Перевод силы тока в мощность

Краткие о напряжении, токе и мощности

Напряжением (измеряют в Вольтах) называется разность потенциалов между двумя точками или работу, выполненную по перемещению единичного заряда. Потенциал, в свою очередь, характеризует энергию в данной точке. Величина тока (количество Ампер) описывает, сколько зарядов протекли через поверхность за единицу времени. Мощность (ватты и киловатты) описывает скорость, с которой этот заряд был перенесен. Из этого следует – чем больше мощность, тем быстрее и больше переместилось носителей заряда через тело. В одном киловатте тысяча ватт, это нужно запомнить для быстрого расчета и перевода.

В теории звучит довольно сложно, давайте рассмотрим на практике. Основная формула, которой вычисляется мощность электрических приборов следующая:

P=I*U*cosФ

Важно! Для чисто активных нагрузок используется формула P=U*I , у которых cosФ равен единице. Активные нагрузки – это нагревательные приборы (электрический обогрев, электропечь с ТЭНами, водонагреватель, электрочайник), лампы накаливания. Все остальные электроприборы имеют некоторое значение реактивной мощности, это обычно небольшие значения, поэтому ими пренебрегают, поэтому расчет в итоге примерный получается.

Как выполнить перевод

Постоянный ток

В сфере автоэлектрики и декоративной подсветки используются цепи 12 В. Давайте рассмотрим на практике, как перевести амперы в ватты на примере светодиодной ленты. Для её подключения зачастую необходим блок питания, но подключить «просто так» его нельзя, он может сгореть, или наоборот, вы можете купить слишком мощный и дорогой БП там, где он не нужен и зря потратить деньги.

В характеристиках блока питания на бирке указываются такие величины, как напряжение, мощность и ток. Причем количество Вольт указываются обязательно, а вот мощность или ток могут быть описаны вместе, а может быть и такое, что только одна из характеристик указана. В характеристиках светодиодной ленты указаны те же характеристики, но мощность и ток с учетом на метр.

Представим, что вы купили 5 метров ленты 5050 с 60 светодиодами на 1 метр. На упаковке написано «14,4 Вт/м», а в магазине на бирках БП указан только ток. Подбираем правильный источник питания, для этого умножим количество метров на удельную мощность и получим общую мощность.

14,4*5=72 Вт – необходимо для питания ленты.

Значит нужно перевести в амперы по этой формуле:

I=P/U

Итого: 72/12=6 Ампер

Итого нужен блок питания минимум на 6 Ампер. Более подробно узнать о том, как выбрать блок питания для светодиодной ленты, вы можете узнать из нашей отдельной статьи.

Другая ситуация. Вы установили на свой автомобиль дополнительные фары, но на лампочках указана характеристика, допустим 55 Вт. Подключение всех потребителей в авто лучше производить через предохранитель, но какой нужен для этих фар? Нужно перевести ватты в амперы по формуле выше – разделив мощность на напряжение.

55/12=4,58 Ампера, ближайший номинал – 5 А.

Однофазная сеть

Большинство бытовых приборов рассчитаны на подключение к однофазной сети 220 В. Напомним, что в зависимости от страны, в которой вы живете, напряжение может быть и 110 вольт и любым другим. В России принятая за стандарт величина именно 220 В для однофазной и 380 В для трёхфазной сети. Большинству читателей чаще всего приходится работать именно в таких условиях. Чаще всего нагрузку в таких сетях измеряют в киловаттах, при этом автоматические выключатели содержат маркировку в Амперах. Рассмотрим немного практических примеров.

Допустим, что вы живете в квартире со старым электросчетчиком, и у вас установлена автоматическая пробка на 16 Ампер. Чтобы определить, какую мощность «потянет» пробка, нужно перевести Амперы в киловатты. Здесь эффективна та же формула, связывающая силу тока и напряжение в мощность.

P=I*U*cosФ

Читайте также:  Рейтинг паяльников для полипропиленовых труб 2018

Для удобства расчетов принимаем cosФ за единицу. Напряжение нам известно – 220 В, ток тоже, давайте переведем: 220*16*1=3520 Ватт или 3,5 киловатта – ровно столько вы можете подключить единовременно.

С помощью таблицы можно быстро перевести амперы в киловатты при выборе автоматического выключателя:

Немного сложнее дело обстоит с электродвигателями, у них есть такой показатель как коэффициент мощности. Чтобы определить, сколько у вас будет потреблять киловатт в час такой двигатель, нужно обязательно учитывать коэффициент мощности в формуле:

P=U*I*cosФ

Следует отметить, что cosФ должен быть указан на бирке, обычно от 0,7 до 0,9. В данном случае, если полная мощность двигателя 5,5 киловатт или 5500 Ватт, то потребляемая активная мощность (а мы платим, в отличие от предприятий, только за активную):

5,5*0,87= 4,7 киловатта, а если точнее то 4785 Вт

Стоит отметить, что при выборе автомата и кабеля для электродвигателя нужно учитывать полную мощность, поэтому нужно брать ток нагрузки, который указан в паспорте к двигателю. И также важно учитывать пусковые токи, так как они значительно превышают рабочий ток двигателя.

Еще один пример, сколько ампер потребляет чайник на 2 кВт? Делаем расчет, сначала нужно выполнить перевод киловатт в ватты: 2*1000 = 2000 Ватт. После этого переводим ватты в Амперы, а именно: 2000/220 = 9 Ампер.

Это значит, что пробка на 16 Ампер выдержит чайник, но если вы включите еще один мощный потребитель (например, обогреватель) и в суммарная мощность будет выше 16 Ампер – она через время выбьет. Также дело обстоит и с автоматами, и предохранителями.

Для подбора кабеля, который выдержит определенное количество ампер чаще, чем формулы используют таблицу. Вот пример одной из них, кроме тока в ней и указана мощность нагрузки в киловаттах, что очень удобно:

Трёхфазная сеть

В трёхфазной сети есть две основных схемы соединения нагрузки, например обмоток электродвигателя – это звезда и треугольник. Формула определения и перевода мощности в ток несколько иная, чем в предыдущих вариантах:

P = √3*U*I*cosФ

Так как наиболее частым потребителем трёхфазной электросети является электродвигатель, рассмотрим на его примере. Допустим, у нас есть электродвигатель мощностью в 5 киловатт, собранный по схеме звезды с напряжением питания 380 В.

Нужно запитать его через автоматический выключатель, но чтобы его подобрать, нужно знать ток двигателя, значит нужно перевести из киловатт в амперы. Формула для расчета будет иметь вид:

I=P/(√3*U*cosФ)

На нашем примере это будет 5000/(1,73*380*0,9)=8,4 А. Таким образом мы без труда смогли перевести киловатты в амперы в трехфазной сети.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Для оперативной работы электромонтеру необходимо освоить навыки быстрого перевода. На электродвигателях часто указывается и ток, и напряжение, и мощность, и её коэффициент, но случается, так, что табличка утеряна, или же информация на ней читается не полностью. Кроме электродвигателей часто приходится подключить ТЭНы или тепловую пушку, где кроме напряжения питания и мощности зачастую ничего не известно. Для оптимального подбора кабеля нужно знать, как быстро перевести амперы в киловатты соответственно. Мы надеемся, что предоставленные формулы и советы помогли вам понять всю нюансы перевода. Если вы не можете самостоятельно перевести мощность в амперы или наоборот, пишите в комментариях, мы вам постараемся помочь!

После того как написал статью про 16А (Ампер), несколько человек мне задали вопрос о переводе других значений в киловатты и наоборот. Например — нужно рассчитать выдержит ли розетка или вилка напряжение. Также такие расчеты нужны для крупных бытовых приборов — купили вы водонагреватель, а можно ли его включать в розетку? Вообще по правилам нужно ставить перед ним автомат, вот только его мощность идет в амперах, а мощность нагревателя в Ваттах, как их совместить? Как рассчитать? Читаем дальше …

Действительно все бытовые приборы имеют значение потребляемой мощности в Ваттах, а точнее серьезная техника в Киловаттах (если не учитывать всякие блендеры, миксеры и прочие мелкие приборы).

Читайте также:  Буры для перфоратора виды

Однако вы купили, скажем, обогреватель (ну или водонагреватель), потребляет он 2000 Вт, или 2 кВт.

А розетка, в которую он включается, выдерживает мощность в 16 Ампер! Можно ли включать это устройство в этот разъем? Не расплавится ли она?

Ответ тут прост – переходим к курсу физики, наверное, за 7 класс.

Как рассчитать Ватты

P (Вт) = I (А) х U (Напряжение)

Как рассчитать Амперы

I (А) = P (Вт)/ U (Напр.)

Что это означает в реальности?

Давайте на примерах — мощность обогревателя у нас 2000 Вт (кстати, на зарубежной продукции она обозначается английской буквой «W»), включается в обычную сеть в 220 Вольт, нужно перевести в «А». Для этого берем – 2000/220 = 9,09А. То есть наша обычная розетка в 16А справится с этой нагрузкой с лихвой.

Теперь какую максимальную нагрузку может выдержать наша розетка в 16А. Просто берем 16 Х 220В = 3520Вт (3,52кВт). Лучше больше 3,5кВт не включать, это практически уже предел!

Как видите все просто.

Про 380 Вольт

Если нужны расчеты для 380В – то это напряжение умножаем на нужный «ампераж» или наоборот. Мощность делим на 380В.

Такие розетки имеют совершенно другую структуру, поэтому они редко применяются в квартирах, ну если только для электрических плит.

Если лень считать выкладываю вам таблицу расчетов, просто подставляем свои значения и получите нужный результат.

На этом все, читайте наш строительный сайт, будет еще много полезного.

Часто при установке новой бытовой техники возникает вопрос: а выдержит ли автомат подобное новое подключение? И вот тут начинается непонимание. Ведь номинальная сила тока автоматического отключателя указана в амперах, а максимальное потребление бытовых электрических приборов — всегда в ваттах или киловаттах. И как же быть в таком случае?

Конечно, многие могут догадаться, что необходимо перевести ватты в амперы или наоборот, но как перевести амперы в киловатты — знают не все. К примеру, потребляемая мощность стиральной машины — 2 кВт. И какой автомат на нее установить? Сразу же начинается поиск информации в справочной литературе и интернете.

Для удобства домашнего мастера и обобщения всей информации, имеющейся на эту тему, сейчас попробуем разложить по полочкам все этапы подобного перевода, формулы и правила.

Предварительные подсчеты

Первым делом необходимо проверить, какие из розеток контролируются тем же автоматом, на который подключается новое оборудование. Возможно, что и часть освещения квартиры питается посредством того же автоматического устройства отключения. А бывает и совсем непонятный монтаж электропроводки в квартире, при котором все электроснабжение запитано через один-единственный автомат.

После того, как определено количество включаемых потребителей, нужно сложить их потребление для получения общего показателя, т.е. узнать, сколько ватт могут потреблять приборы при условии их одновременного включения. Конечно, вряд ли они будут работать все вместе, но исключать этого нельзя.

При подобных подсчетах необходимо учесть один нюанс — на некоторых приборах потребляемая мощность указана не статичным показателем, а диапазоном. В таком случае берется верхний предел мощности, что обеспечит небольшой запас. Это намного лучше, чем брать минимальные значения, ведь в таком случае автоматическое отключающее устройство будет срабатывать при полной нагрузке, что совершенно неприемлемо.

Произведя положенные подсчеты, можно переходить к вычислениям.

Перевод для сетей 220 вольт

Т.к. в квартирах общепринятым является напряжение в 220 вольт, то перед тем, как задаваться вопросом «как перевести амперы в киловатты в трехфазной сети», имеет смысл рассмотреть расчеты именно для однофазных сетей. Согласно формуле, P = U х I, из чего можно сделать вывод, что U = P/I. Формула предусматривает измерение потребления в ваттах, а значит, при указании потребляемой мощности в киловаттах этот показатель нужно разделить на 1000 (именно столько ватт в 1 кВт). Собственно, расчеты не сложны, но для более удобного понимания можно рассмотреть все на примере.

Читайте также:  Принцип работы сварочной маски хамелеон

Самым простым будет расчет по потреблению в 220 Вт в сети 220 В. Тогда номинал автомата — 220/220 = 1 ампер. Возьмем другие данные, к примеру, общая мощность, потребляемая приборами, равна 0,132 кВт в той же однофазной сети. Тогда будет необходим автомат с номинальным током 0,132 кВт/220 В, т.е. 132 Вт/220 В = 6 ампер. Тогда можно подобным образом высчитать, сколько ампер в киловатте: 1000/220 = 4,55 А.

Так же возможно произвести обратные вычисления, т.е перевод ампер в киловатты. К примеру, в однофазной сети установлен автомат на 5 ампер. Значит, согласно формуле можно высчитать соотношение величин, т.е. какую потребляемую мощность он может выдержать. Она будет равна 5 А х 220 В = 115 ватт. Значит, если общая потребляемая приборами мощность превышает этот показатель, автоматическое отключающее устройство не выдержит, следовательно, его необходимо заменить.

Ну а что, если через отдельный автомат питание приходит на комнату, в которой горит одна лампочка, и та всего на 60 ватт? Тогда любой автомат номиналом выше 0,3 А будет уже слишком мощным.

Как можно понять из изложенной информации, все расчеты достаточно просты и легко выполнимы.

Сети на 380 вольт

Для трехфазных сетей при подобных расчетах требуется немного другая формула. Все дело в том, что в схемах подключения приборов на 380 вольт используется три фазы, а потому и нагрузка распределяется по трем проводам, что и позволяет использовать автоматы с меньшим номиналом при той же потребляемой мощности.

Сама формула перевода ампер в кВт выглядит так: Р = корень квадратный из 3 (0,7) х U х I. Но это формула для того, чтобы перевести амперы в ватты. Ну а для того, чтобы перевести киловатты в амперы, нужно будет произвести следующие вычисления: ватт/(0,7 х 380). Ну а сколько киловатт в 1 Вт, мы уже разобрались.

Попробуем подобное рассмотреть на примере. На сколько ампер понадобится автомат, если дано напряжение сети 380 В, и потребляемая электроприборами мощность в 0,132 кВт. Подсчеты будут следующими: 132 Вт/266 = 0,5 А.

По аналогии с двухфазной сетью, попробуем рассмотреть, как рассчитать, сколько ампер в 1 киловатте. Подставив данные, можно увидеть, что 1000/266 = 3,7 А. Ну а в одном ампере будет содержаться 266 ватт, из чего следует, что для прибора мощностью 250 Вт автомат с подобным номиналом вполне подойдет.

К примеру, имеется трехполюсный автомат номиналом 18 А. Подставив данные в известную формулу, получим: 0,7 х 18 А. х 380 В = 4788 Вт = 4,7 кВт — это и будет предельно допустимая потребляемая мощность.

Как можно заметить, при одинаковой потребляемой мощности сила тока в трехфазной сети намного ниже, чем тот же параметр в схеме с одной фазой. Это следует учитывать при выборе устройств автоматического отключения.

Необходимость перевода киловатт в силу тока и наоборот

Подобные вычисления могут пригодиться не только при выборе номинала автомата для домашней или промышленной сети. Также и при монтаже электропроводки под рукой может не оказаться таблицы выбора сечения кабеля по мощности. Тогда необходимо будет вычислить общую силу тока, которая требуется используемым бытовым приборам исходя из их потребляемой мощности. Либо может возникнуть обратная ситуация. А уж как перевести амперы в киловатты и наоборот — теперь вопроса возникнуть не должно.

В любом случае, подобная информация, так же, как и умение ее применить в нужный момент, не просто не помешает, а даже необходима. Ведь напряжение — неважно, 220 или 380 вольт — опасно, а потому следует быть предельно внимательным и аккуратным при работе с ним. Ведь прогоревшая проводка или постоянно отключающийся от перегрузок автомат еще никому не добавили хорошего настроения. А это значит, без подобных вычислений не обойтись.