Como encontrar a força atual em um circuito

Uma das principais características de um circuito elétrico é a corrente. É medido em amperes e determina a carga nos fios condutores, pneus ou placas de circuito. Este valor reflete a quantidade de eletricidade que fluiu no condutor por unidade de tempo. Existem várias maneiras de determiná-lo, dependendo dos dados que você conhece. Assim, estudantes e eletricistas iniciantes, por causa disso, costumam encontrar problemas ao resolver tarefas educacionais ou situações práticas. Neste artigo, mostraremos como encontrar a força da corrente através de potência e tensão ou resistência.

Conteúdo:

Se potência e tensão são conhecidas
Se tensão ou potência e resistência são conhecidas
Se EMF, resistência e carga internas são conhecidas
Direito de Joule-Lenz
Alguns exemplos

Se potência e tensão são conhecidas

Suponha que você precise encontrar a força da corrente em um circuito, enquanto conhece apenas a tensão e o consumo de energia. Para determiná-lo sem resistência, use a fórmula:

P = UI

Depois de simples, obtemos uma fórmula para cálculos

I = P / U

Note-se que esta expressão é válida para circuitos CC. Mas nos cálculos, por exemplo, para um motor elétrico, sua potência total ou cosseno Phi é levada em consideração. Então, para um motor trifásico, pode ser calculado da seguinte forma:

Encontramos P levando em consideração a eficiência, geralmente está na faixa de 0,75-0,88:

P1 = P2 / η

Aqui P2 é a potência líquida ativa no eixo, η - eficiência,esses dois parâmetros geralmente indicam a placa de identificação.

Encontramos a potência total levando em consideração cosФ (também é indicado na placa de identificação):

S = P1 / cosφ

Determinamos o consumo atual pela fórmula:

Inom = S / (1,73 · U)

Aqui, 1,73 é a raiz de 3 (usada para calcular o circuito trifásico), U é a tensão, depende do motor ligado (um triângulo ou uma estrela) e o número de volts na rede (220, 380, 660, etc.). Embora em nosso país, 380V seja encontrado com mais frequência.

Se tensão ou potência e resistência são conhecidas

Mas há problemas quando você conhece a tensão no circuito e a magnitude da carga e, em seguida, para encontrar a corrente sem energia, use Lei de Ohm, com sua ajuda, calculamos a força da corrente através de resistência e tensão.

I = U / R

Mas às vezes acontece que você precisa determinar a força da corrente sem tensão, ou seja, quando você conhece apenas a potência do circuito e sua resistência. Nesse caso:

P = UI

Além disso, de acordo com a mesma lei de Ohm:

U = IR

Que:

P = i²* R

Então, realizamos o cálculo de acordo com a fórmula:

Eu²= P / R

Ou pegue a expressão no lado direito da expressão abaixo da raiz:

I = (P / R)^1/2

Se EMF, resistência e carga internas são conhecidas

Para problemas do aluno com um problema, há casos em que você recebe a magnitude do CEM e a resistência interna da fonte de energia. Nesse caso, você pode determinar a força da corrente no circuito de acordo com a lei de Ohm para um circuito completo:

I = E / (R + r)

Aqui E é o EMF, r é a resistência interna da fonte de energia e R é a carga.

Direito de Joule-Lenz

Outra tarefa que mesmo um aluno mais ou menos experiente pode entrar em estupor é determinar a força da corrente, se o tempo, a resistência e a quantidade de calor liberada pelo condutor forem conhecidas.Por isso, lembramos Direito de Joule-Lenz.

Sua fórmula é assim:

Q = I²Rt

Em seguida, execute o cálculo da seguinte maneira:

Eu²= QRt

Ou adicione o lado direito da equação abaixo da raiz:

I = (Q / Rt)^1/2

Alguns exemplos

Como conclusão, propomos corrigir as informações obtidas em vários exemplos de tarefas nas quais você precisa encontrar a força atual.

1 tarefa: Calcule I em um circuito de dois resistores para conexão serial e conexão paralela. Resistores R de 1 e 2 Ohm, fonte de alimentação de 12 volts.

A partir da condição, fica claro que você precisa dar duas respostas para cada uma das variantes dos compostos. Em seguida, para encontrar a corrente em conexão em série, adicione primeiro a resistência do circuito para obter o total.

R₁+ R₂= 1 + 2 = 3 Ohm

Então você pode calcular a força atual de acordo com a lei de Ohm:

I = U / R = 12/3 = 4 Amperes

Com uma conexão paralela de dois elementos, o Rtotal pode ser calculado da seguinte maneira:

Rtotal = (R1 * R2) / (R1 + R2) = 1 * 2/3 = 2/3 = 0,67

Em seguida, cálculos adicionais podem ser realizados da seguinte maneira:

I = 12 * 0,67 = 18A

2 tarefa: calcule a corrente para uma conexão mista de elementos. A saída da fonte de alimentação é de 24V e os resistores são: R1 = 1 Ohm, R2 = 3 Ohm, R3 = 3 Ohm.

Primeiro de tudo, você precisa encontrar R comum em R2 e R3 conectados em paralelo, de acordo com a mesma fórmula que usamos acima.

Rpriv = (R2 * R3) / (R2 + R3) = (3 * 3) | (3 + 3) = 9/6 = 3/2 = 1,5 Ohm

Agora o circuito assumirá a forma:

A seguir, encontramos a corrente de acordo com a mesma lei de Ohm:

I = U / (R1 + Rpriv) = 24 / (1 + 1,5) = 24 / 2,5 = 9,6 Amperes

Agora você sabe como encontrar a força atual, conhecendo a potência, resistência e tensão. Esperamos que as fórmulas fornecidas e os exemplos de cálculo tenham ajudado você a aprender o material!

Certamente você não sabe: