Потомственный мастер
Электричество, сантехника, установка бытовой техники. Просто о сложном
— Ложись уже! Сам не спишь и другим не даёшь!
— Не могу: я — сова.
— Поверни голову на 180°!
— Я не умею.
— Ничего, я тебе сейчас помогу!
Ватты, вольты, амперы и омы…
Ватт, Вольт, Ампер и Ом — это, прежде всего, ученые, в честь которых получили свое название электрические величины. В этой статье я постараюсь рассказать про них всё.
Вольт ампер сколько ватт
Такой запрос довольно часто встречается в интернете. На самом деле все просто, если известно напряжение и ток. И не просто, если нужно узнать сколько ватт мы получим, если преобразуем 220 вольт в другое напряжение и наоборот. Впрочем, обо всем по порядку.
Напряжение
Рассмотрим первую и определяющую величину — напряжение, которая измеряется в вольтах. Буквенное сокращение: В (русское обозначение) или V (английское обозначение). В формулах напряжение обозначается буквой U (чаще всего большой буквой). По сути, величина напряжения это разница потенциалов между двумя полюсами источника. Всё, что вам надо понять на этом этапе — без напряжения вы не получите ни одной физической величины, которые рассматриваются в этой статье (кроме сопротивления, да и то не всегда). Напряжение может быть постоянным, переменным (различных форм), пульсирующим, случайно изменяющимся и т.д. Позже я напишу статьи про постоянное и переменное напряжение и вставлю сюда ссылки.
Ток и сопротивление. Зависимость силы тока от сопротивления
Это ещё две физические электрические величины. Ток измеряется в амперах. Буквенное сокращение: А (в русском и английском написании пишется одинаково). В формулах ток обозначается буквой I (тоже чаще всего большой буквой). Сопротивление измеряется в омах. Буквенное сокращение: Ом (русское обозначение), Ohm (английское обозначение) и Ω (универсальное международное обозначение). Здесь начинаются небольшие сложности. Сила тока напрямую зависит от напряжения и сопротивления. Здесь я не буду подробно останавливаться. Для этого рекомендую прочесть статью про закон Ома . Если вы его ещё не знаете, это желательно сделать прежде, чем вы начнёте читать дальше.
Расчет мощности по току и напряжению
Наконец мы подобрались к такому понятию, как электрическая мощность. Измеряется в ваттах. Буквенное сокращение: Вт (русское обозначение), W (английское обозначение). В формулах активная мощность обозначается буквой P (всегда большая английская). Мощность это произведение тока и напряжения. Но поскольку напряжение может быть постоянное и переменное, а сопротивление, которое дает ток в замкнутой цепи под напряжением может быть активным и/или реактивным, то мощность подразделяется на три вида:
- активная (про нее уже упоминали)
- реактивная. Это сумма индуктивной и емкостной составляющей полной мощности. Измеряется в ВАр . Буквенное сокращение: вар (русское обозначение) и var (английское обозначение). В формулах обозначается буквой Q (всегда большая английская буква).
- полная. Мощность с учетом активной и реактивной мощности. Измеряется в вольт-амперах. Буквенное сокращение: В•А или ВА (русское обозначение) и V•A или VA (английское обозначение). В формулах обозначается буквой S, встречается буква Z (всегда большая английская буква).
Остановимся поподробнее на каждом виде мощности.
Активная мощность цепи
Как вы уже поняли, мощность можно посчитать только тогда, когда к цепи приложено напряжение и по ней протекает ток. Следовательно, элементы цепи задают значение тока, в том числе такие его параметры, как активный и реактивный ток. В цепях постоянного напряжения существует только активный ток и сейчас поймете почему. Активный и реактивный ток формируется за счёт активного или реактивного сопротивления. Простыми словами: величина активного (или более правильно будет называть линейного) сопротивления не меняется от частоты или полярности напряжения. То есть, если у нас есть 10 ом линейного сопротивления, то какое бы мы не прикладывали напряжение (положительное, отрицательное, постоянное, переменное и т.д.), сопротивление электрическому току всегда будет 10 Ом. Простой пример: лампа накаливания, электрическая плита, ТЭН , резистор и т.д. Ну а когда мы прикладываем постоянное напряжение к нелинейному напряжению, то зависимости от типа напряжения сопротивление будет либо бесконечно большим (как у конденсатора) или только активным. Сейчас я буду рассматривать реактивную мощность и вы окончательно всё поймете.
Реактивная мощность цепи
Она бывает двух видов: емкостная и индуктивная или смешанная (она же полная реактивная мощность).
Сопротивление ёмкости переменному току
Ёмкостный ток создают конденсаторы. Формула ёмкостного сопротивления, которую вы видите слева указывает на некую величину ω, которая была введена для сокращения формулы «2π•f», где π- число Пи, а f — частота сети. Следовательно, если частота сети равна нулю (постоянное напряжение), Xc стремится к бесконечности, а бесконечно большое сопротивление по закону Ома создает бесконечно малый ток.
Сопротивление индуктивности переменному току
Индуктивное сопротивление создают катушки, трансформаторы и все, что имеет индуктивность. На формуле, которую вы видите слева, так же есть величина ω. Следовательно, когда частота сети равна нулю, XL тоже равно нулю.
Полная реактивная мощность
Математически это выглядит как разница между индуктивным и емкостным сопротивлением, а геометрически это сумма двух векторов. Дело в том, что в индуктивности ток опережает напряжение, а в емкости ток отстает от напряжения на угол 90°. Например, для емкости, геометрически это выглядит так:
Таким образом, есть чисто емкостное или чисто индуктивное сопротивление и есть смешанное сопротивление, которое вычисляется по формуле, приведенной выше.
Полная мощность цепи
Теперь можно узнать полную мощность цепи. Если вы вспомните геометрию, то в вашей памяти всплывут слова: квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Для расчета полной мощности это утверждение тоже справедливо.
или 
или 
Коэффициент мощности тока
Встречается также формула полной мощности через коэффициент мощности. Cos φ это безразмерная величина. Это геометрическое отношение активной и реактивной мощности. Для линейного сопротивления или постоянного напряжения cos φ равен единице.
Используя формулы определенным образом можно вычислять мощность не только через ток и напряжение. Для этого есть мнемоническая диаграмма, где искомую величину можно получить через два других известных значения.
Подведем итоги
Если вы внимательно прочитали статью и усвоили материал, то теперь у вас не будет возникать вопросов вроде: сколько должно быть вольт, чтобы получить мощность N. Поскольку мощность это произведение тока и напряжение, а ток зависит от сопротивления, от типа сопротивления, от напряжения и от типа напряжения ответить на такой вопрос затруднительно. Зато теперь вы самостоятельно можете найти ответ на вопросы, касающиеся мощности, тока, напряжения и сопротивления, или как вы теперь знаете, ваттов, амперов, вольтов и омов соответственно.
Ну, а на этом я с вами прощаюсь.
С наилучшими пожеланиями, Я!
Электрические величины
Международный ом — сопротивление, оказываемое неизменяющемуся электрическому току при температуре тающего льда ртутным столбом, имеющим повсюду одинаковое поперечное сечение, длину 106,300 см и массу в 14,4521 г
0м подразделяется на 1 000 000 микромов
1000 000 омов составляют мегом
Ампер
Международный ампер — сила неизменяющегося электрического тока, который отлагает 0,00111800 г серебра в секунду, проходя через водный раствор азотно-кислого серебра.
Ампер подразделяется на 1 000 миллиампер или на 1 000 000 микроампер
Вольт
Международный вольт — электрическое напряжение, которое в проводнике, имеющем сопротивление в один ом, производит ток силою в 1 ампер.
Вольт подразделяется на 1 000 милливольт или на 1 000 000 микровольт
Ватт
Международный ватт — мощность неизменяющегося электрического тока силою в 1 ампер при напряжении в 1 вольт.
1 000 ватт составляют киловатт
Кулон
Международный кулон (или ампер-секунда) — количество электричества, протекающее по проводнику в течение одной секунды при токе силою в 1 ампер.
3 600 кулонов составляют ампер-час
Джоуль
Ваттсекунда (международный джоуль) — работа, совершаемая электрическим током в течение 1 секунды при мощности тока в 1 ватт.
3 600 ваттсекунд составляют ваттчас, 100 ваттчасов составляют гектоваттчас, 1 000 ваттчасов составляют киловаттчас
Фарада
Международная фарада — емкость конденсатора, заряжаемого до напряжения в 1 вольт одним кулоном.
Фарада подразделяется на 1 000 000 микрофарад
Генри
Международный генри — самоиндукция цепи, в которой индуктируется напряжение в 1 вольт при изменении тока в этой цепи со скоростью 1 ампера в секунду.
Генри подразделяется на 1 000 миллигенри или на 1 000 000 микрогенри
При обычных практических электрических измерениях слово — «международный» в названиях электрических единиц может опускаться
Основные величины при переменном токе
Проводник, обладающий сопротивлением для постоянного тока R и самоиндукцией L, при переменном токе частоты n (n периодов или 2n перемен в секунду) имеет полное сопротивление
Если в цепи находится еще и емкость С, то полное сопротивление будет
Между током и приложенным напряжением имеется разность, фаз определяемая уравнением
Закон Ома для цепи переменного тока имеет форму J = E/Rs
Мощность в цепи переменного тока определяется выражением Е • I • cos Ψ; cos Ψ называется коэффициентом мощности
Если в цепи переменного тока 2πn • L = 1/2πn • C или (2πn) 2 L • C = 1, то Rs = R, то в такой цепи имеется резонанс, и для нее имеет силу простой закон Ома
Таблицы соотношений ампер, вольт, ватт, ом
Постоянный ток
| Вольты | Ватты : Амперы = Амперы х Омы = √ (Ватты х Омы) |
| Амперы | (Ватты : Вольты) = √(Ватты : Омы) = Вольты : Омы |
| Омы | Вольты : Амперы = Ватты : (Амперы) 2 = (Вольты) 2 : Ватты |
| Ватты | Амперы х Вольты = (Амперы) 2 х Омы = (Вольты) 2 : Омы |
Переменный ток
| Вольты | Ватты : (Амперы х cos Ψ) = Амперы х Омы х cos Ψ = √(Ватты х Омы) |
| Амперы | Ватты : (Вольты х cos Ψ) = 1/cos Ψ х √(Ватты : Омы) = Вольты : (Омы х cos Ψ) |
| Омы | Вольты : (Амперы х cos Ψ) = Ватты : (Амперы) 2 • cos 2 Ψ = (Вольты) 2 : Ватты |
| Ватты | Вольты х Амперы х cos Ψ = (Амперы) 2 х Омы х cos 2 Ψ = (Вольты) 2 : Омы |
Для cos Ψ можно брать в приблизительных подсчетах: для осветительных установок 0,85, для моторных установок 0,7
Электрическое сопротивление
т. е. проводник длиной в l метров и сечением F кв. миллиметров имеет сопротивление ρ • F/l омов
Здесь ρ — постоянная, зависящая от материала и температуры проводника — удельное сопротивление;
величина l/ρ — называется удельной электропроводностью
В таблицах помещены данные относительного сопротивления различных веществ, от величины которого зависит их пригодность в качестве проводников или изоляторов
Металлы для проводников
Сопротивление в омах на 1 м длины и 1 мм 2 сечения; при 20° С
| Алюминий | 0,029 | Ртуть | 0,058 |
| Алюминиевая бронза | 0,13 | Серебро | 0,016 |
| Бронза | 0,17 | Сталь мягкая | 0,1-0,2 |
| Железо | 0,086 | Сталь закаленная | 0,4-0,75 |
| Медь чистая | 0,017 | Свинец | 0,21 |
| Медь обыкновенная | 0,018 | Тантал | 0,12 |
| Никкель | 0,070 | Цинк | 0,06 |
| Платина | 0,107 |
Материалы для сопротивлений
| Графит | 4,0-12,0 | Кокс | 50 |
| Константин | 0,50 | Круппин | 0,85 |
| Манганин | 0,43 | Нейзильбер | 0,16-0,4 |
| Никкелин | 0,40 | Никкель | 0,34 |
| Реотан | 0,45 | Уголь | 60 |
Изолирующие материалы
Сопротивление в мегомах (1 мегом — 1000000 омов) куба в 1 см 3
| Кварц плавленный | 5.10 12 | Церезин | 5.10 12 |
| Парафин | 3.10 12 | Эбонит | 1.10 12 |
| Прессшпан | 1.10 5 | Каучук | 1.10 8 |
| Стекло | 5.10 7 | Сера | 1.10 11 |
| Черное дерево | 4.10 7 | Слюда белая | 3.10 10 |
| Линолеум | 1.10 7 | Янтарь | 5.10 10 |
| Тополь парафинированный | 5.10 5 | Клен парафинированный | 3.10 4 |
| Кварц перпендикулярно к оптической оси | 3.10 10 | Кварц параллельно к оптической оси | 1.10 |
| Шеллак | 1.10 10 | Целлулоид белый | 2.10 4 |
| Сургуч | 8.10 9 | Шифер | 1.10 2 |
| Воск желтый | 2.10 9 | Фибра красная | 5.10 2 |
| Фарфор неглазированный | 3.10 8 |
Жидкие сопротивления
Сопротивление в омах куба в 1 см 3 при 15° С
| Серная кислота 5% | 4,80 | Серная кислота 10% | 2,55 |
| Серная кислота 20% | 1,53 | Серная кислота 30% | 1,35 |
| Аммиак 1,6% | 15,22 | Аммиак 8,0% | 9,63 |
| Аммиак 16,2% | 15,82 | Раствор поваренной соли 5% | 14,92 |
| Раствор поваренной соли 10% | 8,27 | Раствор поваренной соли 15% | 6,10 |
| Раствор поваренной соли 20% | 5,11 | Раствор цинкового купороса 5% | 52,4 |
| Раствор цинкового купороса 10% | 31,2 | Раствор цинкового купороса 15% | 24,1 |
| Раствор цинкового купороса 20% | 21,3 | Раствор медного купороса 5% | 52,9 |
| Раствор медного купороса 10% | 31,3 | Раствор медного купороса 15% | 23,8 |
| Раствор сернокислого магния 5% | 83,0 | Раствор сернокислого магния 10% | 23,2 |
| Раствор сернокислого магния 15% | 20,8 | Раствор сернокислого магния 20% | 21,0 |
Сопротивление пробою
Переменный ток напряжением в 20 000 вольт пробивает изолирующий слой следующей толщины, мм:
| Воздух | 34 | Льняное масло | 7,5 |
| Парафин каменноугольный | 2,2 | Трансформаторное масло | 2,0 |
| Вулканизированный каучук | 1,2 | Невулканизированный каучук | 0,85 |
| Церезин | 0,65 | Озокерит | 0,65 |
| Гуттаперча | 0,34 | Парафин | 0,5 |
| Скипидар | 0,5 | Воск | 0,25 |
| Кабельная масса | 0,2 | Масса для заливки муфт | 0,45 |
Смотри также:
- Таблица перевода единиц измерения в единицы СИ
- Перевод единиц измерения США и Великобритании в единицы СИ
- Названия стран и стандартов
- Вычисление элементов плоских фигур
- Вычисление поверхностей и объемов тел
- Материал весом 10 тонн занимает объём в м³
- ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ определения, наименования, обозначения
- Удельный вес, удельный объем, плотность
- Мера и вес (ретро)
- Модуль продольной упругости. Модуль сдвига. Коэффициент Пуассона
- Электрические величины
Амперы, вольты, омы…
Что было бы, если б имена великих учёных прошлого не использовали при обучении в школе? Возможно, легче было бы объяснять законы в мире электричества… Орфография и пунктуация автора бережно сохранены.
В мире электричества живут слова – амперы, вольты, омы. В мире компьютеров живут слова – байты, гигагерцы. В мире автомобилей слова – километры в час, лошадиные силы. Мы используем эти слова для измерения характеристик чего то, что в этом мире происходит. Когда то эти слова появляются в первые а потом все забывают откуда они взялись. Просто используют.
Давайте рассмотрим мир электричества. В школе, когда учат что такое электрический ток, говорят что сила тока измеряется в амперах. Был великий французский физик Андре Ампер. Международное сообщество ученных решило называть силу тока Амперами. В честь великого немецкого физика по имени Георг Симон Ом, назвали единицу сопротивления проводника – Ом. В честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта стали называть единицу напряжения – 1 Вольт.
Теперь вспомним основной закон электричества это Сила тока равно Напряжение делить на Сопротивление. Чем больше напряжение тем больше ток.
Или 1 Ампер = 1 Вольт / 1 Ом. Физический смысл этого выражения что по проводнику потечет ток силой 1 Ампер если к его концам приложить напряжение в 1 Вольт и если у проводника будет сопротивление 1 Ом. В свое время в школе я не мог прочувствовать смысл этого, просто запомнил и использовал при решении задач. К электричеству относился с непониманием. Потом увлекся электроникой, стал делать поделки и через паяльник и дым канифоли до меня дошло и поделки стали получаться. Я понял как применять формулу Ток равно Напряжение деленное на Сопротивление.
Чтобы легче было объяснять законы в мире электричества, лучше чтобы имена великих ученных прошлого временно отставили в сторону, а изучаемым явлениям дали слегка обидные клички или прозвища. Ну например пусть Ток измеряется в Баранах, Сопротивление в Кустах, а Напряжение в Пинках.
Итак сколько надо пинков чтобы прогнать баранов через кусты? По формуле
Ток = Напряжение/Сопротивление, будет Бараны = Пинки/Кусты.
Или 1 Баран = 1 Пинок/1 Куст. Физический смысл этого что чтобы прогнать через один куст одного барана надо дать ему одного пинка. (при написании данной статьи ни одно животное не пострадало, и вообще автор уважает природу)
Идем дальше. Первая задача: сколько баран пройдет через два куста если в запасе у пастуха есть 4 пинка. По формуле находим Бараны = Пинки / Кусты или Бараны = 4 Пинка / 2 Куста. Или без формулы а логически, даем одному барану два пинка чтоб он прошел через два куста затем также другому итого на той стороне будет два барана. Другая задача: Сколько пинков надо, чтобы прогнать 1 барана через пять кустов. Ответ виден сразу – пять пинков.
Вернемся к официальным задачам из учебника: Какое напряжение надо приложить к проводу сопротивлением пять Ом чтобы через него потек ток в один Ампер. Ответь теперь получить не трудно? Если да тогда я рад.
Если быть более точным то надо уточнить что такое электрический ток. Ток это какое количество электронов проходит через поперечное сечение проводника за одну секунду. Вот появилось еще одно непонятное слова – электрон. Электрон это имя самой мелкой частицы которая может бегать по проводам. И бег этой частицы называется электрическим током. Как расход воды в трубе измеряется в литрах в секунду, так электрический ток измеряется в Кулонах в секунду. Кулоном называется количество электронов равное 6 300 000 000 000 000 000 штук. Это количество могли назвать Большой Электронной Толпой, или Стаей, а назвали в честь французского военного инженера и учёного-физика по имени Шарль Огюсте́н де Куло́н. Так вот когда за одну секунду через поперечное сечение проводника пробегает 6 300 000 000 000 000 000 штук электронов или один Кулон, то это считается током в один Ампер. 1 Ампер = 1 Кулон / 1 Секунду.
Вернемся к нашим баранам. Можно Бараном назвать Кулон. Тогда ток по моим неформальным определениям будет измеряться в баранах в секунду. И новое определение для тока будет Бараноход. Бараноход = 1 Баран/1 Секунду. ( 1 Ампер = 1 Кулон / 1 Секунду ). Ну и задача: какой бараноход будет на тропинке если на ней растет 5 кустов а пастух может давать пять пинков в секунду. Или официальными терминами: какая сила тока будет в проводе сопротивлением пять ом при напряжении пять вольт. Ответ – один ампер (бараноход).
И эта история с именами великих ученных простирается во всей науке. А когда этому учат в школе то возникают непонимания. Например давление измеряется в Паскалях. Если немного по шутить, то Великий дядька по имени Ньютон когда садился на тубаретку площадью один метр квадратный то просил называть его Паскалем. Из формулы Давление равно Сила деленная на Площадь. 1 Паскаль = 1 Ньютон/1 Метр квадратный.
Мораль такова, что для успешного обучения детей в школе надо для каждой изучаемой темы найти соответствующую аналогию в русских словах со смыслом. А после полного понимания учениками темы, можно переходить к официальным определениям.
в чём отличия АМпер от ВОльт и от ОМ? что для чего? и что означает? своими словами?
Это все касается параметров электрического тока:
Ампер — сила тока
Вольт — напряжение
Ом — сопротивление
Своими словами? Куда уж проще? !
Не-а, своими словами у меня не получится!
Всё из одной коробочки — только обозначают разное.. : 1- Сила тока, 2 -Напряжение, 3- Сопротивление.
1 Ампер — физическая величина, единица силы тока. Физический смысл — количество электрического заряда, которое проходит черех сечение электрического проводника в единицу времени.
1 Вольт — физическая величина, единица электрического напряжения. Физический смысл — разница электрических потенциалов, т. е. работа сил электрического поля по перемещению единичного электрического заряда из точки с одним потенциалом в точку с другим потенциалом.
1 Ом — физическая величина, единица измерения электрического сопротивления (точнее, активного сопротивления) . Физический смысл — коэффициент пропорциональности между силой тока и напряжением (это слишком упрощённо, но вы же просили «своими словами»).
Все три величины связаны между собой законом Ома:
U = R * I,
где U — напряжение (разность потенциалов) на активном сопротивлении R, I — сила тока.
ампер — сила тока (скорость передвижения заряда по проводнику)
вольт — напряжение (можно сказать плотность заряда)
ом — сопротивление ( сопротивление проводника проходящему заряду)
Мне всегда интересно перечитывать посты народа. кто и что ответил и знаеш? Хоть вопрос ну самый простой, казалось бы и «дураку» понятно, о чем собственно и выражаются некоторые, все равно жажда проявить себя вся и всем берёт свое. конечно некоторые просто пожав плечам и смотря на вопрос уйдут, ни чего не ответив, ну а иные, ради успокоения собсвенного «эго», пишут всё что вздумается.
Лампочка — ОМ
Батарейки — Вольт и Ампер
Батарейки подключенные таким образом выдают напряжение 1.5 вольта, силой в 4 ампера.
Подсоединённая лампочка даёт сопротивление в 50 Ом.