Расчет сопротивления медного провода: [ekalk] сопротивление провода

Содержание

Сопротивление медного провода: таблица

При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах в обязательном порядке выполняется расчет сечения проводов и кабелей. Для проведения вычислений используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и сила тока, которая будет проходить по сети. Сопротивление не принимается в расчет из-за малой протяженности кабельных линий. Однако этот показатель необходим при большой длине ЛЭП и перепадах напряжения на разных участках. Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства должны обязательно учитываться при проектировании.

Понятия и значение сопротивления

Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Данная величина позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь устанавливается точная длина проложенной линии и материал, использованный для производства провода. Вычислив первоначальные данные, вполне возможно определить диаметр и сечение измеряемого кабеля.


По сравнению с обычной электрической проводкой, в электронике параметрам сопротивления придается решающее значение. Оно рассматривается и сопоставляется в совокупности с другими показателями, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильно подобранное сопротивление провода, может вызвать сбой в работе всех элементов системы. Такое может произойти, если для подключения к блоку питания компьютера воспользоваться слишком тонким проводом. Произойдет незначительное снижение напряжения в проводнике, что вызовет некорректную работу компьютера.

Сопротивление в медном проводе зависит от многих факторов, и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, учитывается диаметр или сечение проводника, определяемые по формуле или специальной таблице.

Таблица

На сопротивление медного проводника оказывают влияние несколько дополнительных физических величин. Прежде всего должна учитываться температура окружающей среды. Всем известно, что при повышении температуры проводника, наблюдается рост его сопротивления. Одновременно с этим происходит снижение силы тока из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, применяющийся в лампах накаливания. В этом сплаве сила тока не снижается даже при очень высоком нагреве.

Как рассчитать сопротивление

Для расчетов сопротивления медного провода существует несколько способов. К наиболее простым относится табличный вариант, где указаны взаимосвязанные параметры. Поэтому, кроме сопротивления, определяется сила тока, диаметр или сечение провода.

Во втором случае используются разнообразные онлайн-калькуляторы. В каждый из них вставляется набор физических величин медного провода, с помощью которых получаются точные результаты. В большинстве подобных калькуляторов используется удельное сопротивление меди в размере 0,0172 Ом*мм2/м. В некоторых случаях такое усредненное значение может повлиять на точность вычислений.

Наиболее сложным вариантом считаются ручные вычисления, с использованием формулы: R = p x L/S, в которой р – удельное сопротивление меди, L – длина проводника и S – сечение этого проводника. Следует отметить, что сопротивление медного провода таблица определяет, как одно из наиболее низких. Более низким значением обладает лишь серебро.

Метод расчета активного сопротивления цилиндрического провода с учетом поверхностного эффекта



В данной статье рассматривается вопрос влияния высших гармоник тока на активное сопротивление цилиндрического провода в диапазоне частот от 50 до 2000 Гц. Выведена расчетная формула для активного сопротивления цилиндрического провода на произвольной частоте. Проанализированы закономерности изменения активного сопротивления медных и алюминиевых проводов в зависимости от частоты и площади поперечного сечения.

Ключевые слова: поверхностный эффект, несинусоидальность, активное сопротивления медного провода, активное сопротивление алюминиевого провода

This article has shown the problem of high-harmonics influence on cylindrical wire resistance according to the frequency range from 50 to 2000 Hz. Cylindrical wire resistance estimation for any frequency has been deduced.We have also analyzed cylindrical wire resistance dependence of copper and aluminum wires due to the frequency and cross section area.

Keywords: skin effect, high-harmonics, copper wire resistance, aluminum wire resistance

В Российской Федерации системы электроснабжения общего назначения работают на фиксированной частоте 50 Гц. Кроме основной гармоники, в сетях присутствуют также высшие гармоники токов и напряжений [1]. Исследования указывают на то, что при наличии в сети нелинейных нагрузок, наибольшим искажениям подвергается форма кривой тока, в то время как кривая напряжения практически не изменяется [5, 6]. Это объясняется тем, что реальные генераторы по своим свойствам близки к идеальным источникам ЭДС. Высшие гармоники тока приводят к дополнительному нагреву проводников линии электропередачи, в результате чего, с одной стороны возникают дополнительные потери мощности, с другой происходит ускоренный износ изоляции, изоляторов, растяжение проводов и другие негативные последствия [2]. По мере увеличения частоты, начинает проявляться поверхностный эффект, приводящий к перераспределению плотности тока в сечении проводника, от центра к поверхности, в результате изменяется его сопротивление, что в свою очередь влияет на потери мощности и энергии в линиях электропередачи электрической распределительной сети.

Задача данного исследования: определить степень изменения плотности тока в сечении провода и его сопротивления в зависимости от частоты гармоники тока протекающего по проводнику. Это позволит более точно рассчитать дополнительные потери мощности на нагрев проводов, обусловленные несинусоидальностью питающего напряжения электрической распределительной сети.

Провод можно приближенно представить в виде цилиндрического проводника, длина которого многократно превышает радиус. Для нахождения плотности тока используют уравнения Максвелла, решение которых производится в цилиндрической системе координат [3]. В результате выражения для плотности тока и напряженности магнитного поля в любой точке сечения цилиндрического проводника:

(1)

(2)

где — комплексная плотность тока, А/м2; — напряженность магнитного поля, А/м; — комплексный ток, А; J0 — функция Бесселя 1-го рода 0-го порядка; J1 — функция Бесселя 1-го рода 1-го порядка; r — радиус текущей поверхности тока в проводе, м; a — радиус провода, м; — комплексное волновое число, м-1; — круговая частота, рад/с; f — циклическая частота, Гц; — абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м; µ — относительная магнитная проницаемость; µ 0= 4·π·10–7 Гн/м — магнитная постоянная.

Формулы (1), (2) не учитывают «эффект близости», т. к. для этого необходимо точно знать пространственное расположение проводников. При расстоянии между проводами многократно превышающем радиус и невысоких значениях тока «эффектом близости» можно пренебречь.

Мощность рассеиваемую цилиндрическим проводом определяют по закону Джоуля-Ленца в комплексной форме:

(3)

С другой стороны рассеиваемую мощность находим, используя теорему Умова-Пойнтинга [3]:

(4)

Приравнивая выражения (3) и (4) получаем:

(5)

В результате комплексное сопротивление выражаем формулой:

(6)

Вектор напряженности электрического поля вычисляем по формуле:

(7)

где σ — удельная проводимость, См/м.

Учитывая, что площадь боковой поверхности цилиндрического проводника равна S=2·π·a·lи радиус поверхности равен радиусу провода r=a получаем:

где l — длина проводника, м.

Таким образом, окончательное выражение для комплексного сопротивления цилиндрического провода приняло вид:

Активное сопротивление при этом определяем, как действительную часть полного комплексного сопротивления:

(8)

Рассчитаем сопротивления медных проводов и алюминиевых проводов марок А, АКП, АН, АНКП, АЖ, АЖКП. Сечения выберем самые распространенные: 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185 мм2 [4], хотя каких-либо ограничений по сечению проводов нет. Единственное условие данного метода: длина должна быть много больше радиуса l>>a. Удельная проводимость меди σCu=56·106 См/м, а удельная проводимость алюминия σAl=37·106 См/м. Относительная магнитная проницаемость обоих материалов приблизительно равна µ=1 (медь является диамагнетиком, а алюминий парамагнетиком). Радиус провода выражаем из формулы площади круга:

,

где s — площадь сечения провода, мм2.

Расчета активного сопротивления медных проводов различных сечений, выполнен в диапазоне частот 0–2 кГц (рисунок 1.). Аналогичный расчет проведен для алюминиевых проводов (рисунок 2.). Выбор диапазона обосновывается тем, что согласно ГОСТ Р54149–2010, гармоники нормируются до 40-й включительно, что соответствует наибольшему значению частоты 2кГц [1].

Рис. 1. Зависимость активного сопротивления медных проводов различных сечений от частоты

Семейства графиков (рисунки 1, 2) показывает зависимость погонного сопротивления проводов как от их сечения, так и от частоты. В полосе частот от 0 до 2000 Гц (рисунок 1.) величина возрастания сопротивления от 10,4 % до 183,9 %, в зависимости от сечения провода. Причем наибольший, в процентном отношении, прирост сопротивления наблюдается на больших сечениях. Например, при сечении 16 мм2 погонное сопротивление увеличивается с 1,08 до 1,19 Ом/км, что составляет 10,4 %, а при наибольшем сечении 185 мм2 погонное сопротивление увеличивается с 0,09 до 0,27 Ом/км, что в пересчете на проценты составляет 183,9 %. Это объясняется большей неравномерностью плотности тока при большем радиусе сечений проводов.

Рис. 2. Зависимость активного сопротивления алюминиевых проводов различных сечений от частоты

Результаты, полученные для алюминиевых проводов (рисунок 2.), аналогичны результатам для медных проводов. Сопротивление возрастает на величину от 4,4 % до 133,8 %, в зависимости от сечения провода, наименьший прирост погонного сопротивления наблюдается при сечении 16 мм2, в этом случае погонное сопротивление увеличивается с 1,69 до 1,76 Ом/км, что составляет 4,4 %, а при наибольшем приведенном на графике сечении 185 мм2 погонное сопротивление увеличивается с 0,15 до 0, 34 Ом/км, что в пересчете на проценты составляет 133,8 %.

Таким образом для проводников большего сечения поверхностный эффект оказывает более выраженное влияние на сопротивление (для меди сопротивление возросло на 183,9 %, а для алюминия на 133,8 %, в полосе частот от 0 до 2000 Гц), уменьшение же сечения приводит к существенному возрастанию активного сопротивления (рисунки 1,2. ). Проводники с большей удельной проводимостью более подвержены влиянию поверхностного эффекта. При равном сечении, по мере увеличения частоты, активное сопротивление медного провода возрастает быстрее, чем активное сопротивление алюминиевого провода.

Литература:

  1. ГОСТ 32144–2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. [Текст] — М.: Стандартинформ — 2014г. — 38 с.
  2. Григорьев О. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4 кВ/ О. Григорьев, В. Петухов, В. Соколов, И. Красилов [Текст] //«Новости электротехники», № 6(18) 2002–1(19) 2003.
  3. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники [Текст] — М.: Высшая школа — 1964г. — 750 с.
  4. Будзко И. А. Элетроснабжение сельского хозяйства/ И. А. Будзко, Т. Б. Лещинская, В. И. Сукманов [Текст] — М: Колос — 2000 г. — 536 с.
  5. Бессонов Л. А. Линейные электрические цепи / Л. А. Бессонов. — М: Высшая школа, 1983. — 336 с.
  6. Лосев А. К. Теория Линейных электрических цепей / А. К. Лосев. — М: Высшая школа, 1987. — 512 с.

Основные термины (генерируются автоматически): активное сопротивление, погонное сопротивление, поверхностный эффект, провод, сечение, цилиндрический провод, радиус провода, сечение провода, цилиндрический проводник, алюминиевый провод.

Какое сопротивление имеет медный провод — MOREREMONTA

При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах в обязательном порядке выполняется расчет сечения проводов и кабелей. Для проведения вычислений используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и сила тока, которая будет проходить по сети. Сопротивление не принимается в расчет из-за малой протяженности кабельных линий. Однако этот показатель необходим при большой длине ЛЭП и перепадах напряжения на различных участках. Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства должны обязательно учитываться при проектировании.

Понятия и значение сопротивления

Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Данная величина позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь устанавливается точная длина проложенной линии и материал, использованный для производства провода. Вычислив первоначальные данные, вполне возможно определить диаметр и сечение измеряемого кабеля.

