Содержание

Как определить сечение жилы провода (кабеля)

При проведении электромонтажных работ довольно часто возникает необходимость определения сечения жилы провода или кабеля. Для опытного электрика данная задача не вызывает особых сложностей, но человека, который в первые приступает к электромонтажным работам, данный вопрос может завести в тупик. Ниже рассмотрим способы определения сечения жил кабельно-проводниковой продукции, приведем наглядные примеры определения сечения. Для начала отметим, для чего все-таки необходимо определять сечение кабеля или провода? Например, у вас есть в наличии кабель, но вы не знаете, какого он сечения и на нем нет соответствующих маркировок. В данном случае целесообразно определить сечение жил данного кабеля, чтобы в дальнейшем определить, подойдет данный кабель по нагрузке для той или иной линии электропроводки или нет. К примеру, вы рассчитали, что для одной из линий проводки вам необходимо провести кабель сечением 2,5 кв. мм. В наличии есть кабель, визуально похож на кабель сечением 2,5 кв. мм, но фактически его сечение составляет 1,5 кв. мм. К чему может привести монтаж такого кабеля? Во-первых, данная линия электропроводки может повредиться по причине того, что ток нагрузки будет превышать максимально допустимый для кабеля. Согласно расчетам, номинальная нагрузка на данной линии электропроводки составляет 25 А. Для кабеля сечением 1,5 кв. мм данная нагрузка недопустима, так как она превышает номинальный ток нагрузки для данного кабеля на 10-12 А. Бывают случаи, когда приобретенный кабель имеет сечение, которое несколько ниже заявленного. Например, вы приобрели кабель сечением 4 кв. мм, а фактически его сечение составляет 3,5 кв. мм. В таком случае нагрузочная способность кабеля также уменьшается, что также нежелательно и может в дальнейшем привести к негативным последствиям. То есть в любом случае целесообразно определять сечение приобретенной кабельно-проводниковой продукции. Итак, для определения площади поперечного сечения жилы необходимо знать диаметр данной жилы. Далее, используя формула для определения площади окружности: Sкр=п*r2 находим искомую величину. Для упрощения расчетов преобразуем формулу. Диаметр d в два раза больше радиуса r, исходя из этого, преобразуем формулу следующим образом: Sкр=(п*d2)/4, где п – постоянная величина, ее значение составляет 3,14. Произведем дальнейшее преобразование формулы для удобства проведения расчетов. Sкр=0,785*d2. То есть для определения сечения жилы кабеля или провода необходимо взять диаметр этой жилы, возвести его в квадрат и умножить на 0,785. Теперь рассмотрим, как определить диаметр жилы. Для определения диаметра используется специальный измерительный прибор – микрометр. Микрометр позволяет измерить диаметр жилы кабеля (провода) с высокой точностью.

Для определения диаметра используется специальный измерительный прибор – микрометр

Для определения диаметра используется специальный измерительный прибор – микрометр Но, как правило, не у каждого в хозяйстве есть данный измерительный прибор. Что делать, если в доме нет штангенциркуля? Для электромонтажника, который очень часто сталкивается с необходимостью проведения замеров, приобретение штангенциркуля целесообразно. Но для человека, которому необходимо произвести замер всего один раз, в процессе монтажа домашней электропроводки, приобретать штангенциркуль нецелесообразно. Существует альтернативный способ определения диаметра жилы кабеля (провода). Для этого понадобится карандаш и линейка. Если приложить линейку к разрезу жилы, то очевидно, что с ее помощью невозможно точно определить диаметр. Способ определения диаметра с высокой точностью следующий. Необходимо взять провод, диаметр которого необходимо узнать, и зачистить его на длину 30-40 см. Далее берется карандаш (трубка, ручка и другой подобный предмет) и наматывается на него зачищенный провод. Витки наматываемого провода должны лежать плотно друг к другу. Если между витками будут зазоры, то результат будет с большой погрешностью.

Альтернативный способ определения диаметра жилы кабеля

Альтернативный способ определения диаметра жилы кабеля Далее считаем количество намотанных витков и замеряем их общую длину. Приведем пример. Вы намотали 21 виток провода, общая длина витков – 37 мм. Поделив общую длину витков на количество витков, получаем диаметр провода: 37/21=1,762 мм. Подставляем полученное значение диаметра в вышеприведенную формулу: Sкр=0,785*1,7622 и, округлив до сотых, получаем сечение жилы данного провода - 2,44 кв. мм. Следует отметить, что точность выполненных замеров диаметра зависит от количества наматываемых витков. Чем больше витков, тем меньше погрешность и соответственно точнее результат. Если вы часто сталкиваетесь с необходимость определения сечения жил кабельно-проводниковой продукции, то для упрощения расчетов можно воспользоваться специальными справочными данными, в которых указываются сечения провода и соответствующие значения диаметров.

Как рассчитать сечение кабеля | МолотТок

----> Выдержка из ПУЭ

----> Внешний диаметр и вес кабелей

При проектировании схемы любой электрической установки и монтаже, выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать силовой провод нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.

Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или "квадратах". Каждый "квадрат" алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум  - только 4 ампера, а медный провода  10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%. Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.

Из расчета достаточной механической прочности открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицами.

Медные жилы проводов и кабелей

Сечение токопроводящей жилы, мм
 

 

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          33,0
                            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          66,0      260         171,6

Алюминиевые жилы проводов и кабелей

Сечение токопроводящей жилы, мм

 

Напряжение, 220 В

 

Напряжение, 380 В  

 

       Ток, А     

 

 Мощность, кВт

 

    Ток, А    

 

 Мощность, кВт 

                            2,5         20           4,4       19          12,5
                             4         28           6,1       23          15,1
                             6         36           7,9       30          19,8
                            10         50          11,0       39          25,7
                            16         60          13,2       55          36,3
                            25         85          18,7       70          46,2
                            35        100          22,0       85          56,1
                            50        135          29,7      110          72,6
                            70        165          36,3      140          92,4
                            95        200          44,0      170         112,2
                           120        230          50,6      200         132,0
                                   


Как рассчитать сечение провода по нагрузке

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке. Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей. Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта сечения кабеля по нагрузке

Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго. Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть. Рассмотрим пример: вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся бытовых приборов, который представлен в таблице ниже.

таблице ниже.

Электроприбор

Мощность, Вт

LCD телевизор

140-300

Холодильник

300-800

Бойлер

1500-2500

Пылесос

500-2000

Утюг

1000-2000

Электрочайник

1000-2500

Микроволновая печь

700-1500

Стиральная машина

2500

Компьютер

300-600

Освещение

300-1500

Фен

1000-2500

Всего (примерно)

10000-20000

Следующим важным этапом, позволяющим достичь безопасности, является расчёт сечения кабеля по нагрузке, для чего необходимо подсчитать силу тока, используя формулу:

1. Для однофазной сети напряжением 220 В:

,где:

- Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;

- U - напряжение сети, В;

- КИ = 0.75 - коэффициент одновременности;

Получив точное значение величины тока, следует обратиться к таблицам, позволяющим найти кабель или провод требуемого сечения и материала. Но если полученное значение величины тока не совсем совпадает с табличным значением, то не стоит «экономить», а лучше выбрать ближайшее, но большее значение сечения кабеля. Пример: при напряжении сети 220 В полученное значение величины тока составило 22 ампера, ближайшее большее значение (27 А) имеет медный провод или кабель из меди, сечением 2,5 мм кв. Это означает, что оптимальным выбором станет именно такой кабель, а не с сечением 1,5 мм кв., имеющим значение допустимого длительного тока 19 А. Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо- 
проводящих 
жил. мм

Медные жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

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

80

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

265

57.2

220

145.2

120

300

66

260

171.6

Сечение

Tоко- 
проводящих 
жил. мм

Алюминиевых жилы проводов и кабелей

Напряжение 220В

Напряжение 380В

Ток. А

Мощность. кВТ

Ток. А

Мощность кВТ

2.5

22

4.4

19

12.5

4

28

6.1

23

15.1

6

36

7.9

30

19.8

10

50

11

39

25.7

16

60

13.2

55

36.3

25

85

18.7

70

46.2

35

100

22

85

56.1

50

135

29.7

110

72.6

70

165

36.3

140

92.4

95

200

44

170

112.2

120

230

50.6

200

132

Расчёт сечения кабеля по нагрузке для помещений

Предыдущий расчёт позволил точно вычислить материал и сечение вводного кабеля, по которому будет идти общая максимальная нагрузка. Теперь следует произвести аналогичные расчёты по каждому помещению и его группам. И вот почему: нагрузка на розеточные группы может значительно отличаться. Так, розетки с подключённой стиральной машиной и феном нагружены гораздо больше, чем розетка для миксера и кофеварки на кухне. Поэтому не стоит «упрощать» задачу, без раздумий укладывая провод сечением 2,5 квадрата на розетки, так как иногда этого просто не хватит.

Следует помнить, что суммарная нагрузка в помещении состоит из 1) силовой и 2) осветительной. И если с осветительной нагрузкой всё ясно – она выполняется медным проводом с сечением в 1,5 мм кв., то с розетками не так всё просто. Следует помнить, что обычно кухня и ванная комната – наиболее «нагруженные» линии, так как именно там расположены холодильник, электрочайник, бойлер, микроволновка, а иногда и стиральная машинка. Поэтому лучше всего распределить эту нагрузку по различным розеточным группам, а не использовать блок на 5-6 розеток. Если такой возможности нет, то питающий помещение и подводной кабель к розеткам должен быть сечением, 4 мм кв. и выше. При монтаже электропроводки чаще всего применяют провода и кабели ВВГ-ВВГнг, ПУНП, ПУГНП или ПВС.

Иногда от «специалистов» можно услышать, что для розеток в остальных помещениях достаточно и «кабеля-полторушки», однако выдели бы вы те чёрные полосы, видные из-под обоев, которые оставляет после себя прогоревший кабель после включения в него масляного обогревателя или тепловентилятора! Здесь не место для экспериментов, это – жизнь и здоровье родных, близких, и Ваши собственные!

Как определить сечение кабеля по диаметру. Пошаговая инструкция

Как правило, любой кабель состоит из нескольких жил, которые в сечении представляют тобой круг. Именно от площади этого сечения пропорционально зависит проводимость кабеля. Если оно будет слишком маленьким, кабель может перегореть, а это одна из основных причин пожаров в современном мире.

Как правило, любой кабель состоит из нескольких жил, которые в сечении представляют тобой круг. Именно от площади этого сечения пропорционально зависит проводимость кабеля. Если оно будет слишком маленьким, кабель может перегореть, а это одна из основных причин пожаров в современном мире.

Как определить сечение кабеля, зная его диаметр? Очень просто – нужно прочитать он-лайн журнал о строительстве ProfiDom.com.ua и найти эту пошаговую инструкцию

Вам понадобится

• - кабель с неизвестным сечением; 

• - штангенциркуль или микрометр; 

• - таблица удельных сопротивлений веществ.

Инструкция

Шаг 1. Возьмите кабель, сечение которого нужно определить. Чаще всего он состоит из 2-4 жил, которые изолированы друг от друга специальными материалами. Эти жилы имеют одинаковый диаметр. Иногда можно встретить кабель, одна жила которого тоньше остальных – она предназначена для заземления.

Шаг 2. Очистите от изоляции жилы кабеля. С помощью штангенциркуля, а лучше микрометра (это позволит произвести более точное измерение), найдите диаметр жилы. Значение получите в миллиметрах. Затем высчитайте площадь поперечного сечения. Для этого коэффициент 0,25 умножьте на число π≈3,14 и значение диаметра d возведенное в квадрат S=0,25∙π∙d². Это значение умножьте на количество жил кабеля. Зная длину провода, его сечение и материал из которого он сделан, вычислите его сопротивление.

Шаг 3. Например, если нужно найти сечение медного кабеля из 4 жил, а измерение диаметра жилы дало значение 2 мм, найдите площадь его поперечного сечения. Для этого рассчитайте площадь поперечного сечения одной жилы. Она будет равна S=0,25∙3,14∙2²=3,14 мм². Затем определите сечение всего кабеля для этого сечение одной жилы умножьте на их количество в нашем примере это 3,14∙4=12,56 мм².

Шаг 4. Теперь можно узнать максимальный ток, который может по нему протекать, или его сопротивления, если известна длина. Максимальный ток для медного кабеля рассчитайте из соотношения 8 А на 1 мм². Тогда предельное значение тока, который может проходить по кабелю, взятому в примере составляет 8∙12,56=100,5 А. Учитывайте, что для алюминиевого кабеля это соотношение составляет 5 А на 1 мм².

Шаг 5. Например, длина кабеля составляет 200 м. Для того чтобы найти его сопротивление, умножьте удельное сопротивление меди ρ в Ом∙ мм²/м, на длину кабеля l и поделите на площадь его поперечного сечения S (R=ρ∙l/S). Сделав подстановку, получите R=0,0175∙200/12,56≈0,279 Ом, что приведет к очень малым потерям электроэнергии при ее передаче по такому кабелю.

Как рассчитать сечение кабеля? - «Электро Проф»

Подбор сечения кабеля является важным моментом при проектировании электросетей различных объектов. Именно от него зависит сопротевление проводки электрическому току, поэтому, необходимо правильно рассчитать необходимую толщину жил. При использовании слишком тонкого проводника возникает перегрев жил, который может повлечь их разрушение, перегорание изоляции, короткое замыкание  и стать причиной пожара. Слишком толстый кабель затрудняет прокладку, увеличивает стоимость монтажа сети, но не дает, при этом, никакого выигрыша.

Как правильно подобрать провод

Самым главным параметром, который необходимо учитывать при подборе сечения, является допустимая нагрузка в длительном режиме работы. Этот показатель равен силе тока, которую кабель способен пропускать в нормальном режиме на протяжении длительного отрезка времени.

Чтобы определить величину нагрузки в доме, необходимо рассчитать суммарную мощность всех потребителей (электроприборов), установленных в доме или квартире. В табличке ниже приведены усредненные показатели мощности электроприборов, используемых в типичной однокомнатной квартире и суммарная их нагрузка.

Но, так как сечение электропроводки необходимо рассчитывать по силе тока, а нам известно только энергопотребление, придется прибегнуть к некоторым расечтам.

Для стандартных бытовых электросетей, напряжением 220 вольт, применяется следующая формула перевода значений мощности электроприборов в силу тока.

Где:

Р – общая мощность всех потребителей (см. таблицу выше).

U – напряжение. Для бытовой сети, как правило, составляет 220 вольт.

Ки – коэффициент одновременности. Этот параметр равен 0.75.

cos – косинус. Равен единице для домашних электрических устройств, поэтому можно не учитывать.

Приведем небольшой пример:

Есть двухкомнатная квартира, в которой присутствует следующее электрооборудование: 4 лампочки по 100 Вт, 2 телевизора разных размеров, 50 и 150 Вт мощностью, холодильник 300 Вт, компьютер 400 Вт, пылесос с потреблением 1 кВт, такой же мощности микроволновка, чайник на 2 кВт, стиральная машина 2 кВт и утюг с таким же потреблением энергии.

4х100 + 50 + 150 + 300 + 400 + 2х1000 + 3х2000 = 10300 Вт

Посмотреть, какую мощность потребляют ваши электроприборы можно в документации к ним или на самом устройстве. Как правило, эти показатели размещены на этикетке или шильдике сзади или на дне прибора.

Получившийся показатель (10300 Вт в нашем случае) подставляем в формулу и производим расчет силы тока.

I = 10300х0.75/220х1 = 35.2 А (округлено до десятых в большую сторону)

Итак, сила тока известна, можно переходить к подбору сечения. Ниже расположена таблица подбора сечения медного кабеля для электросетей. Данные взяты из стандартов ГОСТ для силовых кабелей. В первом столбце указана площадь сечения проводника, в последующих –  предельные значения силы тока для различныхтипов провода. Если ни один кабель не соответствует вашему значению силы тока – следует выбрать ближайшее значение, с округлением в большую сторону. Например, для 35.2 А (наш показатель), при прокладке кабеля по воздуху (наружный монтаж) следует выбрать многожильный медный провод, сечением 4 мм².

Если вы планируете монтировать алюминиевую проводку – подбор производится аналогично предыдущему, только по следующей таблице:

 

То есть, для значения тока 35.2 А необходимо использовать кабель с сечением жил 6 мм².

Расчет кабеля для розеточных линий

После того, как с основным силовым кабелем разобрались – следует переходить к подбору сечения провода для подключения розеток. В целом, формула аналочична предыдущей, только для подсчета используется не суммарное электропотребление квартиры, а каждой розетки. Конечно, можно использовать тот же провод, что для монтажа основных линий, но такое решение является более трудоемким и дорогостоящим.

Чтобы определить нагрузку на розетку, следует выяснить, какие приборы к ней будут подключены. Если это небольшая бытовая техника малой мощности (светильник, компьютер, телевизор, зарядные устройства портативной электроники) – можно ограничиться кабелем, сечение которого составляет 1.5 мм (медь) или 2.5 мм (алюминий).

Важно: вдумчиво подходите к расположению розеток, чтобы не допускать перегрузок и избегать использования тройников, удлинителей и переносок. Лучше грамотно продумать их расположение, чем обременять себя внешними проводами, понижая стабильность и безопасность сети.

Если к розетке будет подключено мощное обогревательное оборудование или другие приборы, требующие высоких затрат энергии, подсчет сечения проводится согласно общей формуле.

Как можно узнать сечение кабеля по диаметру жилы

Каждый из нас хоть раз в жизни прошел через ремонт. В процессе ремонта приходится делать монтаж и замену электропроводки, ведь она приходит в негодность при длительной эксплуатации. К сожалению, на рынке сегодня можно встретить очень много некачественной кабельно-проводниковой продукции. За счет различных способов удешевления товара страдает его качество. Заводы-изготовители занижают толщину изоляции и сечение кабеля в процессе производства.

Один из способов удешевления − использование для изготовления токопроводящей жилы материалов низкого качества. Некоторые производители добавляют дешевые примеси при изготовлении проводов. За счет этого токопроводность провода снижается, а, значит, качество продукции оставляет желать лучшего.

Кроме того, заявленные характеристики проводов (кабелей) уменьшаются из-за заниженного сечения. Все уловки изготовителя приводят к тому, что в продаже появляется все больше некачественной продукции. Поэтому стоит отдавать предпочтение той кабельной продукции, которая имеет подтверждение качества в виде сертификатов.

Цена качественного кабеля – это единственный, и, пожалуй, главный недостаток, который перечеркивает массу достоинств этого изделия. Медное кабельно-проводниковое изделие, которое выпущено по ГОСТу, имеет заявленное сечение проводника, требуемые по ГОСТу состав и толщину оболочки и медной жилы, произведено с соблюдением всех технологий, будет стоить дороже той продукции, которая выпускалась в кустарных условиях. Как правило, в последнем варианте можно найти массу недостатков: заниженное сечение в 1,3-1,5 раза, придание жилам цвета за счет стальки с добавлением меди.

Покупатели опираются на цену при выборе товара. На поиске низкой цены сконцентрировано основное внимание. И многие из нас даже не в силах назвать производителя, не говоря уже о качестве кабеля. Нам важнее, что мы нашли кабель с нужной маркировкой, например, ВВГп3х1,5, а качество изделия нас не интересует.

Поэтому чтобы не попасть на брак в данной статье рассмотрим несколько способов, как можно определить сечение кабеля по диаметру жилы. В сегодняшнем мануале я покажу, как такие расчеты можно произвести и с помощью высокоточных измерительных инструментов, так и без них.

Проводим расчет сечения провода по диаметру

В последнее десятилетие особенно заметно снизилось качество выпускаемой кабельной продукции. Больше всего страдает сопротивление - сечения провода. На форуме я часто замечал, что народ недоволен подобными изменениями. И продолжаться это будет до тех пор, пока на это наглое воровство изготовителя не начнут реагировать.

Со мной произошел аналогичный случай. Мною было куплено метра два провода маркировки ВВГнг 3х2,5 кв. миллиметра. Первое что мне бросилось в глаза, это очень тонкий диаметр. Я подумал, что, скорее всего, мне подсунули провод меньшего сечения. Еще больше удивился, когда увидел надпись на изоляции ВВГнг 3х2.5 кв.мм.

Опытному электрику, ежедневно сталкивающемуся с проводами, легко определить «на глаз» сечение кабеля или провода. Но порой даже профессионал делает это с трудом, не говоря уже о новичках. Сделать расчет сечения провода по диаметру – это важная задача, которую нужно решить прямо в магазине. Поверьте, эта минимальная проверка обойдется вам дешевле и проще, чем восстановление ущерба от возгорания, которое может возникнуть из-за короткого замыкания.

Вы наверное спросите зачем необходимо проводить расчет сечения кабеля по диаметру? Ведь в магазине любой продавец подскажет, какой провод вы должны купить под вашу нагрузку, тем более на проводах есть надписи, на которых указано количество жил и сечение. Что тут сложного рассчитал нагрузку, купил провод, сделал электромонтаж. Однако не все так просто.

Порой на бухте провода или кабеля и вовсе нет бирки, на которой указаны технические характеристики. Скорее всего, эта та ситуация, о которой я рассказывал выше, − несоответствие проводниковой и кабельной продукции требованиям современных ГОСТов.

Чтобы никогда не становиться жертвой обмана, настоятельно рекомендую вам научиться определять сечение провода по диаметру самостоятельно.

Заниженное сечение провода - в чем опасность?

Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.

Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться. Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания.

Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 кв. мм.) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27А, обычно, считают 25А.

Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 кв. мм. до 2 кв. мм. (это при заявленном 2.5 кв.мм.). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 кв. мм. может длительно пропускать ток 19А.

Поэтому случись такая ситуация, что по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 кв. мм., потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание. Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.

А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко. Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток.

Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы. А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.

Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.

Формула сечения провода по диаметру

Итак, хотелось бы подвести итог всему вышесказанному. Если среди вас есть те, кто не читал статью до этого абзаца, а просто перепрыгнул, повторюсь. На кабельной и проводниковой продукции зачастую отсутствует информация о нормах, согласно которым она изготавливалась. Поинтересуйтесь у продавца, по ГОСТ или по ТУ. Продавцы порой и сами не могут ответить на этот вопрос.

Можно смело утверждать, что провода, изготовленные по ТУ, в 99,9 % случаев имеют не только заниженное сечение токоведущих жил (на 10−30%), но и меньший допустимый ток. Также в таких изделиях вы обнаружите тонкую внешнюю и внутреннюю изоляцию.

Если вы обошли все магазины, а проводов, выпущенных по ГОСТ, так и не нашли, то берите провод с запасом +1 (если он выпущен по ТУ). Например, вам нужен провод 1,5 кв. мм., тогда следует брать 2,5 кв. мм. (выпущенный то ТУ). На практике его сечение окажется равным 1,7-2,1 кв. мм.

Благодаря запасу сечения обеспечится запас по току, то есть нагрузка может быть немного превышена. Тем лучше для вас. Если же вам нужен провод сечением 2,5 кв. мм., то возьмите с сечением 4 кв. мм., так как его реальное сечение будет равно 3 кв.мм.

Итак вернемся к нашему вопросу. Проводник имеет поперечное сечение в виде круга. Наверняка, вы помните, что в геометрии площадь круга рассчитывается по конкретной формуле. В эту формулу достаточно подставить полученное значение диаметра. Сделав все расчеты, вы получите сечение провода.

  • π - это константа в математике равная 3.14;
  • R - радиус круга;
  • D - диаметр круга.

Это и есть формула для расчета сечения провода по диаметру, которую многие почему то боятся. К примеру, вы провели измерения диаметра жилы и получили значение 1,8 мм. Подставив это число в формулу, получим следующее выражение: (3.14/4)*(1.8)2=2,54 кв. мм. Значит, провод, диаметр жилы которого вы измеряли, имеет сечение 2,5 кв.мм.

Расчет монолитной жилы

Когда вы идете в магазин за проводом, возьмите с собой микрометр или штангенциркуль. Последний более распространен в качестве измерительного прибора сечения провода.

Скажу сразу расчет сечения кабеля по диаметру в данной статье я буду выполнять для кабеля ВВГнг 3*2.5 мм2 трех разных фирм производителей. То есть суть всей работы будет разбита на три этапа (это только для монолитного провода). Посмотрим что получится.

Чтобы узнать сечение провода (кабеля), состоящего из одной проволоки (монолитная жила), необходимо взять обычный штангенциркуль или микрометр и сделать замер диаметра жилы провода (без изоляции).

Для этого нужно предварительно очистить небольшой участок измеряемого провода от изоляции, а потом уже приступить к измерению токоведущей жилы. Другими словами, берем одну жилу и снимаем изоляцию, а затем измеряем диаметр этой жилы штангенциркулем.

Пример №1. Кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 (производитель неизвестен). Общее впечатление - сечение показалось сразу маловато, поэтому и взял для опыта.

Снимаем изоляцию, меряем штангенциркулем. У меня получилось диаметр жилы равен 1.5 мм. (маловато однако).

Теперь возвращаемся к нашей вышеописанной формуле и подставляем в нее полученные данные.

Имеем:

Получается фактическое сечение составляет 1.76 мм2 вместо заявленного 2.5 мм2.

Пример №2. Кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 (производитель «Азовкабель»). Общее впечатление - сечение вроде бы нормальное, изоляция тоже хорошая, плотная с виду не экономили на материалах.

Делаем все аналогично, снимаем изоляцию, меряем, получаем следующие цифры: диаметр - 1.7 мм.

Подставляем в нашу формулу для расчета сечения по диаметру, получаем:

Фактическое сечение составляет 2.26 мм2.

Пример №3. Итак остался последний пример кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 производитель неизвестен. Общее впечатление - сечение также показалось заниженным, изоляция вообще голыми руками снимается (прочности ни какой).

В этот раз диаметр жилы составил 1.6 мм.

Фактическое сечение составляет 2.00 мм2.

Также хотелось бы добавить в сегодняшний мануал как определить сечение провода по диаметру при помощи штангенциркуля еще один пример, кабель ВВГ 2*1.5 (как раз завалялся кусок). Просто захотелось сравнить, сечения 1.5-го формата тоже занижают.

Проделываем все тоже самое: снимаем изоляцию, берем штангенциркуль. Получилось диаметр жилы 1.2 мм.

Фактическое сечение составляет 1.13 мм2 (вместо заявленных 1.5 мм2).

Расчет без штангенциркуля

Этот способ расчета применяется для нахождения сечения провода с одной жилой. При этом измерительные инструменты не используются. Бесспорно, применение штангенциркуля или микрометра для этих целей считается самым оптимальным. Но ведь эти инструменты не всегда есть в наличии.

В таком случае найдите предмет цилиндрической формы. Например, обычную отвертку. Берем любую жилу в кабеле, длина произвольная. Снимаем изоляцию, чтобы жила была полностью чистой. Наматываем оголенную жилу провода на отвертку или же карандаш. Измерение будет тем точнее, чем больше витков вы сделаете.

Все витки должны располагаться как можно более плотно друг к другу, чтобы не было зазоров. Подсчитываем, сколько витков получилось. Я насчитал 16 витков. Теперь нужно измерять длину намотки. У меня получилось 25 мм. Делим длину намотки на число витков.

  1. L - длина намотки, мм;
  2. N - количество полных витков;
  3. D - диаметр жилы.

Полученное значение является диаметром провода. Для нахождения сечения пользуемся выше описанной формулой. D = 25/16 = 1.56 мм2. S = (3.14/4)*(1.56)2 = 1.91 мм2. Получается при измерении штангенциркулем сечение составляет 1.76 мм2, а при измерении линейкой 1.91 мм2 - ну погрешность есть погрешность.

Как определить сечение многожильного провода

В основе расчета лежит тот же принцип. Но если вы будете измерять диаметр сразу всех проволочек, из которых состоит жила, то рассчитаете сечение неправильно, ведь между проволочками есть воздушный зазор.

Поэтому сначала нужно распушить жилу провода (кабеля) и посчитать количество проволочек. Теперь по вышеописанному способу необходимо измерять диаметр одной жилки.

К примеру, у нас есть провод, состоящий из 27 жилок. Зная, что диаметр одной жилки составляет 0,2 мм, мы можем определить сечение этой жилки, используя все то же выражение для расчета площади круга. Полученное значение необходимо умножить на количество жилок в пучке. Так можно узнать сечение всего многожильного провода.

В качестве многожильного провода ПВС 3*1.5. В одном проводе 27 отдельных жилок. Берем штангенциркуль меряем диаметр, у меня получилось диаметр составляет 0.2 мм.

Теперь нужно определить поперечное сечение этой жилки, для этого используем все туже формулу. S1 = (3.14/4)*(0.2)2 = 0.0314 мм2 - это сечение одной жилки. Теперь умножаем это число на количество жил в проводе: S = 0.0314*27= 0.85 мм2.

Друзья предлагаю в данной теме «как рассчитать сечение кабеля по диаметру» так сказать хвастаться рекордами у кого какие измерения получились: например у меня максимум что попадалось кабеля ВВГ-Пнг 3х2,5 фактическое сечение 1,7 кв.мм (занижено на – 32 %).

Понравилась статья - поделись с друзьями!

 

Калькулятор размера провода

- Как рассчитать калибр провода

Сечение жилы кабеля следует выбирать в соответствии с потребляемым током подключенных нагрузок. Эта статья расскажет, как рассчитать размер и сечение провода. Онлайн-калькулятор размеров проводов поможет вам рассчитать размеры после ввода данных.

Общие сведения о кабеле сечения провода

Электрическое напряжение - это разделение электрических зарядов и электрического тока за счет направленного движения электронов между двумя точками.Это движение электронов всегда вызывает тепло . Чем больше электронов приводится в движение, тем сильнее становится ток и выделяется больше тепла. Правильное сечение кабеля важно для безопасной эксплуатации электроприборов и машин. В этом отношении решающее значение имеет размер электрического провода.

Линия для раструба имеет меньшее поперечное сечение, чем соединительная линия токарного станка. Однако управление ТЭЦ сильнее, чем у токарного станка. Если бы мы управляли ТЭЦ через токарный станок или колокол, из-за чрезмерного нагрева возник бы пожар в кабеле.

Поперечное сечение относится к площади каждого провода кабеля, и его размер зависит от нескольких факторов. С одной стороны, это электрические данные подключенной машины и конструктивные условия, такие как длина кабеля и тип установки , с другой. Мы хотим объяснить, как эти факторы влияют на сечение и как рассчитать сечение провода. Кроме того, мы предлагаем калькулятор размера провода .

Функция поперечного сечения

Каждая линия имеет сопротивление, даже если оно очень маленькое. Каждое сопротивление означает выделение тепла , и это тепло преобразуется в электрическую энергию. Проще говоря, мы могли бы назвать это потраченное впустую тепло «потерей», потому что оно не используется по назначению. Этот эффект легко наблюдать при использовании старых лампочек: уже через несколько секунд после включения стекло становится слишком горячим, чтобы дотронуться до него.

Провод должен обеспечивать прохождение тока с минимально возможным сопротивлением. Обычно действует следующее: с увеличением поперечного сечения кабеля сопротивление уменьшается.Особенно это актуально при очень сильной жаре. С увеличением поперечного сечения этому теплу противодействуют. Это снижает риск чрезмерного нагрева и предотвращает возгорания.

Взаимосвязь между температурой и сопротивлением

Из-за химических процессов, происходящих в материале, электрическое сопротивление кабеля увеличивается с температурой. Вот почему мы измеряем сопротивление, близкое к 0, с помощью холодной лампочки. При включении генерируется очень сильный ток, который стабилизируется из-за нагрева в течение доли секунды.Вот почему лампы накаливания обычно горят с большим взрывом при включении, а не во время работы.

Проволока меньшего диаметра нагревается быстрее при том же токе. Нагрев увеличивает сопротивление проволоки, что, в свою очередь, приводит к ее более быстрому нагреву. Этот круг предотвращает отказ некоторых систем в течение некоторого времени после включения, потому что нагревание линии увеличивает сопротивление.

Формулы для расчета сечения провода

DC Расчет поперечного сечения линии:

$$ A = \ frac {2 \ cdot l \ cdot I} {\ gamma \ cdot U_a} $$

Однофазный переменный ток Расчет проводов:

$$ A = \ frac {2 \ cdot l \ cdot I \ cdot \ cos \ varphi} {\ gamma \ cdot U_a} $$

Трехфазный переменный ток (трехфазный ток) Формула поперечного сечения линии:

$$ A = \ frac {\ sqrt {3} \ cdot l \ cdot I \ cdot \ cos \ varphi} {\ gamma \ cdot U_a} $$

Формулы сечения кабеля на первый взгляд выглядят довольно сложными.Поэтому в следующих нескольких разделах мы объясним, как достигаются эти размеры. Значения просто нужно ввести в калькулятор размера провода .

Описание компонентов

\ (l \) = длина линии в метрах
\ (I \) = номинальный ток в амперах
\ (\ sqrt {3} \) = коэффициент объединения трехфазного тока
\ (\ cos \ varphi \) = электрический КПД системы
\ (\ gamma \) = проводимость материала линии в Сименсах / м
\ (U_a \) = Допустимое падение напряжения кабеля в%

Получение требуемых значений

Номинальный ток \ (\ mathbf {I} \) и КПД \ (\ mathbf {\ cos \ varphi} \) можно найти в руководстве или на паспортной табличке машины.В качестве альтернативы ток можно рассчитать, используя известные мощность и напряжение. Для установок постоянного тока \ (\ cos \ varphi \) не указывается. Это 1.0, и его можно не учитывать при расчетах.

Длина линии \ (\ mathbf {l} \) измеряется точно вдоль линии и указывается в метрах. Для постоянного и однофазного переменного тока рассчитывается длина, умноженная на два, потому что ток через + и - или L и N течет вперед и назад.

Коэффициент переключения трехфазного тока \ (\ mathbf {\ sqrt {3}} \) - фиксированное значение.Он возникает из-за взаимодействия трех фаз, потому что здесь ток не просто течет туда-сюда. Это значение всегда остается неизменным.

Проводимость \ (\ mathbf {\ gamma} \) зависит от используемого материала и составляет 58 для меди. Серебро имеет самую высокую проводимость при 62, в то время как более старые алюминиевые выводы при 37 значительно ниже. Как правило, чем выше проводимость материала, тем ниже его электрическое сопротивление.

Допустимое падение напряжения \ (\ mathbf {U_a} \) обозначает долю входного напряжения, которая может упасть выше максимального значения линии.Это максимальное падение напряжения обычно устанавливается на уровне 3% в Германии, если для установки не предусмотрены специальные условия. 2 \).2 \). В смысле резерва, здесь следует использовать следующий размер. Большее поперечное сечение имеет только преимущества с точки зрения электричества. Единственные недостатки - немного более высокая стоимость и больший размер.

Расчет сечения провода - прочие факторы

Допустимая допустимая нагрузка по току также зависит от температуры окружающей среды . Нагрузки кабеля могут отличаться при разных температурах. Высокие температуры имеют первостепенное значение, поскольку они снижают грузоподъемность.Низкие температуры увеличивают допустимую нагрузку.

Режим прокладки кабеля ограничивает ток в зависимости от материалов, окружающих кабель. Существуют типы установки от A1 до E. Они зависят от того, проложен кабель на стене, в стене или свободно. Как правило, расчетное сечение жилы будет намного ниже предельного значения, основанного на типе прокладки.

