電流、電壓、電阻、功率是電子電路中的重要技術參數,相關參量都可以根據其基本原理計算得出。本文主要對電流、電壓、電阻、功率參數換算關系及電路中的特性進行介紹。
一、電流、電壓、電阻、功率關系式
電流、電壓、電阻、功率等參數間有以下換算關系。
功率=電流*電壓
功率=電壓*電流
電流=電壓/電阻
功率:符號P單位W;
電壓:符號U單位V;
電阻:符號R單位Ω;
電流:符號I單位A;
二、電流、電壓、電阻、功率在通用電路中的關聯
1、串聯電路關聯特性
在串聯電路中電流、電壓、電阻、功率等主要由以下關聯關系。
電流處處相等:I1=I2=I;
總電壓等于各用電器兩端電壓之和:U=U1+U2;
總電阻等于各電阻之和:R=R1+R2;
電路中電器兩端電壓之比等于電阻之比:U1:U2=R1:R2;
總電功等于各電功之和:W=W1+W2;
各電功之比等于電阻之比和端電壓之比:W1:W2=R1:R2=U1:U2;
各功率之比等于電阻之比和端電壓之比:P1:P2=R1:R2=U1:U2;
總功率等于各功率之和:P=P1+P2。
2、并聯電路關聯特性
總電流等于各處電流之和:I=I1+I2;
各處電壓相等:U1=U2=U;
總電阻等于各電阻之積除以各電阻之和:R=(R1R2)/(R1+R2);
總電功等于各電功之和:W=W1+W2;
電流之比等于電阻反比:I1:I2=R2:R1;
各電功之比等于電流之比和電阻反比:W1:W2=I1:I2=R2:R1;
各功率之比等于電阻反比和電流之比:P1:P2=R2:R1=I1:I2;
總功率等于各功率之和 P=P1+P2。
三、通用電路中相關參量的關系式
1、電阻R
① 電阻等于材料密度乘以(長度除以橫截面積):R=ρ×(L/S);
② 電阻等于電壓除以電流:R=U/I ;
③ 電阻等于電壓平方除以電功率:R=U^2/P;
2、電功W
① 電功等于電流乘電壓乘時間:W=UIT;
② 電功等于電功率乘以時間:W=PT;
③ 電功等于電荷乘電壓:W=QU;
④ 電功等于電流平方乘電阻乘時間:W=I^2*RT(純電阻電路);
⑤ 電功等于電壓平方除以電阻再乘以時間:W=U^2*T/R(純電阻電路);
3、電功率P
① 電功率等于電壓乘以電流:P=UI;
② 電功率等于電流平方乘以電阻:P=I^2*R(純電阻電路);
③ 電功率等于電壓平方除以電阻:P=U^2/R(純電阻電路);
④ 電功率等于電功除以時間:P=W/T;
4、電熱Q
① 電熱等于電流平方乘電阻乘時間:Q=I^2*Rt;
② 電熱等于電流乘以電壓乘時間:Q=UIT=W(純電阻電路);
③ P、V、I三者之間的關系:
對于直流電來說——功率=電流×電壓
對于交流電來講——功率=電流×電壓×功率因素(COSΦ)
例如——COSΦ設定為:0.75
1000W三相電流:1000W÷(380V×0.75)=3.5A(安培)
1000W單相電流:1000W÷(220V×0.75)=6.4A(安培)
交流電在通過純電阻的時候,電能都轉成了熱能,而在通過純容性或者純感性負載的時候,并不做功。
也就是說沒有消耗電能,即為無功功率。當然實際負載,不可能為純容性負載或者純感性負載,一般都是混合性負載,這樣電流在通過它們的時候,就有部分電能不做功,就是無功功率,此時的功率因數小于1,為了提高電能的利用率,就要進行無功補償。
四、線路功率負荷相關計算式
功率的基本計算公式為——功率W(P)=電流A(I)*電壓V(U)。
我國的家用市電電壓一般是220V,則家用線路負荷容量計算如下:
1.5平方毫米的線電流=10A;承載功率=10A*220V=2200W;
2.5平方毫米的線電流=16A;承載功率=16A*220V=3520W;
4 平方毫米的線電流=25A;承載功率=25A*220V=5500W;
6 平方毫米的線電流=32A;承載功率=32A*220V=7064W;
其他的電纜載流量計算使用:電纜載流量在線計算工具
而不同制冷功率空調的驅動電功率如下:
比如:
三級能效空調1P=726W;
三級能效空調1.5P=1089W;
三級能效空調2P=1452W;
三級能效空調3P=2178W;
空調功率的詳細計算可以參考:怎樣進行空調功率的計算
因為空調在開啟的一瞬間最大峰值可以達到額定功率的2~3倍,依最大值3倍計算:
1P空調的開機瞬間功率峰值是726W*3=2178W,則選擇不小于1.5平方的線。
1.5P空調的開機瞬間功率峰值是1089W*3=3267W,則選擇不小于2.5平方的線。
2P的空調的開機瞬間功率峰值是1452W*3=4356W,則選擇不小于4平方的線。
3P的空調的開機瞬間功率峰值是2178W*3=6534W,則選擇不小于6平方的線。
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