По сравнению с обычной электрической проводкой, в электронике параметрам сопротивления придается решающее значение. Оно рассматривается и сопоставляется в совокупности с другими показателями, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильно подобранное сопротивление провода, может вызвать сбой в работе всех элементов системы. Такое может произойти, если для подключения к блоку питания компьютера воспользоваться слишком тонким проводом. Произойдет незначительное снижение напряжения в проводнике, что вызовет некорректную работу компьютера.

Сопротивление в медном проводе зависит от многих факторов, и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, учитывается диаметр или сечение проводника, определяемые по формуле или специальной таблице.

Таблица

На сопротивление медного проводника оказывают влияние несколько дополнительных физических величин. Прежде всего должна учитываться температура окружающей среды. Всем известно, что при повышении температуры проводника, наблюдается рост его сопротивления. Одновременно с этим происходит снижение силы тока из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, применяющийся в лампах накаливания. В этом сплаве сила тока не снижается даже при очень высоком нагреве.

Как рассчитать сопротивление

Для расчетов сопротивления медного провода существует несколько способов. К наиболее простым относится табличный вариант, где указаны взаимосвязанные параметры. Поэтому, кроме сопротивления, определяется сила тока, диаметр или сечение провода.

Во втором случае используются разнообразные онлайн-калькуляторы. В каждый из них вставляется набор физических величин медного провода, с помощью которых получаются точные результаты. В большинстве подобных калькуляторов используется удельное сопротивление меди в размере 0,0172 Ом*мм 2 /м. В некоторых случаях такое усредненное значение может повлиять на точность вычислений.

Наиболее сложным вариантом считаются ручные вычисления, с использованием формулы: R = p x L/S, в которой р – удельное сопротивление меди, L – длина проводника и S – сечение этого проводника. Следует отметить, что сопротивление медного провода таблица определяет, как одно из наиболее низких. Более низким значением обладает лишь серебро.

В домашних условиях мы часто применяем переносные удлинители – розетки для временного ( как правило остающееся на постоянно ) включения бытовых приборов: электронагревателя, кондиционера, утюга с большими токами потребления.
Кабель для этого удлинителя обычно выбирается по принципу – что попало под руку, а это не всегда соответствует необходимым электрическим параметрам.

В зависимости от диаметра (или от поперечного сечения провода в мм.кв.) провод обладает определенным электрическим сопротивлением для прохождения электрического тока.

Чем больше поперечное сечение проводника , тем меньше его электрическое сопротивление, тем меньше падение напряжения на нем. Соответственно меньше потеря мощности в проводе на его нагрев.

Проведем сравнительный анализ потери мощности на нагрев в проводе в зависимости от его поперечного сечения. Возьмем наиболее распространенные в быту кабели с паперечным сечением: 0,75; 1,5; 2,5 мм.кв. для двух удлинителей с длиной кабеля: L = 5 м. и L = 10м .

Возьмем для примера нагрузку в виде стандартного электронагревателя с электрическими параметрами:
— напряжение питания U = 220 Воль т ;
— мощность электронагревателя Р = 2,2 КВт = 2200 Вт ;
— ток потребления I = P / U = 2200 Вт / 220 В = 10 А.

Из справочной литературы, возьмем данные сопротивлений 1 метра провода разных поперечных сечений.

Приведена таблица сопротивлений 1 метра провода изготовленного из меди и алюминия.

Посчитаем потерю мощности, уходящей на нагрев для поперечного сечения провода S = 0,75 мм.кв. Провод изготовлен из меди.

Сопротивление 1 метра провода (из таблицы) R 1 = 0,023 Ом.
Длина кабеля L = 5 метров.
Длина провода в кабеле (туда и обратно) 2 · L =2
· 5 = 10 метров .
Электрическое сопротивление провода в кабеле R = 2 · L · R 1 = 2 · 5 · 0,023 = 0,23 Ом.

Падение напряжения в кабеле при прохождении тока I = 10 A будет: U = I · R = 10 А · 0,23 Ом = 2,3 B .
Потеря мощности на нагрев в самом кабеле составит: P = U · I = 2,3 В · 10 А = 23 Вт .

Если длина кабеля L = 10 м . (того же сечения S = 0,75 мм. кв .), потеря мощности в кабеле составит 46 Вт . Это составляет примерно 2 % мощности потребляемой электронагревателем от сети.

Для а кабеля с алюминиевыми жилами того же сечения S = 0,75 мм.кв . показания увеличиваются и составляют для L = 5 м -34,5 Вт. Для L = 10 м — 69 Вт.

Все данные расчетов для кабелей сечением 0,75; 1,5; 2,5 мм.кв. для длины кабелей L = 5 и L = 10 метров, приведены в таблице.
Где : S – сечение провода в мм.кв.;
R 1 – сопротивление 1 метра провода в Ом;
R — сопротивление кабеля в Омах;
U – падение напряжения в кабеле в Вольтах;

Р – потеря мощности в кабеле в ватах или в процентах.

Какие же выводы нужно сделать из этих расчетов?
  • — При одном и том же поперечном сечении, медный кабель имеет больший запас надежности и меньше потерь электрической мощности на нагрев провода Р .
  • — С увеличением длины кабеля увеличиваются потери Р . Чтобы скомпенсировать потери необходимо увеличить поперечное сечение проводов кабеля S .
  • — Кабель желательно выбирать в резиновой оболочке, а жилы кабеля многожильными .

Соблюдение этих рекомендаций повысит надежность и механическую прочность устройства в целом.

Для удлинителя желательно использовать евро-розетку и евро-вилку. Штырьки евро-вилки имеют диаметр 5 мм . У простой электрической вилки диаметр штырьков 4 мм . Евро-вилки рассчитаны на больший ток, чем простые розетка и вилка . Чем больше диаметр штырьков вилки, тем больше площадь контакта в месте соединения вилки и розетки, следовательно меньшее переходное сопротивление. Это способствует меньшему нагреву в месте соединения вилки и розетки.

На стадии проектирования линий электропередач, информационных и контрольных сетей существенное значение приобретает выбор материала и площади поперечного сечения проводника. Правильное инженерное решение помогает снизить потери, уменьшить вероятность аварийных ситуаций, решить другие задачи. Сравнительно небольшое электрическое сопротивление медного провода объясняет популярность применения этого варианта. Дополнительные преимущества и альтернативы рассмотрены в данной публикации.

От чего зависит сопротивление металла

Электрический ток по классическому определению – это направленное движение заряженных частиц. В металлах перемещаются электроны, если создать между двумя точками подключения источника питания разницу потенциалов. Этому процессу препятствуют примеси, поэтому проводимость лучше в однородном материале.

К сведению. Качественные проводники тока выпускают из электротехнической меди, которая содержит не более 0,01% сторонних примесей. Незначительная добавка алюминия (0,02-0,03%) уменьшает проводимость на 10-11%. При большой длине трассы существенно увеличиваются потери на передачу энергии.

Отрицательное влияние оказывают колебательные процессы атомов кристаллической решетки. При повышении температуры увеличивается амплитуда этих движений, что создает дополнительные препятствия перемещению зарядов. Для компенсации этого явления резисторы создают из специальных сплавов. Правильно подобранные пропорции материалов обеспечивают стабильность электрического сопротивления в расчетном температурном диапазоне.

Удельное сопротивление различных металлов

Чтобы рассчитать потери, которые обеспечивает определенная длина проводника, удобно оперировать удельными параметрами. Базовая формула для вычисления электрического сопротивления:

где:

  • L – длина в метрах;
  • S – площадь поперечного сечения, мм кв.;
  • p – удельное сопротивление кабеля, изготовленного из определенного материала, (Ом*мм кв.)/м.

При необходимости сечение можно вычислить по диаметру (D), применив известную формулу из геометрии:

Если микрометр отсутствует, применяют намотку провода на цилиндрический инструмент (отвертку, карандаш). Далее измеряют длину созданной катушки обычной линейкой, делят полученное значение на количество витков.

Медь и алюминий

Для значительного изменения сопротивления провода достаточно минимального количества примесей. Однако даже при высокой степени очистки медь гораздо лучше проводит электрический ток, по сравнению с алюминием. Ниже приведены значения удельного сопротивления соответствующих материалов. С применением справочных сведений несложно проверить потери при выборе кабельной продукции для формирования трассы определенной длины:

Другие металлы

Удельное сопротивление нихрома составляет от 1,04 до 1,42 (Ом*мм кв.)/метр. Большой разброс параметров объясняется пропорциональным изменением составляющих сплава. Такие материалы применяют для создания нагревательных элементов, так как целостность изделий сохраняется при высокой температуре. С учетом высокого сопротивления нихромовой проволоки на единицу длины этот кабель идеально подходит для создания «теплого пола».

Особенности других материалов (удельное сопротивление Ом*мм кв.)/м):

  • золото (0,023) обеспечивает хорошую проводимость и устойчивость к окислению, но стоит дорого;
  • ограниченное применение серебра (0,015) также объясняется высокой ценой;
  • высокая температура (+3 422°C) плавления вольфрама (0,05) позволяет применять его для изготовления спиралей классических ламп накаливания;
  • константан (0,5) применяют для создания резисторов.

Выбор сечения кабелей

Для крупных расчетов можно использовать специализированный калькулятор на справочном сайте либо соответствующее программное обеспечение. Следующий алгоритм применяют для последовательного вычисления рабочих параметров по формулам:

  • при передаче в подключенную нагрузку мощности P = 1 600 Вт в линии с напряжением U = 220 V постоянный ток (I) определяют следующим образом: I = P/U ≈ 7,27А;
  • сопротивление медного проводника (в обе стороны) длиной 800 м и сечением 2,5 мм кв.: R = (2*I*p)/S = (2*800*0,0175)/2,5 = 11,2 Ом;
  • потери по напряжению в этой трассе: ΔU = (2*L*I)/((1/p)*S) = (2*800*7,27)/((1/0,0175)*2,5) = 11 520/ 142,86 = 80,63 V.

При необходимости последнее выражение несложно математически преобразовать для выбора площади поперечного сечения проводника по суммарному значению подключаемой нагрузки:

В рассмотренном примере потери напряжения составляют более 36%. Этот результат свидетельствует о необходимости корректировки расчета сопротивления проводника. По действующим нормативам допустимо уменьшение контрольного параметра не более, чем на 5 %. Увеличив диаметр провода, можно получить необходимый результат. При сечении 19 мм кв. напряжение уменьшится до 209,41 V (4,81%).

С учетом увеличенного сопротивления алюминиевого провода предполагаются пропорциональные изменения потерь. Выполнив аналогичный расчет, можно получить рекомендованное сечение 31 мм кв. Использование такого проводника в аналогичных условиях снизит напряжение до 209,2 V, что позволит обеспечить соответствие нормативам – 4,92%.

К сведению. Для проверки расчетных данных можно использовать мультиметр. Измерения выполняют в соответствующем диапазоне с учетом амплитуды сигнала, переменного (постоянного) тока.

При подключении источника питания переменного тока алгоритм вычислений усложняется. Для таких исходных условий пользуются формулой:

ΔU = ((Pа * Rа + Pр * Rи) *L)/ U,

где:

  • Pа (Pр) – активная (реактивная) мощность;
  • Rа (Rи) – относительное активное (индуктивное) сопротивление линии в Ом на километр.

Для определенных материалов проводников исходные данные берут из справочника. По аналогии с упомянутыми нормативами уменьшение напряжения не должно быть в общем случае более 5%. Дополнительные ограничения применяют с учетом особенностей электрических сетей и подключаемых потребителей (от 1% до 12%). Действующие правила уточняют по тексту последней редакции ПУЭ.

Приведенные итоги расчетов убедительно подтверждают преимущества меньшего удельного сопротивления медного провода. При использовании алюминиевого аналога значительно увеличивается количество материала для передачи электроэнергии с нормативными потерями. Для комплексного анализа следует учитывать лучшие показатели меди по прочности, гибкости.

Алюминий отличается меньшей стоимостью, легкостью. Но при работе с этим материалом следует исключить вибрационные воздействия и перемещения в процессе эксплуатации. Особо тщательно проектируют изгибы, чтобы сохранить целостность проводника. Электрический контакт нарушается образованием окислов на поверхности изделий, изготовленных из этого металла.

К сведению. В определенных ситуациях многое будет значить свободное место для прокладки трассы. По экономии пространства преимущественными параметрами обладает медь.

Выбор сечения проводника по допустимому нагреву

По мере увеличения силы тока повышается температура проводящего металла. На определенном уровне повреждается слой защитной изоляции, созданный из полимеров. Это провоцирует короткие замыкания и образование пламени. Опасные ситуации предотвращают корректным расчетом площади поперечного сечения. Определенное значение имеет способ прокладки (совместный/ раздельный).

Выбор сечения по потерям напряжения

Как показано в расчетах, при большой длине трасы нужно учитывать снижение напряжения и соответствующие энергетические потери. В крупных проектах рассматривают всю цепь тока с распределительными устройствами и подключаемыми нагрузками.

Для точного определения подходящей кабельной продукции рассматривают особенности процесса эксплуатации. Делают необходимый запас, чтобы предотвратить аварийные ситуации при подключении новых потребителей и бросках напряжения в сети питания.

Видео

Определение активных и индуктивных сопротивлений проводов

Доброго времени суток. В данной статье речь пойдет о расчете активных и индуктивных сопротивлений для воздушных и кабельных линий из цветных металлов, таких как медь и алюминий. Данные расчеты обычно приходится выполнять, когда нужно выполнить расчет токов короткого замыкания в распределительных сетях.

Определение активного сопротивления проводов

Активное сопротивлении проводов проще всего определять по справочным данным, составленным на основании ГОСТ 839-80 – «Провода неизолированные для воздушных линий электропередач» таблицы 1 – 4. Данные таблицы вы сможете найти непосредственно в самом ГОСТ, приведу лишь не которые.

Пользоваться всеми известными формулами по определению активного сопротивления — не рекомендуется [Л1. с.18],связано это с тем, что действительное сечение отличается от номинального сечения, провода выпускались в разное время, по разным ГОСТ и ТУ и величины удельной проводимости (ρ) и удельного сопротивления (γ) у них разные:

где:

  • γ – значение удельной проводимости для медных и алюминиевых проводов при температуре 20 °С принимается: для медных проводов – 53 м/Ом*мм2; для алюминиевых проводов – 31,7 м/Ом*мм2;
  • s – номинальное сечение провода(кабеля),мм2;
  • l – длина линии, м;
  • ρ – значение удельного сопротивления принимается: для медных проводов — 0,017-0,018 Ом*мм2/м; для алюминиевых проводов – 0,026 — 0,028 Ом*мм2/м, см. таблицу 1.14 [Л2. с.30].

Активные сопротивления стальных проводов математическому расчету не поддаются. Поэтому рекомендую для определения активного сопротивления использовать приложения П23 – П25 [Л1. с.80,81].

Определение индуктивного сопротивления проводов

Индуктивное сопротивление воздушных линий для стандартной частоты f = 50 Гц и относительной магнитной проницаемости для цветных металлов µ = 1, определяется по известной всем формуле [Л1.с.19]:

где:

  • Dср. – среднее геометрическое расстояние между проводами, мм;
  • dр – расчетный диаметр провода (мм2), определяется по ГОСТ 839-80, таблицы 1 -4;

Среднее геометрическое расстояние между проводами определяется по формуле [Л1.с.19]:

где:

  • D1-2 — расстояние между проводами первой и второй фазы;
  • D2-3 — расстояние между проводами второй и третей фазой;
  • D1-3 — расстояние между первой и третей фазой.

Данные значения определяются по чертежам опор линий электропередачи.

Для упрощения расчетов индуктивного сопротивления проводов рекомендуется использовать приложения П28-П31 [Л1.с.83-85], предварительно определив значение Dср.

Если же нужно выполнить приближенный расчет, то можно использовать в расчетах средние значения сопротивлений:

  • для линий 0,4 – 10 кВ х = 0,3 Ом/км;
  • для линий 35 кВ х = 0,4 Ом/км;
  • для стальных проводов использовать приложение П6 [Л1.с.70];

Индуктивное сопротивление кабелей рассчитать довольно сложно, из-за различной их конструкции. Поэтому активные и индуктивные сопротивления кабелей рекомендуется принимать по справочникам, приложение П7 [Л1.с.70].

Если же нужно выполнить приближенный расчет, можно принять индуктивные сопротивления:

  • для кабелей сечением 16 – 240 мм2 х = 0,06 Ом/км для напряжения до 1000 В;
  • для кабелей сечением 16 – 240 мм2 х = 0,08 Ом/км для напряжения 6 – 10 кВ;
  • для проводов проложенных на роликах х = 0,20 Ом/км;
  • для проводов проложенных на изоляторах х = 0,25 Ом/км;

Литература:

1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.
2. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Сопротивление медного провода калькулятор. Сопротивление медного провода

Раз будет меньше эта величина, во столько раз понизится сопротивление проводника.

Если есть такая возможность, уменьшите длину проводника, который используется в цепи. Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. Если укоротить проводник в n раз, то сопротивление понизится во столько же раз.

Увеличьте площадь поперечного сечения проводника. Установите проводник с большим поперечным сечением или соедините несколько проводников параллельно в пучок проводов. Во сколько раз увеличится площадь поперечного сечения проводника, во столько раз понизится сопротивление проводника.

Можно комбинировать эти способы. Например, чтобы понизить сопротивление проводника в 16 раз, заменяем его проводником, удельное сопротивление в 2 раза меньше, уменьшаем в 2 раза его длину, а площадь поперечного сечения в 4 раза.

Чтобы уменьшить сопротивление на участке цепи, присоедините к нему параллельно еще одно сопротивление , величину которого рассчитайте. Учитывайте, что при параллельном соединении, сопротивление участка цепи всегда меньше самого малого сопротивления, находящегося в параллельных ветках. Рассчитайте необходимое сопротивление , которое нужно присоединить параллельно. Для этого измерьте сопротивление участка цепи R1. Определите то сопротивление , которое должно на нем быть – R. После этого определите сопротивление R2, которое нужно присоединить к сопротивлению R1 параллельно. Для этого найдите произведение сопротивлений R и R1 и поделите на разность R1 и R (R2 = R R1 / (R1 - R)). Учитывайте, что по условию, R1 всегда больше R.

Сопротивление - это некая способность элемента электрической цепи препятствовать прохождению по нему электрического тока. Им обладают различные материалы, например, медь, железо и нихром. Общее сопротивление - это сопротивление всей электрической цепи в целом. Оно измеряется в Омах. Нужно знать сопротивление цепи для оценки токов короткого замыкания и выбора коммутационных аппаратов.

Вам понадобится

  • Омметр, измерительный мост, калькулятор.

Инструкция

Для начала определите, как подключены элементы электрической цепи по отношению друг к другу, так как это влияет на подсчет общего сопротивления. Проводники могут находиться в последовательном или параллельном подключении. Последовательное соединение - это такое соединение, когда все элементы связаны так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла, а параллельное соединение - это такое соединение, когда все элементы цепи объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами.

Если вы определили, что проводники в электрической цепи подключены последовательно, найти полное сопротивление не составит труда. Просто сложите сопротивления всех элементов . Если вам не дано сопротивление каждого проводника, но даны их напряжения и сила тока какого-либо элемента цепи, то, сложив все напряжения, вы узнаете общее напряжение. Силы тока каждого элемента при последовательном соединении равны, то есть и общая сила тока во всей цепи равна силе тока любого проводника данной цепочки . И тогда, чтобы найти полное сопротивление, разделите общее напряжение на силу тока.

Если же элементы подключены параллельно, то общее сопротивление можно найти следующим способом: перемножьте сопротивления всех проводников и разделите на их сумму. Если вам не дано сопротивление каждого элемента, но даны их силы тока и напряжение какого-либо элемента цепи, то, сложив все силы тока, вы узнаете общую. Напряжения каждого элемента при параллельном соединении равны, то есть и общее напряжение во всей цепи равно напряжению любого проводника данной цепочки. И тогда, чтобы найти полное сопротивление, разделите напряжение на общую силу тока.

Чтобы определить общее сопротивление электрической цепи, воспользуйтесь такими измерительными приборами , как омметр и измерительный мост. Они помогут вам определить электрические активные сопротивления.

Полезный совет

Обязательно определяйте способ подключения элементов в электрической цепи, так как именно от него зависит правильный подсчет общего сопротивления!

Источники:

  • рассчитать сопротивление цепи в 2017

Сопротивление провода показывает то, насколько он препятствует прохождению электрического тока. Измерьте его при помощи тестера, переключенного в режим работы омметра. Если такой возможности нет, можно рассчитать его разными способами.

Вам понадобится

  • - тестер;
  • - линейка или рулетка;
  • - калькулятор.

Инструкция

Измерьте сопротивление провода . Для этого к его концам присоедините тестер, включенный в режим работы омметра. На экране прибора появится электрическое сопротивление провода в Омах или кратных им величинах, в зависимости от настроек прибора. Провод при этом должен быть отключен от источника тока.

Рассчитайте сопротивление при помощи тестера, который работает в режиме амперметра и вольтметра. Если провод является участком электрической цепи, подключите ее к источнику тока. К концам провода параллельно присоедините тестер, включенный в режим работы вольтметра. Измерьте падение напряжения на проводе в вольтах.

Переключите тестер в режим работы амперметра и включите его в цепь последовательно. Получите значение силы тока в цепи в амперах. Используя соотношение, полученное из закона Ома, найдите электрическое сопротивление проводника. Для этого поделите значение напряжения U на силу тока I, R=U/I.

Пример. Измерение показало, что при падении напряжения на проводнике 24 В, сила тока в нем составляет 1,2 А. Определите его сопротивление. Найдите отношение напряжения к силе тока R=24/1,2=20 Ом.

Найдите сопротивление провода , не подключая его к источнику тока. Узнайте, из какого материала сделан провод. В специализированной таблице найдите удельное сопротивление этого материала в Ом∙мм2/м.

Рассчитайте сечение провода , если оно не указано изначально. Для этого очистьте его от изоляции, если он изолирован, и измерьте диаметр токопроводящей жилы в мм. Определите ее радиус, поделив диаметр на число 2. Определите сечение провода , умножив число π≈3,14 на квадрат радиуса жилы.

С помощью линейки или рулетки измерьте длину провода в метрах . Рассчитайте сопротивление провода , умножив удельное сопротивление материала ρ на длину проводника l. Поделите результат на его сечение S, R=ρ∙l/S.

Пример. Найдите сопротивление медного провода диаметром 0,4 мм длиной 100 м. Удельное сопротивление меди равно 0,0175 Ом∙мм2/м. Радиус провода равен 0,4/2=0,2 мм. Сечение S=3,14∙0,2²=0,1256 мм². Рассчитайте сопротивление по формуле R=0,0175∙100/0,1256≈14 Ом.

Источники:

Если замкнуть электрическую цепь, создав на ее концах разность потенциалов, то по ней побежит электрический ток, силу которого можно измерить Амперметром. Но сила эта будет варьироваться, если в цепи заменить один проводник другим. Это говорит о том, что не только напряжение влияет на силу тока, но и материал, из которого сделан проводник. Вот это свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока и называется сопротивлением.

Каждое тело по отношению к электрическому току характеризуется своим сопротивлением. Если вспомнить электронную теорию, то согласно ей, все вещества состоят из атомов и молекул. Эти атомы и молекулы в разных веществах имеют разную структуру. И именно они встречаются на пути движения свободных электронов в проводнике, когда по электрической цепи идет ток. То есть, когда свободный электрон сталкивается с ионом кристаллической решетки материала проводника, он неизбежно теряет часть своей кинетической энергии и испытывает как бы сопротивление своему движению.

Чем больше сопротивление проводника, тем он хуже пропускает электрический ток. Обозначается электрическое сопротивление латинской буквой R, а за единицу измерения принят 1 Ом.

Обратной характеристикой сопротивления вещества является его проводимость. Чем выше электрическая проводимость материала, тем лучше он проводит ток. Изоляторы отличаются от проводников по проводимости в огромное число раз, измеряемое единицей с двадцатью двумя нулями!

Удельное сопротивление. Определение и расчет

Итак, электрическое сопротивление зависит от материала, из которого изготовлен проводник. Но есть еще два важных параметра – это длина проводника и площадь его поперечного сечения. Очевидно, что чем длиннее проводник, тем дольше ионы его вещества будут мешать движению свободных электронов.

А вот чтобы лучше понять, почему сопротивление зависит от площади поперечного сечения, нужно провести аналогию с водой. Представьте два одинаковых сосуда, соединенных в одном случае тонкой трубкой, а в другом – толстой. По тонкой или по толстой трубке вода быстрее перельется из одного сосуда в другой? Ясно, что по толстой.
Удельное сопротивление – это сопротивление проводника, длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 мм2.

Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь.

Таким образом, чтобы вычислить электрическое сопротивление проводника, надо воспользоваться формулой:
R = pl/S,
где p – удельное сопротивление, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения проводника.

При повышении температуры металлического проводника, его сопротивление увеличивается. Объяснить это явление можно тем, что при передаче тепловой энергии телу повышается интенсивность движения атомов его вещества, и это в большей степени препятствует свободному току электронов.

С понижением же температуры в металлах создаются лучшие условия для проведения электрического тока. Существует даже такое понятие, как сверхпроводимость, то есть такое состояние металлического проводника, когда его сопротивление равно нулю. При этом атомы металла практически застывают на месте, абсолютно не препятствуя движению свободных электронов. Происходит это при температуре -273оС.

Источники:

  • Школа для электрика

Когда производится расчет сечения кабеля, то в частном домостроении или в квартирах для определения этой величины используются два показателя: потребляемая мощность сети и сила тока, проходящая по разводке. Сопротивление в данном случае роли не играет. Все дело в небольшой длине проводов. А вот если длина линии электропередач достаточно большая, то без определения данного показателя здесь не обойтись. К примеру, на начале участка напряжение будет 220-2240 вольт, а на конце уже заниженное 200-220 вольт. А так как все чаще в проводке используются медные кабели и провода, то наша задача в этой статье рассмотреть сопротивление медного провода (таблица сопротивления проводов будет ниже приложена).

Что нам дает сопротивление в общем? В принципе, с его помощью можно узнать параметры используемого провода или материал, из которого он изготовлен. К примеру, если для прокладки линии электропередачи использовался скрытый способ, то зная сопротивление линии, можно точно сказать, какой она длины. Ведь часто прокладка производится под землей и непрямолинейным способом. Или еще один вариант, зная длину участка и его сопротивление можно подсчитать диаметр используемого кабеля, а через него и его сечение. Плюс, зная данную величину, можно узнать материал, из которого этот провод был изготовлен. Это все говорит о том, что не стоит сбрасывать со счетов данный показатель.

Все это касалось электрической проводки, но когда дело касается электроники, то в этой области без определения сопротивления и сопоставления его с другими параметрами не обойтись. В некоторых случаях данный параметр может сыграть решающую роль, даже неправильный подбор провода по сопротивлению может привести к тому, что подключаемый к такому проводнику прибор просто не будет работать. К примеру, если к блоку питания обычного компьютера подключить очень тонкий провод. Напряжение в таком проводнике станет низким, не намного, но этого будет хватать, чтобы компьютер работал некорректно.

От чего зависит сопротивление

Так как мы говорим о медном проводе, то первое от чего зависит этот физический параметр, это медь, то есть, сырьевой материал. Второе – это размеры проводника, а, точнее, его диаметр или сечение (обе величины связаны между собой формулой).

Конечно, есть дополнительные физические величины, которые влияют на сопротивление проводника. К примеру, температура окружающей среды. Ведь известно, что при повышении температуры самого провода, его сопротивление увеличивается. А так как этот показатель находится в обратной зависимости от силы (плотность) тока, соответственно ток при повышении сопротивления, наоборот, снижается. Правда, это относится к тем металлам, которые являются обладателями положительного температурного коэффициента. Для примера можно привести сплав вольфрама, который используется для нити накала лампочки. Такому материалу изменения силы (плотность) тока не страшны при высоком нагреве, потому что этот металл обладает отрицательным температурным коэффициентом.

Расчет сопротивления

Сегодня все сделано для человека. И даже такой простой расчет можно сделать несколькими способами. Есть простые, есть сложные. Начнем с простых.

Первый вариант табличный. В чем его простота? К примеру, таблица на нижнем рисунке.


Здесь все четко показано и взаимосвязано. Зная определенные размеры медного провода, можно определить его сопротивление и силу тока, которую провод может выдержать. Или, наоборот, имея в наличие показатели сопротивления или силы (плотность) тока, которые, кстати, можно определить мультиметром, можно легко определить сечение или диаметр проводника. Данный вариант самый удобный, таблицы можно найти в свободном доступе в интернете.

Второй способ определения – с помощью калькулятора (онлайн). Таких интернетовских приспособлений великое множество, работать с ними удобно и легко. Можно в такой калькулятор вставлять физические величины медного проводника и получать размерные показатели, или, наоборот. Правда, основная масса таких калькуляторов в своей программе имеет одно стандартное значение – это удельное сопротивление меди, равное 0,0172 Ом·мм²/м.

И самый сложный вариант расчета – это провести его своими руками, используя формулу. Вот она: R=pl/S, где:

  • р – это то самое удельное сопротивление меди;
  • l – длина медного провода;
  • S – его сечение.

Хотелось бы отметить, что медь обладает одним из самых низких удельных сопротивлений. Ниже него только серебро – 0,016.

Определить сечение проводника можно через формулу, где основным параметром является его диаметр. А вот определить диаметр можно разными способами, кстати, такая статья на нашем сайте есть, можете прочитать и получить полную и достоверную информацию.

Содержание:

При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах в обязательном порядке выполняется расчет сечения проводов и кабелей. Для проведения вычислений используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и сила тока, которая будет проходить по сети. Сопротивление не принимается в расчет из-за малой протяженности кабельных линий. Однако этот показатель необходим при большой длине ЛЭП и перепадах напряжения на различных участках. Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства должны обязательно учитываться при проектировании.

Понятия и значение сопротивления

Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Данная величина позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь устанавливается точная длина проложенной линии и материал, использованный для производства провода. Вычислив первоначальные данные, вполне возможно измеряемого кабеля.

По сравнению с обычной электрической проводкой, в электронике параметрам сопротивления придается решающее значение. Оно рассматривается и сопоставляется в совокупности с другими показателями, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильно подобранное сопротивление провода, может вызвать сбой в работе всех элементов системы. Такое может произойти, если для подключения к блоку питания компьютера воспользоваться слишком тонким проводом. Произойдет незначительное снижение напряжения в проводнике, что вызовет некорректную работу компьютера.

Сопротивление в медном проводе зависит от многих факторов, и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, учитывается диаметр или сечение проводника, определяемые по формуле или специальной таблице.


Таблица

На сопротивление медного проводника оказывают влияние несколько дополнительных физических величин. Прежде всего должна учитываться температура окружающей среды. Всем известно, что при повышении температуры проводника, наблюдается рост его сопротивления. Одновременно с этим происходит снижение силы тока из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, применяющийся в лампах накаливания. В этом сплаве сила тока не снижается даже при очень высоком нагреве.

Как рассчитать сопротивление

Для расчетов сопротивления медного провода существует несколько способов. К наиболее простым относится табличный вариант, где указаны взаимосвязанные параметры. Поэтому, кроме сопротивления, определяется сила тока, диаметр или сечение провода.


Во втором случае используются разнообразные . В каждый из них вставляется набор физических величин медного провода, с помощью которых получаются точные результаты. В большинстве подобных калькуляторов используется сопротивление меди в размере 0,0172 Ом*мм 2 /м. В некоторых случаях такое усредненное значение может повлиять на точность вычислений.

Наиболее сложным вариантом считаются ручные вычисления, с использованием формулы: R = p x L/S, в которой р - удельное сопротивление меди, L - длина проводника и S - сечение этого проводника. Следует отметить, что сопротивление медного провода таблица определяет, как одно из наиболее низких. Более низким значением обладает лишь серебро.

Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление.

Цель: исследовать зависимость сопротивления проводника от его характеристик.

Задачи

обучающие:

  • исследовать зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и вещества, из которого он изготовлен;
  • сформировать первичные представления знаний о новой физической величине « удельное электрическое сопротивление»;
  • продолжить формирование умений решать задачи;

развивающие:

  • работать над формированием исследовательских компетенций учащихся путем организации фронтального виртуального мини-исследования с использованием электронных ресурсов;
  • работать над формированием умений учащихся воспринимать и представлять информацию в словесной и символической формах через обсуждение результатов демонстрационного эксперимента и самостоятельных виртуальных экспериментов;
  • формировать умения делать выводы на основе проведенного анализа;
  • работать над формированием коммуникативных компетенций учащихся;

воспитательные:

  • знакомить с экспериментальным методом научного познания природы; создать условия для развития самостоятельности учащихся;
  • развивать познавательный интерес учащихся к предмету.

Тип урока: комбинированный.

Формы работы учащихся:

  • групповая (исследовательская самостоятельная работа с электронными ресурсами)
  • коллективное обсуждение результатов виртуальных экспериментов;
  • индивидуальная (текущий контроль, самостоятельная работа с ЭОР К-типа)

Методы обучения, используемые на уроке: словесные, наглядные, практические.

Демонстрационное оборудование: источник питания ВС-24М, лампочки на 3В и 12 В, ключ, цифровой амперметр, реохорд, соединительные провода.

Средства ИКТ: ПК (для учителя), видеопроектор, интерактивная доска, нетбук (на индивидуальном рабочем месте каждого учащегося). Презентация SMART Notebook по теме «Расчет сопротивления проводников. Удельное сопротивление».

Структура и ход урока

1.Организационный этап 

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Приветствует учащихся.

Проверяет готовность учащихся к занятию.

Приветствуют учителя.

Проверяют готовность к уроку.

2. Проверка домашнего задания

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Проводит проверку домашнего задания.

(Приложение 1)

Выполняют тест (варианты разного уровня сложности)

3. Актуализация знаний 

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Готовит учащихся к восприятию новых знаний.

Предлагает разгадать анаграммы, сопоставить текст – изображение.


Давайте вспомним, что является причиной сопротивления проводника?

Зависит ли сила тока от сопротивления проводника? Как зависит? Зависит ли сопротивление от силы тока и напряжения?

Выполняют интерактивные задания.

Составляют название приборов, правила их подключения для измерения физических величин.

Сопоставляют условное обозначение прибора на схеме с его названием.


Отвечают на вопросы учителя

4. Создание проблемной ситуации

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1.Предлагает вниманию учащихся следующий эксперимент:


К источнику тока с напряжением 3 В включают поочерёдно лампочки на 3В и 12 В. Почему лампочка на 12 В не светится.

2. Проверяет исправность лампы, увеличив напряжение источника тока.

Выдвигают предположения:

  • неисправность лампы.
  • большое сопротивление лампы.

 

5. Постановка цели урока. Изучение новой темы

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1.Подводит учащихся к цели урока. Разные потребители тока имеют разное сопротивление, что необходимо знать, чтобы изготовить проводник с необходимым сопротивлением? Зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника (длины и площади поперечного сечения) и вещества, из которого он изготовлен, впервые установил Георг Ом.

