Găsiți tensiunea pe secțiunea circuitului. Cum să găsiți tensiunea curentă. Decodificarea fizică a legii lui Ohm pentru a afla tensiunea

Tensiunea dintr-o anumită secțiune a unui circuit electric este înțeleasă ca diferența de potențial dintre punctele extreme ale acestei secțiuni.

În fig. Figura 13 prezintă o secțiune a circuitului în care există un rezistor și nu există EMF. Puncte extreme această zonă este indicată prin litere A Și b . Lasă curentul să curgă din punct A până la punctul b .

Calculele căderii de tensiune de mai jos oferă articole metode practiceși exemple de mare utilitate în testarea criteriilor de cădere de tensiune în proiectarea circuitelor. Rezolvă această problemă prin stabilirea unor reglementări pentru protecția împotriva curenților de suprasarcină, pe de o parte, și pentru protecția împotriva curenților de scurtcircuit, pe de altă parte.

Acolo găsește designerul ghid practic privind aplicarea criteriilor de protecție la supracurent în proiectarea circuitelor. Oricum, ce-ar fi să ne uităm aici la ce scrie nota 3 din 1? Acesta este un mesaj care de obicei trece neobservat, dar este indispensabil pentru a înțelege ce este protecția la supracurent, care se aplică codurilor de instalații electrice în general. Notă: „Protecția conductoarelor efectuată în conformitate cu această secțiune nu garantează în mod necesar protecția echipamentelor conectate la acești conductori.”

Orez. 13. Secţiunea circuitului electric

Într-o secțiune fără EMF, curentul trece de la un potențial mai mare la unul mai mic. Prin urmare, potențialul punctului A deasupra potenţialului punctual b cu o cantitate egală cu produsul dintre curent și rezistență:

.

Adică regulile stabilite la 3 și 4 se referă exclusiv la protecția conductoarelor de circuit. În funcție de caz, este posibil chiar ca întrerupătorul să se declanșeze din cauza unei probleme la aparat, dar în general se presupune că aparatul are propria protecție încorporată.

De obicei, un test de protecție indirectă a contactului, cum ar fi etapa de calibrare a circuitului, se aplică numai cazurilor în care este atribuit dispozitivelor de supracurent. După cum sa menționat, există cazuri în care o astfel de separare automată pentru protecția împotriva șocurilor poate fi realizată folosind un dispozitiv de supracurent. Capitolul „Protecția împotriva șocurilor”) include aspecte care sunt echivalente conceptual cu aspectele căderii de tensiune. Astfel, acesta este un criteriu care poate cântări fie în secțiunea conductorului, fie în lungimea circuitului, fie în final în ambele.

Conform definiției, tensiunea dintre puncte A Și b

Cu alte cuvinte, tensiunea pe un rezistor este egală cu produsul curentului care trece prin rezistor înmulțit cu valoarea rezistenței acelui rezistor.

În inginerie electrică, diferența de potențial de la capetele unui rezistor este de obicei numită fie „tensiune pe rezistor”, fie „cădere de tensiune”. Ambele definiții apar în literatură.

În orice caz, aceasta este o verificare obligatorie, deși vor prevala și alte criterii de calibrare, cum ar fi căderea de tensiune. Abilitatea de a conduce: ce spune standardul. La proiectarea unui circuit electric, toate cele șase criterii tehnice menționate în articolul anterior au important. Niciunul dintre ei nu poate fi exclus. Dar este destul de clar că criteriul debitului curent, ca în practică, are o valoare care pare superioară altora. Pentru că este punctul de pornire natural al procesului de calibrare și, într-o oarecare măsură, funcționează ca nucleu al jocului.

Să luăm acum în considerare problema tensiunii pe o secțiune a circuitului care conține nu numai un rezistor, ci și o sursă EMF.

În fig. 14 AȘi b secţiuni ale unor circuite prin care se arată curentul . . Să găsim tensiunea dintre puncte A Și c pentru aceste zone.


În aceste tabele, el examinează apoi secțiunea de șofer care răspunde nevoilor circuitului său. 189. Există patru tabele care sunt direct responsabile de informarea despre curent capacitate portantă conductoare: numerele de la 31 la 2 dintre ele se referă la conductori cu izolație termoplastică, iar ceilalți doi se referă la conductori cu izolație termorezistentă.

Această situație poate să nu corespundă mai multor cazuri reale în care sarcina are funcționare intermitentă sau temporară. În aceste circumstanțe, există metode de calcul specifice pentru a obține o secțiune a conductorului care va fi întotdeauna mai mică decât în ​​tabelele specificate.

a) b)

Orez. 14. Secțiuni ale circuitului electric

A-prioriu

. (9)

Să exprimăm potențialul unui punct A prin potenţialul punctului c . Când se deplasează dintr-un punct c până la punctul b (Fig. 14, A) mergem contra EMF, deci potențialul punctului b se dovedește a fi mai mic decât potențialul punctului c prin mărimea EMF, adică

Un alt detaliu al tabelelor, după cum amintește Nota 1, este că acestea nu țin cont de cablurile echipate cu cadru metalic. Deși nu sunt foarte des întâlnite, aceste tipuri de cabluri, dotate cu protecție mecanică, își au acolo aplicațiile. Există un tip de cablu blindat cu bandă metalică, a cărui capacitate de curent poate fi considerată aproape la fel ca un cablu neblimat, deoarece banda metalică acționează ca un fel de schimbător de căldură cu mediul.

Dar efectul temperaturii mediu inconjurator? Prin urmare, pentru a aplica corect valorile tabulare de capacitate, proiectantul trebuie să estimeze temperatura locației în care va fi instalat cablul. Strict vorbind, temperatura maximă anuală se înregistrează local, într-o serie istorică.

. (10)

În fig. 14, b când se deplasează dintr-un punct c până la punctul b mergem în funcție de EMF și deci de potențialul punctului b se dovedește a fi mai mare decât potențialul punctului c prin mărimea EMF, adică

. (11)

Cu cât această estimare este mai precisă, cu atât mai bine. În fine, dar nu ultima - dimpotrivă, întrebarea care se analizează acum este cea mai tare - aplicare corectă Tabelul de putere curent necesită ca valorile date să fie interpretate ca reprezentând o linie electrică formată dintr-un singur circuit. În orice caz, este ca și cum rândul de masă ar fi singura fiică a copilului. Dar în viata reala marea majoritate a mamelor au mai mult de un copil. Desigur, acest lucru are un sentiment de pedeapsă.

Dar la fel ca analogia, mai mulți copii au mai multe guri de hrănit. De fapt, pur și simplu nu se pretează la linii ascunse. În plus, Tabelul 37 este pentru întreaga lucrare: linii închise de toate tipurile, precum și fiecare gen de linie deschisă. Liniile electrice închise sunt deservite de valorile indicate în rândul 1 din tabel; iar liniile electrice se deschid la valorile indicate în rândurile 2-5 din tabel.

S-a spus anterior că într-o secțiune a unui circuit fără EMF, curentul curge de la un potențial mai mare la unul mai mic. Prin urmare, în ambele scheme Fig. Potențial de 14 puncte A mai mare decât potenţialul punctual b prin cantitatea căderii de tensiune pe un rezistor cu rezistență:

. (12)

Și aceasta include, în special, linii deschise. Factorii de corecție din Tabelul 37, așa cum avertizează el însuși, sunt valabili pentru cablurile situate în același strat. Ce se întâmplă dacă linia de alimentare conține mai multe straturi de cabluri? Din valorile curenților de proiectare specificați înțelegem că circuitele sunt similare, deoarece secțiunile transversale rezultate pentru cabluri sunt susceptibile să fie cuprinse în trei valori consecutive normalizate. Introducând 10 circuite în tabel, găsim factorul de corecție prin gruparea 0.

Intrând într-un tabel cu 10 cabluri multipolare în plan orizontal, găsim un multiplicator de 0, pentru trei cabluri într-un plan vertical, avem un multiplicator de 0. Luați în considerare cele două exemple anterioare, dar să presupunem acum că proiectarea curenții sunt diferiți pentru a duce la cabluri asimetrice, adică secțiuni, care nu sunt cuprinse în trei valori normalizate consecutive.

Astfel, pentru Fig. 14, A avem

, sau

. (13)

Iar pentru fig. 14, b avem

, sau

. (14)

După cum puteți vedea, utilizarea formulei pentru a calcula factorul de corecție poate duce la rezultate foarte serioase. Acest lucru indică faptul că, în anumite situații, metoda de instalare și dispunerea cablului selectată trebuie reconsiderate pentru a obține mai puțini factori de corecție penalizatori.

Orez. 1 - Cabluri multipolare cu un singur strat. Orez. 2 - Cabluri multistrat în trei straturi. După cum se poate observa, tabelul prezintă o pereche de valori care trebuie înmulțite pentru a obține factorul de corecție corespunzător: proiectantul identifică, pe de o parte, valoarea corespunzătoare numărului de circuite trifazate sau cabluri multipolare. pe strat; și, pe de altă parte, o valoare corespunzătoare numărului de straturi; și le înmulțește pe ambele pentru a obține un factor de corecție pentru gruparea în cauză.

Direcția pozitivă a tensiunii este indicată de o săgeată în diagrame. Săgeata ar trebui să fie îndreptată de la prima literă a indexului la a doua. Astfel, direcția pozitivă a tensiunii este reprezentată de o săgeată îndreptată de la A La c .

Din însăși definiția tensiunii rezultă și că . De aceea . Cu alte cuvinte, modificarea alternantei indicilor este echivalenta cu schimbarea semnului acestei tensiuni. Din cele de mai sus este clar că tensiunea poate fi atât pozitivă, cât și negativă.

Trebuie remarcat, după cum s-a menționat în nota 2 a tabelului original, că valorile separate pentru planurile orizontale și verticale nu pot fi utilizate izolat, adică nu pot fi aplicate cablurilor cu un singur strat - în acest caz, tabelul 37. Poate că sfârșitul acestei povești nu ar fi acum al doilea detaliu.

În toate tabelele de coeficienți de corecție specificate de standard, conductoarele sunt considerate similare. Cu alte cuvinte, se presupune că au aceeași temperatură maximă pentru serviciu continuu și că sunt încărcate uniform, adică raportate la curenții lor nominali, astfel încât secțiunile lor transversale nominale vor fi în mod necesar cuprinse în trei secțiuni normalizate consecutive. Din nou, o situație care poate să nu corespundă cu ceea ce se găsește în practică.

  1. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit care nu conține o fem.

Legea lui Ohm stabilește relația dintre curent și tensiune într-o anumită secțiune a circuitului. Deci, în raport cu secțiunea circuitului prezentat în Fig. 13 avem

.(15)

  1. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit care conține fem.

Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit care conține o f.e.m. permite să se găsească curentul acestei secțiuni din diferența de potențial cunoscută la capetele acestei secțiuni și f.e.m. prezentă în această secțiune. Deci din ecuația (13) avem pentru circuitul din Fig. 14, A

Rețineți, totuși, că ar fi chiar practic imposibil să se creeze tabele cu factori de corecție validi pentru orice combinație imaginabilă de conductori, așa că ar fi multe posibilități. El adaugă că, întrucât nu este posibil un calcul mai specific, factorul de corecție de grupare în cazul conductoarelor de dimensiuni diferite trebuie calculat prin următoarea expresie.

După cum se precizează în Nota 5, „expresia se referă la siguranță și reduce riscul de suprasarcină pe cablurile cu cea mai mică secțiune transversală nominală; poate duce, totuși, la cabluri supradimensionate pentru secțiuni mai mari.” Caseta Exemple de aplicații ilustrează problemele discutate aici despre coeficienții de grupare.

.(16)

În mod similar, din ecuația (14) pentru circuitul din Fig. 14, b ar trebui să

.(17)

Ecuațiile (16) și (17) exprimă legea lui Ohm pentru secțiunea circuitului care conține EMF, pentru diferite cazuri de pornire EMF.

Calculul căderii de tensiune. Într-o instalație electrică, tensiunea aplicată la bornele sarcinilor, adică. echipamentul trebuie să rămână în anumite limite. Se știe că fiecare echipament are o tensiune nominală și o ușoară variație este întotdeauna fixată fie de standardul relevant, fie de producător.

Aceste limite maxime între locul instalației și orice punct destinat racordării echipamentelor utilizate sunt de 4% pentru instalațiile alimentate de sistemul public de joasă tensiune și de 7% pentru cele alimentate de la transformatoare proprii.

Tensiunea dintr-o anumită secțiune a unui circuit electric este înțeleasă ca diferența de potențial dintre punctele extreme ale acestei secțiuni.

În fig. 1-13 arată o secțiune a circuitului în care există un rezistor și nu există EMF. Punctele extreme ale acestei secțiuni sunt indicate prin litere A Și b . Lasă curentul să curgă din punct A până la punctul b .

Figura 1 prezintă problema căderii de tensiune într-o instalație de joasă tensiune - in în acest caz, instalare pe un transformator. Expresii precise pentru căderea de tensiune în circuite monofazate și trifazate echilibrate cu sarcini concentrate. La final sunt prezentate în figură. În aceste condiții putem scrie. Circuite trifazate echilibrate.

Căderea tensiunii de fază. Reamintind că tensiunea de linie este de √3 ori faza, scăderea tensiunii de linie va fi dată de: După cum arată expresia generală, căderea de tensiune depinde de tipul circuitului, lungimea circuitului, curent, dimensiunea conductorului, tipul liniei și factorul de putere de sarcină.

Orez. 1-13. Secțiunea circuitului electric

Într-o secțiune fără EMF, curentul trece de la un potențial mai mare la unul mai mic. Prin urmare, potențialul punctului A deasupra potenţialului punctual b cu o cantitate egală cu produsul dintre curent și rezistență:

.

Pentru un circuit cu sarcini distribuite, admis la același factor de putere, cu conductori de aceeași secțiune, care este cel mai frecvent caz, căderile de tensiune se vor calcula pe o secțiune a circuitului, căderea totală se obține din suma dintre picăturile secțiunilor, i.e.

Orez. 1 - Căderea de tensiune la o instalație alimentată de propriul transformator. Orez. 2 - Expresii pentru căderea de tensiune în circuitele echilibrate monofazate și trifazate cu sarcina concentrată la capăt. Din cauza scăderii tensiunii dispozitivului vom obține.

În cazul circuitelor monofazate sau trifazate cu circuite monofazate cu 3 fire și circuite trifazate, expresiile „sarcină concentrată” sau „sarcină distribuită” pot fi folosite pentru sarcini echilibrate rezonabil între faze. sau, dintr-o scădere de tensiune unitară, expresie sau.

Conform definiției, tensiunea dintre puncte A Și b

. (1-8)

Cu alte cuvinte, tensiunea pe un rezistor este egală cu produsul curentului care trece prin rezistor înmulțit cu valoarea rezistenței acelui rezistor.

În inginerie electrică, diferența de potențial de la capetele unui rezistor este de obicei numită fie „tensiune pe rezistor”, fie „cădere de tensiune”. Ambele definiții apar în literatură.

Să luăm acum în considerare problema tensiunii pe o secțiune a circuitului care conține nu numai un rezistor, ci și o sursă EMF.

În fig. 1-14 AȘi b secţiuni ale unor circuite prin care se arată curentul . . Să găsim tensiunea dintre puncte A Și c pentru aceste zone.


a) b)

Orez. 1-14. Secțiuni ale circuitului electric

A-prioriu

. (1-9)

Să exprimăm potențialul unui punct A prin potenţialul punctului c . Când se deplasează dintr-un punct c până la punctul b (Fig. 1-14, A) mergem contra EMF, deci potențialul punctului b se dovedește a fi mai mic decât potențialul punctului c prin mărimea EMF, adică

. (1-10)

În fig. 1-14, b când se deplasează dintr-un punct c până la punctul b mergem în funcție de EMF și deci de potențialul punctului b se dovedește a fi mai mare decât potențialul punctului c prin mărimea EMF, adică

. (1-11)

S-a spus anterior că într-o secțiune a unui circuit fără EMF, curentul curge de la un potențial mai mare la unul mai mic. Prin urmare, în ambele scheme Fig. Potențial de 1-14 puncte A mai mare decât potenţialul punctual b prin cantitatea căderii de tensiune pe un rezistor cu rezistență:

. (1-12)

Astfel, pentru Fig. 1-14, A avem

, sau

. (1-13)

Iar pentru fig. 1-14, b avem

, sau

. (1-14)

Direcția pozitivă a tensiunii este indicată de o săgeată în diagrame. Săgeata ar trebui să fie îndreptată de la prima literă a indexului la a doua. Astfel, direcția pozitivă a tensiunii este reprezentată de o săgeată îndreptată de la A La c .

Din însăși definiția tensiunii rezultă și că . De aceea . Cu alte cuvinte, modificarea alternantei indicilor este echivalenta cu schimbarea semnului acestei tensiuni. Din cele de mai sus este clar că tensiunea poate fi atât pozitivă, cât și negativă.

    1. Legea lui Ohm pentru o secțiune de circuit care nu conține fem

Legea lui Ohm stabilește relația dintre curent și tensiune într-o anumită secțiune a circuitului. Deci, în raport cu secțiunea circuitului prezentat în Fig. 1-13 avem

.(1-15)



 

Ar putea fi util să citiți: