Finden Sie die Spannung im Stromkreisabschnitt. So ermitteln Sie die aktuelle Spannung. Physikalische Dekodierung des Ohmschen Gesetzes zur Ermittlung der Spannung

Unter Spannung in einem bestimmten Abschnitt eines Stromkreises versteht man die Potentialdifferenz zwischen den Extrempunkten dieses Abschnitts.

In Abb. Abbildung 13 zeigt einen Abschnitt der Schaltung, in dem es einen Widerstand und keine EMF gibt. Extreme Punkte Dieser Bereich ist durch Buchstaben gekennzeichnet A Und B . Lassen Sie den Strom vom Punkt fließen A auf den Punkt B .

Die folgenden Artikel zur Berechnung des Spannungsabfalls liefern Informationen dazu praktische Methoden und Beispiele großer Nützlichkeit beim Testen von Spannungsabfallkriterien im Schaltungsdesign. Es löst dieses Problem durch die Festlegung von Vorschriften zum Schutz vor Überlastströmen einerseits und zum Schutz vor Kurzschlussströmen andererseits.

Da findet der Designer praktischer Leitfadenüber die Anwendung von Überstromschutzkriterien beim Schaltungsentwurf. Wie wäre es, wenn wir uns hier einmal ansehen, was in Anmerkung 3 von 1 steht? Dies ist eine Meldung, die normalerweise unbemerkt bleibt, aber für das Verständnis des Überstromschutzes, der für Elektroinstallationsvorschriften im Allgemeinen gilt, unerlässlich ist. Hinweis: „Der gemäß diesem Abschnitt durchgeführte Schutz von Leitern garantiert nicht unbedingt den Schutz von Geräten, die an diese Leiter angeschlossen sind.“

Reis. 13. Abschnitt des Stromkreises

In einem Abschnitt ohne EMF fließt Strom von einem höheren Potenzial zu einem niedrigeren. Daher das Potenzial des Punktes A über dem Punktpotential B um einen Betrag gleich dem Produkt aus Strom und Widerstand:

.

Das heißt, die in 3 und 4 festgelegten Regeln beziehen sich ausschließlich auf den Schutz von Stromkreisleitern. Je nach Fall kann es sogar sein, dass der Schutzschalter aufgrund eines Problems im Gerät auslöst, es wird jedoch allgemein davon ausgegangen, dass das Gerät über einen eigenen eingebauten Schutz verfügt.

Typischerweise gilt ein indirekter Kontaktschutztest, wie zum Beispiel der Stromkreiskalibrierungsschritt, nur für Fälle, in denen er Überstromgeräten zugewiesen wird. Wie bereits erwähnt, gibt es Fälle, in denen eine solche automatische Trennung zum Schutz vor Stößen mithilfe eines Überstromgeräts erreicht werden kann. Das Kapitel „Stoßschutz“ beinhaltet Aspekte, die konzeptionell den Spannungsabfallaspekten entsprechen. Es handelt sich also um ein Kriterium, das sich entweder auf den Leiterquerschnitt, auf die Länge des Stromkreises oder letztlich auf beides auswirken kann.

Laut Definition die Spannung zwischen Punkten A Und B

Mit anderen Worten: Die Spannung an einem Widerstand ist gleich dem Produkt aus dem durch den Widerstand fließenden Strom und dem Widerstandswert dieses Widerstands.

In der Elektrotechnik wird die Potenzialdifferenz an den Enden eines Widerstands üblicherweise entweder „Spannung am Widerstand“ oder „Spannungsabfall“ genannt. Beide Definitionen kommen in der Literatur vor.

In jedem Fall handelt es sich hierbei um eine obligatorische Prüfung, auch wenn andere Kalibrierkriterien, wie z. B. Spannungsabfall, Vorrang haben. Fahrtauglichkeit: Was die Norm sagt. Beim Entwurf eines Stromkreises müssen alle sechs im vorherigen Artikel genannten technischen Kriterien berücksichtigt werden wichtig. Keiner von ihnen kann ausgeschlossen werden. Aber es ist ganz klar, dass das Kriterium des aktuellen Durchsatzes, wie in der Praxis, einen Wert hat, der anderen überlegen zu sein scheint. Denn es ist der natürliche Ausgangspunkt des Kalibrierungsprozesses und fungiert gewissermaßen als Kern des Spiels.

Betrachten wir nun die Frage der Spannung an einem Abschnitt des Stromkreises, der nicht nur einen Widerstand, sondern auch eine EMF-Quelle enthält.

In Abb. 14 A Und B Es werden Abschnitte einiger Stromkreise gezeigt, durch die Strom fließt . . Lassen Sie uns die Spannung zwischen den Punkten ermitteln A Und C für diese Bereiche.


In diesen Tabellen untersucht er dann den Treiberabschnitt, der den Anforderungen seiner Rennstrecke entspricht. 189. Es gibt vier Tabellen, die direkt für die Information über den Strom verantwortlich sind Tragfähigkeit Leiter: Die Nummern 31 bis 2 beziehen sich auf Leiter mit thermoplastischer Isolierung, die anderen beiden beziehen sich auf Leiter mit duroplastischer Isolierung.

Diese Situation entspricht möglicherweise nicht mehreren tatsächlichen Fällen, in denen die Last intermittierend oder vorübergehend in Betrieb ist. Unter diesen Umständen gibt es spezielle Berechnungsmethoden, um einen Leiterquerschnitt zu erhalten, der immer kleiner ist als in den angegebenen Tabellen.

a) b)

Reis. 14. Abschnitte des Stromkreises

A-Priorat

. (9)

Lassen Sie uns das Potenzial eines Punktes ausdrücken A durch das Potenzial des Punktes C . Beim Bewegen von einem Punkt C auf den Punkt B (Abb. 14, A) Wir gehen gegen EMF vor, also das Potenzial des Punktes B Es stellt sich heraus, dass es geringer ist als das Potenzial des Punktes C um die Größe der EMF, d.h.

Ein weiteres Detail der Tabellen besteht, wie Anmerkung 1 zeigt, darin, dass sie Kabel mit Metallrahmen nicht berücksichtigen. Obwohl sie nicht sehr verbreitet sind, finden diese mit mechanischem Schutz ausgestatteten Kabeltypen dort ihre Anwendung. Es gibt eine Art armiertes Kabel mit Metallband, dessen Stromkapazität nahezu mit der eines ungepanzerten Kabels identisch ist, da das Metallband als eine Art Wärmetauscher mit der Umgebung fungiert.

Was ist mit dem Einfluss der Temperatur? Umfeld? Um tabellarische Kapazitätswerte korrekt anwenden zu können, muss der Designer daher die Temperatur des Ortes abschätzen, an dem das Kabel installiert wird. Genau genommen wird die maximale Jahrestemperatur lokal in einer historischen Reihe erfasst.

. (10)

In Abb. 14, B beim Bewegen von einem Punkt C auf den Punkt B Wir richten uns nach dem EMF und damit nach dem Potenzial des Punktes B erweist sich als größer als das Potenzial des Punktes C um die Größe der EMF, d.h.

. (11)

Je genauer diese Schätzung ist, desto besser. Schließlich, aber nicht das letzte – im Gegenteil, die Frage, die jetzt analysiert wird, ist die lauteste – richtige Anwendung Die aktuelle Leistungstabelle erfordert, dass die angegebenen Werte so interpretiert werden, dass sie eine elektrische Leitung darstellen, die aus einem einzigen Stromkreis besteht. Es ist eher so, als ob die Tischreihe die einzige Tochter des Kindes wäre. Aber in wahres Leben Die überwiegende Mehrheit der Mütter hat mehr als ein Kind. Natürlich hat das ein Gefühl der Bestrafung.

Aber genau wie in der Analogie müssen mehr Kinder mehr Münder füttern. Tatsächlich eignet es sich einfach nicht für versteckte Linien. Darüber hinaus gilt Tabelle 37 für das gesamte Werk: geschlossene Linien aller Art sowie jede Gattung offener Linien. Geschlossene elektrische Leitungen werden mit den in Zeile 1 der Tabelle angegebenen Werten versorgt; und elektrische Leitungen öffnen sich bei den in den Zeilen 2-5 der Tabelle angegebenen Werten.

Früher wurde gesagt, dass in einem Abschnitt eines Stromkreises ohne EMF Strom von einem höheren Potenzial zu einem niedrigeren fließt. Daher ist in beiden Schemata Abb. 14 Punkte Potenzial A höher als das Punktpotential B durch den Spannungsabfall an einem Widerstand mit Widerstand:

. (12)

Und dazu zählen insbesondere offene Leitungen. Die Korrekturfaktoren in Tabelle 37 gelten, wie er selbst warnt, für Kabel, die in derselben Schicht liegen. Was passiert, wenn die Stromleitung mehr als eine Kabelschicht enthält? Aus den Werten der angegebenen Auslegungsströme geht hervor, dass die Stromkreise ähnlich sind, da die resultierenden Querschnitte für die Kabel wahrscheinlich innerhalb von drei normalisierten aufeinanderfolgenden Werten liegen. Indem wir 10 Kreise in die Tabelle eingeben, ermitteln wir den Korrekturfaktor durch Gruppierung 0.

Wenn wir eine Tabelle mit 10 mehrpoligen Kabeln in der horizontalen Ebene eingeben, finden wir einen Multiplikator von 0, für drei Kabel in einer vertikalen Ebene haben wir einen Multiplikator von 0. Betrachten Sie die beiden vorherigen Beispiele, aber gehen wir nun von der Konstruktion aus Die unterschiedlichen Ströme führen zu asymmetrischen Kabeln, d. h. zu Abschnitten, die nicht in drei aufeinanderfolgenden normierten Werten enthalten sind.

Für Abb. 14, A wir haben

, oder

. (13)

Und für Abb. 14, B wir haben

, oder

. (14)

Wie Sie sehen, kann die Verwendung der Formel zur Berechnung des Korrekturfaktors zu sehr schwerwiegenden Ergebnissen führen. Dies weist darauf hin, dass in bestimmten Situationen die Installationsmethode und die ausgewählte Kabelanordnung überdacht werden müssen, um weniger nachteilige Korrekturfaktoren zu erhalten.

Reis. 1 - Einschichtige mehrpolige Kabel. Reis. 2 - Mehrschichtkabel in drei Schichten. Wie man sieht, stellt die Tabelle ein Wertepaar dar, das multipliziert werden muss, um den entsprechenden Korrekturfaktor zu erhalten: Der Konstrukteur ermittelt einerseits den entsprechenden Wert für die Anzahl der dreiphasigen Stromkreise oder mehrpoligen Kabel pro Schicht; und andererseits ein Wert, der der Anzahl der Schichten entspricht; und multipliziert beides, um einen Korrekturfaktor für die betreffende Gruppierung zu erhalten.

Die positive Spannungsrichtung ist in den Diagrammen durch einen Pfeil gekennzeichnet. Der Pfeil sollte vom ersten Buchstaben des Index zum zweiten zeigen. Somit wird die positive Spannungsrichtung durch einen von außen gerichteten Pfeil dargestellt A Zu C .

Das ergibt sich auch aus der Definition der Spannung . Deshalb . Mit anderen Worten, eine Änderung des Indexwechsels entspricht einer Änderung des Vorzeichens dieser Spannung. Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass die Spannung sowohl positiv als auch negativ sein kann.

Es ist zu beachten, wie in Anmerkung 2 der Originaltabelle erwähnt, dass die getrennten Werte für horizontale und vertikale Ebenen nicht isoliert verwendet werden können, das heißt, sie können nicht auf einschichtige Kabel – in diesem Fall Tabelle – angewendet werden 37. Vielleicht wäre das Ende dieser Geschichte jetzt kein zweites Detail.

In allen in der Norm festgelegten Korrekturkoeffiziententabellen werden Leiter als ähnlich betrachtet. Mit anderen Worten: Es wird davon ausgegangen, dass sie im Dauerbetrieb die gleiche maximale Temperatur haben und gleichmäßig geladen sind, d. Auch hier eine Situation, die möglicherweise nicht der Praxis entspricht.

  1. Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises, der keine EMK enthält.

Das Ohmsche Gesetz legt den Zusammenhang zwischen Strom und Spannung in einem bestimmten Abschnitt des Stromkreises fest. In Bezug auf den Abschnitt der Schaltung in Abb. 13 haben wir

.(15)

  1. Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises, der EMK enthält.

Das Ohmsche Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises, der eine EMK enthält, ermöglicht es, den Strom dieses Abschnitts aus der bekannten Potentialdifferenz an den Enden dieses Abschnitts und der in diesem Abschnitt vorhandenen EMK zu ermitteln. Aus Gleichung (13) ergibt sich also für die Schaltung in Abb. 14, A

Beachten Sie jedoch, dass es praktisch unmöglich wäre, Tabellen mit gültigen Korrekturfaktoren für jede denkbare Kombination von Leitern zu erstellen, so viele Möglichkeiten gäbe es. Da eine genauere Berechnung nicht möglich sei, fügt er hinzu, muss der Gruppierungskorrekturfaktor bei Leitern unterschiedlicher Größe nach folgendem Ausdruck berechnet werden.

Wie in Anmerkung 5 angegeben, „bezieht sich der Ausdruck auf Sicherheit und verringert das Risiko einer Überlastung bei Kabeln mit dem niedrigsten Nennquerschnitt; kann jedoch zu überdimensionierten Kabeln für höhere Abschnitte führen.“ Das Feld „Anwendungsbeispiele“ veranschaulicht die hier diskutierten Probleme im Zusammenhang mit Clustering-Koeffizienten.

.(16)

Ebenso ergibt sich aus Gleichung (14) für die Schaltung in Abb. 14, B sollen

.(17)

Die Gleichungen (16) und (17) drücken das Ohmsche Gesetz für den Abschnitt des Stromkreises aus, der den EMF enthält, für verschiedene Fälle des Einschaltens des EMF.

Berechnung des Spannungsabfalls. In einer Elektroinstallation ist die Spannung, die an den Anschlüssen der Verbraucher anliegt, d. h. Geräte müssen innerhalb bestimmter Grenzen bleiben. Es ist bekannt, dass jedes Gerät eine Nennspannung hat und eine geringfügige Abweichung wird immer entweder durch die entsprechende Norm oder durch den Hersteller festgelegt.

Diese Höchstgrenzen zwischen dem Installationsort und jedem Punkt, an dem die verwendeten Geräte angeschlossen werden sollen, betragen 4 % für Anlagen, die über das öffentliche Niederspannungsnetz gespeist werden, und 7 % für Anlagen, die über eigene Transformatoren gespeist werden.

Unter Spannung in einem bestimmten Abschnitt eines Stromkreises versteht man die Potentialdifferenz zwischen den Extrempunkten dieses Abschnitts.

In Abb. 1-13 zeigt einen Abschnitt der Schaltung, in dem es einen Widerstand und keine EMF gibt. Die Extrempunkte dieses Abschnitts sind durch Buchstaben gekennzeichnet A Und B . Lassen Sie den Strom vom Punkt fließen A auf den Punkt B .

Abbildung 1 zeigt das Problem des Spannungsabfalls in einer Niederspannungsinstallation in diesem Fall Installation an einem Transformator. Präzise Ausdrücke für den Spannungsabfall in einphasigen und symmetrischen dreiphasigen Stromkreisen mit konzentrierter Last. Am Ende sind in der Abbildung dargestellt. Unter diesen Bedingungen können wir schreiben. Symmetrische Drehstromkreise.

Phasenspannungsabfall. Wenn man bedenkt, dass die Netzspannung das Dreifache der Phase beträgt, ergibt sich der Netzspannungsabfall zu: Wie der allgemeine Ausdruck zeigt, hängt der Spannungsabfall vom Stromkreistyp, der Stromkreislänge, dem Strom, der Leitergröße, dem Leitungstyp und dem Lastleistungsfaktor ab.

Reis. 1-13. Abschnitt zum Stromkreis

In einem Abschnitt ohne EMF fließt Strom von einem höheren Potenzial zu einem niedrigeren. Daher das Potenzial des Punktes A über dem Punktpotential B um einen Betrag gleich dem Produkt aus Strom und Widerstand:

.

Für einen Stromkreis mit verteilten Lasten, zulässig bei demselben Leistungsfaktor und mit Leitern desselben Abschnitts, was der häufigste Fall ist, werden die Spannungsabfälle über einen Abschnitt des Stromkreises berechnet, wobei der Gesamtabfall aus der Summe von ermittelt wird die Drops der Abschnitte, d.h.

Reis. 1 - Spannungsabfall an einer Anlage, die von einem eigenen Transformator gespeist wird. Reis. 2 – Ausdrücke für den Spannungsabfall in einphasigen und dreiphasigen symmetrischen Stromkreisen mit konzentrierter Last am Ende. Aufgrund des Gerätespannungsabfalls werden wir bekommen.

Bei einphasigen oder dreiphasigen Stromkreisen mit einphasigen 3-Leiter-Schaltungen und dreiphasigen Stromkreisen können für einigermaßen ausgeglichene Belastungen zwischen den Phasen die Begriffe „konzentrierte Last“ oder „verteilte Last“ verwendet werden. oder, von einer gepackten Einheit Spannungsabfall, Ausdruck oder.

Laut Definition die Spannung zwischen Punkten A Und B

. (1-8)

Mit anderen Worten: Die Spannung an einem Widerstand ist gleich dem Produkt aus dem durch den Widerstand fließenden Strom und dem Widerstandswert dieses Widerstands.

In der Elektrotechnik wird die Potenzialdifferenz an den Enden eines Widerstands üblicherweise entweder „Spannung am Widerstand“ oder „Spannungsabfall“ genannt. Beide Definitionen kommen in der Literatur vor.

Betrachten wir nun die Frage der Spannung an einem Abschnitt des Stromkreises, der nicht nur einen Widerstand, sondern auch eine EMF-Quelle enthält.

In Abb. 1-14 A Und B Es werden Abschnitte einiger Stromkreise gezeigt, durch die Strom fließt . . Lassen Sie uns die Spannung zwischen den Punkten ermitteln A Und C für diese Bereiche.


a) b)

Reis. 1-14. Abschnitte des Stromkreises

A-Priorat

. (1-9)

Lassen Sie uns das Potenzial eines Punktes ausdrücken A durch das Potenzial des Punktes C . Beim Bewegen von einem Punkt C auf den Punkt B (Abb. 1-14, A) Wir gehen gegen EMF vor, also das Potenzial des Punktes B Es stellt sich heraus, dass es geringer ist als das Potenzial des Punktes C um die Größe der EMF, d.h.

. (1-10)

In Abb. 1-14, B beim Bewegen von einem Punkt C auf den Punkt B Wir richten uns nach dem EMF und damit nach dem Potenzial des Punktes B erweist sich als größer als das Potenzial des Punktes C um die Größe der EMF, d.h.

. (1-11)

Früher wurde gesagt, dass in einem Abschnitt eines Stromkreises ohne EMF Strom von einem höheren Potenzial zu einem niedrigeren fließt. Daher ist in beiden Schemata Abb. 1-14 Punkte Potenzial A höher als das Punktpotential B durch den Spannungsabfall an einem Widerstand mit Widerstand:

. (1-12)

Für Abb. 1-14, A wir haben

, oder

. (1-13)

Und für Abb. 1-14, B wir haben

, oder

. (1-14)

Die positive Spannungsrichtung ist in den Diagrammen durch einen Pfeil gekennzeichnet. Der Pfeil sollte vom ersten Buchstaben des Index zum zweiten zeigen. Somit wird die positive Spannungsrichtung durch einen von außen gerichteten Pfeil dargestellt A Zu C .

Das ergibt sich auch aus der Definition der Spannung . Deshalb . Mit anderen Worten, eine Änderung des Indexwechsels entspricht einer Änderung des Vorzeichens dieser Spannung. Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass die Spannung sowohl positiv als auch negativ sein kann.

    1. Ohmsches Gesetz für einen Stromkreisabschnitt, der keine EMK enthält

Das Ohmsche Gesetz legt den Zusammenhang zwischen Strom und Spannung in einem bestimmten Abschnitt eines Stromkreises fest. In Bezug auf den Abschnitt der Schaltung in Abb. 1-13 haben wir

.(1-15)



 

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