт»
Иногда на поверхности панели прибора или в его описании для электромощности вместо традиционных кВт применяются кВА. Чтобы потребитель смог определить, какое значение в кВА ему нужно, следует знать, что в них измеряется полное значение величины, а в кВт – активное.
Полный мощностной показатель вбирает в себя все, что источник питания транслирует вовне, но он не обязательно полностью затрачивается на выполнение работы. Одна из его фракций (активная) выполняет работу или трансформируется в тепловую форму, другая (реактивная) – перенаправляется в имеющееся в сети электромагнитное поле. Это различные величины, хотя и обладающие идентичной размерностью. Чтобы их не спутать, для измерения полного показателя применяется не ватт, а вольт-ампер. Прагматический смысл полной мощности состоит в том, что она описывает реальные нагрузки, создаваемые потребителем на компоненты электрической сети. Ведь данные нагрузки зависят от того, сколько тока потребляется. В силу этого для указания мощностного номинала распредщитов и трансформаторных устройств принято задействовать вольт-амперную величину.
При выборе источника питания потребителю бывает не понятно, сколько мощности он сможет обеспечить на деле. Это связано с тем, что в технических параметрах таких устройств фиксируется полное мощностное значение в ВА, и требуется знание, как соотносятся ВА и Вт.
Часто задаваемые вопросы
Сколько Ватт в Ампере?
Если речь об автомобильной сети, то в одном ампере 12 Ватт при напряжении 12В. В бытовой электросети 220 Вольт, сила тока в 1 ампер будет равна мощности потребителя на 220 Ватт, но если речь идет о промышленной сети 380 Вольт, то 657 Ватт в ампере.
12 ампер сколько ватт?
Сколько ватт мощности при 12 амперах потребления тока будет зависеть от того в сети с каким напряжением работает сам потребитель. Так 12А это может быть: 144 Ватт в автомобильной сети 12V; 2640 Ватт в сети 220V; 7889 Ватт в электросети 380 Вольт.
220 ватт сколько ампер?
Сила тока потребителя мощностью 220 Ватт будет отличаться зависимо от сети, в которой он работает. Это может быть: 18A при напряжении 12 Вольт, 1A если напряжение 220 Вольт либо 6A, когда потребление тока происходит в сети 380 Вольт.
5 ампер сколько ватт?
Чтобы узнать сколько Ватт потребляет источник на 5 ампер достаточно воспользоваться формулой P = I * U. То есть если потребитель включен в автомобильную сеть где всего 12 Вольт, то 5А будет 60W. При потреблении 5 ампер в сети 220V означает что мощность потребителя составляет 1100W. Когда потребление пяти ампер происходит в двухфазной сети 380V, то мощность источника составляет 3290 Ватт.
Почему нужно переводить амперы в киловатты?
Люди уже давно привыкли к тому, что на их электрических приборах количество потребляемой энергии указывается в киловаттах. Но на предохранителях, вилках и розетках автоматах проставлена маркировка именно в амперах и не каждый с первого раза поймет, о каком количестве киловатт идет речь. Сталкиваясь с такой проблематической ситуацией, люди задаются вопросом, как конвертировать одно значение в другое, какую схему для этого использовать и что оно даст.
Именно из-за того, что пользователи имеют проблемы с этими двумя понятиями, часто электрические аксессуары и средства защиты подбираются неправильно, что приносит исключительно вред. Именно поэтому каждому владельцу частного дома или квартиры нужно научиться самостоятельно разбираться с подобными значениями, чтобы система электричества функционировала правильно и безопасно.
Зачем нужно рассчитывать ток
На большинстве электроприборов указывается мощность потребления. Это необходимо для того, чтобы правильно вести учет потребления электроэнергии. Но для всего остального значение мощности несет мало информации. Параметры автоматов защиты и плавких вставок, сечение электропроводки, требуют знать протекающий ток или, как говорят электрики, ампераж нагрузки.
Вам это будет интересно Резонансное напряжение
Простой пример: какой паяльник сильнее перегружает электропроводку, 42-х вольтовый на 80 Вт или 220-и вольтовый на 100 Вт? Логичный ответ, что более мощный, является неправильным. Ведь на самом деле, при включении второго паяльника в сети протекает ток около 0.5 А, а при включении первого — почти 2 А. Соответственно, для таких устройств требуется различная электропроводка и номинал защитных устройств. При одинаковой толщине проводов питания нагрев будет сильнее, при работе с низковольтным инструментом.
По этой же причине в линиях электропередач стремятся по максимуму повысить передаваемое напряжение. Поскольку мощность нагрузки остается одинаковой, при более высоком напряжении по проводам протекает меньший ток и поэтому:
- Снижаются потери;
- Уменьшается нагрев;
- Снижается сечение проводов и, как следствие, их масса и нагрузка на опоры линий электропередач.
Высоковольтная опора ЛЭП
Переводим ватты в киловатты и обратно
Ватт (Вт, watt, W) является общепринятой единицей измерения мощности. В международной системе единиц СИ (SI), ватт (сокращенное обозначение — Вт) относится к производным единицам.
Очень часто при расчетах и в быту возникает необходимость перевести киловатты в ватты и обратно. По сути, перевод не представляет ничего сложного, но некоторые затрудняются с простейшими вычислениями. Именно поэтому в данной статье мы решили подробно описать, сколько ватт в киловатте электроэнергии.
Соотношение единиц измерения мощности
Как мы уже сказали, Ватт относится к производным единицам, из чего следует, что значение этой величины может быть выражено через основные единицы системы.
Согласно базовому определению, за 1 ватт принимается мощность, совершающая работу величиной 1 джоуль в течение 1 секунды.
1 ватт = 1 кг·м2/с3,
Кроме этого, Вт может быть выражен с помощью других единиц измерения:
- 1 ватт = 1 Дж/с, (1 джоуль в секунду);
- 1 ватт = 1 Н·м/с, (1 ньютон на метр в секунду).
Для удобства практического применения единиц измерения, в международной системе принято использовать приставки, определяющие десятичную кратность по отношению к исходной величине.
Одной из таких приставок является «кило». Данное слово образовано от греческого «chilioi», что в переводе означает «тысяча». Таким образом, использование данной приставки означает, что исходная величина должна быть увеличена в 103 раз.
Формула, определяющая соотношение между мощностью, выраженной в киловаттах (сокращенное обозначение – кВт, kW) и Вт, выглядит следующим образом:
1 kW = 1·103 W (1)
В киловаттах принято обозначать мощность многих машин и агрегатов, которые окружают человека в быту и на производстве. Электрические плиты, кухонные электроприборы, бытовые кондиционеры, стиральные машины, пылесосы – вот неполный перечень устройств, на которых можно увидеть обозначение номинальной мощности в кВт.
Это относится и к двигателям внутреннего сгорания современных автомобилей. Правда, здесь, наряду со значением в киловатт, часто присутствует обозначение мощности в лошадиных силах. Использование этой внесистемной единицы – не что иное, как дань традиции, берущей свое начало со времен возникновения первых паровых машин, пришедших на смену конной тяге.
1 кВт = 1,36 л.с.
Таким образом, коротко ответ на вопрос, поставленный в заголовке статьи, можно сформулировать так: в 1 кВт одна тысяча ватт. Соотношение, обратное формуле (1) можно записать в следующем виде:
1 W = 1·10-3 = 1/1000 kW (2)
Как перевести киловатт в ватт? Для этого необходимо число в Вт умножить на 10-3, то есть, разделить на 1000. Для того, чтобы осуществить обратный перевод из кВт в Вт, достаточно число киловатт умножить на 103, или умножить на 1000.
Для удобства предоставляем к вашему вниманию таблицу, с помощью которой вы сможете быстро перевести ватты в киловатты и наоборот:
| Вт | кВт |
| 1 | 0,001 |
| 10 | 0,01 |
| 100 | 0,1 |
| 200 | 0,2 |
| 500 | 0,5 |
| 1000 | 1 |
| 1800 | 1,8 |
| 10000 | 10 |
| 100000 | 100 |
Примеры переводов
Чтобы вам было понятно, как перевести киловатты в ватты и обратно, предоставим несколько простых примеров из жизни.
Пример 1. На шильдике электродвигателя указана номинальная мощность 1,5 kW. Требуется определить, как сделать перевод мощности данного двигателя в watt. В соответствии с вышеизложенным, умножаем число кВт на 1000:
Pном = 1,5 (kW)·1000 = 1500 (W).
Пример 2. Таблица технических данных электрической дрели содержит информацию: Pном = 900 W. Вычислим, сколько кВт составляет данное значение мощности:
Pном = 900 (Вт)/1000 = 0,9 (кВт).
Наименование единицы измерения мощности (kW) на слуху у каждого, кто хоть раз сдавал показания счетчика в электроснабжающую организацию. Для людей, далеких от электричества, следует сделать некоторое пояснение. Потребитель производит оплату за потребленную электроэнергию, которая измеряется в киловатт × час, что видно на фото ниже.
Один киловатт*час — это энергия, которая потребляется из электрической сети при включении в нее нагрузки, мощностью 1 kW в течение часа. Например, мощная лампа накаливания 500 W при включении на один час потребляет электрическую энергию в объеме 500 Вт × час.
Принцип решения задачи, как определить, сколько Вт × час в 1 киловатт × часе электроэнергии, такой же, как и в случае с мощностью. То есть, в нашем примере:
500 Вт × час = 500/1000 кВт × час = 0,5 кВт × час.
Аналогичным образом можно перевести 60 Вт в киловатты (будет 0,06 кВт), 200, 300 либо 2000 Вт. Надеемся, предоставленные формулы и таблица помогли вам понять, сколько ватт в киловатте электроэнергии, и как правильно перевести единицы измерения мощности от одной к другой.
Формула для постоянного тока
Для определения мощности при постоянном напряжении используется следующее выражение – P = U • I, где:
- P (Вт) – мощность электроприбора;
- U (B) – сетевое напряжение;
- I (А) – ток потребления.
Используя правила математики, известные из начальных классов, вы можете выполнить преобразование, чтобы определить напряжение и ток. Эти формулы имеют следующий вид, который позволяет вычислить неизвестный параметр с двумя другими известными:
- ток – I = P / U;
- мощность – P = U • I;
- напряжение – U = P / I.
В таком виде они в основном используются в сетях постоянного тока. В домашних условиях это напряжение используется в автомобильной проводке, а также при подключении светодиодных лент и модулей.
Более сложная формула требуется для однофазных и трехфазных сетей. При этом необходимо учитывать дополнительные параметры.
Выбор автомата в зависимости от мощности нагрузки
Для квартир и домов с новой электропроводкой выбор автомата производится на основании расчетного тока нагрузки.
Рассчитать прибор трехфазного типа можно по номинальному току нагрузки или по скорости срабатывания в условиях превышения токового значения. Для вычислений требуется сложить мощность всех потребителей и вычислить ток, проходящий через линию. Работы выполняются по формуле:
- Р – суммарная мощность всей бытовой техники;
- U – напряжение сети.
К примеру, мощность равняется 7,2 кВт, вычислена по формуле 7200/220=32,72 А. В таблице указаны номиналы 16, 20, 32, 25 и 40 А. Величину 32,72 А с учетом срабатывания устройства при значении в 1,13 раз больше номинала, умножаем: 32х1,13=36,1 А. По таблице видно, что лучше поставить модель на 40 А.
Условное обозначение герконов
- первый элемент — определяет условное наименование геркона. МК — магнитоуправляемый контакт герметизированный, КЭМ — контакт электромагнитный, КМГ — магнитоуправляемый контакт с повышенным контактным нажатием (для коммутации больших токов — более 5 А);
- второй элемент — указывает на систему коммутации геркона: А — замыкающий, В — размыкающий, С — перекидной, Д — переходной;
- третий элемент — буква «Р» присутствует только в ртутных герконах;
- четвертый элемент — двузначное число показывает длину баллона в миллиметрах;
- пятый элемент — указывает на функциональное назначение геркона: 1 — малой и средней мощности, 2 — повышенной мощности, 3 — мощные, 4 — высоковольтные, 5 — высокочастотные, 6 — «с памятью», 7 — специальные (с повышенной устойчивостью к внешним факторам и характеру нагрузки), 8 — измерительные.
- шестой элемент — указывает порядковый номер разработки.
По типу контактов различают герконы замыкающие и переключающие, по состоянию поверхности контактов — сухие и жидкостные. Внутри баллона сухих герконов находятся инертные газы. Контакты представляют собой ферромагнитные пружины, покрытые ценными металлами. Герконы подразделяются также на маломощные (коммутируемая мощность до 60 Вт) и повышенной мощности (до 1000 Вт), низкочастотные и высокочастотные, низковольтные (коммутируемое напряжение до 250 В) и высоковольтные (свыше 250 В), имеются герконы с «памятью» и специальные. Далее приводим справочные параметры отечественных герконов, а в конце статьи — импортных герконов-реле.
Единицы мощности
Мощность измеряют в джоулях в секунду, или ваттах. Наряду с ваттами используются также лошадиные силы. До изобретения паровой машины мощность двигателей не измеряли, и, соответственно, не было общепринятых единиц мощности. Когда паровую машину начали использовать в шахтах, инженер и изобретатель Джеймс Уатт занялся ее усовершенствованием. Для того чтобы доказать, что его усовершенствования сделали паровую машину более производительной, он сравнил ее мощность с работоспособностью лошадей, так как лошади использовались людьми на протяжении долгих лет, и многие легко могли представить, сколько работы может выполнить лошадь за определенное количество времени. К тому же, не во всех шахтах применялись паровые машины. На тех, где их использовали, Уатт сравнивал мощность старой и новой моделей паровой машины с мощностью одной лошади, то есть, с одной лошадиной силой. Уатт определил эту величину экспериментально, наблюдая за работой тягловых лошадей на мельнице. Согласно его измерениям одна лошадиная сила — 746 ватт. Сейчас считается, что эта цифра преувеличена, и лошадь не может долго работать в таком режиме, но единицу изменять не стали. Мощность можно использовать как показатель производительности, так как при увеличении мощности увеличивается количество выполненной работы за единицу времени. Многие поняли, что удобно иметь стандартизированную единицу мощности, поэтому лошадиная сила стала очень популярна. Ее начали использовать и при измерении мощности других устройств, особенно транспорта. Несмотря на то, что ватты используются почти также долго, как лошадиные силы, в автомобильной промышленности чаще применяются лошадиные силы, и многим покупателям понятнее, когда именно в этих единицах указана мощность автомобильного двигателя.
Лампа накаливания мощностью 60 ватт
Формула для однофазной сети
В электронике есть активная и реактивная нагрузка. Реактивная нагрузка характеризуется потреблением реактивной мощности и выражается коэффициентом cos (φ) (косинус «фи»). С учетом коэффициента cos (φ) формула, с помощью которой можно преобразовать амперы в ватты, будет аналогична следующей:
В квартирных розетках напряжение не постоянное, а переменное. В таких сетях, помимо активов, есть реактивная мощность. Появляется при наличии индуктивной или емкостной нагрузки. Сумма этих возможностей называется общей. Параметр, определяющий активную составляющую нагрузки, называется cosφ (косинус фи).
| Ссылка! Электрические устройства, потребляющие индуктивную энергию, – это электродвигатели и трансформаторы. Емкостная нагрузка встречается только в электронных схемах и компенсаторах реактивной мощности. |
Чтобы узнать, сколько ватт в амперах, необходимо произвести расчет по следующим формулам: P = U * I * cosφ и ток, соответственно, I = P / (U * cosφ). В повседневной жизни косинус фи обычно не учитывается.
| Для «бытовых нагрузок» cos (φ) равен единице – cos (φ) = 1. |
Также не используется при расчете устройств, потребляющих только активную энергию: электронагреватель, электрическая духовка с ТЭНами, водонагреватель, электрочайник, электронагреватели, лампы накаливания и другие подобные устройства.
Чтобы понять, как преобразовать Ампер в Ватт по формуле, вы можете рассмотреть пример:
- 11,36 Ампер = 2500 Вт / 220 В
- 6,81 Ампер = 1500 Вт / 220 В
- 4,54 Ампер = 1000 Вт / 220 В
- 2,27 Ампер = 500 Вт / 220 В
- 1,81 Ампер = 400 Вт / 220 В
- 1 Ампер = 220 Вт / 220 В
- 0,45 Ампер = 100 Вт / 220 В
- 0,27 Ампер = 60 Вт / 220 В
Если мы возьмем автомобильный аккумулятор на 12 вольт в качестве примера, нагрузка в 1 ампер будет соответствовать мощности в 12 ватт. Для домашней сети с напряжением 220 вольт ток в 12 ампер соответствует 2640 Вт или 2,64 кВт.