1.Формулируют с учителем цель урока.

2. Выясните: от чего и зависит сопротивление проводника? Краткие рекомендации по работе над учебным модулем (Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление. Реостаты).

Разделяет учащихся по группам и предлагает самостоятельно решить поставленную задачу, сделать выводы и поделиться выводами со всем классом.


 

2. Слушают рекомендации учителя для выполнения практического задания. Работают с учебным модулем (1-5 пункты). Проводят исследования и составляют краткий конспект.

Делают выводы по результатам выполнения каждого задания в отдельности.

Обобщают результаты трех виртуальных экспериментов и формулируют общий вывод.

 

3.Предлагает проверить результаты исследований на экспериментальной установке.

 

3.Совместно с учителем проводят эксперимент подтверждающий справедливость сделанных выводов.


4. Предлагает учащимся продолжить работу с учебным модулем.

Выясните: какая физическая величина характеризует зависимость сопротивления проводника от материала, из которого изготовлен проводник.

4. Продолжают работу с учебным модулем (6 пункт) и выполняют записи в тетрадях.

5.Предлагает учащимся поработать с таблицей удельного сопротивления некоторых веществ(стр.105 учебник физика 8 класс, автор А.В.Пёрышкин) и ответить на вопросы:

  • В каких единицах измерения представлены значения удельного сопротивления в таблице?
  • Какое вещество имеет наибольшее удельное сопротивление?
  • Какое вещество имеет наименьшее удельное сопротивление?
  • Почему провода линий электропередач не изготовляют из золота и серебра, ведь у них малое значение удельного сопротивления?
  • Какое вещество используется в проводах линий электропередач? Почему?
  • Чему равно удельное сопротивление никелина? Что означает эта запись в таблице?

5. Работают с таблицей удельного сопротивления (учебник) и отвечают на вопросы учителя.

 

6. Предлагает учащимся обобщить полученные закономерности и составить формулу для нахождения сопротивления проводника. Провести проверку.


6. Анализируют полученные результаты и составляют формулу сопротивления. Используя, учебный модуль (7пункт) проводят проверку полученной формулы.

7. Предлагает получить дополнительные формулы.

 

7. Сравнивают полученные формулы.


6. Этап первичного освоения знаний

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1. Дает задание учащимся по работе с тестом для первичной диагностики уровня освоения знаний.

(Удельное электрическое сопротивление веществ)

В практический модуль включены 7 интерактивных заданий различных типов с возможностью автоматизированной проверки для закрепления знаний. Модуль относится к II уровню интерактивности

Отвечает на вопросы учащихся по разъяснению правил выполнения работы.

1.Слушают рекомендации учителя по выполнению задания.

Задают организационные вопросы учителю.

Выполняют практическое задание.

2.Определяет успешность выполнения задания. Интересуется возникшими трудностями. Определяет задания, с которыми учащиеся не смогли справиться.

2.Сообщают, какие задания теста вызвали затруднения.

3.Организует работу учащихся по демонстрации верных решений.

3.Объясняют решение заданий.


7. Этап закрепления полученного материала

Деятельность учителя

Деятельность ученика

1. Учитель приглашает ученика к доске записать решение задачи и проверить ответ.

Чему равно сопротивление 100 м медного провода сечением 1 мм2?


2.Предлагает учащимся для закрепления нового материала выполнение практического модуля, для решения которого необходимы новые знания. Для сильных учащихся тестирование из 9 вопросов, для слабых учащихся – три расчетных задачи.

1.Учащиеся записывают условие и решение задачи в тетрадь.

 

2.Определяет успешность выполнения заданий. Фиксирует результаты. Отмечает (для себя) учащихся, которые наиболее (наименее) успешно справились с заданием.

2.Выполняют тест.

Сообщают результаты учителю.


8. Рефлексия (Подведение итогов)

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Предлагает учащимся вернуться к цели и задачам урока, проанализировать степень их достижения, объяснить результаты эксперимента, поставленного в начале урока с использованием новой терминологии, сделать выводы.

Сообщает оценки за урок.

Вспоминают цель урока. Анализируют степень ее достижения.

Формулируют выводы.

Оценивают успешность своей работы на уроке и уровень усвоения знаний.

9. Домашнее задание

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Сообщает домашнее задание:

1.§45, 46; упражнение 20 № 2 (а), 4.

2.Интерактивная лекция для тех, кто плохо разобрался с материалом

3.Тест

Записывают в дневниках домашнее задание.

Расчет сечения кабеля

Прокладка проводки не может быть осуществлена без предварительной подготовки. Это касается проведения различных расчетов, которые должны быть сделаны перед покупкой проводов. Если этого не сделать, тогда проводники не смогут держать требуемую нагрузку и будут перегреваться. Что необходимо учитывать при проведении вычислений и какие формулы можно использовать? Об этом будет рассказано в статье.

Почему провода греются

Первый признак, который говорит о неправильном подборе проводов под конкретную нагрузку, является их перегрев. Основными факторами, которые влияют на нагрев проводов являются:

  • недостаточное сечение;
  • неправильный выбор материала жилы;
  • не учтен тип жил;
  • неправильная укладка проводов;
  • плохая изоляция.

Сопротивление проводника зависит от площади его сечения. Чем выше площадь, тем меньше сопротивление у конкретного проводника. Сопротивление возрастает с повышением температуры материала. Если по проводнику проходит ток большей силы чем та, на которую он рассчитан, то это приводит к перегреву и повышению сопротивления, результатом чего может стать оплавление и короткое замыкание. Различные материалы имеют различное сопротивление. Провода изготавливаются из двух типов материала:

  • медь;
  • алюминий.

При одинаковом сечении медь способна выдержать большую нагрузку, чем алюминий. Поэтому если сечение провода было подобрано правильно, но не был учтен материал, то это также будет причиной перегрева. Жилы в провода отличаются по своей конструкции. Есть моножила, которая является монолитной и состоит из одного проводника и жила, которая состоит из множества меньших проволочек, которые в сумме дают требуемое сечение. Второй вариант кабеля более гибкий, поэтому он применяется для удлинителей и для бытовых приборов. Первый вид кабеля жесткий, поэтому лучше подходит для реализации системы проводки. Чем больше отдельных проволок в жиле, тем выше сопротивление, что также приводит к перегреву.

Нагрев кабеля также зависит от того, каким образом он уложен. Если рядом проходят несколько проводников, по которым протекает ток большой силы, то возникают индукционные токи, которые воздействуют друг на друга. В этом магнитном поле происходит перегрев проводников и их выход из строя. Поэтому в стене проводники лучше не укладывать вплотную, а удлинитель перед использованием необходимо размотать. На степень нагрева влияет качество и материал изоляции. При недостаточной толщине проводники оказываются в магнитном поле друг друга, что и приводит к нехорошему результату. Причиной перегрева также является банальный перегруз проводника.

Расчет мощности

Чтобы правильно подобрать провод под конкретные задачи, необходимо первым делом определиться с тем, где он будет использоваться и какая нагрузка на него будет оказана. Чтобы определить эти показатели, необходимо отделить технику, которая будет нагружать определенную линию и внимательно изучить ее. Если есть паспорт, то необходимые данные можно посмотреть в нем, если он отсутствует, тогда требуемые цифры будут казаны непосредственно на корпусе. На этикетке или в паспорте необходимо найти показания потребляемой мощности. Обычно они обозначаются цифрой, возле которой есть буквенное обозначение Вт или W.

Показания мощности для каждого прибора необходимо выписать отдельно. Теперь на листе бумаги необходимо в два столбика записать приборы, которые будут работать постоянно и которые будут включаться периодически. Их мощность суммируется отдельно. Если по общей мощности приборов, которые будут работать постоянно получилось, например, 2 кВт, а по мощности временного потребления 1,5 кВт. То последняя цифра берется в расчет только по количеству времени, которое будет оказываться нагрузка на проводник. Если постоянная нагрузка будет работать круглые сутки, а периодическая только 20% времени, то за номинальное значение потребляемой мощности можно взять 2 кВт+20% (от 1,5 кВт), что составляет 2,3 кВт.

Совет! Проектом может быть предусмотрена необходимость внутренней прокладки проводов, что говорит о необходимости вмуровать их в стену.

Если это так, тогда при выборе сечения для кабеля необходимо сделать запас в 30%, который компенсирует потери и позволит проводникам не перегреваться из-за нахождения в ограниченном пространстве. В случае когда рядом с основными проводами будут проходить и другие, тогда запас необходимо сделать в 40%.

Расчет сечения кабеля

Для процесса расчета применяются формулы, которые могут быть знакомы из школьных уроков физики. После того как была определена общая мощность приборов, необходимо выяснить силу тока, которая будет проходить через конкретный проводник. Для этого необходимо общую мощность разделить на напряжение сети, т. е. на 220 вольт. Если полученный выше результат разделить на это значение, то получится 10,45 ампер. Если расчет ведется для трехфазной системы, тогда формула немного отличается и результат необходимо сначала разделить на корень из трех, а потом на 380 вольт. Для полученной выше общей мощности показатель силы тока для трехфазной сети составит 3,49 ампера.

Чтобы определить требуемое сечение кабеля, необходимо воспользоваться правилом, которое гласит, что пропускная способность медного кабеля составляет 10 ампер на миллиметр квадратный, а для алюминиевого провода эта цифра уменьшена до 8. Если подсчет ведется для однофазной сети, тогда необходимо 10,45 ампер разделить на 10. Результатом будет 1,04 мм2, если в расчет взять необходимый запас, то требуемое сечение будет составлять 1,5 мм2 для меди. Для алюминия идеальный показатель составит 1,3 мм2, а с требуемым запасом будет равняться 1,8 мм2. В этих двух случаях не придется переживать, что при требуемой номинальной нагрузке что-то будет перегреваться.

Обратите внимание! Электрики обычно используют правило пяти амер. Оно говорит о том, что к полученной силе тока необходимо добавить еще 5 ампер для запаса. В этом случае можно не учитывать запас в 40%, т. к. конечный результат получается примерно одинаковым.

Чтобы упростить процесс выбора требуемого сечения кабеля, выше приведена таблица с усредненными значениями. В первой колонке указана площадь сечения проводника. Во второй колонке находится фактический диаметр проводника, т. к. при выборе проще измерить диаметр штангенциркулем, чтобы убедиться в соответствии сечения. Далее отображена сила тока, которую выдерживает данный проводник. В следующих колонках указаны значения соответствия для алюминиевого или медного кабеля. Дополнительные советы по выбору сечения кабеля приведены в видео.

Резюме

Как видно, выбор сечения кабеля не является слишком сложно задачей, если придерживаться приведенных в статье расчетов. Приобретая кабель для проводки в доме, лучше использовать монолитный с двойной оплеткой. В этом случае кабель будет сложнее повредить, и он не будет так греться. По возможности лучше использовать медные проводники, т. к. они являются более надежными. Если часть проводки уже уложена алюминием, тогда лучше продолжить использовать алюминий, чтобы правильно распределить нагрузку и исключить окисление проводов, которое возникнет при скручивании разных материалов.

Расчет кода

| EC&M

В прошлом месяце мы рассмотрели, как NEC решает проблему падения напряжения, обсудив шесть примечаний к мелкому оттиску (FPN) и несколько конкретных правил. В этом месяце мы рассмотрим примеры, демонстрирующие, как рассчитать падение напряжения на проводниках, используя закон Ома или формулу падения напряжения (VD).

Метод закона Ома: только однофазный. Падение напряжения в проводниках цепи можно определить, умножив ток цепи на общее сопротивление проводов цепи: VD = I x R.«I» равно нагрузке в амперах, а «R» равно сопротивлению проводника, как указано в таблице 8 главы 9 для цепей постоянного тока или в таблице 9 главы 9 для цепей переменного тока. Примечание. Вы не можете использовать метод закона Ома для трехфазных цепей.

Однофазный, 120 В, пример: Какое падение напряжения на двух проводниках № 12, которые питают нагрузку 16 А, 120 В, расположенных на расстоянии 100 футов от источника питания (200 футов провода)?

(а) 3,2 В
(б) 6,4 В
(в) 9.6В
(г) 12,8В

Ответ: (б) 6.4V

Падение напряжения = I x R, где «I» равно 16 А и

«R» равно 0,4 Ом [Глава 9, Таблица 9: (2 Ом / 1000 футов) 2200 футов 42200 футов]

Следовательно, падение напряжения = 16A x 0,4 Ом или

Падение напряжения = 6,4 В, (6,4 В / 120 В = падение напряжения 5,3%) и

Рабочее напряжение = 120 В - 6,4 В или

Рабочее напряжение = 113,6 В

VD Формульный метод. Если вы уже установили проводники цепи, определите падение напряжения на проводниках по одной из следующих формул:

VD = 2 x K x Q x I x D / CM (однофазный) или
VD = 1.732 x K x Q x I x D / CM (3-фазный), где «VD» = падение напряжения: мы выражаем падение напряжения на проводниках цепи в вольтах.

«K» = постоянная постоянного тока: это постоянная, представляющая сопротивление постоянному току для проводника круглого сечения 1000 мил и длиной 1000 футов при рабочей температуре 75 ° C. Постоянное значение постоянного тока, которое вы должны использовать для меди, составляет 12,9 Ом и 21,2 Ом для алюминиевых проводов. Константа «K» подходит для цепей переменного тока, где проводники не превышают №1/0.

«Q» = Поправочный коэффициент переменного тока: Вы должны отрегулировать цепи переменного тока № 2/0 и выше на эффекты самоиндукции (скин-эффект). Вы можете найти поправочный коэффициент «Q», разделив сопротивление переменному току, как указано в главе 9, таблица 9, на сопротивление постоянному току, как указано в главе 9, таблица 8.

«I» = Амперы: нагрузка в амперах при 100%, а не 125% для двигателей или постоянных нагрузок.

«D» = Расстояние: расстояние, на котором находится нагрузка от источника питания, а не общая длина проводников цепи.

«CM» = Круглые милы: Круговые милы проводника цепи, как указано в главе 9, таблица 8.

Однофазный пример: Какое падение напряжения на проводе № 6, который питает однофазную нагрузку 44 А, 240 В, расположенную в 160 футах от щитка?

(а) 4,25 В
(б) 6,9 В
(в) 3%
(г) 5%

Ответ: (б) 6.9В

VD = 2 x K x I x D / CM, где
K = 12,9 Ом (медь),
I = 44A,
D = 160 футов и
CM = 26240 круглых милов (глава 9, таблица 8)

Следовательно, VD = 2 провода х 12.9 Ом x 44A x 160 футов / 26240 круглых мил, или
В = 46,9 В, (6,9 В / 240 В = падение напряжения 2,9%), и
Рабочее напряжение = 240 В - 6,9 В или
Рабочее напряжение = 233,1 В

Трехфазный пример: Предположим, у вас есть 3-фазная нагрузка 208 В, 36 кВА (100 А), расположенная в 80 футах от щитка и соединенная алюминиевыми проводниками № 1. Какое падение напряжения в проводниках до отключения оборудования?

(а) 3,5 В
(б) 7 В
(в) 3%
(г) 5%

Ответ: (а) 3.5 В

VD = 1,732 x K x I x D / CM, где
K = 21,2 Ом (алюминий),
I = 100A,
D = 80 футов и
CM = 83690 круглых милов (глава 9, таблица 8)

Следовательно, VD = 1,732 x 21,2 Ом x 100A x 80 футов / 83690 круглых мил или
VD = 3,5 В (3,5 В / 208 В = 1,7%), а
Рабочее напряжение = 208 В - 3,5 В или
Рабочее напряжение = 204,5 В.

В следующем месяце мы рассмотрим, как правильно выбрать размер проводников в соответствии с рекомендациями NEC и ее требованиями.

Как рассчитать сопротивление медной проволоки?

AutoQuiz редактирует Джоэл Дон, менеджер сообщества ISA в социальных сетях.

Сегодняшний вопрос викторины по автоматизации исходит из программы сертификации ISA Certified Automation Professional. Признанная на международном уровне сертификация CAP обеспечивает беспристрастную, объективную оценку и подтверждение навыков профессионала в области автоматизации со стороны третьих лиц. Экзамен CAP ориентирован на направление, определение, проектирование, разработку / применение, развертывание, документацию и поддержку систем, программного обеспечения и оборудования, используемых в системах управления, производственных информационных системах, системной интеграции и операционном консалтинге.Щелкните эту ссылку для получения информации о программе CAP. Следующий вопрос исходит из учебного руководства CAP, Performance Domain III, System Design, Design, укажите и закупите оборудование / программное обеспечение, используемое в системе.

Какое сопротивление 1000 футов медного провода (удельное сопротивление = 10,37) при площади поперечного сечения 10370 см / кв.дюйм и температуре провода 20 ° C? Учитывая R = r L / A

a) 1 Ом
b) 2 Ом
c) 10 Ом
d) 100 Ом
e) ничего из вышеперечисленного

Круглый мил (см) - единица площади, равная площади круга диаметром один дюйм.«Мил составляет одну тысячную дюйма. В США в соответствии с Национальным электрическим кодексом круговой мил используется для определения размеров проводов, превышающих 4/0 AWG. Сопротивление провода длиной L (фут) можно определить с помощью удельное сопротивление и площадь поперечного сечения A (см · мил), используя уравнение R = r L / A. Удельное сопротивление (r) измеряется в единицах (Ом · см · мил) / фут. Вопрос дает температуру провода, поскольку сопротивление увеличивается с увеличением температура металла.20 ° C - стандартная температура, и эта информация гарантирует, что температура не имеет значения.

Ответ A, 1 Ом, правильный.

Ссылка : Томас А. Хьюз, Программируемые контроллеры

Как рассчитать сопротивление медного провода

Существует специальная формула, которую вы можете использовать для расчета сопротивления медного провода на основе его площади и длины. Чтобы сэкономить время, пригодится калькулятор для вычисления чисел. Площадь электрического провода измеряется в единицах, называемых «круглые милы». Это число понадобится вам для расчета сопротивления провода.Чтобы получить эту информацию для вашего конкретного проекта, вы можете найти ее в «Национальном руководстве по электрическим кодам NFPA 70», глава 9, таблица 8. Такая же информация может содержаться в карманном справочнике по электрическим кодам, в учебнике по электрике или КИП.

Найдите площадь поперечного сечения для калибра провода, который вы хотите рассчитать, из надежного источника, например из справочника кодов. Если за размером провода следует «мкм» или «kc mil», просто добавьте три нуля после числа. Например, площади круглых милов для проволоки калибра # 10 и 500 мкм могут выглядеть следующим образом:

Измерьте длину проволоки в футах с округлением до ближайшего фута.Если длина провода составляет 110 футов 8 дюймов, округлите его до 111 футов. Если это 110 футов 5 дюймов в длину, округлите его до 110 футов.

Вставьте значения из шагов 1 и 2 в формулу ниже и решите.

Формула: L * K / A = R проводника
L = длина в футах
K = 10,4 (постоянная величина, Ом на мил-фут для меди) A = площадь поперечного сечения в круглых милах
R = сопротивление проводника в Ом

Например, чтобы рассчитать сопротивление медного провода №10 калибра 250 футов, умножьте длину на константу 10.4, затем разделите на площадь поперечного сечения для провода №10 калибра, как показано в следующих шагах:

250 * 10,4 / 10380 = 2600/10380 = 0,2505 Ом =

R Что вам понадобится:

№ 2 калибр.

Предупреждения:

  • Прежде чем применять эту информацию к электрической установке, сверьтесь с местными строительными нормами и правилами для конкретных требований.

Теория традиционной литц-проволоки | New England Wire Technologies

Litz Design

Обычно инженер-конструктор, которому требуется использование проволоки Litz, знает рабочую частоту и среднеквадратичный ток, необходимые для данного приложения. Поскольку основным преимуществом литцевых проводов является уменьшение А.C. потери, первое, что нужно учитывать при проектировании любого провода Litz, - это рабочая частота. Рабочая частота не только влияет на фактическую конструкцию Litz-проволоки, но также используется для определения индивидуального калибра проволоки. Отношение сопротивления переменному току к сопротивлению постоянному току для изолированного сплошного круглого провода (H) в единицах значения (X) показано в таблице 1.

Значение X для медного провода определяется следующим образом: формула.

Где:

DM = диаметр проволоки в милах

FMHZ = частота в мегагерцах

Из таблицы 1 и других эмпирических данных приведена следующая таблица рекомендуемых размеров проволоки в сравнении счастота для большинства конструкций из проволоки Litz была подготовлена.

После определения калибра отдельного провода и предположения, что конструкция провода Litz спроектирована таким образом, что каждая жила имеет тенденцию занимать все возможные положения в кабеле примерно в одинаковой степени, соотношение сопротивления переменного и постоянного тока Изолированный лицевый проводник можно определить по следующей формуле.

Сопротивление постоянного тока токопроводящей жилы литцевого провода связано со следующими параметрами:

  1. AWG отдельных жил.
  2. Количество жил кабеля.
  3. Факторы, относящиеся к увеличению длины отдельных жил на единицу длины кабеля (натяжное устройство). Для обычных конструкций проводов Litz примерно правильным является увеличение сопротивления постоянному току на 1,5% для каждой операции группирования и увеличение сопротивления постоянному току на 2,5% для каждой операции прокладки кабелей.

Следующая формула, полученная из этих параметров для сопротивления постоянному току любой конструкции Litz:

Ниже приведен пример расчетов, необходимых для оценки конструкции провода Litz типа 2, состоящего из 450 жил с одинарным сечением 40 AWG. -пленочный провод с полиуретановым покрытием, работающий на частоте 100 кГц.Эта конструкция, разработанная с двумя операциями группирования и одной операцией кабельной разводки, будет записана 5 × 3/30/40 (NEW использует «x» для обозначения операции кабельной разводки и «/» для обозначения операции группирования).

1. Рассчитайте сопротивление постоянному току конструкции лицевого провода по формуле 3.

2. Рассчитайте отношение сопротивления переменному току к постоянному току по формуле 2.

3. Следовательно, сопротивление переменному току равно 1,0344 x 2,70 или 2,79 Ом / 1 000 футов.

Значение литцевого провода можно легко увидеть, если сравнить приведенный выше пример с сплошным круглым проводом с эквивалентной площадью поперечного сечения 65.Диаметр 8 мил. При тех же рабочих параметрах сопротивление постоянному току составляет 2,395 Ом / 1000 футов. Однако переменный ток / постоянный ток. Коэффициент сопротивления увеличивается примерно до 21,4, что делает сопротивление переменного тока 51,3 Ом / 1000 футов.

Как рассчитать ток двигателя с помощью сопротивления обмотки

Обновлено 3 ноября 2020 г.

Крис Дезил

Согласно закону Ома, ток (I) через проводящий провод прямо пропорционален приложенному напряжению (V) и сопротивлению провода (R).Это соотношение не изменится, если проволока намотана на сердечник и образует ротор электродвигателя. В математической форме закон Ома:

В = IR

или, если поместить ток и сопротивление по разные стороны от знака равенства:

I = \ frac {V} {R}

Сопротивление провода зависит от его диаметра. , длина, проводимость и температура окружающей среды. Медная проволока используется в большинстве двигателей, а медь имеет одну из самых высоких проводимости среди всех металлов.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Закон Ома гласит, что ток через провод - даже длинный провод, намотанный на соленоид двигателя - равен напряжению, деленному на сопротивление.Вы можете определить сопротивление обмотки двигателя, если знаете калибр провода, радиус соленоида и количество обмоток.

Сопротивление провода

Закон Ома говорит вам, что вы можете рассчитать ток через обмотку двигателя, если вы знаете напряжение и сопротивление провода. Напряжение определить несложно. Вы можете прикрепить к клеммам источника питания вольтметр и измерить его. Определение другой переменной, сопротивления провода, не так просто, потому что оно зависит от четырех переменных.

Сопротивление провода обратно пропорционально диаметру и проводимости провода, что означает, что оно увеличивается по мере уменьшения этих параметров. С другой стороны, сопротивление прямо пропорционально длине провода и температуре - оно увеличивается с увеличением этих параметров. Что еще более усложняет, сама проводимость изменяется с температурой. Однако, если вы проводите измерения при определенной температуре, например при комнатной температуре, и температура, и проводимость становятся постоянными, и вам нужно только учитывать длину провода и его диаметр, чтобы рассчитать сопротивление провода.Сопротивление (R) становится равным константе (k), умноженной на отношение длины провода (l) к диаметру (d):

R = k \ frac {l} {d}

Длина провода и калибр провода

Для расчета сопротивления необходимо знать как длину провода, намотанного вокруг соленоида двигателя, так и диаметр провода. Однако, если вы знаете калибр проволоки, вы знаете и диаметр, потому что можете посмотреть его в таблице. Некоторые таблицы помогают еще больше, перечисляя сопротивление на стандартную длину для проводов всех размеров.Например, диаметр провода калибра 16 составляет 1,29 мм или 0,051 дюйма, а сопротивление на 1000 футов составляет 4,02 Ом.

В конце концов, все, что вам действительно нужно измерить, - это длину провода, если вы знаете его калибр. В соленоиде двигателя провод несколько раз наматывается вокруг сердечника, поэтому для расчета его длины вам нужны две части информации: радиус сердечника (r) и количество витков (n). Длина одной обмотки равна окружности сердечника - 2πr, поэтому общая длина провода составляет 2πrn.Используйте это выражение для расчета длины провода, и, узнав ее, вы сможете экстраполировать сопротивление из таблицы сопротивлений.

Расчет тока

Зная приложенное напряжение и рассчитав сопротивление провода, у вас есть все необходимое для применения закона Ома для определения тока, протекающего через катушку. Поскольку сила тока определяет силу индуцированного магнитного поля катушки, эта информация позволяет количественно оценить мощность двигателя.

myCableEngineering.com> Сопротивление проводника

Сопротивление постоянному току

CENELEC CLC / TR 50480

Постоянный ток. сопротивление кабелей можно оценить в соответствии с техническим отчетом CENELC CLC / TR 50480 «Определение площади поперечного сечения проводов и выбор защитных устройств» от февраля 2011 г.

Для кондуктора:

R = ρ20S

, где R = d.c. сопротивление кабеля Ω.м -1
ρ 20 = удельное электрическое сопротивление материала проводника при 20 ° C, Ом. м
S = площадь поперечного сечения проводника, м 2 [или 1e -6 мм 2 ]

Альтернатива расчету постоянного тока. сопротивление определяется стандартом IEC 60228 «Жила изолированного кабеля». В стандарте есть таблицы максимально допустимого сопротивления для различных медных и алюминиевых кабелей. Для получения дополнительной информации см. IEC 60228 Сопротивление постоянному току

.

Типичные значения удельного сопротивления можно найти в разделе «Полезные таблицы» базы знаний.

МЭК 60228 и МЭК 60909-2

Стандарт IEC 60228 «Проводники изолированных кабелей» определяет максимально допустимое сопротивление проводов. Значения, указанные в стандарте IEC 60228, используются на сайте myCableEngineering.com. Для ситуаций и кабелей, не охваченных IEC 60228, значения сопротивления рассчитываются по формулам CENELEC.

Вычисленное выше сопротивление действительно для неэкранированных кабелей. Для экранированных (или любого типа магнитного экрана) кабелей с металлическим экраном, заземленным на обоих концах, сопротивление увеличивается, как показано в IEC 60909-9 «Токи короткого замыкания в трехфазной сети a.c. системы - Часть 2: Данные электрооборудования для расчетов тока короткого замыкания »таблица 7. См. дополнительные сведения в разделе« Импеданс ».

Сопротивление переменному току

Сопротивление проводника переменному току всегда больше, чем сопротивление постоянному току. Основными причинами этого являются «скин-эффект» и «эффект близости», которые более подробно рассматриваются ниже. Расчет переменного тока. сопротивление определяется по формулам, приведенным в IEC 60287 «Электрические кабели - Расчет номинального тока».

Эффекты скин-эффекта и близости учитываются по следующим формулам:

Rac = R [1 + γs + γp]

, где
R ac = сопротивление проводника переменному току
R = сопротивление проводника постоянному току
y s = скин-фактор
y p = эффект близости фактор

Хотя приведенные выше формулы довольно просты, вычисление факторов скин-эффекта и эффекта близости немного сложнее, но все же не так уж сложно.

Скин-эффект

По мере увеличения частоты тока поток электричества имеет тенденцию становиться более концентрированным вокруг внешней части проводника. На очень высоких частотах часто используются полые проводники в первую очередь по этой причине. На частотах мощности (обычно 50 или 60 Гц), хотя и менее выражено, изменение сопротивления из-за скин-эффекта все же заметно.

Коэффициент скин-эффекта y s определяется по формуле:

γs = XS4192 + 0.8XS4 с Xs2 = 8πfR10−7ks

где:
f = частота питания, Гц
k с = коэффициент скин-эффекта из таблицы ниже
R = сопротивление проводника постоянному току

Эффект близости

Эффект близости связан с магнитными полями проводников, находящихся близко друг к другу.Распределение магнитного поля неравномерное, но зависит от физического расположения проводников. Поскольку флюс, разрезающий проводники, не является равномерным, это приводит к неравномерному распределению тока по трубопроводу и изменению сопротивления.

Формулы для фактора эффекта близости различаются в зависимости от того, говорим мы о двух или трех ядрах.

γp = Xp4192 + 0,8Xp4dcS2 × 2,9

- двухжильный кабель или два одножильных кабеля

γp = Xp4192 + 0.8Xp4dcs2 × 0,312dcs2 + 1,18Xp4192 + 0,8Xp4 + 0,27

- для трехжильных кабелей или трех одножильных кабелей

где (для обоих случаев):

Xp2 = 8πfR10−7kp

d c = диаметр проводника (мм)
s = расстояние между осями проводника (мм)
k p = коэффициент эффекта близости из таблицы ниже

Примечание:
1. для трех одножильных жил с неравномерным интервалом s = √ (s 1 x s 2 )
2.для фасонных проводников y p составляет две трети значения, рассчитанного выше, с
d c = d x = диаметр эквивалентного круглого проводника той же площади поперечного сечения (мм)
s = (d x + t), где t - толщина изоляции между проводниками (мм)

* для s , мы можем получить некоторое преимущество, используя геометрический интервал. См .: Среднее геометрическое расстояние.

Коэффициент k

s и k p
к с к п
Медь Круглый многопроволочный или цельный 1 1
Круглый сегментный 0.435 0,37
Секторная 1 1
Алюминий Круглый многопроволочный или цельный 1 1
Круглый 4 сегмента 0,28 0,37
Круглый 5 сегментов 0,19 0,37
Круглый 6 сегмент 0.12 0,37

Регулировка температуры

Постоянный ток. сопротивление проводника зависит от температуры:

Rt = R20 [1 + α20 (t − 20)]

где R t = сопротивление проводника при t ° C
R 20 = сопротивление проводника при 20 ° C
t = температура проводника, ° C
α 20 = температура коэффициент сопротивления материала при 20 ° C

Типичные температурные коэффициенты можно найти в разделе «Полезные таблицы» базы знаний.

РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА КАБЕЛЯ

При нулевом токе температура жилы кабеля будет такой же, как и температура окружающей среды. При максимальном номинальном постоянном токе кабель будет иметь предельную температуру изоляции (обычно 70 ° C для термопластической изоляции и 90 ° C для термореактивной изоляции). При номинальном токе между этими крайними значениями температура кабеля будет находиться в диапазоне между температурой окружающей среды и предельной температурой.

Рабочую температуру кабеля можно найти по:

т = (IbIz) 2 × (Tc − Ta) + Ta

где I b = расчетный ток кабеля, A
I z = номинальный постоянный ток кабеля, A
T a = температура окружающей среды, ° C
T c = предельная температура жилы [изоляции], ° C

Калькулятор сопротивления

R - сопротивление в Ом, ρ - удельное сопротивление материала в Ом * м, L - длина провода, A - площадь поперечного сечения провода.Это значение, которое мы можем напрямую измерить омметром, приложив щупы к обеим сторонам провода. Диаметр (дюйм): Диаметр (мм) медной проволоки. Если вы сделаете четырехпроводное измерение, оценка будет более точной. Это значит, что неважно, толстая или тонкая, длинная или короткая проволока. В нашем калькуляторе сопротивления проводов мы перечислили некоторые материалы, которые вы можете выбрать, чтобы узнать их удельное сопротивление и проводимость при 20 ° C. Воспользуйтесь этим калькулятором, чтобы подобрать подходящий размер, длину и источник питания нихромового провода для вашего приложения.Параметры профиля. Кроме того, высокопрочная проволока для горячей резки для резки пенопласта, а также проволока для горячей и холодной резки в сборе для долговечности и прочности при высоких температурах. В нашем калькуляторе сопротивления проводов используется следующая формула сопротивления: Вы также можете использовать этот калькулятор сопротивления проводов для оценки проводимости, поскольку: В расширенном режиме вы можете напрямую изменять значения удельного сопротивления ρ и проводимости σ. И проводимость, и сопротивление зависят от геометрических размеров провода. ), Таблица проволоки для американского калибра проволоки из отожженной меди по международным стандартам (B.& S.) Начните с измерения сопротивления длины провода. Где R - сопротивление в Ом; ρ - удельное сопротивление материала, из которого сделана проволока. Электрическое сопротивление - это противодействие электронов при движении по проводнику. Определяет размер провода для соответствия определенным пределам падения напряжения или рассчитывает падение напряжения для определенного участка проводника. Найдите значение и допуск для 4-, 5- или 6-полосного резистора с помощью нашего калькулятора цветового кода резистора или загрузите наш PDF-файл с цветовым кодом для справки! Площадь электрического провода измеряется в единицах, называемых «круглые милы».'' Вы можете проверить наш калькулятор скорости дрейфа, чтобы узнать, насколько быстро проходит электричество. Как рассчитать электрическое сопротивление провода. Веревка / прядь. Формованная проволока. Нихром намотан катушками с определенным электрическим сопротивлением, и через них пропускается ток для выделения тепла. Падение напряжения% = (Падение напряжения / SV) x 100. Ch3 xHVC сохраняет площадь основания и плотность контрольных точек, аналогичные стандартному Ch3. Если вы используете 2-проводное измерение, калькулятор предполагает, что сопротивление проводов составляет 0,2 Ом.Комбинируя два приведенных выше уравнения с соотношением ρ = 1 / σ, мы получаем аналогичную связь между сопротивлением и проводимостью: вы уже рассчитали сопротивление вашего провода? Эту информацию часто можно найти на канатном колесе или в спецификациях производителя. Чем выше удельное сопротивление, тем труднее протекать току через провод. Примечание. Чтобы использовать другие значения удельного сопротивления, выберите «Ввести данные» в текстовом поле выбора материала проводника, а затем введите необходимое значение удельного сопротивления (ρ) в поле, выделенное желтым цветом.Сверхпроводимость также связана с левитацией, которую мы описали в нашем калькуляторе магнитной проницаемости. Измерять. Наряду с более высокими напряжениями улучшенная токовая нагрузка Ch3 xHVC позволяет тестировать кабели с более высокой емкостью даже при соблюдении требований к тестированию переменного тока. Сегодня вы можете найти основные формулы для расчета электрического сопротивления кабеля. Но сначала давайте взглянем на некоторые основы сопротивления .. Калькулятор сопротивления прямоугольного проводника. Размеры проводов AWG Американский калибр проводов (AWG), также известный как калибр проводов Brown & Sharpe, представляет собой стандартизированную систему для определения диаметра проводящих проводов.В некоторых материалах при очень низких температурах мы можем наблюдать явление, называемое сверхпроводимостью. Круглый. Калькулятор калибра. NiCr A содержит 80% Ni, 20% Cr, а NiCr C содержит 61% Ni, 15% Cr, 24% Fe. Информацию о силе отрыва см. В разделе «Сравнение силы отрыва». Калибр 012345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940 (AWG), Сопротивление провода: ___ Ом (Результаты округлены до миллиомов. Сопротивление провода Сопротивление провода определяется материалом, длиной и поперечным сечением провода.Проволока сопротивления предназначена для сопротивления потоку электричества, которое превращает электрическую энергию в тепло. Поле множителя может использоваться для учета обратного пути (множитель = 2) или коэффициента сопротивления R rf / R постоянного тока из калькулятора глубины скин-слоя. 4-проводное измерение (точки объединяются в A и B): 4-проводное измерение (точки объединяются на DUT): максимальное ожидаемое сопротивление для 4-проводного соединения (точки объединяются в A и B): максимальное ожидаемое сопротивление для истинного 4-проводного ( точки объединяются на DUT). Калибр проволоки - это стандартная единица измерения диаметра проволоки и американской проволоки… Формула сопротивления проволоки.Амперы. Cirris.com будет хранить файлы cookie на вашем устройстве для входа в систему, отправки форм и аналитики. Мы не только предлагаем большой ассортимент сплавов, но и можем адаптировать заказы для специализированных проектов, в том числе: […] Под сопротивлением провода мы понимаем сопротивление проводника в целом. Используйте этот онлайн-калькулятор нихромовой проволоки, чтобы рассчитать сопротивление, мощность, ток и напряжение нихромовой катушки, просто указав длину, толщину и температуру NiCr. Падение напряжения = (WL x 2) x R x LC / 1000.Прочитав приведенный ниже текст, вы, например, узнаете, как можно оценить сопротивление провода, используя формулу сопротивления (так называемый закон Пуйе). Cirris Systems предоставляет вам калькулятор для измерения сопротивления проводов. Новости команды - Стив Партон. Новости и выставки. Провод сопротивления. И проводимость, и сопротивление зависят от геометрических размеров провода. Следующее уравнение используется для расчета сопротивления провода. Вы ... Чтобы сэкономить время, пригодится калькулятор, который вычисляет числа.Сопротивление нихромовой катушки и номинальный ток, необходимый для достижения заданной температуры, указанной в техническом паспорте нихромовой проволоки, различаются в зависимости от типа используемого сплава. Формула для расчета сопротивления: AWG преобразуется в диаметр с использованием формулы, которая определяет AWG. Это должно сделать преобразование AWG более точным, чем числа, указанные многими поставщиками резистивных проводов. Сопротивление провода на длину определяется удельным сопротивлением материал проволоки и площадь поперечного сечения проволоки.Вы можете рассчитать сопротивление провода с помощью калькулятора ниже или вычислить… R = ρ * L / A. Используйте омметр для измерения сопротивления провода. Этот калькулятор сопротивления проводов может быстро вычислить электрические свойства конкретного провода - его сопротивление и проводимость. Сопротивление описывает, насколько сильно данный кабель препятствует прохождению электрического тока, а проводимость измеряет способность провода проводить его. Сопротивление в сверхпроводнике резко падает до нуля, и, таким образом, проводимость приближается к бесконечности.Где: WL = Длина провода R = Сопротивление LC = Ток нагрузки SV = Напряжение источника Вы можете указать, как файлы cookie хранятся в настройках вашего браузера, но это может затруднить работу сайта. Установите три, рассчитайте четвертое. Как и удельное сопротивление, это внутреннее свойство материала, но единицами измерения проводимости являются «сименс на метр» (См / м). Плоский провод. Сопротивление, рассчитываемое с помощью этого инструмента, включает сопротивление прямоугольного проводника как постоянному, так и переменному току. Для определения того, что вам нужно, участвуют четыре переменные: напряжение, калибр, длина и температура.2 R: Сопротивление в омах (Ом) Калькулятор сопротивления Рассчитайте линейное сопротивление для выбранного круглого провода или размера ленты / ленты / фольги. Удельное сопротивление материала - это сопротивление от грани к противоположной грани 1-метрового куба материала. Такие материалы, как медь и алюминий, имеют низкий уровень удельного сопротивления, что делает эти материалы идеальными для производства электрических проводов и кабелей. Калькулятор сопротивления проводов, таблица удельного сопротивления металлов. Можно сказать, что это идеальный дирижер. Длина провода сопротивления.На низких частотах, когда толщина скин-слоя больше ширины и толщины проводника, сопротивление переменному току примерно такое же, как сопротивление постоянному току. Вы должны помнить, что сопротивление (и, следовательно, проводимость) зависит от температуры. Калькулятор сопротивления круглого провода вычисляет сопротивление постоянному току одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов, используя уравнение 2 ниже. Введите сопротивление в калькулятор. В настоящее время одним из наиболее часто используемых проводников является медь, которую можно найти почти в каждом электрическом устройстве.На диаграмме нихромовой проволоки показано удельное сопротивление и номинальное значение тока катушек NiCr A и NiCr C. В начале проекта может показаться трудным ориентироваться в значениях удельного сопротивления и сопротивлений, необходимых для наилучшей производительности. В систему встроены переключатели на ладони, световая завеса или защитный кожух. Локатор совпадения сплавов Этот калькулятор удельного сопротивления принимает сопротивление провода, длину провода и площадь его поперечного сечения в качестве входных данных и вычисляет удельное сопротивление в качестве выходных данных. Удельное сопротивление и проницаемость. Кабельный калькулятор: сопротивление с тремя десятичными знаками при 20 ° C, введите десятичный разделитель как ".«При выборе размеров проводов расчет ограничивает размер провода падением напряжения и допустимой нагрузкой по NEC. В нашем калькуляторе сопротивления проводов используется следующая формула сопротивления: R = ρ * L / A. где. Узнайте больше о расчетах сопротивления проводов здесь и посетите Cirris Systems сегодня! С увеличением частоты увеличивается сопротивление переменному току. Свойства кабеля: Длина в м: Диаметр: Проводник из: Ток цепи в А (для расчета потерь напряжения) Cirris Ch3 xHVC - это универсальная система, обеспечивающая напряжения до 1500 переменного тока и 2120 постоянного тока.(-8) Ом * м. Ознакомьтесь с 43 аналогичными калькуляторами электромагнетизма, формулой проводимости и формулой сопротивления, проводимостью меди и удельным сопротивлением меди. Введите значение удельного сопротивления (OHMS / CMF) любого сплава из таблицы ниже в ячейку СОПРОТИВЛЕНИЕ (дважды щелкните ячейку, чтобы выделить / очистить / ввести свой выбор). Введите желаемый диаметр провода в ячейку ДИАМЕТР, и калькулятор выдаст минимальное и максимальное значения сопротивления для стандартного диапазона 5% и диапазона 3% специального заказа.На этом веб-сайте есть калькулятор сечения проводов, калькулятор падения напряжения, таблицы токовой нагрузки проводов и многое другое. (Таблица изменена для отображения более коротких длин и типичных применений). Напряжение V в вольтах (V) равно току I в амперах (A), умноженному на сопротивление R в омах (Ω): V (V) = I (A) × R (Ω) Мощность P в ваттах (Вт). ) равно напряжению V в вольтах (V), умноженному на ток I в амперах (A): P (W) = V (V) × I (A) Переменный ток Калькулятор закона Ома. Калькулятор удельного сопротивления проводов | Формула удельного сопротивления провода На этой странице описаны калькулятор удельного сопротивления провода и формула удельного сопротивления.Проволока электрического сопротивления и проволока для горячей резки Все доступны в любом из «вариантов профиля» Проволока электрического сопротивления для нагревательных элементов, резисторов и термосвариваемых упаковочных машин. У нас есть сотни катушек на складе и они готовы к отправке из различных сплавов, размеров и длины. Этот калькулятор оценивает физические свойства катушки, такие как сопротивление, общую длину необходимой проволоки и количество витков, дает диаметр проволоки и длину бобины. Калькулятор закона Ома Напряжение (В) = Ток (I) * Сопротивление (R) Мощность (P) = Напряжение (В) * Ток (I) Введите любые два известных значения и нажмите «Рассчитать», чтобы найти другие.Преобразование американского калибра проводов (AWG) в дюймы и миллиметры. Взаимодействуя с этим сайтом, вы подтверждаете и принимаете использование файлов cookie. Нажмите здесь, чтобы получить дополнительную информацию. Ω / Ft: Вольт: Ом. Каждый влияет на других. Таблица перекрестных ссылок на сплавы. Hyndman - ведущий производитель нагревательных элементов с открытой спиралью. Просто выберите «Custom», и меню изменится, позволяя вам ввести диаметр и сопротивление проволоки на метр вашего конкретного типа проволоки. В частности, он определяется как обратное: σ = 1 / ρ.Это калькулятор для оценки падения напряжения в электрической цепи на основе размера провода, расстояния и ожидаемого тока нагрузки. Измерять. Калькулятор сопротивления провода. Вычислите сопротивление длины провода с помощью калькулятора сопротивления провода и учитесь на ходу с помощью встроенного живого примера. Калькулятор сопротивления провода предназначен для расчета сопротивления круглого медного провода. Длина (в футах) Провод сопротивления. Прочтите, если вы хотите узнать, каковы проводимость меди и удельное сопротивление меди, а также какие единицы удельного сопротивления и единицы проводимости использовать.ResistanceWire.com был создан, чтобы предоставить производителям, энтузиастам и инженерам простой и доступный способ приобретения изделий из проволоки сопротивления в той форме и упаковке, в которой они нуждаются. Электрический ток может плавно течь по проводу при высокой проводимости. Ω / Ft: Вольт: Ом. Удельное сопротивление всегда будет одинаковым для конкретного материала, а единицы удельного сопротивления - «омметр» (Ом * м). Этот калькулятор размера провода рассчитает подходящий калибр провода для цепи на основе силы тока, напряжения, расстояния и нагрузки.Вы также можете рассчитать падение напряжения на конкретном проводе - в этом случае попробуйте наш калькулятор падения напряжения! Существует специальная формула, которую вы можете использовать для расчета сопротивления медного провода в зависимости от его площади и длины. Приведенная ниже таблица является только ориентировочной, и здесь играет роль множество факторов, таких как состав сплава, температура окружающей среды и воздушный поток. С ними также связаны две физические величины - удельное электрическое сопротивление и электропроводность. Да, наш калькулятор рассчитает необходимые намотки для любого типа проволоки.Попробуйте наш калькулятор последовательных резисторов и параллельный калькулятор резисторов, чтобы узнать, как можно рассчитать эквивалентное сопротивление различных электрических цепей. Формула проводимости и формула сопротивления. Калькулятор падения напряжения Southwire разработан для приложений, использующих только размеры AWG и KCMIL. Таблица перекрестных ссылок, изображающая общие торговые наименования нагревательного элемента, сопротивления, термопары, расширительного модуля, свечи зажигания, механических и никелевых сплавов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *