Зарядное устройство 2.4 ампера. Конвертер ватт в амперы
В электротехнике существует множество единиц измерения, используемых при выполнении расчетов. Большие значение делятся на более мелкие, а те в свою очередь – на еще более мелкие. Поэтому, в зависимости от обстоятельств, приходится переводить одни единицы в другие. В процессе перевода нередко возникают разные вопросы, например, сколько миллиампер в ампере или ватт в киловатте и мегаватте.
Опытные специалисты выполняют такие операции практически не задумываясь, однако начинающие электрики иногда могут и ошибиться, особенно если возникает вопрос, что больше ампер или миллиампер? Чтобы исключить подобные ошибки, нужно иметь наиболее полное представление о конкретной единице измерения и все проблемы разрешатся сами собой.
Ампер с точки зрения физики
В физике и электротехнике ампер является величиной, характеризующей силу тока в количественном отношении. Для ее определения используются различные способы. Среди них наибольшее распространение получил метод прямых измерений, когда используется , тестер или мультиметр. При выполнении замеров эти приборы последовательно включаются в электрическую цепь.
Другой способ считается косвенным, требующим проведения специальных расчетов. В этом случае необходимо знать напряжение, приложенное к данному участку цепи, и сопротивление этого участка. После чего, сила тока легко определяется по формуле I = U/R, а полученный результат отображается в амперах.
В практической деятельности амперы используются довольно редко, поскольку эта единица считается слишком большой для обычного пользования. Поэтому большинство специалистов пользуются кратными единицами – миллиамперами (10-3А) и микроамперами (10-6А), которые по-другому могут обозначаться в виде 0,001 А и 0,000001 А. Однако при выполнении расчетов необходимо вновь перевести миллиамперы в амперы и во всех формулах применять уже эти единицы. Именно на этой стадии у многих возникает вопрос, как переводить миллиамперы в амперы.
Как измерить
Для того чтобы определить силу тока на конкретном участке цепи, используются измерительные приборы, перечисленные выше. Среди них наиболее точным считается амперметр, производящий замеры только одной величины, с использованием одной шкалы. Однако более удобными считаются тестеры и , с помощью которых осуществляется измерение не только силы тока, но и других электротехнических величин в различных диапазонах. Данные приборы обладают возможностью переключаться с одних единиц измерения на другие и точно определять, сколько миллиампер в ампере.
В некоторых случаях измерительное устройство может показать превышение диапазона. Чтобы решить эту проблему достаточно сделать перевод миллиампер в амперы и получить требуемое значение. Несмотря на высокие погрешности измерений, мультиметры и тестеры на практике применяются намного чаще амперметров, поскольку с их помощью большинство неисправностей очень быстро обнаруживается и устраняется. Кроме того, эти приборы при выполнении измерений не требуют обязательного разрыва цепи, и сила тока может быть измерена бесконтактным способом.
Как перевести
Наиболее простым способом считается перевод единиц вручную, наглядно показывая ампер и миллиампер, разница между которыми составляет 10-3. В качестве примера можно рассмотреть участок электрической цепи с напряжением 5 вольт и сопротивлением 100 Ом. Для того чтобы определить силу тока, необходимо воспользоваться формулой и разделить значение напряжения на сопротивление I = U/R = 5/100 = 0,05 А. Полученный результат не совсем удобен использования, поэтому его рекомендуется пересчитать в кратных единицах измерения, то есть, в миллиамперах.
В этом случае 1 ампер равен 1000 миллиампер. Для пересчета 0,05 А нужно умножить на 1000 и получится 50 мА. Точно так же делается обратная процедура, когда 50 мА делится на 1000, и в итоге получаются первоначальные 0,05 А. Таким образом, решая задачу на 1 ампер сколько приходится миллиампер получается количество, равное 1000.
Для того чтобы ускорить процедуру перевода единиц, были разработаны специальные таблицы, отображающие различные типы величин. Например, если один миллиампер составляет 0,001 ампера, то в обратном порядке один ампер будет равен 1000 миллиампер. На корпусах аккумуляторов помимо силы тока, добавляется количество времени, в течение которого они смогут отдать или получить определенный заряд. На различных зарядных устройствах наносится количество ампер или миллиампер, которые дополнительно означают их мощность.
В таблице, приведенной на рисунке, исключается применение большого количества нулей. Вместо них используются специальные приставки, обозначающие какую-то часть от целых чисел. Все вместе они представляют собой единое слово, в котором присутствует не только приставка, но и сама основная единица.
Занимаясь проектированием электрических систем, необходимо грамотно оперировать такими величинами, как Амперы, Ватты и Вольты. Кроме того, нужно уметь правильно высчитывать их соотношение во время нагрузки на тот или иной механизм. Да, конечно, есть системы, в которых напряжение является фиксированным, например, домашняя сеть. Однако не нужно забывать о том, что сила и мощность тока все же являются разными понятиями, поэтому надо точно знать, сколько Ватт содержит 1 Ампер.
Есть ли разница между Вольтами и Ваттами?
Для начала давайте вспомним, что обозначают эти понятия. А также попробуем узнать, есть ли между ними существенная разница.
Итак, электрическое напряжение, производящее ток, сила которого равно 1 Ампер называется Вольт. При этом стоит отметить, что «работает» оно в проводнике с сопротивлением 1 Ом.
Вольт можно поделить:
- 1 000 000 микровольт
- 1 000 милливольт
В то же время можно сказать, что Ватт – это неизменная мощность электрического тока. При напряжении в 1 Вольт ее сила составляет 1 Ампер.
Исходя из вышесказанного, мы можем смело утверждать, что разница между этими понятиями все же есть. Следовательно, при работе с различными электрическими системами ее необходимо обязательно учитывать.
Что такое Ампер?
Далее, давайте попробуем разобраться с этим понятием. В первую очередь стоит отметить, что Ампер (А) – это сила тока считающаяся неизменной. Однако ее отличительной особенностью является то, что после взаимодействия с раствором кислотно-азотного серебра она отлагает каждую секунду по 0,00111800 г серебра.
Существует общепринятое деление, согласно которому 1 А содержит:
- 1 000 000 микроампер
- 1 000 миллиампер
Сколько Вольт содержит 1 Ампер?
Ответить на этот вопрос довольно сложно. Однако для того чтобы вам было легче разобраться с этим вопросом мы предлагаем вам ознакомиться с таблицами соотношений:
Для постоянного тока:
Для переменного тока:
Что такое Вольт-амперы и как их перевести в Ватты?
Еще одной единицей измерения мощности принятой в СИ является Вольт-ампер (ВА). Он равен произведению таких действующих значений, как ток и напряжение .
Дополнительно стоит отметить, что как правило, ВА применяются исключительно для того, чтобы оценить мощность в соединениях переменного тока. То есть в тех случаях, когда у Ватт и Вольт-ампер разное значение.
В настоящее время существует множество различных онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро и легко перевести ВА в Вт. Процедура эта настолько проста, что мы не будем останавливать на ней свое внимание.
Но, специально для тех людей, у которых нет под рукой онлайн-калькулятора для перевода Вольт-ампер в Ватты, мы рассмотрим процесс перевода этих величин более подробно:
С помощью этой формулы мы можем узнать силу тока. Конечно, только в том случае, если нам уже известны напряжение и мощность .
То есть получается, что для пересчета Ватт в Амперы мы должны выяснить напряжение в системе. К примеру, в США напряжение в электросети составляет 120В, а в России – 220В.
При этом стоит отметить, что аккумуляторы или батареи, используемые в автомобилях , обычно имеют напряжение равное 12 В. А напряжение в небольших батарейках, используемых для различных портативных устройств, как правило, не превышает 1,5 В.
Таким образом, можно сказать, что зная напряжение и мощность, мы можем с легкостью узнать также и силу тока. Для этого нам нужно лишь правильно воспользоваться вышеприведенной формулой .
Давайте рассмотрим то, как это «работает» на конкретном примере: если напряжение равно 220В и мощность составляет 220Вт, то ток будет равен 220/220 или 1 А.
Сколько Ватт в 1 Ампере?
Теперь давайте попробуем перевести Ватты в Амперы. И для этого нам понадобится еще одна формула:
В ней I – это А, P – Ватт, а U – Вольт.
Произведя несложный расчет по данной формуле, мы сможем узнать, сколько Вт в одном А.
Как мы уже говорили ранее, существует еще один способ для того, чтобы рассчитать, сколько Ватт в 1 А. Для того чтобы воспользоваться им вам нужно будет открыть онлайн-калькулятор и ввести в него потребляемую мощность, а также напряжение.
Далее, вам всего лишь нужно будет нажать на кнопку с надписью «рассчитать» и в течение пары секунд специальная программа выдаст вам верное значение. Воспользовавшись таким способом вы, несомненно, сможете сэкономить свое время и силы, так как вам не придется самостоятельно рассчитывать все показатели с помощью формул.
На бытовых приборах (миксер, фен, блендер) производители пишут потребляемую мощность в ваттах, на устройствах, которые требуют больших объемов электрической нагрузки (электрическая плита, пылесос, водонагреватель), – в киловаттах. А на розетках или автоматических выключателях, через которые подключаются к сети приборы, принято указывать силу тока в амперах. Чтобы понять, выдержит ли розетка подключаемое устройство, нужно знать, как переводить амперы в ватты.
Единицы мощности
Перевод ватты в амперы и наоборот – понятие относительное, потому как это разные единицы измерения. Амперы – это физическая величина силы электрического тока, то есть скорость прохождения электричества через кабель. Ватт – величина электрической мощности, или скорость потребления электроэнергии. Но такой перевод необходим для того, чтобы рассчитать, соответствует ли значение силы тока значению его мощности.
Перевод ампера в ватты и киловатты
Знать, как посчитать соответствие ампер ваттам, нужно для того, чтобы определить, какое устройство способно выдержать мощность подключаемых потребителей. К таким устройствам относят защитную аппаратуру или коммутационную.
Перед тем как выбрать, какой автоматический выключатель или устройство защитного отключения (УЗО) установить, нужно посчитать мощности потребления всех подключаемых приборов (утюг, лампы, стиральная машина, компьютер и т.д.). Или же наоборот, зная, какой стоит автомат или защитное устройство отключения, определить, какое оборудование выдержит нагрузку, а какое нет.
Для перевода ампера в киловатты и наоборот существует формула: I=P/U, где I – амперы, P – ватты, U – вольты. Вольты – это напряжение сети. В жилых помещениях используется однофазная сеть – 220 В. На производстве для подключения промышленного оборудования работает электрическая трехфазная сеть, значение которой равно 380 В. Исходя из этой формулы, зная амперы, можно посчитать соответствие ваттам и наоборот – перевести ватты в амперы.
Ситуация: имеется автоматический выключатель. Технические параметры: номинальный ток 25 А, 1-полюс. Нужно посчитать, какую ваттность приборов способен выдержать автомат.
Проще всего технические данные внести в калькулятор и рассчитать мощность. А также можно использовать формулу I=P/U, получится: 25 А=х Вт/220 В.
х Вт=5500 Вт.
Чтобы ватты перевести в киловатты,необходимо знать следующие меры мощности в ватт:
- 1000 Вт = 1 кВт,
- 1000 000 Вт = 1000 кВт = МВт,
- 1000 000 000 Вт = 1000 МВт = 1000000 кВт и т.д.
Значит, 5500 Вт =5,5 кВт. Ответ: автомат с номинальным током 25 А может выдержать нагрузку всех приборов общей мощностью 5,5 кВт, не более.
Применяют формулу с данными напряжения и силы тока для того, чтобы подобрать тип кабеля по мощности и силе тока. В таблице приведено соответствие тока сечению провода:
Сечение жилы, мм² | Медные жилы проводов, кабелей | |||
---|---|---|---|---|
Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||
Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | |
1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Как перевести ватт в ампер
Перевести ватт в ампер нужно в ситуации, когда необходимо поставить защитное устройство и нужно выбрать, с каким номинальным током оно должно быть. Из инструкции по эксплуатации ясно, сколько ватт потребляет бытовой прибор, подключаемый к однофазной сети.
Задача рассчитать, сколько ампер в ваттах или какая соответствует розетка для подключения, если микроволновая печь потребляет 1,5 кВт. Для удобства расчета киловатты лучше перевести в ватты: 1,5 кВт = 1500 Вт. Подставляем значения в формулу и получаем: 1500 Вт / 220 В = 6,81 А. Значения округляем в большую сторону и получаем 1500 Вт в пересчете на амперы – потребление тока СВЧ не менее 7 А.
Если подключать несколько приборов одновременно к одному устройству защиты, то чтобы посчитать, сколько в ваттах ампер, нужно все значения потребления сложить вместе. Например, в комнате используется освещение со светодиодными лампами 10 шт. по 6 Вт, утюг мощностью 2 кВт и телевизор 30 Вт. Сначала все показатели нужно перевести в ватты, получается:
- лампы 6*10= 60 Вт,
- утюг 2 кВт=2000 Вт,
- телевизор 30 Вт.
60+2000+30=2090 Вт.
Теперь можно перевести ампер в ватты, для этого подставляем значения в формулу 2090/220 В = 9,5 А ~ 10 А. Ответ: потребляемый ток около 10 А.
Необходимо знать, как перевести амперы в ватты без калькулятора. В таблице показано соответствие скорости потребления электроэнергии силе тока при однофазной и трехфазной сетях.
Ампер (А) | Мощность (кВт) | |
220 В | 380 В | |
2 | 0,4 | 1,3 |
6 | 1,3 | 3,9 |
10 | 2,2 | 6,6 |
16 | 3,5 | 10,5 |
20 | 4,4 | 13,2 |
25 | 5,5 | 16,4 |
32 | 7,0 | 21,1 |
40 | 8,8 | 26,3 |
50 | 11,0 | 32,9 |
63 | 13,9 | 41,4 |
Началось все с того, что у старенького планшета начал барахлить блок питания и я решил подобрать ему замену. Нашел вариант с привычной нам вилкой и не отсоединяемым кабелем.
Старый блок питания я скорее всего починю и уже даже придумал куда его применить, а сегодня попробую протестировать новый.
Постараюсь сделать обзор коротким, но максимально по делу. Будут как всегда, тесты, разборка, анализ.
Пришел блок питания в конверте, без всяких коробочек и т.п.
К слову в последнее время приятно удивляет скорость доставки с чайнабея, посылки удет примерно полторы недели.
Блок питания относительно маленьких размеров, на вид уменьшенная копия популярных блоков 12 Вольт 2 Ампера.
Длина кабеля около 1.4 метра, как по мне лучше бы он был раза в два короче.
Обрадовало несколько вещей.
1. Блок питания действительно с евро вилкой, а не с переходником в комплекте.
2. Кабель не отключаемый, лишние контакты никак не увеличивают надежность.
3. БП брался для планшета u9gt4. Он имеет алюминиевый корпус и далеко не все штеккеры нормально работают. Здесь проблем я не обнаружил.
Всем думаю понятно, что без тестов обзор блока питания это вообще не обзор, потому я собрал небольшой стенд для проверки.
В него входило:
Электронная нагрузка + блок питания к ней
Осциллограф
microUSB гнездо с припаянным проводом.
Ну и сам обозреваемый блок питания
Наверняка некоторые читатели скажут, что правильно измерять напряжение на выходе блока питания, а не после кабеля. Но я рассуждал так – раз кабель не отсоединяемый, то заменить его на лучший нельзя, значит он будет работать именно в таком виде, потому и тестировать надо именно так.
Первое испытание на холостом ходу.
Выходное напряжение несколько завышено, позже я объясню почему, но скажу сразу, сделано это было специально.
Пульсации измерялись в положении делителя щупа 1:1.
Ну на холостом ходу пульсации бывают очень редко, потому здесь так же все в порядке.
Дальше четыре теста с разным током нагрузки, заодно здесь хорошо видно что такое электронная нагрузка и зачем она нужна.
Испытательные токи:
0.5 Ампера – напряжение в норме.
1.0 Ампера – напряжение в норме, пульсации почти такие же как при 0.5 Ампера и составляют 90мВ.
1.5 Ампера – напряжение еще в норме, но пульсации уже явно повыше, около 120мВ
2. 0 Ампера – напряжение уже сильно просело, пульсации выросли до 150мВ.
Не скажу что напряжение пульсаций ну очень критичное, но мне скорее не нравится их форма.
Ну и осциллограммы.
Еще с далеких времен, когда в ходу была 155 и 555 серия логических микросхем, я привык считать, что пока напряжение питания находится в пределах +/-5% (для 5 Вольт), то все нормально.
Соответственно я решил определить максимальный ток, который может выдать БП еще оставаясь в границах допуска.
Измерение показало, что это 1.71 Ампера, хотя БП промаркирован как 2 Ампера.
Но на самом деле это скорее не вина самого БП, а большой длины кабеля. Собственно потому я и жалел что кабель длинный.
После этого я погонял блок питания на токе 2 Ампера примерно с пол часа и измерил температуру. БП был включен в настенную розетку, кабелем вниз.
Самая горячая точка была примерно чуть ниже середины БП, температура корпуса в этом месте составила 62.2 градуса. В верху блока питания температура была около 55 градусов.
В процессе тестов я пробовал подключать этот БП к своему планшету и увидел знакомый многим дефект в виде “фантомных” нажатий тачскрина.
Выглядело это как:
Нажатие в одном месте, но реально отклик происходил в другом.
На одно нажатие несколько откликов
При длительном нажатии пробегает горизонтальная полоса с видимыми “фантомными” нажатиями. Т.е. правый клик (длительное удержание) произвести просто невозможно, вообще.
все глюки были в горизонтальной плоскости экрана.
Хотя БП брался и не для этого планшета, но я решил попробовать разобраться в проблеме.
Ну а как все понимают, любое разбирательство начинается с разборки:)
БП удивил меня в очередной раз. Я уже взял по привычке нож, молоток и стукнул пару раз по шву между половинками корпуса, но сразу понял что что-то не так, звук был другой.
Не дело, подумал я и начал искать крепеж, как и ожидалось он нашелся под наклейкой.
Удобно, уже так привык что БП клееные, что даже непривычно.
Долез я до платы и тут меня БП опять удивил.
Еще когда я увидел “фантомы”, то первым делом подумал, что БП сделан как всегда по автогенераторной схеме, как самой дешевой и не имеет выходного дросселя.
БП был собран на довольно известном ШИМ контроллере и имел выходной дроссель.
А вот входной дроссель отсутствовал:(
Зато стоял Y1 конденсатор между входом и выходом, хотя часто ставят просто высоковольтный керамический.
Выходные конденсаторы по 470мкФ, мало, при 2 Амперах надо хотя бы 1000мкФ.
Но первое что бросилось в глаза, это слишком мелкий трансформатор. Насколько я знаю, для частоты 60КГц, на которой работает этот ШИМ контроллер, трансформатор должен быть раза в полтора больше.
По входу присутствует предохранитель.
Выше я писал, что объясню почему завышено выходное напряжение. Это не дефект, а именно так и задумано. микросхема, которая следит за выходным напряжением, имеет пороговое напряжение в 2.5 Вольта, значит для 5 Вольт ставят делитель 1 к 2. но здесь стоял делитель из резисторов 4.7 и 5.1 КОм. Соответственно выходное напряжение поднимали специально, именно из расчета работы на большую длину кабеля, но помогло это слабо:(
Хоть плата сделана на дешевом гетинаксе, пайка вполне терпимая, но ШИМ контроллер явно менялся, присутствуют следы пайки и флюса.
Более подробные фотографии.
1. ШИМ контроллер Viper22A, при этих условиях расчетная мощность около 12 Ватт, запас совсем маленький.
2. Выходной диод SR560 , Шоттки 5 Ампер, неплохо, при этом рядом присутствует место для еще одного диода, видимо расчет на установку двух более слабых диодов.
А вот кабель для такого тока тонковат, особенно при такой длине.
3. Входной конденсатор на 6.8 мкФ, мало. Для такого БП должно быть 10мкФ или больше.
4. Еще один электролитический конденсатор, в цепи питания ШИМ контроллера. Здесь емкость вполне достаточна. Проблем с запуском БП нет, стартует мгновенно.
После осмотра я составил принципиальную схему данного БП.
Так как я открыл Бп не только для осмотра, а и для попытки доработки, то я порылся в своих запасах и решил добавить\заменить некоторые компоненты.
1. Увеличить емкость входного конденсатора, но 10мкФ не нашел, пришлось взять 2.2 и добавить параллельно существующему (уменьшение пульсаций на частоте 100Гц и снижение нагрева ШИМ контроллера)
2. Поставить керамические конденсаторы емкостью 0.22мкФ параллельно выходным конденсаторам (уменьшение пульсаций выходного напряжения на ВЧ)
3. Поставить RC цепочку параллельно выходному диоду (немного уменьшает помехи от переключения диода)
4. Заменить выходной дроссель с 10мкГн на 20мкГн, кроме того старый дроссель был намотан явно тонким проводом и замена дросселя даст чуть меньшие потери на нагрев.
5. Заменить одни из выходных конденсаторов на более емкий и качественный.
На схеме я пометил цветом измененные и добавленные компоненты.
На самом деле я пробовал еще увеличивать емкость С3 до 100нФ и ставить такой же конденсатор параллельно С4, но разницы не было.
Вот как выглядел БП после доработки.
Но как показала практика, разницы не было, вообще. Так же никуда не пропали “фантомы”.
Увеличение С3 и установка керамического конденсатора параллельно С4 была уже последней попыткой, но это ничего не изменило.
Первый раз моя модификация не помогла. Думаю что объяснение этому может крыться в неправильном трансформаторе, который скорее всего работает в режимах близких к насыщению.
Зато в процессе экспериментов я проверил температуру компонентов в работе. Прогрев около получаса, быстрое открытие корпуса и замер температур:
Трансформатор – 90-93 градуса
ШИМ контроллер – 80 градусов
Выходной диод – 80-86 градусов.
Но когда я подключил этот БП к планшету, для которого он вообще предназначался, то увидел что проблем с ним нет, все работает отлично.
После этого я решил уже скорее ради любопытства посмотреть как работает родной БП моего планшета. Ведь с ним проблем нет, можно спокойно работать во время заряда.
Измерение показало, что колебания напряжения от изменения нагрузки гораздо меньше.
При работе без нагрузки он показал около 5.06 Вольта, а под нагрузкой в 2 Ампера – 4.92 Вольта. Результат отличный.
Но когда я увидел осциллограмму пульсаций по выходу этого БП, то подумал, КАК?
Как БП с таким уровнем пульсаций не дает помех работе тачскрина, а при БП с явно меньшим уровнем пульсаций работать вообще невозможно?
На основании тестов, проведенных выше, разборки и попытки переделки, я вполне могу определить плюсы и минусы данного БП.
Плюсы
Блок питания имеет евровилку, а не переходник
Схемотехника с применением специализированного ШИМ контроллера
Неразъемная конструкция кабеля (хотя в данном случае это оказалось и минусом)
Штеккер имеет нормальную фиксацию в разъеме планшета, даже если гнездо утоплено в корпусе.
Минусы
На некоторых устройствах возможны проблемы с тачскрином.
Отсутствие входного фильтра питания.
Занижена емкость конденсаторов и размеры трансформатора.
Большое падение на кабеле из-за большой его длины и малого сечения жил.
Мое мнение. Если рассматривать его как просто блок питания, то он вполне нормально может работать до тока в 1.5 Ампера, при этом не будет проблем с перегревом и просадкой напряжения. но при большем токе напряжение упадет ниже допустимых границ. Так же непонятна причина возникновения помех работе тачскрина, но проблема есть и видна невооруженным глазом, хотя пульсации выходного напряжения не такие уж и большие.
Я не знаю, поможет ли кому нибудь этот обзор, но я старался показать что это за блок питания максимально подробно.
Для того, чтобы ответить на этот, в общем-то, несложный вопрос, нам необходимо еще раз коротко рассмотреть такие физические величины, как сила тока (А ), напряжение (В ) и мощность (Вт ). Они очень тесно связаны между собой и не могут существовать друг без друга.
Зависимость от электрического поля
Нам хорошо известно, что создание и поддержание электрического тока полностью зависит от электрического поля. напрямую зависит от величины электрического поля. Для лучшего понимания этой зависимости попробуем охарактеризовать эти понятия в количественном выражении.
Сила тока – это не совсем удачное название для данного процесса. Оно появилось в то время, когда далеко не совсем было понятно, что это такое. Ведь это вовсе не сила, как таковая, а количество электронов (электричества), которое протекает через поперечное сечение проводника за одну секунду. Эту величину можно было бы отобразить в виде количества электронов, проходящих через проводник за секунду. Однако заряд электрона – очень маленькая величина. Она непригодна для применения на практике.
Например: через нить накаливания лампочки обычного карманного фонарика за одну секунду проходит 2х1018электронов. Поэтому единицей измерения величины электрического заряда стали считать заряд, который имеют 6,25х1018 электронов. Этот заряд получил название кулон. Поэтому окончательно единицей считают такой ток, при котором за одну секунду через поперечное сечение проводника проходит заряд в 1 кулон. Такая единица получила название ампер и по сей день используется в электротехнике для измерения силы тока.
Для того, чтобы определить зависимость электрического тока от электрического поля необходимо уметь измерять величину поля. Ведь поле – это сила, которая действует на какой-либо заряд, электрон, или кулон. Именно наличие такой силы и характерно для электрического поля.
Измерение силы поля
Измерить силу поля очень трудно, ведь в разных местах проводника оно неодинаковое. Пришлось бы проводить большое число сложный измерений в различных точках. В связи с этим величина поля характеризуется не силой, действующей на заряды, а работой, совершаемой ею, при перемещении одного кулона из одного конца проводника – до другого. Работа электрического поля называется напряжением. Еще ее называют разность потенциалов (+ и -) на концах проводника. Единицей напряжения называют вольт .
Таким образом, можно сделать вывод, что понятие электрического тока характеризуется двумя основными величинами: сила тока – это непосредственно электрический ток, напряжение – величина поля, при котором создается сам ток. Получается, что сила напрямую зависит от напряжения.
Что такое мощность
И, наконец, коротко рассмотрим, что же такое мощность. Мы уже знаем, что U (напряжение) – работа, которая выполняется при перемещении 1 кулона. I – это сила тока, или количество кулонов, проходящих за одну секунду. Таким образом I х U – есть показатель полной работы, выполненной за 1 секунду. Фактически, это и есть мощность электрического тока. Единицей измерения мощности является ватт .
Как перевести ватты в амперы
Ватт = Ампер х Вольт или Р = I х U
Ампер = Ватты/Вольт или I = P/U
В качестве наглядного примера можно рассмотреть такой вариант
4,6 Ампер = 1000Вт/220В
2,7 Ампер = 600Вт/220В
1,8 Ампер = 400Вт/220В
1,1 Ампер = 250Вт/220В
Зарядное устройство 2.4 ампера. Конвертер ватт в амперы. Ампер с точки зрения физики
На бытовых приборах (миксер, фен, блендер) производители пишут потребляемую мощность в ваттах, на устройствах, которые требуют больших объемов электрической нагрузки (электрическая плита, пылесос, водонагреватель), – в киловаттах. А на розетках или автоматических выключателях, через которые подключаются к сети приборы, принято указывать силу тока в амперах. Чтобы понять, выдержит ли розетка подключаемое устройство, нужно знать, как переводить амперы в ватты.
Единицы мощности
Перевод ватты в амперы и наоборот – понятие относительное, потому как это разные единицы измерения. Амперы – это физическая величина силы электрического тока, то есть скорость прохождения электричества через кабель. Ватт – величина электрической мощности, или скорость потребления электроэнергии. Но такой перевод необходим для того, чтобы рассчитать, соответствует ли значение силы тока значению его мощности.
Перевод ампера в ватты и киловатты
Знать, как посчитать соответствие ампер ваттам, нужно для того, чтобы определить, какое устройство способно выдержать мощность подключаемых потребителей. К таким устройствам относят защитную аппаратуру или коммутационную.
Перед тем как выбрать, какой автоматический выключатель или устройство защитного отключения (УЗО) установить, нужно посчитать мощности потребления всех подключаемых приборов (утюг, лампы, стиральная машина, компьютер и т.д.). Или же наоборот, зная, какой стоит автомат или защитное устройство отключения, определить, какое оборудование выдержит нагрузку, а какое нет.
Для перевода ампера в киловатты и наоборот существует формула: I=P/U, где I – амперы, P – ватты, U – вольты. Вольты – это напряжение сети. В жилых помещениях используется однофазная сеть – 220 В. На производстве для подключения промышленного оборудования работает электрическая трехфазная сеть, значение которой равно 380 В. Исходя из этой формулы, зная амперы, можно посчитать соответствие ваттам и наоборот – перевести ватты в амперы.
Ситуация: имеется автоматический выключатель. Технические параметры: номинальный ток 25 А, 1-полюс. Нужно посчитать, какую ваттность приборов способен выдержать автомат.
Проще всего технические данные внести в калькулятор и рассчитать мощность. А также можно использовать формулу I=P/U, получится: 25 А=х Вт/220 В.
х Вт=5500 Вт.
Чтобы ватты перевести в киловатты,необходимо знать следующие меры мощности в ватт:
- 1000 Вт = 1 кВт,
- 1000 000 Вт = 1000 кВт = МВт,
- 1000 000 000 Вт = 1000 МВт = 1000000 кВт и т.д.
Значит, 5500 Вт =5,5 кВт. Ответ: автомат с номинальным током 25 А может выдержать нагрузку всех приборов общей мощностью 5,5 кВт, не более.
Применяют формулу с данными напряжения и силы тока для того, чтобы подобрать тип кабеля по мощности и силе тока. В таблице приведено соответствие тока сечению провода:
Сечение жилы, мм² | Медные жилы проводов, кабелей | |||
---|---|---|---|---|
Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||
Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | |
1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Как перевести ватт в ампер
Перевести ватт в ампер нужно в ситуации, когда необходимо поставить защитное устройство и нужно выбрать, с каким номинальным током оно должно быть. Из инструкции по эксплуатации ясно, сколько ватт потребляет бытовой прибор, подключаемый к однофазной сети.
Задача рассчитать, сколько ампер в ваттах или какая соответствует розетка для подключения, если микроволновая печь потребляет 1,5 кВт. Для удобства расчета киловатты лучше перевести в ватты: 1,5 кВт = 1500 Вт. Подставляем значения в формулу и получаем: 1500 Вт / 220 В = 6,81 А. Значения округляем в большую сторону и получаем 1500 Вт в пересчете на амперы – потребление тока СВЧ не менее 7 А.
Если подключать несколько приборов одновременно к одному устройству защиты, то чтобы посчитать, сколько в ваттах ампер, нужно все значения потребления сложить вместе. Например, в комнате используется освещение со светодиодными лампами 10 шт. по 6 Вт, утюг мощностью 2 кВт и телевизор 30 Вт. Сначала все показатели нужно перевести в ватты, получается:
- лампы 6*10= 60 Вт,
- утюг 2 кВт=2000 Вт,
- телевизор 30 Вт.
60+2000+30=2090 Вт.
Теперь можно перевести ампер в ватты, для этого подставляем значения в формулу 2090/220 В = 9,5 А ~ 10 А. Ответ: потребляемый ток около 10 А.
Необходимо знать, как перевести амперы в ватты без калькулятора. В таблице показано соответствие скорости потребления электроэнергии силе тока при однофазной и трехфазной сетях.
Ампер (А) | Мощность (кВт) | |
220 В | 380 В | |
2 | 0,4 | 1,3 |
6 | 1,3 | 3,9 |
10 | 2,2 | 6,6 |
16 | 3,5 | 10,5 |
20 | 4,4 | 13,2 |
25 | 5,5 | 16,4 |
32 | 7,0 | 21,1 |
40 | 8,8 | 26,3 |
50 | 11,0 | 32,9 |
63 | 13,9 | 41,4 |
Каждый раз собираясь в отпуск или командировку приходится брать с собой целый ворох зарядок под различные девайсы. Недавно я приобрел компактное зарядное устройство Xiaomi на 4 порта, суммарно выдающее мощность 35W (7 ампер) или 2,4 ампера на один порт. Зарядка оказалась очень качественной и полностью соответствует заявленным характеристикам, поэтому решил поделится информацией.
Видео обзор с тестированием нагрузкой
Маленькая упаковка с логотипом Mi, основные характеристики указаны на одной из сторон:
- интерфейсы: 4 порта USB 2. 0
- Input: AC 100-240V / 50-60Hz
- Output: 5.0V / 2.4A на порт или суммарно 7А
- Мощность: 35W
- Размеры: 6.50 x 6.18 x 2.80 см
В комплекте: зарядник и инструкция на китайском языке.
Размеры – очень компактные, она спокойно умещается в руке, в поездке много места не займет.
На лицевой части расположены 4 usb порта. Поддержки QC2.0 или QC3.0 нет, но максимальный ток 2,4A на порт и без этого быстро зарядит ваш смартфон или планшет.
Вилка складная и спрятана в корпус. Минусом можно считать то, что она китайская и дополнительно нужно использовать переходник, который в комплект не кладут. Если использовать зарядку дома, на постоянной основе, то конструкция выходит довольно громоздкой: переходник+зарядка+ кабеля. Хотя я приспособил ее и дома, просто кладу на бок и все выглядит довольно цивилизованно. В поездках этот вопрос вообще не имеет значения.
Но конечно самый интересный и главный вопрос – соответствие на заявленные характеристики. Прежде чем написать обзор я более месяца пользовался ей дома, как основной для зарядки своих гаджетов. В работе показала себя хорошо – не греется, не шумит. То что я не написал обзор раньше связанно также с тем фактом, что я ждал новую нагрузку для точных измерений возможности зарядки. Вот пару дней назад получил, но китайцы подложили «свинью» – нагрузка оказалась нерабочей…
Пришлось использовать старую, которая в принципе ничем не хуже, однако шаг в котором можно менять нагрузку равен 0,5А, что не позволяет точно вычислить максимальный потенциал зарядного. Но что есть то есть, буду тестировать на ней.
Первым делом узнаем сколько максимально зарядное может выдать в реальности на 1 порт. Начнем с постепенной нагрузки – 0,5А:
1А (на самом деле нагрузка потребляет чуть меньше – 0,95А)
2А (реальное потребление нагрузкой 1,88А)
И 2,5А (достигается путем использования 1,88А и дополнительного включение фонарика на 0,6А)
Как видим заявленные характеристики – соответствуют и даже больше. При заявленных 2,4А зарядное выдает 2,5А без значительной просадки в напряжении. А вот если нагрузить еще больше, например на 3А, она уже не справляется – ток почти не растет, а напряжение проседает.
Смартфон MI5S потребляет 1,75А
Смартфон Gemini потребляет 1,43А
Теперь включаем это все одновременно вместе с нагрузкой. Итого в сумме: 1.79А +1,75А+1.43А+2,5А = 7,47А. Это даже выше заявленных возможностей.
Напряжение проседает до 5,05V – 5,07V но зарядка держит нагрузку. Спустя 5 минут она уже значительно теплая и я решаю ее не мучать, т.к все же она не рассчитана на такую работу. Буквально немного уменьшив нагрузку, когда смартфон чуть зарядился и стал брать 1А (уменьшение нагрузки на 0,5А) сразу видим повышение напряжения до 5,15V – 5,2V, что уже вполне хорошо. В итоге заявленные характеристики полностью подтверждены. Зарядное устройство считаю качественным и к приобретению рекомендую.
В электротехнике существует множество единиц измерения, используемых при выполнении расчетов. Большие значение делятся на более мелкие, а те в свою очередь – на еще более мелкие. Поэтому, в зависимости от обстоятельств, приходится переводить одни единицы в другие. В процессе перевода нередко возникают разные вопросы, например, сколько миллиампер в ампере или ватт в киловатте и мегаватте.
Опытные специалисты выполняют такие операции практически не задумываясь, однако начинающие электрики иногда могут и ошибиться, особенно если возникает вопрос, что больше ампер или миллиампер? Чтобы исключить подобные ошибки, нужно иметь наиболее полное представление о конкретной единице измерения и все проблемы разрешатся сами собой.
Ампер с точки зрения физики
В физике и электротехнике ампер является величиной, характеризующей силу тока в количественном отношении. Для ее определения используются различные способы. Среди них наибольшее распространение получил метод прямых измерений, когда используется , тестер или мультиметр. При выполнении замеров эти приборы последовательно включаются в электрическую цепь.
Другой способ считается косвенным, требующим проведения специальных расчетов. В этом случае необходимо знать напряжение, приложенное к данному участку цепи, и сопротивление этого участка. После чего, сила тока легко определяется по формуле I = U/R, а полученный результат отображается в амперах.
В практической деятельности амперы используются довольно редко, поскольку эта единица считается слишком большой для обычного пользования. Поэтому большинство специалистов пользуются кратными единицами – миллиамперами (10-3А) и микроамперами (10-6А), которые по-другому могут обозначаться в виде 0,001 А и 0,000001 А. Однако при выполнении расчетов необходимо вновь перевести миллиамперы в амперы и во всех формулах применять уже эти единицы. Именно на этой стадии у многих возникает вопрос, как переводить миллиамперы в амперы.
Как измерить
Для того чтобы определить силу тока на конкретном участке цепи, используются измерительные приборы, перечисленные выше. Среди них наиболее точным считается амперметр, производящий замеры только одной величины, с использованием одной шкалы. Однако более удобными считаются тестеры и , с помощью которых осуществляется измерение не только силы тока, но и других электротехнических величин в различных диапазонах. Данные приборы обладают возможностью переключаться с одних единиц измерения на другие и точно определять, сколько миллиампер в ампере.
В некоторых случаях измерительное устройство может показать превышение диапазона. Чтобы решить эту проблему достаточно сделать перевод миллиампер в амперы и получить требуемое значение. Несмотря на высокие погрешности измерений, мультиметры и тестеры на практике применяются намного чаще амперметров, поскольку с их помощью большинство неисправностей очень быстро обнаруживается и устраняется. Кроме того, эти приборы при выполнении измерений не требуют обязательного разрыва цепи, и сила тока может быть измерена бесконтактным способом.
Как перевести
Наиболее простым способом считается перевод единиц вручную, наглядно показывая ампер и миллиампер, разница между которыми составляет 10-3. В качестве примера можно рассмотреть участок электрической цепи с напряжением 5 вольт и сопротивлением 100 Ом. Для того чтобы определить силу тока, необходимо воспользоваться формулой и разделить значение напряжения на сопротивление I = U/R = 5/100 = 0,05 А. Полученный результат не совсем удобен использования, поэтому его рекомендуется пересчитать в кратных единицах измерения, то есть, в миллиамперах.
В этом случае 1 ампер равен 1000 миллиампер. Для пересчета 0,05 А нужно умножить на 1000 и получится 50 мА. Точно так же делается обратная процедура, когда 50 мА делится на 1000, и в итоге получаются первоначальные 0,05 А. Таким образом, решая задачу на 1 ампер сколько приходится миллиампер получается количество, равное 1000.
Для того чтобы ускорить процедуру перевода единиц, были разработаны специальные таблицы, отображающие различные типы величин. Например, если один миллиампер составляет 0,001 ампера, то в обратном порядке один ампер будет равен 1000 миллиампер. На корпусах аккумуляторов помимо силы тока, добавляется количество времени, в течение которого они смогут отдать или получить определенный заряд. На различных зарядных устройствах наносится количество ампер или миллиампер, которые дополнительно означают их мощность.
В таблице, приведенной на рисунке, исключается применение большого количества нулей. Вместо них используются специальные приставки, обозначающие какую-то часть от целых чисел. Все вместе они представляют собой единое слово, в котором присутствует не только приставка, но и сама основная единица.
Современному комфорту нашей жизни мы обязаны именно электрическому току. Он освещает наши жилища, генерируя излучение в видимом диапазоне световых волн, готовит и подогревает пищу в разнообразных устройствах вроде электроплиток, микроволновых печей, тостеров, избавляя нас от необходимости поиска топлива для костра. Благодаря ему мы быстро перемещаемся в горизонтальной плоскости в электричках, метро и поездах, перемещаемся в вертикальной плоскости на эскалаторах и в кабинах лифтов. Теплу и комфорту в наших жилищах мы обязаны именно электрическому току, который течёт в кондиционерах, вентиляторах и электрообогревателях. Разнообразные электрические машины, приводимые в действие электрическим током, облегчают наш труд, как в быту, так и на производстве. Воистину мы живём в электрическом веке, поскольку именно благодаря электрическому току работают наши компьютеры и смартфоны, Интернет и телевидение, и другие умные электронные устройства. Недаром человечество столько усилий прилагает для выработки электричества на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях – электричество само по себе является самой удобной формой энергии.
Как бы это парадоксально не звучало, но идеи практического использования электрического тока одними из первых взяла на вооружение самая консервативная часть общества – флотские офицеры. Понятно, пробиться наверх в этой закрытой касте было сложным делом, трудно было доказать адмиралам, начинавшим юнгами на парусном флоте, необходимость перехода на цельнометаллические корабли с паровыми двигателями, поэтому младшие офицеры всегда делали ставку на нововведения. Именно успех применения брандеров во время русско-турецкой войны в 1770 году, решившими исход сражения в Чесменской бухте, поставил вопрос о защите портов не только береговыми батареями, но и более современными на тот день средствами защиты – минными заграждениями.
Разработка подводных мин различных систем велась с начала 19-го века, наиболее удачными конструкциями стали автономные мины, приводимые в действие электричеством. В 70-х гг. 19-го века немецким физиком Генрихом Герцем было изобретено устройство для электрической детонации якорных мин с глубиной постановки до 40 м. Её модификации знакомы нам по историческим фильмам на военно-морскую тематику – это печально известная «рогатая» мина, в которой свинцовый «рог», содержащий ампулу, наполненную электролитом, сминался при контакте с корпусом судна, в результате чего начинала работать простейшая батарея, энергии которой было достаточно для детонации мины.
Моряки первыми оценили потенциал тогда ещё несовершенных мощных источников света – модификаций свечей Яблочкова, у которых источником света служила электрическая дуга и светящийся раскалённый положительный угольный электрод – для использования в целях сигнализации и освещения поля боя. Использование прожекторов давало подавляющее преимущество стороне, применивших их в ночных сражениях или просто использующих их как средство сигнализации для передачи информации и координации действий морских соединений. А оснащённые мощными прожекторами маяки упрощали навигацию в прибрежных опасных водах.
Не удивительно, что именно флот принял на ура способы беспроводной передачи информации – моряков не смущали большие размеры первых радиостанций, поскольку помещения кораблей позволяли разместить столь совершенные, хотя на тот момент и весьма громоздкие, устройства связи.
Электрические машины помогали упростить заряжание корабельных пушек, а электрические силовые агрегаты поворота орудийных башен повышали маневренность нанесения пушечных ударов. Команды, передаваемые по корабельному телеграфу, повышали оперативность взаимодействия всей команды, что давало немалое преимущество в боевых столкновениях.
Самым ужасающим применением электрического тока в истории флота было использование рейдерских дизель-электрических подлодок класса U Третьим Рейхом. Субмарины «Волчьей стаи» Гитлера потопили много судов транспортного флота союзников – достаточно вспомнить о печальной судьбе конвоя PQ-17.
Британским морякам удалось добыть несколько экземпляров шифровальных машин «Энигма» (Загадка), а британская разведка успешно расшифровала её код. Один из выдающихся ученых, который над этим работал – Алан Тьюринг, известный своим вкладом в основы информатики. Получив доступ к радиодепешам адмирала Дёница, союзный флот и береговая авиация смогли загнать «Волчью стаю» обратно к берегам Норвегии, Германии и Дании, поэтому операции с применением подлодок с 1943 года были ограничены краткосрочными рейдами.
Гитлер планировал оснастить свои подлодки ракетами Фау-2 для атак на восточное побережье США. К счастью, стремительные атаки союзников на Западном и Восточном фронтах не позволили этим планам осуществиться.
Современный флот немыслим без авианосцев и атомных подводных лодок, энергонезависимость которых обеспечивается атомными реакторами, удачно сочетающими в себе технологии 19-го века пара, технологии 20-го века электричества, и атомные технологии 21-го века. Реакторы атомоходов генерируют электрический ток в количестве, достаточном для обеспечения жизнедеятельности целого города.
Помимо этого, моряки вновь обратили своё внимание на электричество и апробируют применение рельсотронов – электрических пушек для стрельбы кинетическими снарядами, имеющими огромную разрушительную силу.
Историческая справка
С появлением надёжных электрохимических источников постоянного тока, разработанных итальянским физиком Алессандро Вольта, целая плеяда замечательных учёных из разных стран занялись исследованием явлений, связанных с электрическим током, и разработкой его практического применения во многих областях науки и техники. Достаточно вспомнить немецкого учёного Георга Ома, сформулировавшего закон протекания тока для элементарной электрической цепи; немецкого физика Густава Роберта Кирхгофа, разработавшего методы расчёта сложных электрических цепей; французского физика Андре Мари Ампера, открывшего закон взаимодействия для постоянных электрических токов. Работы английского физика Джеймса Прескотта Джоуля и российского учёного Эмиля Христиановича Ленца, привели, независимо друг от друга, к открытию закона количественной оценки теплового действия электрического тока.
Дальнейшим развитием исследования свойств электрического тока были работы британского физика Джеймса Кларка Максвелла, заложившего основы современной электродинамики, которые ныне известны как уравнения Максвелла. Также Максвелл разработал электромагнитную теорию света, предсказав многие явления (электромагнитные волны, давление электромагнитного излучения). Позднее немецкий учёный Генрих Рудольф Герц экспериментально подтвердил существование электромагнитных волн; его работы по исследованию отражения, интерференции, дифракции и поляризации электромагнитных волн легли в основу создания радио.
Работы французских физиков Жана-Батиста Био и Феликса Савара, экспериментально открывшими проявления магнетизма при протекании постоянного тока, и замечательного французского математика Пьера-Симона Лапласа, обобщившего их результаты в виде математической закономерности, впервые связали две стороны одного явления, положив начало электромагнетизму. Эстафету от этих учёных принял гениальный британский физик Майкл Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции и положивший начало современной электротехнике.
Огромный вклад в объяснение природы электрического тока внёс нидерландский физик-теоретик Хендрик Антон Лоренц, создавший классическую электронную теорию и получивший выражение для силы, действующей на движущийся заряд со стороны электромагнитного поля.
Электрический ток. Определения
Электрический ток – направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. В силу этого ток определяется как количество зарядов, прошедшее через сечение проводника в единицу времени:
I = q / t где q – заряд в кулонах, t – время в секундах, I – ток в амперах
Другое определение электрического тока связано со свойствами проводников и описывается законом Ома:
I = U/R где U – напряжение в вольтах, R – сопротивление в омах, I – ток в амперах
Электрический ток измеряется в амперах (А) и его десятичных кратных и дольных единицах – наноамперах (миллиардная доля ампера, нА), микроамперах (миллионная доля ампера, мкА), миллиамперах (тысячная доля ампера, мА), килоамперах (тысячах ампер, кА) и мегаамперах (миллионах ампер, МА).
Размерность тока в системе СИ определяется как
[А] = [Кл] / [сек]
Особенности протекания электрического тока в различных средах. Физика явлений
Электрический ток в твердых телах: металлах, полупроводниках и диэлектриках
При рассмотрении вопроса протекания электрического тока надо учитывать наличие различных носителей тока – элементарных зарядов – характерных для данного физического состояния вещества. Само по себе вещество может быть твёрдым, жидким или газообразным. Уникальным примером таких состояний, наблюдаемых в обычных условиях, могут служить состояния дигидрогена монооксида, или, иначе, гидроксида водорода, а попросту – обыкновенной воды. Мы наблюдаем её твердую фазу, доставая кусочки льда из морозильника для охлаждения напитков, основой для большей части которых является вода в жидком состоянии. А при заварке чая или растворимого кофе мы заливаем его кипятком, причём готовность последнего контролируется появлением тумана, состоящего из капелек воды, которая конденсируется в холодном воздухе из газообразного водяного пара, выходящего из носика чайника.
Существует также четвёртое состояние вещества, называемое плазмой, из которой состоят верхние слои звёзд, ионосфера Земли, пламя, электрическая дуга и вещество в люминесцентных лампах. Высокотемпературная плазма с трудом воспроизводится в условиях земных лабораторий, поскольку требует очень высоких температур – более 1 000 000 K.
С точки зрения структуры твёрдые тела подразделяются на кристаллические и аморфные. Кристаллические вещества имеют упорядоченную геометрическую структуру; атомы или молекулы такого вещества образуют своеобразные объёмные или плоские решётки; к кристаллическим материалам относятся металлы, их сплавы и полупроводники. Та же вода в виде снежинок (кристаллов разнообразных не повторяющих форм) прекрасно иллюстрирует представление о кристаллических веществах. Аморфные вещества кристаллической решётки не имеют; такое строение характерно для диэлектриков.
В обычных условиях ток в твёрдых материалах протекает за счёт перемещения свободных электронов, образующихся из валентных электронов атомов. С точки зрения поведения материалов при пропускании через них электрического тока, последние подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Свойства различных материалов, согласно зонной теории проводимости, определяются шириной запрещённой зоны, в которой не могут находиться электроны. Изоляторы имеют самую широкую запрещённую зону, иногда достигающую 15 эВ. При температуре абсолютного нуля у изоляторов и полупроводников электронов в зоне проводимости нет, но при комнатной температуре в ней уже будет некоторое количество электронов, выбитых из валентной зоны за счет тепловой энергии. В проводниках (металлах) зона проводимости и валентная зона перекрываются, поэтому при температуре абсолютного нуля имеется достаточно большое количество электронов – проводников тока, что сохраняется и при более высоких температурах материалов, вплоть до их полного расплавления. Полупроводники имеют небольшие запрещённые зоны, и их способность проводить электрический ток сильно зависит от температуры, радиации и других факторов, а также от наличия примесей.
Отдельным случаем считается протекание электрического тока через так называемые сверхпроводники – материалы, имеющие нулевое сопротивление протеканию тока. Электроны проводимости таких материалов образуют ансамбли частиц, связанные между собой за счёт квантовых эффектов.
Изоляторы, как следует из их названия, крайне плохо проводят электрический ток. Это свойство изоляторов используется для ограничения протекания тока между проводящими поверхностями различных материалов.
Помимо существования токов в проводниках при неизменном магнитном поле, при наличии переменного тока и связанного с ним переменного магнитного поля возникают эффекты, связанные с его изменением или так называемые «вихревые» токи, иначе называемые токами Фуко. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи, которые не текут по определённым путям в проводах, а, замыкаясь в проводнике, образуют вихревые контуры.
Вихревые токи проявляют скин-эффект, сводящийся к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника, что приводит к потерям энергии. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют разделение магнитопроводов переменного тока на отдельные, электрически изолированные, пластины.
Электрический ток в жидкостях (электролитах)
Все жидкости, в той или иной мере, способны проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Такие жидкости называются электролитами. Носителями тока в них являются положительно и отрицательно заряженные ионы – соответственно катионы и анионы, которые существуют в растворе веществ вследствие электролитической диссоциации. Ток в электролитах за счёт перемещения ионов, в отличие от тока за счёт перемещения электронов, характерного для металлов, сопровождается переносом вещества к электродам с образованием вблизи них новых химических соединений или осаждением этих веществ или новых соединений на электродах.
Это явление заложило основу современной электрохимии, дав количественные определения грамм-эквивалентам различных химических веществ, тем самым превратив неорганическую химию в точную науку. Дальнейшее развитие химии электролитов позволило создать однократно заряжаемые и перезаряжаемые источники химического тока (сухие батареи, аккумуляторы и топливные элементы), которые, в свою очередь, дали огромный толчок в развитии техники. Достаточно заглянуть под капот своего автомобиля, чтобы увидеть результаты усилий поколений учёных и инженеров-химиков в виде автомобильного аккумулятора.
Большое количество технологических процессов, основанных на протекании тока в электролитах, позволяет не только придать эффектный вид конечным изделиям (хромирование и никелирование), но и защитить их от коррозии. Процессы электрохимического осаждения и электрохимического травления составляют основу производства современной электроники. Ныне это самые востребованные технологические процессы, число изготавливаемых компонентов по этим технологиям исчисляется десятками миллиардов единиц в год.
Электрический ток в газах
Электрический ток в газах обусловлен наличием в них свободных электронов и ионов. Для газов, в силу их разрежённости, характерна большая длина пробега до столкновения молекул и ионов; из-за этого протекание тока в нормальных условиях через них относительно затруднено. То же самое можно утверждать относительно смесей газов. Природной смесью газов является атмосферный воздух, который в электротехнике считается неплохим изолятором. Это характерно и для других газов и их смесей при обычных физических условиях.
Протекание тока в газах очень сильно зависит от различных физических факторов, как-то: давления, температуры, состава смеси. Помимо этого, действие оказывают различного рода ионизирующие излучения. Так, например, будучи освещёнными ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, или находясь под действием катодных или анодных частиц или частиц, испускаемых радиоактивными веществами, или, наконец, под действием высокой температуры, газы приобретают свойство лучше проводить электрический ток.
Эндотермический процесс образования ионов в результате поглощения энергии электрически нейтральными атомами или молекулами газа называется ионизацией. Получив достаточную энергию, электрон или несколько электронов внешней электронной оболочки, преодолевая потенциальный барьер, покидают атом или молекулу, становясь свободными электронами. Атом или молекула газа становятся при этом положительно заряженными ионами. Свободные электроны могут присоединяться к нейтральным атомам или молекулам, образуя отрицательно заряженные ионы. Положительные ионы могут обратно захватывать свободные электроны при столкновении, становясь при этом опять электрически нейтральными. Этот процесс называется рекомбинацией.
Прохождение тока через газовую среду сопровождается изменением состояния газа, что предопределяет сложный характер зависимости тока от приложенного напряжения и, в общем, подчиняется закону Ома только при малых токах.
Различают несамостоятельный и самостоятельные разряды в газах. При несамостоятельном разряде ток в газе существует только при наличии внешних ионизирующих факторов, при их отсутствии сколь-нибудь значительного тока в газе нет. При самостоятельном разряде ток поддерживается за счёт ударной ионизации нейтральных атомов и молекул при столкновении с ускоренными электрическим полем свободными электронами и ионами даже после снятия внешних ионизирующих воздействий.
Несамостоятельный разряд при малом значении разности потенциалов между анодом и катодом в газе называется тихим разрядом. При повышении напряжения сила тока сначала увеличивается пропорционально напряжению (участок ОА на вольт-амперной характеристике тихого разряда), затем рост тока замедляется (участок кривой АВ). Когда все частицы, возникшие под действием ионизатора, уходят за то же время на катод и на анод, усиления тока с ростом напряжения не происходит (участок графика ВС). При дальнейшем повышении напряжения ток снова возрастает, и тихий разряд переходит в несамостоятельный лавинный разряд. Разновидность несамостоятельного разряда – тлеющий разряд, который создаёт свет в газоразрядных лампах различного цвета и назначения.
Переход несамостоятельного электрического разряда в газе в самостоятельный разряд характеризуется резким увеличением тока (точка Е на кривой вольт-амперной характеристики). Он называется электрическим пробоем газа.
Все вышеперечисленные типы разрядов относятся к установившимся типам разрядов, основные характеристики которых не зависят от времени. Помимо установившихся разрядов, существуют разряды неустановившиеся, возникающие обычно в сильных неоднородных электрических полях, например у заостренных и искривлённых поверхностей проводников и электродов. Различают два типа неустановившихся разрядов: коронный и искровой разряды.
При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, просто он представляет собой повторяющийся процесс поджига несамостоятельного разряда в ограниченном пространстве возле проводников. Примером коронного разряда может служить свечение атмосферного воздуха вблизи высоко поднятых антенн, громоотводов или высоковольтных линий электропередач. Возникновение коронного разряда на линиях электропередач приводит к потерям электроэнергии. В прежние времена это свечение на верхушках мачт было знакомо морякам парусного флота как огоньки святого Эльма. Коронный разряд применяется в лазерных принтерах и электрографических копировальных устройствах, где он формируется коротроном – металлической струной, на которую подано высокое напряжение. Это необходимо для ионизации газа с целью нанесения заряда на фоточувствительный барабан. В данном случае коронный разряд приносит пользу.
Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою и имеет вид прерывистых ярких разветвляющихся, заполненных ионизированным газом нитей-каналов, возникающих и исчезающих, сопровождаемые выделением большого количества теплоты и ярким свечением. Примером естественного искрового разряда может служить молния, где ток может достигать значений в десятки килоампер. Образованию собственно молнии предшествует создание канала проводимости, так называемого нисходящего «тёмного» лидера, образующего совместно с индуцированным восходящим лидером проводящий канал. Молния представляет собой обычно многократный искровой разряд в образованном канале проводимости. Мощный искровой разряд нашёл своё техническое применение также и в компактных фотовспышках, в которых разряд происходит между электродами трубки из кварцевого стекла, наполненной смесью ионизированных благородных газов.
Длительный поддерживаемый пробой газа носит название дугового разряда и применяется в сварочной технике, являющейся краеугольным камнем технологий создания стальных конструкций нашего времени, от небоскрёбов до авианосцев и автомобилей. Он применяется как для сварки, так и для резки металлов; различие в процессах обусловлено силой протекающего тока. При относительно меньших значениях тока происходит сварка металлов, при более высоких значениях тока дугового разряда – идёт резка металла за счёт удаления расплавленного металла из-под электрической дуги различными методами.
Другим применением дугового разряда в газах служат газоразрядные лампы освещения, которые разгоняют тьму на наших улицах, площадях и стадионах (натриевые лампы) или автомобильные галогенные лампы, которые сейчас заменили обычные лампы накаливания в автомобильных фарах.
Электрический ток в вакууме
Вакуум является идеальным диэлектриком, поэтому электрический ток в вакууме возможен только при наличии свободных носителей в виде электронов или ионов, которые генерируются за счёт термо- или фотоэмиссии, или иными методами.
Основным методом получения тока в вакууме за счёт электронов является метод термоэлектронной эмиссии электронов металлами. Вокруг разогретого электрода, называемого катодом, образуется облако из свободных электронов, которые и обеспечивают протекание электрического тока при наличии второго электрода, называемого анодом, при условии наличия между ними соответствующего напряжения требуемой полярности. Такие электровакуумные приборы называются диодами и обладают свойством односторонней проводимости тока, запираясь при обратном напряжении. Это свойство применяется для выпрямления переменного тока, преобразуемого системой из диодов в импульсный ток постоянного направления.
Добавление дополнительного электрода, называемого сеткой, расположенной вблизи катода, позволяет получить усилительный элемент триод, в котором малые изменения напряжения на сетке относительно катода позволяют получить значительные изменения протекающего тока, и, соответственно, значительные изменения напряжения на нагрузке, включённой последовательно с лампой относительно источника питания, что и используется для усиления различных сигналов.
Применение электровакуумных приборов в виде триодов и приборов с большим числом сеток различного назначения (тетродов, пентодов и даже гептодов), произвело революцию в деле генерации и усиления радиочастотных сигналов, и привело к созданию современных систем радио и телевещания.
Исторически первым было развитие именно радиовещания, так как методы преобразования относительно низкочастотных сигналов и их передача, равно как и схемотехника приёмных устройств с усилением и преобразованием радиочастоты и превращением её в акустический сигнал были относительно просты.
При создании телевидения для преобразования оптических сигналов применялись электровакуумные приборы – иконоскопы, где электроны эмитировались за счёт фотоэмиссии от падающего света. Дальнейшее усиление сигнала выполнялось усилителями на электронных лампах. Для обратного преобразования телевизионного сигнала служили кинескопы, дающие изображение за счёт флюоресценции материала экрана под воздействием электронов, разгоняемых до высоких энергий под воздействием ускоряющего напряжения. Синхронизированная система считывания сигналов иконоскопа и система развёртки изображения кинескопа создавали телевизионное изображение. Первые кинескопы были монохромными.
В дальнейшем были созданы системы цветного телевидения, в котором считывающие изображение иконоскопы реагировали только на свой цвет (красный, синий или зелёный). Излучающие элементы кинескопов (цветной люминофор), за счёт протекания тока, вырабатываемого так называемыми «электронными пушками», реагируя на попадание в них ускоренных электронов, излучали свет в определённом диапазоне соответствующей интенсивности. Чтобы лучи от пушек каждого цвета попадали на свой люминофор, использовали специальные экранирующие маски.
Современная аппаратура телевидения и радиовещания выполняется на более прогрессивных элементах с меньшим энергопотреблением – полупроводниках.
Одним из широко распространённых методов получения изображения внутренних органов является метод рентгеноскопии, при котором эмитируемые катодом электроны получают столь значительное ускорение, что при попадании на анод генерируют рентгеновское излучение, способное проникать через мягкие ткани тела человека. Рентгенограммы дают в руки медиков уникальную информацию о повреждениях костей, состоянии зубов и некоторых внутренних органов, выявляя даже такое грозное заболевание, как рак лёгких.
Вообще, электрические токи, сформированные в результате движения электронов в вакууме, имеют широчайшую область применения, к которой относятся все без исключения радиолампы, ускорители заряженных частиц, масс-спектрометры, электронные микроскопы, вакуумные генераторы сверхвысокой частоты, в виде ламп бегущей волны, клистронов и магнетронов. Именно магнетроны, кстати, подогревают или готовят нам пищу в микроволновых печах.
Большое значение в последнее время имеет технология нанесения плёночных покрытий в вакууме, которые играют роль как защитно-декоративного, так и функционального покрытия. В качестве таких покрытий применяются покрытия металлами и их сплавами, и их соединениями с кислородом, азотом и углеродом. Такие покрытия изменяют электрические, оптические, механические, магнитные, коррозионные и каталитические свойства покрываемых поверхностей, либо сочетают сразу несколько свойств.
Сложный химический состав покрытий можно получать только с использованием техники ионного распыления в вакууме, разновидностями которой являются катодное распыление или его промышленная модификация – магнетронное распыление. В конечном итоге именно электрический ток за счёт ионов производит осаждение компонентов на осаждаемую поверхность, придавая ей новые свойства.
Именно таким способом можно получать так называемые ионные реактивные покрытия (плёнки нитридов, карбидов, оксидов металлов), обладающих комплексом экстраординарных механических, теплофизических и оптических свойств (с высокой твёрдостью, износостойкостью, электро- и теплопроводностью, оптической плотностью), которые невозможно получить иными методами.
Электрический ток в биологии и медицине
Знание поведения токов в биологических объектах даёт в руки биологов и медиков мощный метод исследования, диагностики и лечения.
С точки зрения электрохимии все биологические объекты содержат электролиты, вне зависимости от особенностей структуры данного объекта.
При рассмотрении протекания тока через биологические объекты необходимо учитывать их клеточное строение. Существенным элементом клетки является клеточная мембрана – внешняя оболочка, ограждающая клетку от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды за счёт ее избирательной проницаемости для различных веществ. С точки зрения физики, клеточную мембрану можно представить себе в виде параллельного соединения конденсатора и нескольких цепочек из соединенных последовательно источника тока и резистора. Это предопределяет зависимость электропроводности биологического материала от частоты прилагаемого напряжения и формы его колебаний.
Биологическая ткань состоит из клеток собственно органа, межклеточной жидкости (лимфы), кровеносных сосудов и нервных клеток. Последние в ответ на воздействие электрического тока отвечают возбуждением, заставляя сокращаться и расслабляться мышцы и кровеносные сосуды животного. Следует отметить, что протекание тока в биологической ткани носит нелинейный характер.
Классическим примером воздействия электрического тока на биологический объект могут служить опыты итальянского врача, анатома, физиолога и физика Луиджи Гальвани, ставшего одним из основателей электрофизиологии. В его опытах пропускание электрического тока через нервы лапки лягушки приводило к сокращению мышц и подергиванию ножки. В 1791 году в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» было описано сделанное Гальвани знаменитое открытие. Сами явления, открытые Гальвани, долгое время в учебниках и научных статьях назывались «гальванизмом». Этот термин и доныне сохраняется в названии некоторых аппаратов и процессов.
Дальнейшее развитие электрофизиологии тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.
Биологические объекты в ходе своей жизнедеятельности создают не только микротоки, но и большие напряжения и токи. Значительно раньше Гальвани английский анатом Джон Уолш доказал электрическую природу удара ската, а шотландский хирург и анатом Джон Хантер дал точное описание электрического органа этого животного. Исследования Уолша и Хантера были опубликованы в 1773 году.
В современной биологии и медицине применяются различные методы исследования живых организмов, как инвазивные, так и неинвазивные.
Классическим примером инвазивных методов является лабораторная крыса с пучком вживлённых в мозг электродов, бегающая по лабиринтам или решающая другие задачки, поставленные перед ней учёными.
К неинвазивным методам относятся такие, всем знакомые исследования, как снятие энцефалограммы или электрокардиограммы. При этом электроды, считывающие биотоки сердца или мозга, снимают токи прямо с кожи обследуемого. Для улучшения контакта с электродами кожа смачивается физиологическим раствором, который является неплохим проводящим электролитом.
Помимо применения электрического тока при научных исследованиях и техническом контроле состояния различных химических процессов и реакций, одним из самых драматических моментов его применения, известного широкой публике, является запуск «остановившегося» сердца какого-либо героя современного фильма.
Действительно, протекание кратковременного импульса значительного тока лишь в единичных случаях способно запустить остановившееся сердце. Чаще всего происходит восстановление его нормального ритма из состояния хаотичных судорожных сокращений, называемого фибрилляцией сердца. Приборы, применяющиеся для восстановления нормального ритма сокращений сердца, называются дефибрилляторами. Современный автоматический дефибриллятор сам снимает кардиограмму, определяет фибрилляцию желудочков сердца и самостоятельно решает – бить током или не бить – может быть достаточно пропустить через сердце небольшой запускающий импульс. Существует тенденция установления автоматических дефибрилляторов в общественных местах, что может существенно сократить количество смертей из-за неожиданной остановки сердца.
У практикующих врачей скорой помощи не возникает никакого сомнения по поводу применения метода дефибрилляции – обученные быстро определять физическое состояние пациента по кардиограмме, они принимают решение значительно быстрее автоматического дефибриллятора, предназначенного для широкой публики.
Тут же уместно будет упомянуть об искусственных водителях сердечного ритма, иначе называемых кардиостимуляторами. Эти приборы вживляются под кожу или под грудную мышцу человека, и такой аппарат через электроды подаёт на миокард (сердечную мышцу) импульсы тока напряжением около 3 В, стимулируя нормальную работу сердца. Современные электрокардиостимуляторы способны обеспечить бесперебойную работу в течение 6–14 лет.
Характеристики электрического тока, его генерация и применение
Электрический ток характеризуется величиной и формой. По его поведению с течением времени различают постоянный ток (не изменяющийся с течением времени), апериодический ток (произвольно изменяющийся с течением времени) и переменный ток (изменяющийся с течением времени по определённому, как правило, периодическому закону). Иногда для решения различных задач требуется одновременное наличие постоянного и переменного тока. В таком случае говорят о переменном токе с постоянной составляющей.
Исторически первым появился трибоэлектрический генератор тока, который вырабатывал ток за счёт трения шерсти о кусок янтаря. Более совершенные генераторы тока такого типа сейчас называются генераторами Ван де Граафа, по имени изобретателя первого технического решения таких машин.
Как указывалось выше, итальянским физиком Алессандро Вольта был изобретён электрохимический генератор постоянного тока, ставший предшественником сухих батарей, аккумуляторов и топливных элементов, которые мы пользуемся и поныне как удобными источниками тока для разнообразных устройств – от наручных часов и смартфонов до просто автомобильных аккумуляторов и тяговых аккумуляторов электромобилей Tesla.
Помимо этих генераторов постоянного тока, существуют генераторы тока на прямом ядерном распаде изотопов и магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) тока, которые пока имеют ограниченное применение в силу своей маломощности, слабой технологической основы для широкого применения и по другим причинам. Тем не менее, радиоизотопные источники энергии широко применяются там, где нужна полная автономность: в космосе, на глубоководных аппаратах и гидроакустических станциях, на маяках, бакенах, а также на Крайнем Севере, в Арктике и Антарктике.
В электротехнике генераторы тока подразделяются на генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока.
Все эти генераторы основаны на явлении электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году. Фарадей построил первый маломощный униполярный генератор, дающий постоянный ток. Первый генератор переменного тока был предложен анонимным автором под латинскими инициалами Р.М. в письме к Фарадею в 1832 году. После опубликования письма, Фарадей получил благодарственное письмо от того же анонима со схемой усовершенствованного генератора в 1833 году, в котором использовалось дополнительное стальное кольцо (ярмо) для замыкания магнитных потоков сердечников обмоток.
Однако в то время для переменного тока еще не нашлось применения, так как для всех практических применений электричества того времени (минная электротехника, электрохимия, только что зародившаяся электромагнитная телеграфия, первые электродвигатели) требовался постоянный ток. Поэтому в последующем изобретатели направили свои усилия на построение генераторов, дающих постоянный электрический ток, разрабатывая для этих целей разнообразные коммутационные устройства.
Одним из первых генераторов, получившим практическое применение, был магнитоэлектрический генератор российского академика Б. С. Якоби. Этот генератор был принят на вооружение гальванических команд русской армии, использовавших его для воспламенения минных запалов. Улучшенные модификации генератора Якоби до сих пор используются для удалённого приведения в действие минных зарядов, что нашло широкое отображение в военно-исторических фильмах, в которых диверсанты или партизаны подрывают мосты, поезда или другие объекты.
В дальнейшем борьба между генерацией постоянного или переменного тока с переменным успехом велась среди изобретателей и инженеров–практиков, приведшая к апогею противостояния титанов современной электроэнергетики: Томаса Эдисона с компанией Дженерал Электрик с одной стороны, и Николой Тесла с компанией Вестингауз, с другой стороны. Победил мощный капитал, и разработки Тесла в области генерации, передачи, и трансформации переменного электрического тока стали общенациональным достоянием американского общества, что, в немалой степени, позднее способствовало технологическому доминированию США.
Помимо собственно генерации электричества для разнообразных нужд, основанной на преобразовании механического движения в электричество, за счёт обратимости электрических машин появилась возможность обратного преобразования электрического тока в механическое движение, реализуемая электродвигателями постоянного и переменного тока. Пожалуй, это самые распространённые машины современности, включающие в себя стартеры автомобилей и мотоциклов, приводы промышленных станков и разнообразных бытовых устройств. Используя различные модификации подобных устройств, мы стали мастерами на все руки, мы умеем строгать, пилить, сверлить и фрезеровать. А в наших компьютерах, благодаря миниатюрным прецизионным двигателям постоянного тока, крутятся приводы жёстких и оптических дисков.
Кроме привычных электромеханических двигателей, за счёт протекания электрического тока работают ионные двигатели, использующие принцип реактивного движения при выбросе ускоренных ионов вещества, Пока, в основном, они применяются в космическом пространстве на малых спутниках для выведения их на нужные орбиты. А фотонные двигатели 22-го века, которые существуют пока только в проекте и которые понесут наши будущие межзвёздные корабли с субсветовой скоростью, скорее всего, тоже будут работать на электрическом токе.
Для создания электронных элементов и при выращивании кристаллов различного назначения по технологическим причинам требуются сверхстабильные генераторы постоянного тока. Такие прецизионные генераторы постоянного тока на электронных компонентах называются стабилизаторами тока.
Измерение электрического тока
Необходимо отметить, что приборы для измерения тока (микроамперметры, миллиамперметры, амперметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу конструкций и принципам действия – это могут быть приборы постоянного тока, переменного тока низкой частоты и переменного тока высокой частоты.
По принципу действия различают электромеханические, магнитоэлектрические, электромагнитные, магнитодинамические, электродинамические, индукционные, термоэлектрические и электронные приборы. Большинство стрелочных приборов для измерения токов состоит из комбинации подвижной/неподвижной рамки с намотанной катушкой и неподвижного/подвижного магнитов. Вследствие такой конструкции типичный амперметр имеет эквивалентную схему из последовательно соединённых индуктивности и сопротивления, шунтированных ёмкостью. Из-за этого частотная характеристика стрелочных амперметров имеет завал по высоким частотам.
Основой для них является миниатюрный гальванометр, а различные пределы измерения достигаются применением дополнительных шунтов – резисторов с малым сопротивлением, которое на порядки ниже сопротивления измерительного гальванометра. Таким образом, на основе одного прибора могут быть созданы приборы для измерения токов различных диапазонов – микроамперметры, миллиамперметры, амперметры и даже килоамперметры.
Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого тока – он может быть функцией времени и иметь различную форму – быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ радиотехнических цепей и устройств. Различают следующие значения токов:
- мгновенное,
- амплитудное,
- среднее,
- среднеквадратичное (действующее).
Мгновенное значение тока I i – это значение тока в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.
Амплитудное (пиковое) значение тока I m – это наибольшее мгновенное значение тока за период.
Среднее квадратичное (действующее) значение тока I определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений тока.
Все стрелочные амперметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях тока.
Среднее значение (постоянная составляющая) тока – это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.
Разность между максимальным и минимальным значениями тока сигнала называют размахом сигнала.
Сейчас, в основном, для измерения тока используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы – на их экранах отображается не только форма напряжения/тока, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.
Измерение тока с помощью осциллографа
Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению действующего и пикового значения тока синусоидального и треугольного сигналов с использованием генератора сигналов, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).
Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:
Генератор сигналов (FG) нагружен на последовательное соединение мультиметра (MM), сопротивление шунта R s =100 Ом и сопротивление нагрузки R в 1 кОм. Осциллограф OS подключен параллельно сопротивлению шунта R s . Значение сопротивления шунта выбирается из условия R s
Опыт 1
Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 Герц и амплитудой 9 Вольт. Нажмем очень удобную кнопку Auto Set и будем наблюдать на экране сигнал, показанный на рис. 1. Размах сигнала – около пяти больших делений при цене деления 200 мВ. Мультиметр при этом показывает значение тока в 3,1 мА. Осциллограф определяет среднеквадратичное значение напряжения сигнала на измерительном резисторе U=312 мВ. Действующее значение тока через резистор R s определяется по закону Ома:
I RMS = U RMS /R = 0,31 В / 100 Ом = 3,1 мА,
что соответствует показаниям мультиметра (3,10 мА). Отметим, что размах тока через нашу цепь из включенных последовательно двух резисторов и мультиметра равен
I P-P = U P-P /R = 0,89 В / 100 Ом = 8,9 мА
Известно, что пиковое и действующее значения тока и напряжения для синусоидального сигнала отличаются в √2 раз. Если умножить I RMS = 3,1 мА на √2, получим 4,38. Удвоим это значение и мы получим 8,8 мА, что почти соответствует току, измеренному с помощью осциллографа (8,9 мА).
Опыт 2
Уменьшим сигнал от генератора вдвое. Размах изображения на осциллографе уменьшится ровно приблизительно вдвое (464 мВ) и мультиметр покажет приблизительно уменьшенное вдвое значение тока 1,55 мА. Определим показания действующего значения тока на осциллографе:
I RMS = U RMS /R = 0,152 В / 100 Ом = 1,52 мА,
что приблизительно соответствует показаниям мультиметра (1,55 мА).
Опыт 3
Увеличим частоту генератора до 10 кГц. При этом изображение на осциллографе изменится, но размах сигнала останется прежним, а показания мультиметра уменьшатся – сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра.
Опыт 4
Вернёмся к исходной частоте 60 Герц и напряжению 9 В генератора сигналов, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением тока, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее значение тока сигнала. Осциллограф также показывает уменьшение среднеквадратичного значения напряжения, измеренного на резисторе R s =100 Ом.
Техника безопасности при измерении тока и напряжения
Самодельный пьедестал-стойка с полнофункциональным телесуфлёром и мониторами для домашней видеостудии
- Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния при измерении токов даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:
- Не проводить измерения токов, требующих определённых профессиональных навыков (при напряжении свыше 1000 В).
- Не производить измерения токов в труднодоступных местах или на высоте.
- При измерениях в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
- Пользоваться исправным измерительным инструментом.
- В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
- Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
- Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.
Выбираем в магазине две вещи, которые должны использоваться «в тандеме», например, утюг и розетку, и внезапно сталкиваемся с проблемой – «электропараметры» на маркировке указаны в разных единицах.
Как же подобрать подходящие друг к другу приборы и устройства? Как амперы перевести в ватты?
Смежные, но разные
Сразу надо сказать, что прямого перевода единиц сделать нельзя, поскольку обозначают они разные величины.
Ватт – указывает на мощность, т.е. скорость, с которой потребляется энергия.
Ампер – единица силы, говорящая о скорости прохождения тока через конкретное сечение.
Чтобы электрические системы работали безотказно, можно рассчитать соотношение амперов и ваттов при определенном напряжении в электросети. Последнее – измеряется в вольтах и может быть:
- фиксированным;
- постоянным;
- переменным.
С учетом этого и производится сопоставление показателей.
«Фиксированный» перевод
Зная, помимо величин мощности и силы, еще и показатель напряжения, перевести амперы в ватты можно по следующей формуле:
При этом P – это мощность в ваттах, I – сила тока в амперах, U – напряжение в вольтах.
Онлайн калькулятор
Для того, чтобы постоянно быть «в теме» можно составить для себя «ампер-ватт»-таблицу с наиболее часто встречаемыми параметрами (1А, 6А, 9А и т.п.).
Такой «график соотношений» будет достоверным для сетей с фиксированным и постоянным напряжением.
«Переменные нюансы»
Для расчета при переменном напряжении в формулу включается еще одно значение – коэффициент мощности (КМ). Теперь она выглядит так:
Сделать процесс перевода единиц измерения более быстрым и простым поможет такое доступное средство, как онлайн-калькулятор «ампер в ватты». Не забывайте, что если надо ввести в графу дробное число, производится это через точку, а не через запятую.
Таким образом, на вопрос «1 ватт – сколько ампер?», с помощью калькулятора можно дать ответ – 0,0045. Но он будет справедливым только для стандартного напряжения в 220в.
Используя представленные в интернете калькуляторы и таблицы, вы сможете не мучиться над формулами, а легко сопоставить разные единицы измерения.
Это поможет подобрать автоматические выключатели на разную нагрузку и не тревожиться за свои бытовые приборы и состояние электропроводки.
Ампер – ватт таблица:
6 | 12 | 24 | 48 | 64 | 110 | 220 | 380 | Вольт | |
5 Ватт | 0,83 | 0,42 | 0,21 | 0,10 | 0,08 | 0,05 | 0,02 | 0,01 | Ампер |
6 Ватт | 1 | 0,5 | 0,25 | 0,13 | 0,09 | 0,05 | 0,03 | 0,02 | Ампер |
7 Ватт | 1,17 | 0,58 | 0,29 | 0,15 | 0,11 | 0,06 | 0,03 | 0,02 | Ампер |
8 Ватт | 1,33 | 0,67 | 0,33 | 0,17 | 0,13 | 0,07 | 0,04 | 0,02 | Ампер |
9 Ватт | 1,5 | 0,75 | 0,38 | 0,19 | 0,14 | 0,08 | 0,04 | 0,02 | Ампер |
10 Ватт | 1,67 | 0,83 | 0,42 | 0,21 | 0,16 | 0,09 | 0,05 | 0,03 | Ампер |
20 Ватт | 3,33 | 1,67 | 0,83 | 0,42 | 0,31 | 0,18 | 0,09 | 0,05 | Ампер |
30 Ватт | 5,00 | 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,47 | 0,27 | 0,14 | 0,03 | Ампер |
40 Ватт | 6,67 | 3,33 | 1,67 | 0,83 | 0,63 | 0,36 | 0,13 | 0,11 | Ампер |
50 Ватт | 8,33 | 4,17 | 2,03 | 1,04 | 0,78 | 0,45 | 0,23 | 0,13 | Ампер |
60 Ватт | 10,00 | 5 | 2,50 | 1,25 | 0,94 | 0,55 | 0,27 | 0,16 | Ампер |
70 Ватт | 11,67 | 5,83 | 2,92 | 1,46 | 1,09 | 0,64 | 0,32 | 0,18 | Ампер |
80 Ватт | 13,33 | 6,67 | 3,33 | 1,67 | 1,25 | 0,73 | 0,36 | 0,21 | Ампер |
90 Ватт | 15,00 | 7,50 | 3,75 | 1,88 | 1,41 | 0,82 | 0,41 | 0,24 | Ампер |
100 Ватт | 16,67 | 3,33 | 4,17 | 2,08 | 1,56 | ,091 | 0,45 | 0,26 | Ампер |
200 Ватт | 33,33 | 16,67 | 8,33 | 4,17 | 3,13 | 1,32 | 0,91 | 0,53 | Ампер |
300 Ватт | 50,00 | 25,00 | 12,50 | 6,25 | 4,69 | 2,73 | 1,36 | 0,79 | Ампер |
400 Ватт | 66,67 | 33,33 | 16,7 | 8,33 | 6,25 | 3,64 | 1,82 | 1,05 | Ампер |
500 Ватт | 83,33 | 41,67 | 20,83 | 10,4 | 7,81 | 4,55 | 2,27 | 1,32 | Ампер |
600 Ватт | 100,00 | 50,00 | 25,00 | 12,50 | 9,38 | 5,45 | 2,73 | 1,58 | Ампер |
700 Ватт | 116,67 | 58,33 | 29,17 | 14,58 | 10,94 | 6,36 | 3,18 | 1,84 | Ампер |
800 Ватт | 133,33 | 66,67 | 33,33 | 16,67 | 12,50 | 7,27 | 3,64 | 2,11 | Ампер |
900 Ватт | 150,00 | 75,00 | 37,50 | 13,75 | 14,06 | 8,18 | 4,09 | 2,37 | Ампер |
1000 Ватт | 166,67 | 83,33 | 41,67 | 20,33 | 15,63 | 9,09 | 4,55 | 2,63 | Ампер |
1100 Ватт | 183,33 | 91,67 | 45,83 | 22,92 | 17,19 | 10,00 | 5,00 | 2,89 | Ампер |
1200 Ватт | 200 | 100,00 | 50,00 | 25,00 | 78,75 | 10,91 | 5,45 | 3,16 | Ампер |
1300 Ватт | 216,67 | 108,33 | 54,2 | 27,08 | 20,31 | 11,82 | 5,91 | 3,42 | Ампер |
1400 Ватт | 233 | 116,67 | 58,33 | 29,17 | 21,88 | 12,73 | 6,36 | 3,68 | Ампер |
1500 Ватт | 250,00 | 125,00 | 62,50 | 31,25 | 23,44 | 13,64 | 6,82 | 3,95 | Ампер |
час – это… Что такое Ампер-час?
Ампер-час (А·ч) — внесистемная единица измерения электрического заряда, используемая главным образом для характеризации ёмкости аккумуляторов.
Исходя из физического смысла, 1 ампер-час — это электрический заряд, который проходит через поперечное сечение проводника в течение одного часа при наличии в нём тока силой в 1 ампер.
Заряженный аккумулятор с заявленной ёмкостью в 1 А·ч теоретически способен обеспечить силу тока 1 ампер в течение одного часа (или, например, 0,1 А в течение 10 часов, или 10 А в течение 0,1 часа). На практике слишком большой ток разряда аккумулятора приводит к менее эффективной отдаче электроэнергии, что нелинейно уменьшает время его работы с таким током и может приводить к перегреву.
На практике же емкость аккумуляторов приводят исходя из 20-часового[источник не указан 186 дней] цикла разряда до конечного напряжения. Для автомобильных аккумуляторов оно составляет 10,8 В[источник не указан 186 дней]. Например, надпись на маркировке аккумулятора «55 А·ч» означает, что он способен выдавать ток 2,75 ампер на протяжении 20 часов, и при этом напряжение на клеммах не опустится ниже 10,8 В.
Часто также применяется производная единица миллиампер-час (мА·ч), которая используется обычно для обозначения ёмкости небольших аккумуляторов.
Величину в ампер-часах можно перевести в системную единицу измерения заряда — кулон. Поскольку 1 Кл/c равен 1 А, то, переведя часы в секунды, получаем, что один ампер-час будет равен 3600 Кл.
Перевод в ватт-часы
Часто производители аккумуляторов указывают в технических характеристиках только запасаемый заряд в мА·ч (mAh), другие — только запасаемую энергию в Вт·ч (Wh). Обе характеристики могут называть словом «ёмкость». Вычислить запасаемую энергию по запасаемому заряду в общем случае непросто: требуется интегрирование мгновенной мощности, выдаваемой аккумулятором за всё время его разряда. Если большая точность не нужна, можно вместо интегрирования воспользоваться средними значениями напряжения и потребляемого тока и воспользоваться формулой:
1 Вт = 1 В · 1 А.Тогда запасаемая энергия приблизительно равна произведению запасаемого заряда на среднее напряжение:
E = q · U.Пример
В технических спецификациях устройства указано, что мощность аккумулятора равна 5600 мА·ч, напряжение работы равно 15 В. Тогда мощность в ватт-часах равна (5600/1000)·15 = 84 Вт·ч.
См. также
Литература
- Г. Д. Бурдун, В. А. Базакуца. Единицы физических величин. Справочник — Харьков: Вища школа, 1984
Сколько вольт / ватт выделяет автомобильный аккумулятор?
Если вы не укажете марку и модель вашего аккумулятора, вам не удастся дать вам конкретную информацию. Тем не менее, большая часть информации должна быть напечатана на этикетке, и вы также можете перейти на веб-сайт производителя батареи и посмотреть фактические характеристики.
Большинство автомобильных аккумуляторов имеют напряжение «12 В» (не совсем точное, а также зависит от оставшегося заряда и потребляемого тока), но существует множество систем, поэтому на самом деле нет общего ответа.
Кроме того, даже если мы решим сказать «12 В – безопасная ставка» для напряжения, общая емкость, максимальный ток, резервная емкость, CCA, способность батареи работать в холодных условиях и т. Д. Могут сильно различаться.
Итак, вам нужно найти аккумулятор на сайте MFR или проверить этикетку. Вот некоторые типичные характеристики (а также определения, взятые здесь ):
LostPecti
- Cranking Amps (CA) – рейтинг, используемый для определения способности аккумулятора запускать двигатель в условиях умеренной температуры. BCI определяет это как «разрядную нагрузку в амперах, которую новая полностью заряженная батарея при 32ºF (0ºC) может непрерывно выдавать в течение 30 секунд, поддерживая напряжение на клеммах равным или более 1,20 вольт на элемент». Этот искусственно высокий рейтинг не следует путать с CCA, который проводится при температуре 0ºF (-17,8ºC).
- Усилители холодного пуска (CCA) – рейтинг, используемый для определения способности аккумулятора запускать двигатель в условиях низких температур. BCI определяет его как «количество ампер, которое свинцово-кислотная батарея при 0ºF (-17,8ºC) может выдавать в течение 30 секунд и поддерживать минимум 1,2 В на элемент (7,2 В для 12-вольтной свинцово-кислотной батареи).
- Номинальное напряжение – номинальное напряжение батареи
- Напряжение замкнутой цепи (CCV) – напряжение батареи, когда элемент или батарея находятся под определенной разрядной нагрузкой и интервалом времени. Смотрите также напряжение разомкнутой цепи.
- Резервная емкость (RC) – BCI определяет это как «количество минут, в течение которых новая полностью заряженная батарея при 80ºF (27ºC) может разряжаться при 25 ампер и поддерживать напряжение, равное или превышающее 1,75 В на элемент» (т. Е. 10,5 вольт для 12-вольтовой батареи). Этот рейтинг представляет время, в течение которого аккумулятор будет продолжать работать с необходимыми аксессуарами в случае сбоя системы зарядки.
- Емкость – способность полностью заряженной батареи подавать определенное количество электроэнергии (AH) с заданной скоростью (в амперах) в течение определенного периода времени (часов).
- Номинальная емкость (затопленная) – CCA, RC или ампер-часы, которые батарея может выдавать с заданной скоростью разряда, конечного напряжения и температуры. Эти рейтинги часто отображаются на внешней стороне батареи
Спасибо за список информации. Извините, это не было определенно, у меня действительно не было определенной батареи в памяти. Но вы помогли мне понять и сузить его, когда я найду конкретную батарею
Джейсон С
@LostPecti Когда вы покупаете новый, минимальные требования для движения вашего автомобиля следующие: номинальное напряжение должно соответствовать вашей системе (обычно 12 В для легковых автомобилей), CCA должно превышать требуемый пусковой ток вашего транспортного средства, и физически он должен соответствовать Ваш аккумуляторный лоток. Все остальное в значительной степени зависит от ваших потребностей (аксессуаров, схемы использования и т. Д.) И того, сколько вы хотите потратить. Многие веб-сайты MFR и магазины аккумуляторов имеют списки совместимости для транспортных средств, которые стоит проверить.
Сколько вольт составляет 100 Вт?
Вопрос «Сколько вольт составляет 100 Вт?» не имеет смысла. Этот ответ объясняет, почему и пытается ответить на лежащий в основе вопрос. Вольт — это единица электрического давления в основных единицах джоулей на кулон. Ватт, с другой стороны, является единицей передачи мощности в основных единицах джоулей в секунду. Оба блока не конвертируются между собой без какого-либо другого фактора.
Этот коэффициент является текущим или амперами в основных единицах кулонов в секунду. Умножение вольт (джоулей на кулон) и ампер (кулонов в секунду), и вы получаете ватты (джоулей в секунду). Таким образом, при токе 10 ампер напряжение 10 вольт рассеивает 100 Вт. При 5 амперах требуется 20 вольт для рассеивания 100 Вт. При 1 ампер требуется 100 вольт для рассеивания 100 Вт.
Сколько ватт двенадцать вольт?
Эти два не связаны. Напряжение — это показатель электрического потенциала, а ватт — показатель работы, выполняемой электрическим устройством.
Мощность равна вольтам раз ампер. Поэтому вам нужно взглянуть на ваш предохранитель, например. 3 ампера и вычислить: 12 вольт раз 3 ампера равна 36 Вт.
Сколько вольт находится в ватте?
В ватте есть нулевое напряжение. Watts — это продукт усилителей x вольт. Без указания напряжения и силы тока мощность устройства не может быть рассчитана.
Сколько вольт в ватт?
Это зависит от того, сколько амп (ток) применяется к напряжению. Вт = Вольт x Ампер. например 12 вольт при 5 амперах = 60 Вт
Сколько ватт находится в 120 вольтах?
Мощность равна вольтам раз ампер. Поэтому вам нужно взглянуть на ваш предохранитель, например. 30 ампер и вычислить: 120 вольт раз 30 ампер составляет 3600 Вт.
Прокрутите вниз до соответствующих ссылок и посмотрите «Калькулятор»
Сколько вольт находится в 1 ватт?
Напряжение, доставляющее 1 ватт, зависит от количества ампер. Мы используем ватты для измерения мощности (P), а усилители (I) раз вольт (E) равны ваттам. Мы иногда видим уравнение P = I x E, написанное для выражения этого отношения. Давайте рассмотрим несколько примеров.
Если у нас есть 1 ампер раз 1 вольт, мы получим 1 ватт. Но 1/2 ампер раз 2 вольта также равняется 1 Вт. Аналогично, 10 ампер раз 0,1 вольт составляет 1 ватт. Или 0,001 ампера раз 1000 вольт (1 миллиграмм раз 1 киловольт) равно 1 Вт.
Как вы можете видеть, это сочетание напряжения и тока, которое дает нам мощность (мощность), и любое напряжение, которое вы можете себе представить, можно использовать, чтобы получить один ватт мощности, когда у вас есть правильный ток (сила тока).
Сколько вольт находится в 1 ватт?
Вопрос не имеет смысла. Watts — это продукт вольт и усилителей, поэтому вы можете иметь 1 В с током 1 ампер = 1 ватт или 10 В и ток 0,1 ампер = 1 Вт или 100 В и ток 0,01 ампер = 1 ватт и т. Д. ((( (
Сколько ватт в 230 вольт?
, что зависит от того, сколько силы тока текут.
Если есть 1 ампер: вы получаете мощность 1 ампер раз 230 вольт, равную 230 Вт.
Сколько 100-ваттных лампочек может содержать ручку 110-вольтовой цепи?
Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно знать, сколько ампер может подключить схема, подключенная к лампочке. Для домашних приложений с 15-амперной цепью и без каких-либо других нагрузок вы получаете: Power = Current * voltage, Подставляя известную информацию: мощность = 15 ампер * 110 вольт, что составляет 1650 Вт общей емкости. У вас есть 100-ваттные лампы, так что: 1650/100 = 16,5 луковицы Если ваша схема отличается от 15 ампер, или если есть дополнительные нагрузки на цепь, вы должны соответственно отрегулировать текущую или общую мощность
Сколько ватт находится в 240 вольтах?
Зависит от того, сколько тока. Ток умножается на напряжение = мощность. Так что если бы у вас было 240-ваттное устройство, использующее 240 В, ток был бы 1 ампер. Устройство мощностью 960 Вт должно составлять 4 ампера.
240 вольт ac 100 ma равно количеству ватт?
Привет, формула, используемая для расчета, равна P = U x I. где: P = Watt (W) U = напряжение (V) I = ток (A) Для расчета третьего требуется 2 единицы. Вольт x ток равен Watt 240 В x 0,1 A (равно 100 мА) = 24 Вт Ответ Уравнение для (истинной) мощности в цепи переменного тока: P = (UI) x коэффициент мощности Итак, вам нужно знать коэффициент мощности нагрузки, чтобы вычислить мощность. С помощью информации, которую вы предоставляете, вы можете рассчитать только кажущуюся мощность, выраженную в ампер-вольтах, которая является продуктом напряжения питания и тока нагрузки, используя цифры, которые вы поставляете, это будет 24 В. A.
Сколько ватт находится в вольтах?
Есть нулевые ватты в вольт. Чтобы получить ватты, необходим ток. W = A x V.
Сколько вольт 65 ватт?
Watts = amp x volts. Как вы видите по формуле у вас отсутствуют параметры. Вам нужно число для напряжения или вам нужен ток, чтобы дать вам напряжение.
24 Вольта 5 Ампер 120 Ватт и 1 Ампер в подарок
Так как я давно работаю с разными блоками питания, то часто получается определить качество блока питания уже ‘по фотографии’. Так получилось и в этот раз, заказал на тест пару блоков, как мне показалось, неплохих. Пока интуиция оказалась на моей стороне, подробнее как всегда под катом 🙂Вообще меня часто спрашивают- а этот блок питания хороший или нет? На что я не менее часто отвечаю – на вид хороший, но пока не протестирую, точно не скажу. Практика показывает, что внешний вид может быть довольно обманчивым.
Кроме внешнего вида большое значение имеет цена, дешевый БП хорошим быть не может, но это не значит, что дорогой не может быть плохим. Вот и проверим.
Обзор постараюсь сделать коротким, но дать при этом максимум информации.
Для начала немного об упаковке. Скажу коротко – она есть 🙂
На самом деле наличие картонной упаковки скорее необходимо бескорпусным блокам питания, БП в кожухе повредить гораздо тяжелее, но тем не менее наличие упаковки всегда плюс, если не защитит, так хоть детали не потеряются 🙂
Никакой инструкции к блоку питания в комплекте не идет.
Как я писал в начале. блок питания в железном перфорированном корпусе. Дизайн вполне стандартный, алюминиевое шасси, которое служит теплоотводом и перфорированный кожух.Охлаждение пассивное так как мощность относительно небольшая. Активное охлаждение начинается от мощностей 240-300 Ватт.
Сбоку присутствует наклейка с указанием характеристик блока питания.Правда я не совсем понял про 110/220, так как блок питания не имеет переключателя напряжения и рассчитан только на 220, хотя судя по схемотехнике вообще должен работать в полном диапазоне 85-240, но будем считать что он на 220.
Технические характеристики:
Входное напряжение – 220 Вольт +/-15%
Выходное напряжение – 24 Вольта
Максимальный ток нагрузки – 5 Ампер
Размеры, для такой мощности, не очень большие и составляют:Длина – 143мм
Ширина – 58мм
Высота – 41мм
На торцах блока питания расположены винтовые клеммники:1. Для подключения входа питания и заземления
2. Для подключения выхода 24 Вольта, также с этой стороны расположен светодиод индикации наличия напряжения на выходе и подстроечный резистор для регулировки выходного напряжения.
Видно что производитель решил использовать такой же клеммник как на выходе, но вывел на него два минусовых контакта и один плюсовой.
Снимается кожух не совсем удобно, откручивается два винта по бокам, а вот с защелками пришлось немного помучатся, первую пришлось отгибать при помощи плоской отвертки. Теперь о некоторых особенностях блока питания, хороших и не очень.Для начала сетевой фильтр, он есть, причем не только есть, а почти правильный сетевой фильтр. Присутствует и синфазный дроссель (причем явно на приличный ток), два помехоподавляющих Х конденсатора, два Y конденсатора. Нет только терморезистора, ограничивающего пусковой ток.
Диодный мост применен GBU6D, что поставило меня в тупик. Судя по даташиту он на 6 Ампер и 140-200 Вольт, но при этом отлично прошел все тесты, хотя в сети было 240-245 Вольт (у нас часто ночью такое напряжение), пережил штук 30 включений (специально проверял). Такое чувство, что диодный мост все таки на нормальные 600-800 Вольт, просто напечатали другую маркировку (типа как процессоры с разными частотами, но одним кристаллом). Мало того, часто более ширпотребные 600-800 Вольт имеют даже меньшую цену.
Иногда мне кажется, что китайские инженеры читают наши форумы 🙂По входу стоит 2 конденсатора по 82мкФ, что дает в сумме 164мкФ. Для заявленной мощности в 120 Ватт это более чем с запасом.
Транзистор и выходной диод прижаты к корпусу через алюминиевую пластину, прижаты стандартно небольшой металлической пластиной.Здесь также есть небольшое замечание, если по входу стоят Y1 конденсаторы, то почему межобмоточный поставили обычный? Причем я часто наблюдаю такое, ведь цена этому конденсатору – копейки.
Выходные конденсаторы поставили так же довольно большой емкости, 2 штуки 2200х35 Вольт.Странно то, что конденсаторы имеют разные размеры, но одинаковые емкость/напряжение, фирма производитель также отличается.
Не забыли и о ложке дегтя, вместо выходного помехоподавляющего дросселя стоит ‘специально обученная’ перемычка. Данная экономия выглядит несколько странно на фоне нормального сетевого фильтра. Первое включение, напряжение на выходе 23.78 Вольта.Проверка диапазона регулировки выходного напряжения:
Минимальное – 20.71, максимальное – 29.79.
В конце я выставил в итоге заявленные 24 Вольта.
Копнем глубже 🙂Отвинчиваем винт, которым прижимаются транзистор и диод, он находится под наклейкой с указанием характеристик.
Транзистор и диод прижаты к радиатору через теплопроводящую резину и при этом промазаны теплопроводящей пастой.
На плате присутствует маркировка, WJXPS-P1210B6 и дата разработки платы – 2013 год 25 сентября.Первая маркировка указывает, что видимо изначально плата разрабатывалась для блока питания 12 Вольт 10 Ампер, т.е. те же 120 Ватт, и уже потом выпустили вариант 24 Вольта 5 Ампер на базе той же платы (меняется трансформатор и несколько компонентов).
БП на 24 Вольта обычно имеет немного выше КПД и если версия на 12 Вольт была рассчитана правильно, то вот мы и получили наш ‘подарочный’ 1 Ампер.
Немного подробнее о компонентах.1. Помехоподавляющие конденсаторы Y1
2. В качестве ШИМ контроллера применен OB2269CP от известного производителя LITEON.
3. Высоковольтный транзистор фирмы Infineon 20N60C3, причем в корпусе ТО-247.
4. Выходная диодная сборка BYQ28E-200, это сборка из двух 10 Ампер 200 Вольт UltraFast диодов.
Обычно на выходе ставят диоды Шоттки, но в данном случае применение сборки из просто быстрых диодов вполне оправданно, так как на больших напряжениях диоды Шоттки теряют часть своих ключевых преимуществ – малое падение напряжения. 200 Вольт здесь более чем с запасом.
К плате претензий не было, в необходимых местах присутствуют прорезы для защиты от пробоя по текстолиту. Дорожки, по которым течет большой ток, пролужены. Пайка среднего качества. Все пропаяно, но обрезка выводов не очень аккуратная. Измерение емкости конденсаторов показало соответствие тому, что написано, и это не может не радовать 🙂 А вот на измерении ESR выходных конденсаторов мой прибор спасовал, выдав нереальные 0 Ом, почему так, не знаю, раньше такого не видел. По плате была составлена ее принципиальная схема, позиционные обозначения элементов старался соблюдать, но не уверен что все корректно, так как не везде на плате было это видно. Ладно, с обзором внутренностей закончили, перейдем к обязательному тестированию.Стенд для тестирования стандартный, электронная нагрузка, осциллограф, мультиметр, бесконтактный термометр, ручка и бумажка.
Методика такая же как и в прошлых обзорах:
Включение, нагрузка током 1 Ампер, прогрев 20 минут, измерение температур основных элементов, повышение тока на одну ступень.
1. Холостой ход, напряжение 23.98 Вольта, пульсации 100мВ2. Ток нагрузки 1 Ампер, напряжение 23.93 Вольта, пульсации 0,3 Вольта
1. Ток нагрузки 2 Ампера, напряжение 23.77 Вольта, пульсации 0,6 Вольта. это довольно много.2. Ток нагрузки 3 Ампера, напряжение 23.62 Вольта, пульсации 0.6 Вольта.
1. Ток нагрузки 4 Ампера, напряжение 23.5 Вольта, полный размах пульсаций 0,8 Вольта2. Ток нагрузки 5 Ампер, напряжение просело до 23.43, но пока в пределах нормы, пульсации как ни странно меньше, 0.6 Вольта. Но в кадр попали пульсации только в верхнюю сторону.
Теперь о ‘подарочном’ Ампере 🙂Так как в плане нагрева блок питания вел себя отлично, то я решил продолжить тест.
1. Ток нагрузки 6 Ампер, напряжение 23.5 Вольта, пульсации 0.8 Вольта.
2. я решил попробовать немного доработать блок питания, установив отсутствующий дроссель и три керамических конденсатора по 0.22мкФ, один до дросселя, два после.
Как говорится – разница видна невооруженным (ну почти) глазом, пульсации упали в два раза и стали гораздо реже.
В доработке я использовал не совсем подходящий дроссель, он имеет малую индуктивность и рассчитан на большой ток. В блок питания вполне влезет дроссель с индуктивностью раз в 5 больше, что еще больше снизит уровень пульсаций.Также я разобрался с просадкой напряжения под нагрузкой. Сначала я думал что блок питания ‘не тянет’, хотя для БП имеющего обратную связь с выхода это несколько странно. Охлаждая поочередно компоненты цепи детектирования напряжения я определил, что проблема кроется в уходе номинала у резистора R2. Нагрев уменьшает выходное напряжение. Если заменить R2 на точный, то проблема полностью уйдет. Греется резистор от трансформатора, можно даже просто вынести резистор подальше, но лучше заменить.
Ну и полученные мною температурные режимы.Корпус в конце эксперимента достиг температуры в 70 градусов в районе силовых элементов.
Стоит сказать, что охлаждение в тесте было не очень хорошее, лето (кондиционер я не включал), блок лежал на столе, который является плохим теплоотводом и затрудняет охлаждение нижней части БП.
Последние цифры фактически получены после двухчасового ступенчатого прогрева.
Резюме.Плюсы
Наличие упаковки
Номиналы элементов подобраны с запасом (кроме вопроса о входном диодном мосте)
Нагрев позволяет использовать данный БП даже при токе нагрузки до 6 Ампер
Нормальный сетевой фильтр на входе.
Аккуратная и качественная конструкция.
Наличие возможности подстройки выходного напряжения в больших пределах
Минусы
Большой уровень пульсаций (по крайней мере без доработки)
Низкая термостабильность резисторов делителя обратной связи.
Межобмоточный конденсатор неправильного типа
Непонятная ситуация с входным диодным мостом.
Мое мнение. Впечатление о блоке питания создалось очень двоякое, с одной стороны хороший блок питания, с большим запасом по току, с нормальными номиналами конденсаторов, но при этом требующий доработки. Доработка копеечная и несложная, но она желательна, с ней характеристики БП становятся гораздо лучше, зачем так экономить?
Вторая непонятная ситуация, с входным диодным мостом, но я все таки склонен считать, что диодный мост стоит нормальный, но неправильно промаркирован. Как я выше писал, часто диоды и мосты на напряжение 600-800 Вольт стоят даже дешевле их низковольтных аналогов, кроме того БП прошел все тесты на ура даже при превышенном сетевом напряжении.
Сегодня позже попробую проверить свою теорию, сгорит, так сгорит.
Рекомендовать или нет, тяжело сказать. Для тех кто умеет держать в руках паяльник, это способ получить хороший блок питания. Либо для тех, кому не важен уровень пульсаций и снижение напряжения (можно изначально выставить 24.25-24.3 и будет лучше). Для остальных, не знаю, решать вам, я постарался дать всю необходимую информацию.
Как выбрать зарядку для телефона или планшета, советы по выбору и отзывы
Зарядное устройство (ЗУ) – передает аккумуляторам гаджетов энергию от внешних источников и тем самым обеспечивает длительную и бесперебойную работу телефонов, планшетов, ноутбуков, электронных книг, mp3 плееров и другой техники.
Все гаджеты обычно комплектуются «родными» ЗУ. Однако в процессе эксплуатации возникает необходимость в дополнительных ЗУ. Еще одним фактором в пользу таких устройств является тот факт, что большинство современных девайсов не предполагают замену одного аккумулятора на другой (за исключением фотоаппаратов).
- Сетевое ЗУ
- Беспроводное ЗУ
- Автомобильное ЗУ
Назначение
Устройства для зарядки исключительно телефона или планшета имеют один USB-выход для подключения соответствующей техники. Главное отличие этих ЗУ в силе выходного тока, которая измеряется в амперах (А).
У ЗУ для телефонов этот параметр не превышает 1 А, чего достаточно для подзарядки большинства мелких гаджетов. У ЗУ для планшетов сила выходного тока составляет 2.1 А. Более дорогое универсальное ЗУ обычно имеет два USB-выхода для разных устройств.
Важно: максимальный ток в 2.1 А выделяется только в случае подключения одного девайса. Если заряжаются одновременно два устройства, то ЗУ будет «отдавать» ток по 1 А. Если заряжать технику, рассчитанную на 2.1 А с помощью ЗУ 1 А, то она будет заряжаться дольше.
По типу ЗУ делятся на стационарные, универсальные, беспроводные, автомобильные, Power Bank (аккумулятор), Power Bank (солнечная батарея), ручные и батарейные (обычная батарейка).
Стационарное (сетевое; СЗУ)
СЗУ заряжает гаджет от электросети (220 В). Оно может быть «родным» для определенных моделей или просто адаптером для подключения USB-разъема в электросеть. СЗУ стоит сравнительно недорого и не имеет ограничений по ресурсу энергии, но зависит от наличия сети.
Автомобильное (АЗУ)
АЗУ заряжает гаджет от бортовой сети автомобиля и подключается к прикуривателю. Выполняется в виде кабеля или адаптера часто цилиндрической формы с USB-разъемами для девайсов. Это ЗУ можно использовать только в автомобиле. АЗУ отлично подойдет людям, которые постоянно находятся за рулем.
Универсальное
Это ЗУ представляет собой USB-кабель, который одним концом подключается (через USB-порт) к компьютеру, ноутбуку, автомобильному ЗУ, а другим (через разъемы) – подсоединяется к планшету/телефону. Стоит такое устройство недорого, но его функциональность ограничена наличием или отсутствием указанных приборов под рукой.
При использовании универсального ЗУ, необходимо учитывать параметр входного тока – тока в устройствах, от которых и заряжается девайс. Этот параметр влияет на скорость заряда аккумулятора подключенного устройства. Но не все источники питания обеспечивают большую силу тока. К примеру, USB-порт ПК имеет входной ток 500 мА.
Беспроводное
Такое ЗУ работает на основе принципа магнитной индукции и передает энергию напрямую телефону/планшету без подключения кабеля. Оно выполняется в виде платформы, на которую кладется гаджет. Сама беспроводная зарядная панель с помощью кабеля подключается к сети либо другому девайсу (компьютер, ноутбук) через USB-порт.
Беспроводное ЗУ отличается простотой применения, безопасностью (нет контакта с электричеством) и возможностью применения в сложных условиях. Однако длительная зарядка, при которой телефон/планшет нельзя полноценно использовать и очень высокая цена ставят под сомнение эти преимущества. К тому же, такие устройства подойдут не к каждому телефону.
Большинство беспроводных ЗУ являются универсальными, то есть, подходят к моделям разных марок. Встречаются и беспроводные автомобильные ЗУ.
Автономные PowerBank для телефонов
Power Bank (аккумулятор)
ЗУ такого типа встречается чаще всего. Аккумулятор не зависит от внешних условий и имеет большую емкость, чем обычная батарейка, а значит, обеспечивает более длительную работу электронного устройства. Цена этого ЗУ больше, чем батарейного. Как и батарейки, такие устройства содержат электролит, опасный для здоровья человека.
Тип
Чаще всего встречаются два типа аккумуляторов:
- литий-ионные (Li-Ion) – самые распространенные аккумуляторы, которые имеют доступную стоимость и приемлемое качество;
- литий-полимерные (Li-Pol) – намного меньше греются и саморазряжаются, имеют меньший вес и более долговечны. Вместо электролита в таких аккумуляторах используется полимерный металл. Однако Li-Pol хуже переносят минусовые температуры (сокращается емкость), да и цена их выше.
Power Bank бывают как со встроенными, так и со сменными аккумуляторами.
Емкость
Этот параметр обозначает количество энергии, которое Power Bank отдает подключенному девайсу до полного разряда.
Емкость внешнего аккумулятора измеряется в миллиампер-часах (мАч) и колеблется в пределах 2000-50000 мАч. Емкость литий-ионного аккумулятора зависит от количества элементов питания, из которых он состоит: 1 элемент – 1200-2400 мАч, 2 элемента – 2500-4400 мАч, 3 элемента – 3750-6600 мАч, 8 элементов – 10400-14400 мАч.
Чтобы правильно выбрать емкость аккумулятора ЗУ, необходимо знать емкость аккумулятора заряжаемого устройства. При этом емкость ЗУ должна быть выше на 20-30%, так как по ряду причин ни один аккумулятор не обеспечивает полную отдачу энергии, а со временем его емкость уменьшается на 15-20%.
Например, если на телефоне имеется аккумулятор на 2000 мАч, то подходящее ЗУ должно иметь емкость не меньше 2500 мАч. Если таких устройств несколько, то верным показателем будет сумма их емкостей плюс тот же 20-30% запас.
Важно: некоторые производители даже указывают два параметра: заявленную и актуальную емкость, помогая сориентироваться в выборе нужной емкости.
Нужно учитывать и обстоятельства использования ЗУ. Для длительного нахождения вне доступа к электросети следует приобретать ЗУ с максимально возможной емкостью, не смотря на его высокую цену и вес (размеры).
Если же задача ЗУ сводится к поддержанию заряда аккумулятора телефона/планшета до прихода домой, то в этом случае оптимальным решением станут менее емкие, но более доступные и компактные устройства. Интересные варианты – ЗУ в виде брелка или чехла для телефона.
Одной из разновидностей аккумуляторных Power Bank является Power Pen, выполненный в форме ручки. Это компактное ЗУ, имеющее емкость 700 мАч. Подобное устройство пригодится в экстренных ситуациях. Power Pen также используется в качестве стилуса.
Важно: цена Power Bank напрямую зависит от емкости его аккумулятора: чем больше емкость – тем выше стоимость устройства. Поэтому дешевое и при этом достаточно емкое ЗУ вряд ли будет качественным и скорее всего прослужит недолго. Аккумуляторные ЗУ могут хранить энергию в течение 6-12 месяцев.
Другие параметры Power Bank
Выходной ток – это ток, направленный от ЗУ к подключенному устройству. Измеряется в амперах (А). Этот параметр влияет на скорость заряда аккумулятора: чем выше этот параметр, тем быстрее ЗУ будет заряжать аккумулятор подсоединенного к нему прибора. Стоит помнить, что слишком высокий параметр может привести к перегреванию телефона и его поломке.
Выходная мощность аккумуляторных ЗУ измеряется в ваттах (Вт). Этот показатель должен равняться или превышать мощность заряжаемого аккумулятора гаджета, иначе ЗУ будет его разряжать.
Важно: чтобы определить время зарядки аккумулятора заряжаемого устройства, необходимо разделить выходную мощность ЗУ на емкость этого аккумулятора.
Выходное напряжение аккумуляторных ЗУ измеряется в вольтах (В). Этот показатель должен совпадать с входным напряжением заряжаемого гаджета. Для телефонов и планшетов эта величина чаще всего составляет 5 В, для видеокамер – 9 В, для ноутбуков – 16/19 В. Если выходное напряжение ЗУ будет выше, чем входное у приемника, то это приведет к поломке аккумулятора заряжаемого девайса и даже к его взрыву.
Рекомендуемые параметры Power Bank:
- для телефонов, смартфонов, КПК, GPS-навигаторов стоит выбрать ЗУ емкостью 2000-5000 мАч, мощностью 0.5 Вт;
- для фотоаппаратов, видеокамер и планшетов необходимо ЗУ емкостью от 4000 мАч, мощностью 0.8 Вт;
- для ноутбуков, нетбуков и других мощных устройств лучше приобрести ЗУ емкостью от 10000 мАч, мощностью от 1.5 Вт.
В туристические походы лучше брать ЗУ емкостью 8000-20000 мАч и выше.
- PowerBank на Li-lon аккумуляторе
- PowerBank на солнечной батарее
- PowerBank на батарейках
Power Bank (солнечная батарея)
Этот Power Bank напоминает предыдущее устройство, но «питается» не от сети, а от солнца. Полученную энергию ЗУ преобразует в электричество. Power Bank на солнечной батарее отличается экологичностью, длительным сроком службы, надежностью.
Солнечную батарею можно подзаряжать как от солнца, так и от сети или ноутбука. ЗУ чувствительно к погодным условиям: при пасмурной погоде заряжает технику и само заряжается гораздо медленнее. Цена такого ЗУ – самая высокая среди портативных устройств.
Устройства на солнечной батарее – оптимальный выбор для длительных походов, поскольку путешественник практически всегда сможет подзарядить свое ЗУ. В полевых условиях пригодится и динамо-машина, но ее эффективность гораздо ниже.
Тип
Солнечные ЗУ бывают двух типов.
- С аккумулятором (емкость в пределах 4000-25000 мАч) – состоит из солнечной панели, аккумулятора, преобразователя и контроллера заряда/заряда. Корпус устройства выполняется из резины или металла. Это ЗУ заряжается от сети, а затем в процессе работы оно подзаряжается от солнца.
- Без аккумулятора (мощность составляет 3-300 Вт) – состоит из тех же элементов, за исключением аккумулятора. Оболочка устройства выполняется из влагонепроницаемой ткани. Такое ЗУ, как и сетевое, непосредственно передает энергию от источника питания (солнца) к подключенному гаджету. ЗУ без аккумулятора стоят дешевле.
Бюджетные модели имеют батарею мощностью 0.2-0.4 Вт и заряжаются в течение 10-15 часов. Более дорогие ЗУ оснащены батареей мощностью 1-3.5 Вт, за счет чего зарядка происходит быстрее – 4-5 часов. Солнечные ЗУ с панелями до 3 Вт хороши для дозарядки аккумулятора гаджета, аппараты мощностью свыше 3 Вт способны эффективно заряжать непосредственно от солнца.
Солнечные панели могут быть изготовлены из монокристаллического или поликристаллического кремния. У монокристаллической панели КПД – 18-20%, у поликристаллической – 15-17%. На вид монокристаллическая панель черная, а поликристаллическая – синяя.
Важно: под КПД понимается эффективность поглощения и преобразования солнечных лучей в электрическую энергию.
Power Bank на солнечной батарее предпочтительно использовать в весенне-летний сезон, когда достаточно сильный солнечный свет обеспечивает его быструю зарядку. Солнечные ЗУ могут выдерживать температуру от -20 до +45 °C.
Другие ЗУ
Кроме перечисленных ЗУ встречаются механические и батарейные ЗУ. Эти устройства, как Power Bank позволяют зарядить гаджет при отсутствии электросети.
Механическое (ручное, динамо-машина) – простейшее ЗУ, которое работает от мускульной силы человека – кручение ручки вращения вырабатывает ток. Такое ЗУ слабо подходит для полной зарядки техники, но пригодится для ее небольшой подзарядки, когда батарейка или аккумулятор перестали работать. Ручное ЗУ стоит дешево.
Батарейное – дешевое и компактное, но не очень эффективное, поскольку батарейка имеет небольшую емкость и требует периодической замены или подзарядки (для аккумуляторных батареек). Поэтому необходимо всегда иметь запасную батарейку. Из-за наличия электролита в батарейке такое ЗУ вряд ли можно назвать экологичным.
Выходное подключение
Этот параметр обеспечивает совместимость ЗУ с различными гаджетами. Выбирая ЗУ, следует убедиться в наличии micro-USB, mini-USB, разъема для iPhone. Количество выходов USB может варьироваться от 1 до 4. Оптимальным выбором будет два USB-порта
Стоит обратить внимание и на проприетарный разъем – разработанный конкретным производителем исключительно для своей продукции (Sony Ericsson, Apple, Samsung, Nokia). В такой разъем нельзя подключить гаджет другого производителя.
Адаптер
В комплекте поставки можно встретить автомобильный (для прикуривателя) и сетевой адаптер (для сети 220 В). С помощью адаптера пользователь фактически меняет тип ЗУ. Это устройство может пригодиться для подзарядки ЗУ, если оно разрядилось или при отсутствии солнца (для ЗУ на солнечных батареях).
Динамо-машина – играет ту же роль, что и адаптеры с той лишь разницей, что в этом случае ток вырабатывается вручную.
Кабель
Кабель встречаются в нескольких видах:
- прямой – дешевый и простой вариант, но не слишком удобен;
- витой – свернутый в пружину, такой кабель более компактен при отсутствии его натяжения;
- в виде рулетки – занимает минимум места;
- встроенный – прикрепляется к корпусу ЗУ и находится в специальной нише. Хотя этот кабель сравнительно небольшой, он удобнее других аналогов, поскольку он не потеряется.
Длина кабеля бывает разной: менее 50 см, 50-100 см, 100-200 см. Она определяется расстоянием от источника питания до ЗУ. Слишком короткий или слишком длинный кабель будет создавать неудобства при эксплуатации ЗУ. В большинстве случае будет достаточной длина 50-100 см. Для АЗУ подойдет длина менее 50 см.
Важно: обратите внимание на качество кабеля, так как оно влияет на скорость зарядки гаджета. Хороший кабель не должен допускать падение выходного тока и напряжения. Также низкая скорость зарядки может объясняться большой длиной или маленьким сечением кабеля.
Быстрый заряд
Дает возможность существенно снизить затраты времени на зарядку. Предполагает зарядку на более высоких показателях тока и напряжения по сравнению со стандартным режимом. При этом ЗУ и подключенный к нему девайс должны поддерживать технологию зарядки и соответствующие параметры тока и напряжения.
Quick Charge, разработанный компанией Qualcomm – наиболее распространенный стандарт, который применяется в смартфонах с ОС Android. Другие стандарты быстрого заряда: TurboPower (Lenovo, Motorola), Adaptive Fast Charging (Samsung), Power Delivery (Apple), Super Charge (Huawei), Pump Express (MediaTek), Super mCharge (Meizu), VOOC Flash Charging (OPPO), Dash Charge (One Plus).
Параметры стандартов быстрой зарядки (напряжение и мощность):
- Quick Charge 2.0 – 5В, 9В, 12В и 20В, до 15 Вт;
- Quick Charge 3.0 –3.2-20В (шаг 0.2 В), до 15 Вт;
- Quick Charge 4.0 – 5-24В, до 15Вт;
- TurboPower – 5В, 9В и 12В, 25.8 Вт;
- Adaptive Fast Charging – 5В и 9В,15 Вт;
- Power Delivery – 5В, 12В и 20В, 100 Вт;
- Super Charge – 5В, 22.5 Вт;
- Pump Express – 9В и 12В, до 18 Вт;
- Super mCharge – 11В, 55 Вт;
- VOOC Flash Charging – 5В, 25 Вт;
- Dash Charge – 5В, 20 Вт.
На сегодняшний день нет единого мнения о том, насколько вредна быстрая зарядка. Одни пользователи утверждают, что этот режим почти не влияет на износ аккумуляторной батареи, другие же не согласны с этой точкой зрения. Во всяком случае не рекомендуется очень часто пользоваться быстрой зарядкой.
Оснащение и функции
Чехол – используется для транспортировки и хранения ЗУ и переходников.
Отпугиватель комаров – пугает комаров, как правило, посредством ультразвука.
Фонарь – подключаемый или встроенный в ЗУ, питающийся от аккумулятора. Полезный аксессуар в темное время суток.
Индикация заряда – отображает уровень заряда ЗУ через ЖК-экран или посредством светодиодов.
Влагозащищеный корпус – защищает аккумулятор ЗУ от попадания влаги.
Кардридер для чтения SD и microSD карт памяти – позволяет переносить информацию с карты памяти телефона на компьютер или ноутбук. Практика показывает, что эта функция редко используется.
Набор универсальных переходников – пригодится для зарядки гаджетов с проприетарными разъемами.
Кроме того, ЗУ имеют защиту от перегрева, перегрузки по току, перезаряда, переразряда, перепадов напряжения, короткого замыкания, переполюсовки.
Советы
- Цена ЗУ зависит не только от материала, емкости, качества сборки, а и от производителя. Не стоит приобретать дешевые ЗУ неизвестных торговых марок, поскольку они могут не только быстро выйти из строя, но и повредить аккумулятор заряжаемого устройства.
- В дешевых ЗУ материал корпуса выполнен из легкого пластика, более дорогие устройства имеют прочный металлический корпус (чаще всего алюминиевый).
- ЗУ должно быть целым и не иметь дефектов. В противном случае оно просто будет бесполезным.
- После полной зарядки телефона/планшета или другой техники, рекомендуется отключить от электросести ЗУ. Это позволит сэкономить электричество и не нанести вреда аккумулятору гаджета (от перезаряда уменьшается срок его службы).
- Аккумуляторные ЗУ с течением времени теряют свой заряд. Вот почему заряжать ЗУ следует накануне его предполагаемого использования, например, непосредственно перед путешествием.
- Не допускайте полную разрядку электронного устройства перед его зарядкой с помощью аккумуляторного ЗУ. Лучший результат достигается, когда электронный девайс не заряжается «с нуля», а дозаряжается.
- Каждое аккумуляторное ЗУ имеет свой срок эксплуатации, который измеряется в циклах заряда-разряда. Рекомендуется выбирать устройства, рассчитанные на 500-1000 таких циклов.
Как преобразовать 2 ампера в ватт
Как преобразовать электрический ток силой 2 ампера (А) в электрическую мощность в ваттах (Вт).
Вы можете рассчитать (но не преобразовать) ватты из ампер и вольт:
2А для расчета ватт при напряжении 12В постоянного тока
Для источника питания постоянного тока ватты равны ампер, умноженный на вольт.
Вт = амперы × вольт
Вт = 2 А × 12 В = 24 Вт
2А для расчета ватт при напряжении 120В переменного тока
Для источника питания переменного тока ватты равны коэффициенту мощности, умноженному на амперы, умноженным на вольты.
Вт = PF × ампер × вольт
Для резистивной нагрузки без катушек индуктивности или конденсаторов коэффициент мощности равен 1:
.Вт = 1 × 2 А × 120 В = 240 Вт
Для индуктивной нагрузки (например, асинхронного двигателя) коэффициент мощности может быть приблизительно равен 0,8:
Вт = 0,8 × 2 А × 120 В = 192 Вт
2А для расчета ватт при напряжении 230В переменного тока
Для источника питания переменного тока ватты равны коэффициенту мощности, умноженному на амперы, умноженным на вольты.
Вт = PF × ампер × вольт
Для резистивной нагрузки без катушек индуктивности или конденсаторов коэффициент мощности равен 1:
.Вт = 1 × 2 А × 230 В = 460 Вт
Для индуктивной нагрузки (например, асинхронного двигателя) коэффициент мощности может быть приблизительно равен 0,8:
Вт = 0,8 × 2 А × 230 В = 368 Вт
Как перевести ампер в ватт »
В настоящее время у нас есть около 931 калькулятора и таблиц преобразования, которые помогут вам быстро «вычислить» в таких областях, как:
И мы все еще разрабатываем другие.Наша цель – стать универсальным сайтом для людей, которым нужно быстро производить расчеты или которым нужно быстро найти ответ на базовые конверсии.
Кроме того, мы считаем, что Интернет должен быть источником бесплатной информации. Таким образом, все наши инструменты и услуги полностью бесплатны и не требуют регистрации. Мы кодировали и разрабатывали каждый калькулятор индивидуально и подвергали каждый строгому всестороннему тестированию. Однако, пожалуйста, сообщите нам, если вы заметите хотя бы малейшую ошибку – ваш вклад очень важен для нас.Хотя большинство калькуляторов на Justfreetools.com предназначены для универсального использования во всем мире, некоторые из них предназначены только для определенных стран.
Нашли ошибку? Дайте нам знать !
Мы получили ваше сообщение, мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Ой! Что-то пошло не так, обновите страницу и попробуйте еще раз.
Калькуляторватт в ампер
Этот калькулятор ватт в ампер (также известный как калькулятор из ампер в ватт или калькулятор силы тока) поможет вам понять , как рассчитать ватт в цепи в зависимости от типа тока . Прочтите, чтобы узнать, как преобразовать ватты в амперы или наоборот, и узнать о различиях между конфигурациями линейного и линейного напряжения, применяемыми к трехфазным токам.
Условные обозначения в ваттах, амперах и вольтах
Говоря об основном законе Ома, мы рассматриваем несколько физических величин: сопротивление R
, напряжение В
и ампера I
. Электрический ток также может быть источником мощности P
, так что он может выделять или передавать некоторую энергию. Единицей измерения напряжения в системе СИ является вольт, единицей силы тока является ампер (обычно сокращается до ампер), а единицей измерения мощности является ватт.
Все эти единицы измерения от вольт и ампер до ватт описывают напряжение, силу тока и мощность соответственно, поскольку они короче и их легче произносить. Это соглашение обычно используется в мире электроники, поэтому всякий раз, когда вы слышите, что кто-то хочет преобразовать амперы в ватты или ватты в амперы , вы будете знать, что этот человек хочет найти связь между силой тока и электрической мощностью .
Как преобразовать ватт в амперы или амперы в ватты?
На самом деле, этот вопрос недостаточно точен – вы должны спросить: «Как преобразовать вольт и ампер в ватты?» Чтобы ответить на него, вам сначала нужно знать , с каким током вы имеете дело с .Можно выделить три основных типа силы тока:
- Постоянный ток ,
- AC – однофазный ток ,
- AC – трехфазный ток , который, в зависимости от конфигурации системы, можно разделить на:
- Соединение треугольником – относится к линейному напряжению (VLL),
- Соединение звездой – относится к линейному напряжению (VLN).
Единственное, что нам нужно сделать, это выбрать конкретные формулы, которые преобразуют ватты в амперы для любого типа протекающего тока.Они подробно описаны в следующем разделе.
Как рассчитать ватт?
Формула для преобразования ватт постоянного тока в амперы является хорошо известным выражением для электрической мощности:
I = P / V
.
Выражение, используемое для однофазного переменного тока, который можно представить как синусоидальный сигнал, очень похоже:
I = P / (V * PF)
,
, где PF
– коэффициент мощности. Он говорит нам о соотношении между реальной мощностью, которая выполняет работу, и мощностью, подаваемой в цепь.Он варьируется от 0 до 1. Значения, близкие к единице, обычно получаются только для резистивных нагрузок, тогда как наличие емкости или особенно индуктивности снижает это значение.
Формула для трехфазного переменного тока изменяется с постоянным коэффициентом, как показано ниже:
-
I = P / (√3 * V * PF)
для линейного напряжения, -
I = P / (3 * V * PF)
для линейного напряжения.
Как использовать калькулятор ватт на ампер?
Давайте посмотрим, как этот калькулятор силы тока работает на практике.Представьте, что мы хотим узнать мощность тока в 15 ампер и трехфазного переменного тока, линейного напряжения с нейтралью, с амплитудой 100 вольт (другими словами, каков результат преобразования 15 ампер в ватты). для ВЛН равно 100 вольт). Мы принимаем коэффициент мощности равным 0,9.
- Во-первых, перепишите начальную формулу ватт в ампер в уравнение ампер в ватт:
P = 3 * V * PH * I
, - Пока все значения имеют желаемые единицы , просто введите их в формулу:
P = 3 * 100 В * 0.9 * 15 А = 4050 Вт
, - Результат можно выразить так: «15 ампер на ватты, для сети VLN, равной 100 вольт, это 4050 Вт».
Если вы не уверены в результате, просто воспользуйтесь нашим калькулятором ватт-ампер, выберите соответствующий тип тока, введите все значения и проверьте, есть ли какие-либо расхождения. Если вы правы, его не должно быть!
Разница между линейным и межфазным напряжениями
Трехфазный ток обычно применяется в электрических сетях, подключенных к нашим домам.Трехфазный означает, что имеется три отдельных провода, каждый из которых проводит один и тот же сигнал, но в другой фазе . Также есть еще один провод нейтрального потенциала, относящийся к земле. Разность потенциалов между любыми двумя кабелями всегда выше, чем между любым проводом и нейтралью. На приемном конце все эти провода соединяются вместе, и их конфигурация может быть реализована двумя способами, конфигурацией звезды или конфигурацией треугольника, которые показаны на следующей схеме:
Разница в концевых соединениях приводит к разной выходной мощности, поэтому вам следует выбрать соответствующий вариант трехфазного напряжения в нашем калькуляторе ватт-ампер.
Кстати, вы всегда можете контролировать величину напряжения, которое хотите подавать на свои устройства. Если окажется, что сигнал слишком высокий, стоит реализовать какой-то делитель напряжения, чтобы его уменьшить.
Преобразователь изАч в ампер Сам по себе
Вт определяется как напряжение в амперах X. Таким образом, если батарея на 5 вольт имеет номинальную мощность 20 ватт-часов и потребляет ток 2 ампер, то мощность, обеспечиваемая батареей, равна 10 ваттам (5 вольт x 2 ампера). Батареи хватит на 2 часа. Калькулятор рассчитает срок службы батареи, если известны ватт-час и напряжение батареи.Вот формула калькулятора: электрическая мощность в ваттах (Вт) для электрического тока в амперах (A). Расчет мощности постоянного тока в амперах. Ток I в амперах (A) равен мощности P в ваттах (W), деленной на напряжение V в вольтах (V): большинство покупателей будут привлечены к продуктам с максимальным пиковым током, но вам следует избегать этого. искушение. Это плохой критерий для оценки ваших возможностей. Вместо этого вам следует искать усилители пуска и холодного пуска пускового устройства. Это фактическая мощность, которую пусковой механизм подает на аккумулятор вашего автомобиля.Ток холодного пуска (CCA), резервная емкость и ампер-час (C20), аккумуляторные батареи. Установка и переработка аккумуляторов. Обзор. Монтаж. Безопасность и обращение. Переработка отходов.Термостат Honeywell мигает круто, как исправить
AH увеличил экспрессию маркеров BAT в адипоцитах 3T3-L1. Чтобы исследовать влияние AH на превращение адипоцитов 3T3-L1 в коричневые адипоциты, мы обрабатывали полностью дифференцированные клетки 3T3-L1 с различными концентрациями AH (0-100 мкг / мл) в течение 48 часов после анализа жизнеспособности клеток.Ватт-часы преобразуются в ампер-часы так же, как преобразование ватт в амперы. Вы делите ватты на напряжение, и ответ – амперы. Батарея 4 Ач может выдавать 4 А в течение одного часа, 1 А в течение 4 часов, 0,5 А в течение 8 часов или 8 А в течение 0,5 часа. Онлайн-конвертер субтитров между различными стандартными форматами файлов субтитров, такими как srt, stl, scc, задницу, ssa, xml, ttml, qt, txt, vtt, dfxp, smi, csv, sub, rt, sbv. По этой причине мы создали собственный конвертер субтитров / титров. Таким образом, наши клиенты могут конвертировать файлы SRT самостоятельно по своему усмотрению.
Сколько ватт на розетку
Хорошо, 15 ампер при 100 вольт (я намеренно упрощаю согласование по нескольким причинам) дает нам 1500 Вт, так что это все, что мы получаем для одной розетки. Надеюсь это поможет. Боб
Nook factory reset
Вы хотите использовать трехсторонний переходник, подключив другую 150-ваттную лампу к той же розетке, что и обогреватель и первая лампа. Итак, вам сначала нужно сложить мощность того, что подключено к электрическим розеткам и осветительной арматуре: 150 + 150 + 1500 + 100 = 1900 Итак, у вас будет 1900 Вт, работающих на этой 120-вольтовой цепи.31 окт.2020 г. · Чем Insta Watt лучше, чем мощность компании? Сегодня каждый человек хочет сэкономить. Люди находят новые способы сэкономить несколько долларов каждый месяц для увеличения сбережений. Энергосбережение InstaWatt имеет множество других преимуществ, таких как: 1. Легальное устройство. Многие инструменты для энергосбережения являются незаконными и неразрешенными. Их нельзя использовать дома или в офисе.
16 ампер при 120 В – это 1920 Вт, так сколько лампочек на 75 Вт? простой 1920/75 = около 26 лампочек было бы пределом, если бы они были включены все одновременно.Насколько я помню, код требует, чтобы одна розетка была рассчитана на такое количество ватт, так что это не может быть бесконечное количество.
Стоимость замены аккумулятора Samsung s8
10 мая 2017 г. · сколько ватт вы получаете от каждой розетки на удлинителе? в Великобритании вы получаете только 3000 Вт на розетку, но если я подключу удлинительную вилку для тяжелых условий эксплуатации с 3 розетками, получу ли я 3000 Вт на розетку на удлинительной вилке? или делится на количество розеток? 18 января 2020 г. · Чтобы рассчитать приведенные ниже данные, мы усреднили годовое производство кВт-ч в 12 основных состояниях солнечной энергетики и приняли стандартные 250-ваттные панели, чтобы рассчитать, сколько панелей вам понадобится.Средний размер системы в США составляет 5 кВт (5000 Вт), поэтому вы можете использовать его в качестве эталона, если не знаете, какая мощность вам потребуется.
Двухтопливный портативный генератор Westinghouse WGen12000DF – это сверхмощный генератор, рассчитанный на самые высокие требования к мощности. Обладая пиковой мощностью 15000 и 12000 рабочих ватт, WGen12000DF построен с мускулистым двигателем V-Twin OHV Westinghouse объемом 713 куб.
Duet wifi 3
Национальный электротехнический кодекс предусматривает, что «каждая отдельная розетка должна иметь номинальную мощность не менее 180 Вт». Для меня это означает, что каждая удобная розетка имеет максимальную нагрузку не менее 180 Вт на вилку или группу. JR Cigars – крупнейший в мире магазин сигар и лучшее место для покупки сигар премиум-класса в Интернете. Просмотрите сигары JR, чтобы найти эксклюзивные ежедневные предложения и лучшие цены. JR Cigars. Многие из наших офисов могут отправлять большие предметы или предметы нестандартной формы, например, мебель.Для больших предметов или предметов необычной формы часто требуется специальная упаковка. UPS Store предлагает индивидуальную обработку и упаковку, от офсетной пленки до нестандартных картонных коробок, ящиков, термоусадочной упаковки и паллетирования.
Поиск лицензии на ландшафтный дизайн Флориды
Розетка на 30 ампер обеспечивает 3600 ватт (30 ампер, умноженных на 120 вольт). Следовательно, прерыватель на этой розетке может соответствовать нормативам и по-прежнему отключаться при общей нагрузке от 2880 Вт (80 процентов от 3600 Вт) до 4320 Вт (120 процентов от 3600 Вт).
Бесплатное программное обеспечение для стекирования фокуса для Windows
Сколько ватт на розетку? автор: darya, 29 сентября 2005 г., в 19:39:03. Re: Сколько ватт на розетку? автор: mlbelanger, 29 сентября 2005 г., 22:47:09. Re: Сколько ватт на розетку? автор: darya, 30 сентября 2005 г., 9:02:36. Re: Сколько ватт на розетку? Автор: Иван Касер, 30 сентября 2005 г., 9:35:31 6 октября, 2016 г. · Эти расчеты дадут вам необходимое количество ватт, а затем вы можете переместить десятичную запятую на три точки влево, чтобы преобразовать его в киловатты.В качестве примера: для дома с дневной жилой площадью 100 м² и высотой 2,4 м расчеты будут следующими: – 100 м² x 150 Вт = 15 000 Вт
26 ноября 2018 г. · Углубляемся еще глубже, поскольку их 24 часов в день, это составляет около 1,25 кВтч в час (30/24 = 1,25). Поскольку «часовая» единица измерения в кВтч / ч исключена, отсюда следует, что расходование 10800 кВтч энергии в течение года требует постоянного потребления мощности 1,25 кВт или 1250 Вт.
Buell Lightning Parts
22 апреля 2020 г. · Один ватт на гигахеш в секунду является довольно эффективным, поэтому вполне вероятно, что это консервативная оценка, поскольку большое количество домашних майнеров потребляют больше энергии.Средства массовой информации и блоггеры представили различные оценки электроэнергии, используемой при майнинге биткойнов, поэтому точность сообщаемых данных об использовании энергии в лучшем случае отрывочна. Если предположить, что вы используете устройство в течение восьми часов в день, вот сколько электроэнергии стоит использовать оконный блок переменного тока мощностью 550 Вт: 0,071 доллара США x 8 (часов в день) = 0,57 доллара США в день 0,57 доллара США x 7 (дней в неделю). = 4 доллара в неделю
Я выступаю в выставочном зале и буду использовать свой ноутбук с устройством для чтения кредитных карт. Мне нужно заказать подключение к источнику питания, и я могу выбрать следующие значения: 5 ампер; 10 ампер; 15 ампер или 20 ампер (все при 110 В)…
Двойной цельный полукруг
За последние несколько лет мои работы публиковались в журналах Transworld Surf Magazine, ESM, Hardcore Magazine, ESPN, Surfline и многих других СМИ. Летом 2008 года я открыл онлайн-журнал под названием «Серфер на Великих озерах». Сюда входят ВСЕ розетки для самого номера. 20 ампер макс. Таким образом, каждая лампа мощностью 1000 ватт составляет около 11-12 ампер с использованием балласта. Может больше. Помните, что правило для каждой торговой точки – на всякий случай дополнительно остается 15%. Так что, если у вас есть комната на 20 ампер, вы должны использовать только 17 из этих усилителей, чтобы избежать пожара.Включите розетку на 30 ампер для этих двух ламп.
Ватт (мощность) – это количество энергии в единицу времени. киловатт-часы – это общее количество энергии, поэтому, если у вас более низкие значения для вольт, ампер и ватт, он будет заряжаться медленнее, но по-прежнему будет потреблять такое же общее количество энергии, как если бы вы использовали более быструю форму зарядки.
Уильямс огнестойкий пластиковый пинбол
Кол-во. Не более 3 на одного покупателя. Распроданный. Ты пропустил это! Но сегодня мы … Инвертор мощности Gemini с двумя розетками на 300 Вт G71163 Спецификации Gemini с двумя розетками на 300 Вт… 23 октября 2020 г. · Если ватт умножить на количество часов работы, общее потребление электроэнергии составит 1014 ватт-часов (1,014 кВтч) в день. Для автономной системы вы хотите иметь возможность заряжать свои батареи, чтобы вы могли поддерживать свои потребности в электричестве в течение 3 дней без подзарядки батарей.
Сколько ватт на розетку
19 марта 2019 г. · При цене в десять центов за кВтч этот шестиваттный маршрутизатор будет потреблять около полутора центов электроэнергии в день, что в сумме составляет 5,26 доллара в год.Сколько энергии потребляют таблетки? Хотя ваш любимый планшет не проводит весь день в подключении к розетке, он наверняка часто останавливается для подзарядки – по крайней мере, так же часто, как и через день. Вы хотите использовать трехсторонний переходник и подключить другую 150-ваттную лампу к той же розетке, что и нагреватель и первая лампа. Итак, вам сначала нужно сложить мощность того, что подключено к электрическим розеткам и осветительной арматуре: 150 + 150 + 1500 + 100 = 1900 Итак, у вас будет 1900 Вт, работающих на этой 120-вольтовой цепи.
09 марта 2010 г. · Если розетки предназначены в первую очередь для компьютеров, зарядных устройств сотовых телефонов и других «блошиных» нагрузок, вы можете поставить на них 10 или 12 розеток. Навскидку я бы не стал больше 6. Но это действительно зависит от нагрузки, которую вы хотите использовать, и от того, сколько розеток обычно используется и для чего. 02 июля 2015 г. · Имея дело с мощностью и напряжением, всегда помните следующее уравнение: Ватты = Напряжение x Амперы. Это уравнение говорит нам, что при 120 вольт общая мощность будет 2400 при 20 ампер.Электрические нормы и правила гласят, что проводники цепи, которые питаются этим выключателем при постоянной нагрузке, могут быть нагружены только до 80%.
Любите вы статистику или нет, никогда не помешает узнать, сколько людей проживает в том месте, где вы отдыхаете. В этой части Алтайского края проживает около 600 000 человек. бесплатные развлечения в Барнауле: у памятника Т-34 обязательно будет интересно провести время. Сколько ватт может выдержать ручка автоматического выключателя на 20 ампер – Электрики… Talklocal.com Возможно, у вас слишком большая мощность, подключенная к одной ручке выключателя. Вам может быть интересно, сколько ватт может выдержать 20-амперный выключатель. Читайте дальше, чтобы узнать больше. Имея дело с мощностью и напряжением, всегда помните это уравнение: Ватты = Напряжение x Ампер.
Другие электрические элементы в автомобиле могут быть подключены к той же цепи, что и розетка. Какова номинальная мощность или сила тока воздушного насоса, это важный вопрос. Электрическая формула: P = E * I, где P = мощность, E = напряжение (12 В) и I = сила тока.Если насос потребляет 5 ампер, при 12 вольт вы используете 60 ватт. 28 марта 2020 г. · Как и большинство других генераторов на 10000 ватт, эта модель имеет большой топливный бак объемом 6,6 галлона. Панель управления имеет несколько розеток для работы различных приборов и устройств. Вы можете выбрать одну из четырех розеток на 120 В, одну розетку с поворотным замком на 120/40 В и розетку переменного тока 1 x 50 А, 120 В / 240 В.
Конвертеры RV и усилители
Марк Дж. Полк
Некоторое время назад я написал статью о базовом электричестве для жилых домов.Я получил так много вопросов и комментариев от читателей, что статья в следующем месяце стала продолжением с дополнительной информацией об электрических системах жилых автофургонов. Как раз когда я подумал, что мы полностью рассмотрели эту тему, я получил еще один хороший вопрос об электрических системах жилых автофургонов, который я не смог обсудить в предыдущих статьях. На днях я получил один из этих хороших вопросов и подумал, что найдется много других RVers, которые хотели бы услышать ответ.
Вопрос читателя: В одной из своих предыдущих статей вы указали преобразователь RV как токовый 8 ампер.Поскольку, как я полагаю, преобразователь работает каждый раз, когда вы подключаетесь к системе переменного тока на 120 вольт (30 ампер), означает ли это, что на самом деле у вас есть только 22 ампера для работы (30 минус 8 = 22, не считая тактовых импульсов. , так далее.)? Я разрабатываю схему электрических усилителей, которую можно повесить внутри шкафа, и мне нужно решить этот вопрос, так как это будет иметь большое значение.
Прежде всего давайте кратко поговорим о том, что делает ваш преобразователь RV. Когда вы подключаете свой жилой дом к источнику электроэнергии или когда вы используете бортовой генератор, работа преобразователя заключается в понижении 120 вольт переменного тока до 12 вольт постоянного тока для подачи питания на все 12-вольтовые приборы и аксессуары в доме на колесах.Если бы вы не были подключены к источнику электропитания, ваша батарея (батареи) для дома на колесах обеспечивала бы питание всех 12-вольтных приборов и аксессуаров в доме на колесах. Преобразователь в основном предотвращает разрядку аккумулятора (-ов) вашего жилого автофургона, когда вы подключены к электросети.
Существует два типа потребляемой силы тока для вашего дома на колесах. Усилители переменного тока, которые мы используем, и усилители постоянного тока, которые мы используем. Я попробую объяснить. Когда вы подключаете свой жилой дом к источнику электроэнергии и используете 120-вольтовые приборы, такие как кондиционер на крыше, микроволновая печь и телевизор, вы потребляете ток из доступного источника питания в кемпинге, обычно 30 или 50 в зависимости от электрической системы вашего дома на колесах и электросети. поставка, к которой вы подключены.Когда вы подключены к источнику электроэнергии и используете приборы и аксессуары постоянного тока, такие как вентиляторы, лампы, насосы или усилитель телевизионной антенны, вы получаете ток от преобразователя. Вы запутались больше, чем когда мы начали? Попробуем сформулировать это немного иначе.
Допустим, вы подключаете свой домик к электросети на 30 ампер и используете только приборы на 120 вольт. Вы используете доступные усилители от источника питания на 30 ампер для любых работающих устройств на 120 вольт, но преобразователь потребляет почти 0 ампер, потому что вы не используете никаких аксессуаров постоянного тока.Он будет использовать небольшое количество для таких предметов, как детектор утечки газа LP, часы или, возможно, освещение прохода, но недостаточно, чтобы действительно повлиять на силу тока, к которой вы подключены.
Ваш преобразователь RV рассчитан на определенную силу тока, то есть 30 ампер, 45 ампер, 55 ампер. Другими словами, преобразователь на 45 А способен работать с приборами на 12 В в доме на колесах на 45 А. Когда преобразователь вашего жилого дома работает на максимальной мощности, которая в данном случае вырабатывает 45 ампер для 12-вольтных приборов и аксессуаров, он потребляет полные 8 ампер из 30 ампер, имеющихся в электроснабжении кемпинга.
Допустим, вы подключены к сети и используете пару накладных ламп на 12 В (2 А) и потолочный вентилятор (4 А). В этом случае ваш преобразователь потребляет очень мало электроэнергии от 30-амперного источника питания на территории лагеря. В другом сценарии предположим, что вы используете много потолочных светильников на 12 В (8 А), у вас работает вентилятор печи (11 А), водяной насос (4 А), усилитель ТВ-антенны (8 А), вытяжной вентилятор. (2,5 ампера), а аккумулятор заряжается зарядным устройством преобразователя (3 ампера).Теперь, когда преобразователь работает почти на полную мощность, он потребляет полные 8 ампер из кемпинга 30 ампер, оставляя вам 22 ампера для других устройств и аксессуаров на 120 вольт. Как видите, маловероятно, чтобы все это происходило одновременно. Суть в том, что сила тока преобразователя будет колебаться в зависимости от предъявляемого к нему напряжения 12 В.
Еще один вопрос, который мне задали: Я знаю, что мой преобразователь также является зарядным устройством, так почему он не вернет мои разряженные аккумуляторы до полного заряда? Преобразователи RV обеспечивают зарядку аккумуляторов в доме RV, но для этого используется только небольшая часть номинальной силы тока преобразователя.Обычно от 3 до 5 ампер, чего недостаточно для зарядки разряженных аккумуляторов.
Зарядное устройство преобразователя аккумуляторов предназначено для поддержания заряда домашних аккумуляторов с помощью этого капельного заряда. Другая проблема старых преобразователей RV заключается в том, что они заряжаются при фиксированном напряжении в диапазоне 13,5 В. Если ваши батареи полностью заряжены, этого может быть слишком много для плавающего заряда, и со временем это приведет к снижению уровня воды в элементах батареи. Вот почему так важно регулярно проверять уровень воды в ваших батареях, особенно если вы оставляете RV подключенным к сети на длительные периоды времени.Вам нужно трехступенчатое зарядное устройство, которое может обеспечить объемную зарядку, затем абсорбционную зарядку и, наконец, плавающую зарядку. Более новые преобразователи для жилых автофургонов, представленные на рынке, способны заряжать батареи таким образом.
Теперь, чтобы помочь вам с диаграммой усилителей, я включил некоторые типичные значения силы тока для приборов и аксессуаров, обычно используемых в жилых автофургонах. Имейте в виду, что я не специалист по электричеству ни при каких обстоятельствах. Это просто базовое руководство, которое поможет вам определить, сколько усилителей вы используете в любой момент времени.Если вам нужно знать точные значения силы тока, вы можете проверить данные на табличке с данными любых двигателей, приборов или электронного оборудования, которое вы используете. Если вы не можете найти паспортную табличку с этой информацией, обратитесь к руководству пользователя устройства или электронного оборудования. Эта информация может содержать информацию о требованиях к мощности, а не об амперах. Вот пара простых формул, которые помогут вам преобразовать некоторые общие электрические термины.
Ваттность% Вольт = Ампер
Ампер X Вольт = Мощность
Еще одна вещь, о которой следует помнить, – многим бытовым приборам для запуска требуется больше ампер, чем для запуска.Крышный кондиционер может потреблять 16 ампер для запуска, но может потреблять только 13 ампер, когда он работает.
Номинальные параметры усилителя переменного тока 120 В | ||
---|---|---|
Прибор или электронное оборудование | Расчетный ток | |
Кондиционер (X количество A / C) | 12-16 ампер | |
Блендер | 5-6 ампер | |
Кофеварка | 5-8 А | |
Проигрыватель компакт-дисков | 1 усилитель | |
Компьютер (портативный компьютер) | 2-3 А | |
Преобразователь | 1-8 ампер | |
Мультиварка | 1-2 А | |
Щипцы для завивки | <1 ампер | |
Сверло | 2-6 А | |
Электрическое одеяло | 0.5-1,5 А | |
Электровентилятор | 1 усилитель | |
Электрический водонагреватель | 9-13 ампер | |
Сковорода электрическая | 6-12 ампер | |
Фен | 5-12 А | |
Утюг | 5-10 ампер | |
Легкий (60 Вт% 120 В) | <1 ампер | |
Микроволновая печь | 8-13 ампер | |
Микроволновая печь (конвекционная печь) | 13 ампер | |
Холодильник в режиме переменного тока | 5-8 А | |
Обогреватель пространства | 8-13 ампер | |
Телевидение | 1.5-4 Ампер | |
Тостер | 7-10 ампер | |
Вакуум (ручной) | 2-6 А | |
Видеомагнитофон | 1-2 А | |
Стирально-сушильная машина | 14-16 ампер | |
Номинальные параметры усилителя постоянного тока 12 В | ||
Устройство или аксессуар | Расчетный ток | |
Проходной свет | 1 усилитель | |
Детектор CO | 1 усилитель | |
Люминесцентный свет | 1-2 А | |
Печь | 10-12 ампер | |
Детектор утечки сжиженного нефтяного газа | 1 усилитель | |
Верхние фары (на лампу) | 1 усилитель | |
Свет крыльца | 1 усилитель | |
Вентиляционное отверстие для крыши | 1.5 ампер | |
Радио / стерео | 4 А | |
Вытяжка (вентилятор и свет) | 2-3 А | |
Холодильник (режим сжиженного газа) | 1,5 – 2 А | |
Система безопасности | 1 усилитель | |
Телевизор (12 В) | 4-5 ампер | |
ТВ антенный усилитель | <1 ампер | |
ТВ-антенный усилитель, 12 В, розетка | до 8 ампер | |
Потолочный / вытяжной вентилятор с регулируемой скоростью | 4 А | |
Видеомагнитофон / проигрыватель | 2 А | |
Водяной насос | 4 усилителя |
Надеюсь, это устранит любую путаницу относительно разницы между использованием усилителей, питаемых от источника электричества на территории кемпинга (усилители переменного тока), и усилителей, подаваемых через преобразователь (усилители постоянного тока).
Счастливого кемпинга!
Основы инвертораи выбор подходящей модели
Выбор инвертора – солнечная и резервная
Как выбрать инвертор для солнечной системы.
Охватывает синусоидальный сигнал, модифицированный синусоидальный сигнал, связь с сетью и резервное питание.
Мы предлагаем инверторы разных типов, размеров, марок и моделей. Также доступны различные варианты. Выбор лучшего из такого длинного списка может оказаться сложной задачей. Не существует “лучшего” инвертора для всех целей – то, что могло бы быть отличным для машины скорой помощи, не подошло бы для дома на колесах.Выходная мощность обычно является основным фактором, но есть и многие другие.
Есть много факторов, которые влияют на выбор лучшего инвертора (и опций) для вашего приложения, особенно когда вы переходите на более высокие диапазоны мощности (800 Вт или более). Эта страница должна предоставить вам информацию, необходимую для того, чтобы сделать свой выбор наиболее подходящим для вас.
Мы предлагаем как стандартные инверторы для жилых и легких коммерческих помещений, так и инверторы для мобильных / жилых автофургонов / морских судов.
Сначала некоторые основы…
Вт
Плохой ватт часто понимают неправильно. Ватты – это всего лишь мера того, сколько энергии устройство использует или может выдавать при включении. Ватт есть ватт – не существует таких понятий, как «ватт в час» или «ватт в день». Если что-то потребляет 100 Вт, это просто напряжение , умноженное на ампер и . Если он потребляет 10 ампер при 12 вольт или 1 ампер при 120 вольт, он все равно будет 120 ватт. Ватт определяется как один Джоуль в секунду, поэтому выражение «ватт в час» похоже на выражение «миль в час в день».
Ватт-часы
Ватт-час (или киловатт-час, кВтч) – это просто количество ватт, умноженное на количество часов, в течение которых он используется. Это то, что имеет в виду большинство людей, когда говорят «ватт в день». Если лампа потребляет 100 Вт и горит 9 часов, это 900 Вт-часов. Если микроволновая печь потребляет 1500 Вт и работает в течение 10 минут, это составляет 1/6 часа x 1500, или 250 Втч. Когда вы покупаете электроэнергию у дружественного коммунального предприятия (посмотрите свой последний счет), они продают ее вам по очень высокой цене за киловатт-час. КВтч – это «киловатт-час», или 1000 ватт за один час (или 1 ватт за 1000 часов).
Ампер
Ампер – это мера электрического тока на данный момент. (Ампер также не выражается в «амперах в час» или «амперах в день»). Ампер важен, потому что он определяет, какой размер провода вам нужен, особенно на стороне постоянного тока (низкое напряжение) инвертора. У всех проводов есть сопротивление, а токи, протекающие по проводам, выделяют тепло. Если ваш провод слишком мал для усилителей, вы получите горячие провода. Вы также можете получить падение напряжения в проводе, если оно слишком мало. Обычно это не очень хорошо.Ампер определяется как 1 кулон в секунду.
Кулон – это заряд 6,24 x 10 18 электронов. Следовательно, 1 ампер равен заряду 6,24 x 10 18 электронов, проходящих через точку в цепи за 1 секунду.
Ампер-часы
ампер-часов (обычно сокращенно AH ) – это то, что большинство людей имеют в виду, когда говорят «амперы в час» и т. Д. Ампер x время = AH. АЧ очень важны, так как это основная мера емкости батареи . Поскольку большинство инверторов работают от батарей, емкость AH определяет, как долго вы можете работать.См. Нашу страницу о батареях для получения более подробной информации.
Вт – или инвертор мощности какого размера мне нужен?
Пиковая мощность в сравнении с типовой или средней
Инвертор должен обеспечивать две потребности: пиковое значение , или импульсное питание и стандартное или обычное питание.
- Скачок – это максимальная мощность, которую инвертор может подавать, обычно в течение короткого времени – от нескольких секунд до 15 минут или около того. Некоторым приборам, особенно с электродвигателями, требуется гораздо больший импульс при запуске, чем при работе.Насосы – самый распространенный пример – еще один распространенный пример – холодильники (компрессоры).
- Типичный – это то, что инвертор должен обеспечивать на постоянной основе. Это постоянный рейтинг . Обычно это намного меньше, чем всплеск. Например, это то, что тянет холодильник после первых нескольких секунд, необходимых для запуска двигателя, или то, что требуется для запуска микроволновой печи, или то, что в сумме дадут все нагрузки. (см. примечание о мощности устройства и / или номинальных значениях на табличке с именем в конце этого раздела).
- Средняя мощность обычно будет намного меньше типичной или скачкообразной и обычно не является фактором при выборе инвертора. Если вы запустите насос на 20 минут и небольшой телевизор на 20 минут в течение одного часа, средняя мощность может составить всего 300 Вт, даже если для насоса требуется 2000. Средняя мощность полезна только для оценки необходимой емкости аккумулятора. Инверторы должны быть рассчитаны на максимальную пиковую нагрузку и на типичную продолжительную нагрузку.
Номинальная мощность инверторов
Инверторыбывают разных размеров от 50 до 50 000 ватт, хотя блоки мощностью более 11 000 ватт очень редко используются в домашних или других фотоэлектрических системах.Первое, что вам нужно знать о своем инверторе, – это какой будет максимальный скачок напряжения и как долго. (Подробнее о насосах на 230 вольт и т. Д. Позже).
- Помпаж : Все инверторы имеют длительный номинал и номинал помпажа. Номинальное значение перенапряжения обычно указывается при таком количестве ватт в течение такого количества секунд. Это означает, что инвертор выдержит перегрузку ватт в течение короткого периода времени. Эта импульсная мощность будет значительно различаться между инверторами и разными типами инверторов, и даже в пределах одной марки.Он может варьироваться от 20% до 300%. Как правило, номинального скачка напряжения от 3 до 15 секунд достаточно, чтобы охватить 99% всех устройств – двигатель в насосе может фактически колебаться всего лишь на 1/2 секунды или около того.
- Общие правила : Инверторы с наименьшими показателями перенапряжения относятся к высокоскоростному электронному коммутационному типу (наиболее распространенному). Обычно это максимальная перегрузка от 25% до 50%. Сюда входит большинство инверторов производства Statpower, Exeltech, Power to Go и почти все недорогие инверторы мощностью от 50 до 5000 Вт.Самые высокие характеристики импульсных перенапряжений имеют трансформаторные низкочастотные переключатели. Это включает в себя большинство Xantrex, Magnum и Outback Power. Рейтинги скачков напряжения на них могут составлять до 300% на короткие периоды. В то время как высокочастотное переключение позволяет получить гораздо меньший и легкий блок, из-за использования гораздо меньших трансформаторов он также снижает выбросы или пиковую мощность.
- Плюсы и минусы : Хотя высокочастотный тип переключения не имеет импульсной способности трансформатора, он имеет некоторые определенные преимущества.Они намного легче, обычно немного меньше и (особенно в нижних диапазонах мощности) намного дешевле. Однако, если вы собираетесь использовать что-то вроде погружного скважинного насоса, вам понадобится либо очень высокая импульсная способность, либо вам нужно будет увеличить размер инвертора по сравнению с его типичным использованием, чтобы даже при максимальном скачке инвертор не превысил свой номинальный импульсный ток. .
Различные типы инверторов
Синусоидальная волна, модифицированная синусоида и прямоугольная волна – что скажешь?
Синусоидальная волна | Модифицированная синусоида | Квадратная волна |
Синусоидальная волна, модифицированная синусоида и прямоугольная волна.
Существует 3 основных типа инверторов – синусоидальная волна (иногда называемая «истинной» или «чистой» синусоидой), модифицированная синусоида (фактически модифицированная прямоугольная волна) и прямоугольная волна.
- Синусоидальная волна
Синусоидальная волна – это то, что вы получаете от местной коммунальной компании и (обычно) от генератора. Это потому, что он генерируется вращающимся оборудованием переменного тока, а синусоидальные волны являются естественным продуктом вращающегося оборудования переменного тока. Основным преимуществом синусоидального инвертора является то, что все оборудование, которое продается на рынке, предназначено для синусоидальной волны.Это гарантирует, что оборудование будет работать в полном соответствии со своими техническими характеристиками. Некоторые приборы, такие как двигатели и микроволновые печи, выдают полную мощность только с синусоидальной мощностью. Некоторым приборам, таким как хлебопечки, диммеры и некоторые зарядные устройства, для работы вообще требуется синусоида. Синусоидальные инверторы всегда дороже – от 2 до 3 раз.
- Модифицированная синусоида
Модифицированный синусоидальный инвертор на самом деле имеет форму волны, больше похожую на прямоугольную, но с дополнительным шагом или около того.Модифицированный синусоидальный инвертор будет нормально работать с большинством оборудования, хотя эффективность или мощность будут снижены с некоторым. Двигатели, такие как двигатель холодильника, насосы, вентиляторы и т. Д., Будут потреблять больше энергии от инвертора из-за более низкого КПД. Большинство двигателей потребляют примерно на 20% больше мощности. Это связано с тем, что значительный процент измененной синусоидальной волны составляет более высокие частоты, то есть не 60 Гц, поэтому двигатели не могут ее использовать. Некоторые люминесцентные лампы не работают так ярко, а некоторые могут гудеть или издавать раздражающие гудящие звуки.