Если используется более одного кабеля, необходимо также отрегулировать допустимую нагрузку. Это связано с тем, что несколько плотно уложенных кабелей больше не могут беспрепятственно излучать свое тепло.Существуют факторы, зависящие от количества кабелей с `` шапкой '', с помощью которых снижается допустимая нагрузка по току.

Расчет сечения провода для нескольких потребителей

Сложнее рассчитать сечение проводника при подключении нескольких нагрузок. В принципе, можно сложить все токи и измерить длину общего участка линии. Исходя из этого, можно рассчитать большое сечение. Однако в большинстве случаев размер этой линии будет значительно превышен, поскольку не все потребители обычно получают электроэнергию одновременно.Здесь обычно ожидается коэффициент одновременности . Нет четкого способа определить это.

Как рассчитать объем в проводе

Обновлено 5 декабря 2020 г.

Крис Дезиел

Несмотря на то, что вы можете сгибать и скручивать его в различные формы, проволока в основном представляет собой цилиндр. Он имеет круглое поперечное сечение с определенным радиусом и определенной длиной. 2 L

, где «r» - радиус провода, а «L» - его длина.2 L} {4}

Сохраняйте единицы согласованными

В большинстве случаев диаметр провода на несколько порядков меньше его длины. Возможно, вы захотите измерить диаметр в дюймах или сантиметрах, а длину - в футах или метрах. Не забудьте преобразовать единицы перед вычислением объема, иначе расчет будет бессмысленным. Обычно лучше преобразовать длину в единицы измерения диаметра, чем наоборот. Это дает большое число для длины, но с ним легче работать, чем с чрезвычайно маленьким числом, которое вы получите для диаметра, если преобразовать его в метры или футы.3

1. У электрика осталось 5 кубических сантиметров свободного места в электрическом ящике. Сможет ли он вставить в коробку провод 4-го калибра длиной 1 фут?

Диаметр проволоки 4-го калибра 5,19 миллиметра. Это 0,519 сантиметра. Упростите расчет, используя радиус проволоки, равный половине диаметра. 2 L = \ pi (0.3

Электрику не хватает места в коробке для прокладки провода. Ему нужно использовать либо провод меньшего размера, если позволяют коды, либо коробку большего размера.

Расчеты кода | EC&M

При установке проводов разных размеров (или типов изоляции) в дорожку кабельного канала нельзя рассчитать размер дорожки на основе таблиц с 1 по 12 в Приложении C. Вместо этого вы должны выполнить этот трехэтапный процесс, чтобы определить правильную дорожку качения. и размер ниппеля, необходимый для этого типа установки.

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения (квадратные дюймы) для каждого проводника из таблицы 5 главы 9 для изолированных проводов и таблицы 8 главы 9 для неизолированных проводов.
Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.
Шаг 3: Определите размер дорожки качения в соответствии с процентом заполнения, указанным в таблице 1 главы 9; 40% для трех или более проводов и 60% для дорожек качения длиной 24 дюйма или менее (ниппели).

Пример 1: Фидер на 400 А установлен в жестком неметаллическом кабелепроводе Schedule 40. Этот кабельный канал содержит три проводника THHN на 500 тыс. Км / мил, один провод THHN на 250 тыс. Км / мил и один проводник THHN 3 AWG.Какой размер кабельной дорожки требуется для этих проводов?

Пример 2: Жесткий металлический ниппель какого размера требуется для трех проводников THHN 3/0 AWG, одного проводника THHN 1 AWG и одного проводника THHN 6 AWG?

Пример 1 ответ:
Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения проводников по Таблице 5 главы 9.
500 тыс. Мил THHN = 0,7073 кв. Дюйма x 3 провода = 2,1219 кв. Дюйма
250 тыс. Куб. = 0,3970 кв. Дюйма x 1 провод = 0,3970 кв. Дюйма
3 AWG THHN = 0,0973 кв. Дюйма x 1 провод = 0,0973 кв. Дюйма
Шаг 2: Рассчитайте общую площадь поперечного сечения всех проводников.
2,1219 + 0,3970 + 0,0973 = 2,6162 кв. Дюйма.
Шаг 3: Определите размер трубопровода при 40% заполнении [Глава 9, Таблица 1], используя Таблицу 4.
3-дюймовый ПВХ Schedule 40 имеет площадь поперечного сечения 2.907 кв. Дюйма для проводов, что как раз подходящего размера.

Пример 2, ответ:
Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения проводников в соответствии с таблицей 5 главы 9.
3/0 AWG THHN = 0,2679 кв. Дюйма x 3 провода = 0,8037 кв. Дюйма
1 AWG THHN = 0,1562 кв. Дюйма x 1 провод = 0,1562 кв. Дюйма
6 AWG THHN = 0,0507 кв. Дюйма x 1 провод = 0,0507 кв. дюйм.
Шаг 2: Рассчитайте общую площадь поперечного сечения всех проводников.
0,8037 + 0,1562 + 0,0507 = 1,0106 кв. Дюйма.
Шаг 3: Определите размер канала при заполнении на 60% [Таблица 1, примечание 4 к главе 9], используя таблицу 4.
1,5-дюймовый ниппель = 1,243 кв. Дюйма, что как раз подходящего размера.

Общая физика II

Текущие и Сопротивление

Вопросы 2, 3, 4, 5, 7, 9, 17, 20

Задачи 1, 2, 7, 8, 15, 16, 22, 27, 33, 36, 43, 45, 46, 48, 49, 52


Q2 Какие факторы влияют на сопротивление проводника?

Длина, поперечное сечение, материал и температура все влияют на сопротивление.

Q3 В чем разница между сопротивлением и удельное сопротивление?

Сопротивление - это величина отношения напряжений. через сопротивление, деленное на ток через резистор. Удельное сопротивление - характеристика материала какой резистор сделан.

Q4 Два провода A и B круглого сечения изготовлены из того же металла и имеют одинаковую длину, но сопротивление провода А в три раза больше, чем провода Б.Что это соотношение их площадей поперечного сечения? Как соотносятся их радиусы?

Вспомните наше уравнение R = L / A

Изготовление из того же материала означает удельное сопротивление то же самое для двух проводов. У них одинаковая длина. Их площади поперечного сечения A должны отличаться в 3 раза. С г.

А = р 2

радиусы должны изменяться как квадратный корень из 3.

Q5 Что требуется для поддержания устойчивого ток в проводнике?

Постоянная разность потенциалов (или напряжение). Этот также означает постоянное электрическое поле внутри проводника - вызвано постоянным напряжением.

Q7 Когда напряжение на определенном проводе удвоение тока наблюдается в три раза. Что можно сделать о дирижере?

Этот проводник не подчиняется закону Ома.

Q9 Почему «хороший» электрический проводник может быть и «хорошим» термическим? дирижер?

Электроны, свободно перемещающиеся по материалу, например металл - проводят электричество, а также проводят тепло.

Q17 Два проводника одинаковой длины и радиуса подключены через одну и ту же разность потенциалов. У одного дирижера в два раза больше сопротивления другого. Какой провод будет рассеивать больше силы?

P = I V = I 2 R = В 2 / R

Использование

P = V 2 / R

Напряжение у обоих, конечно же, одинаковое.Тот, у кого меньшее сопротивление рассеивает большую мощность.

Q20 Две лампочки работают от 110 В, но одна из них номинальная мощность 25 Вт, а другая - 100 Вт. Какая лампа несет больший ток?

P = I V = I 2 R = В 2 / R

Использование

P = I V

или

I = P / V

При одинаковом напряжении (110 В) ток пропорционален к власти.Таким образом, лампа мощностью 100 Вт пропускает в четыре раза больше тока. лампы мощностью 25 Вт.


27,1 В модели Бора атома водорода электрон в низкоэнергетическом состоянии следует по круговой траектории, 5,29 x 10 - 11 м от протона.

(а) Покажите, что скорость электрона равна 2,19 x 10 6 м / с.

Что удерживает электрон на своей орбите? В центростремительная сила обеспечивается электрической силой от Закон Кулона Fc = m v 2 / r = k Qq / r 2 = Fel

м v 2 / r = k e2 / r 2

v 2 = k e 2 / r m

против 2 = (9x10 9 ) (1.6x10 -19 ) 2 / [(5,29x10 -11 ) (9,11x10 -31 )]

v 2 = 4,78 x 10 12 м 2 / с 2

v = 2,19 x 10 6 м / с

(b) Какой эффективный ток связан с этим орбитальным движением? электрон?

Ток определяется по I = dQ / dt

Какой период у этого электрона на орбите?

v = C / T

T = C / v

Т = 2 р / в

Т = 2 (5.29x10 -11 ) / (2,19 x 10 6 м / с)

T = 1,52 x 10 - 16 с

То есть электрон, с Q = e = 1,6 x 10 - 19 C заряда проходит каждые 1,2 x 10 - 16 с на ток

I = 1,6 x 10 -19 C / 1,52 x 10 - 16 с

I = 1,05 x 10 - 3 A

I = 1.05 мА

27,2 В конкретной электронно-лучевой трубке измеряемый пучок ток 30 А. Сколько электронов ударяет по экрану трубки каждые 40 с?

I = Q / т

Q = N e

I = N e / 40 с

N = (40 с) (I) / e

N = (40 с) (30 x 10 - 6 C / s) / 1,6 x 10 - 19 С

N = 7.5 х 10 15

27,7 Генератор Ван де Граафа создает луч Дейтроны с энергией 2,0 МэВ, представляющие собой тяжелые ядра водорода, содержащие протон и нейтрон.

(а) Если ток пучка 10,0 А, как далеко друг от друга дейтроны в пучке?

Во-первых, какова скорость дейтронов? E = KE = ( 1 / 2 ) м v 2 = 2.0 МэВ [10 6 эВ / МэВ] [ 1,6 x 10 - 19 Дж / эВ]

Напоминая, что

эВ = (1,6 x 10 -19 C) (V) [(J / C) / V] = 1,6 x 10 - 19 Дж

( 1 / 2 ) m v 2 = 3,2 x 10 -13 J

Какова масса дейтрона? Из таблицы А.3, стр. A.4, находим

m = 2,014 u

измеряется в единицах u, «единых единицах массы». Но что ты?

1 u = 1,66 x 10 - 27 кг

м = 2,014 мк [1,66 x 10 - 27 кг / ед]

м = 3,34 x 10 - 27 кг

( 1 / 2 )) (3.34 x 10 - 27 кг) v2 = 3,2 x 10 - 13 J

v 2 = 2 (3,2 x 10 - 13 Дж) / 3,34 x 10 - 27 кг

v 2 = 1,92 x 10 14 м2 / с2

v = 1,38 x 10 7 м / с

I = Q / т

Назовите время между дейтронами T. Каждый дейтрон имеет заряд эл.

I = e / T

T = e / I

T = (1,6 x 10 - 19 C) / (10 x 10 - 6 C / с)

T = 1,6 x 10 -14 с

Как далеко за это время путешествует дейтрон?

v = L / T

L = v T = (1,38 x 10 7 м / с) (1,6 x 10 - 14 с)

L = 2.21 x 10 -7 м

Это расстояние между дейтронами в пучке.

(b) Является ли их электростатическое отталкивание фактором в пучке? стабильность?

При расстояниях типа 10 - 7 м электростатическая сила между двумя дейтронами будет очень большой и, следовательно, определенно повлияет на стабильность луча F el = k Qq / r 2

F el = k e 2 / r 2

F el = (9x10 9 ) (1.6x10 - 19 ) 2 /( 2.21x10 -7 ) 2

F el = 4,72 x 10 -15 N

Хотя это кажется небольшим числом, давайте применим Второй ЗАКОН Ньютона (F = ma) и посмотрите, какое ускорение что произвело бы на дейтроне,

F = м а

a = Ф / м

а = 4.72 x 10 -15 N / 3,34 x 10 - 27 кг

a = 1,41 x 10 12 м / с 2

27,8 Рассчитайте среднюю скорость дрейфа электронов проходящий по медному проводу с площадью поперечного сечения 1,00 мм 2 при токе 1,0 A (значения аналогично этим четырем проводам к настольной лампе). это известно, что около одного электрона на атом меди способствует электрический ток.Атомный вес меди 63,54, а его плотность составляет 8,92 г / см 3 .

Из уравнения 27.4 имеем v d = I / n q A

v d = 1,0 A / [n (1,6 x 10 - 19 C) (1,0 мм 2 )]

(Как всегда) будьте осторожны с агрегатами! Легче укажите площадь поперечного сечения как A = 1,0 мм 2 , но мы нужно, чтобы в м 2 к моменту проведения расчет.

A = 1,0 мм 2 [1 м / 1000 мм] 2

A = 1,0 x 10 -6 м 2

Будьте осторожны. Поскольку 1000 мм = 1 м, нам понадобится преобразование что включает миллиметры в квадрате, 10 6 мм 2 = 1 м 2

v d = 1,0 A / [n (1,6 x 10 - 19 C) (1,0 -6 м 2 ) ]

А что насчет n, "плотности числа" электронов. в медном проводе?

n = N A / v моль

v моль = M моль / плотность

v моль = 63.54 г / [8,92 г / см 3 ]

То есть объем одного моля меди равен

v моль = 7,12 см 3

Опять же, пока проще 7.12 придумать см 3 , нам нужно преобразовать это в кубические метры перед мы подставляем его в уравнение,

v моль = 7,12 см 3 [м / 100 см] 3

v моль = 7.12 х 10 - 6 м 3

n = N A / v моль

n = (6,02 x 10 23 ) / (7,12 x 10 - 6 м 3 )

n = 8,46 x 10 28 (1 / м 3 )

или

n = 8,46 x 10 28 электронов / м 3

v d = 1.0 A / [n (1,6 x 10 - 19 C) (1,0 - 6 м 2 )]

v d = 1,0 A / [(8,46 x 10 28 (1 / м 3 )) (1,6 x 10 -19 C) (1,0 - 6 м 2 )]

v d = 7,39 x 10 -5 м / с

27,15 Рассчитайте сопротивление при 20 o C 40 м, длина серебряной проволоки с площадью поперечного сечения 0.40 мм 2 .

R = L / A

A = 0,4 мм 2 [1 м / 1000 мм ] 2 = 4 x 10 - 7 м 2

R = (1,59 x 10 - 8 -м) (40 м) / (4 x 10 -7 м 2 )

R = 1,59

27,16 Проволока восемнадцатого калибра имеет диаметр 1.024 мм. Рассчитайте сопротивление 15,0 м медного провода 18 калибра при 20,0 o С.

R = L / A

А = р 2

r = 1,024 мм / 2 = 0,512 мм = 5,12 x 10 - 4 м

А = (5,12 x 10 - 4 м) 2 = 8,235 x 10 - 7 м 2

R = L / A

R = (1.7 x 10 - 8 -м) (15 м) / (8,235 x 10 -7 м 2 )

R = 0,31

27,27 Резистор изготовлен из угольного стержня, имеющего равномерная площадь поперечного сечения 5,0 мм 2 . Когда разность потенциалов 15 В приложена к концам стержень, в стержне есть ток 4,0 х 10 - 3 А.

Найдите (а) сопротивление стержня и (б) длину стержня. стержень.

R = V / I

R = 15 В / 4,0 x 10 - 3 A

R = 3,750

A = 5,0 мм 2 [1 м / 1000 мм] 2 = 5 x 10 - 6 м 2

R = L / A

L = R A /

L = (3,750) (5 x 10 - 6 м 2 ) / (3.5 x 10 -5 -м)

L = 535,7 м

Это кажется необоснованным!

27,33 Если медный провод имеет сопротивление 18 Ом на 20 o C, какое сопротивление он будет иметь при 60 o C?

R (T) = R или [1 + T ] R (60 o ° C) = (18) [1 + (3,9 x 10 - 3 (1 / C o )) (40 C o )] R (60 o C) = (18) [1 + 0.156] R (60 o C) = (18) [1,156] R (60 o C) = 20,8

27,36 Сегмент нихромовой проволоки изначально находится на 20 o C. Используя данные из таблицы 27.1, рассчитайте температура, до которой необходимо нагреть проволоку, чтобы удвоить ее сопротивление.

27,43 Аккумулятор 10 В подключается к 120- резистор. Пренебрегая внутренним сопротивлением батареи, рассчитать мощность, рассеиваемую на резисторе.

27.45 Предположим, что скачок напряжения дает 140 В для момент. На сколько процентов будет выходная мощность 120-В, 100-Вт лампочка увеличивается, если ее сопротивление не меняется?

27,46 Особым типом автомобильной аккумуляторной батареи является характеризуется как «360 ампер-часов, 12 В». Какая общая энергия может аккумулятор поставить?

27,48 В гидроэлектростанции турбина обеспечивает 1500 л.с. на генератор, который, в свою очередь, преобразует 80% механической энергия в электрическую энергию.В этих условиях какой ток будет ли генератор работать при конечной разнице потенциалов 2000 V?

27,52 Нагревательный элемент кофеварки работает на 120 V и проводит ток 2,0 А. Предполагая, что все тепло генерируется, поглощается водой, сколько времени нужно, чтобы нагреться 0,50 кг воды от комнатной температуры 23 o C до точка кипения.

Высший уровень: сопротивление и площадь поперечного сечения - Расчет сопротивления - CCEA - Редакция GCSE Physics (Single Science) - CCEA

Второй эксперимент может быть проведен для экспериментального исследования зависимости сопротивления металлического проводника при постоянной температуре по площади поперечного сечения.2} {4} \)).

Постройте график зависимости сопротивления R в Ом по оси y от площади поперечного сечения A в мм2 по оси x.

Проведите линию наилучшего соответствия.

Из графика видно, что с увеличением площади поперечного сечения A сопротивление R уменьшается.

Более толстый провод имеет меньшее сопротивление, чем тонкий провод.

Более подробное исследование показывает, что сопротивление и площадь поперечного сечения обратно пропорциональны.

Если вы удвоите площадь поперечного сечения, вы вдвое уменьшите сопротивление провода.

Последний эксперимент может быть проведен для экспериментального исследования того, как сопротивление металлического проводника при постоянной температуре зависит от материала проводника.

Эксперимент повторяется снова, но с шестью проволоками из разных материалов одинаковой длины и толщины.

Запишите напряжение, ток и вычислите сопротивление.

Сравнение результатов в таблице показывает, что провода из разных материалов имеют разное сопротивление.

Ключевой момент

Сопротивление металлического проводника при постоянной температуре зависит от:

  • Длина l.Сопротивление прямо пропорционально длине.
  • Площадь поперечного сечения A. Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения.
  • Материал проводника.

Сопротивление увеличивается по мере:

  • длина провода увеличивается;
  • толщина проволоки уменьшается.

Электрический ток течет, когда свободные электроны движутся в одном направлении через проводник, например металлический провод.

Движущиеся электроны могут сталкиваться с ионами металла.

Это затрудняет прохождение тока и вызывает сопротивление.

Сопротивление длинного провода больше, чем сопротивление короткого провода, потому что электроны сталкиваются с большим количеством ионов по мере их прохождения.

Сопротивление и длина провода прямо пропорциональны.

Сопротивление тонкой проволоки больше, чем сопротивление толстой проволоки, потому что у тонкой проволоки меньше зазоров, через которые могут пройти свободные электроны.

Сопротивление и площадь поперечного сечения провода обратно пропорциональны.

Сращивания и заполнение проводов в корпусах и кабельных каналах

Требования к заполнению проводов для кабелепровода или розеточной коробки рассчитываются на регулярной основе в полевых условиях. Однако специалисты на местах редко определяют требования к заполнению проводника для металлической или неметаллической поверхности (статья 352), металлической или неметаллической проводки (статья 362) или места для проводов для шкафа или коробки с вырезом (статья 373.Расчет не является ни сложным, ни загадочным, если следовать нескольким простым правилам Национального электротехнического кодекса (NEC). Производители проектируют металлические и неметаллические дорожки качения так, чтобы они содержали в них определенное количество проводников. Количество проводников будет указано на дорожке качения или на транспортной коробке, либо включено в инструкции по установке дорожки качения. Поскольку в инструкциях производителя содержится информация о заполнении дорожки качения, расчет заполнения не требуется.Чтобы определить, следует ли снижать номинальные параметры проводников в зависимости от количества проводников в кабелепроводе, требуется расчет. Раздел 352-4, второй абзац, гласит, что снижение номинальных характеристик количества проводников в кабельной дорожке на основании Раздела 310-15 (b) (2) (a) [старое примечание 8 для более чем трех токоведущих проводов в кабельной дорожке] не требуется для поверхностных металлических дорожек качения. Однако должны быть выполнены три условия. (1) Площадь поперечного сечения металлической дорожки качения должна быть более 4 квадратных дюймов; (2) количество токопроводящих проводов не может превышать 30, и (3) сумма поперечного сечения всех содержащихся проводников не может превышать 20 процентов площади поперечного сечения кабельной дорожки.Например, поверхностный металлический канал, содержащий 10 проводников № 2/0 THHN, восемь проводников № 8 THHN и 12 проводов № 12 THHN, обычно требует 45-процентного поправочного коэффициента токовой нагрузки проводников в дорожка качения на основании Раздела 310-15 (b) (2) (a). Первый шаг - вычислить общую площадь в квадратных дюймах, которую будут занимать проводники. Разделив общую площадь заполнения проводника в квадратных дюймах на 20 процентов, вы получите дорожку качения с металлической поверхностью минимального размера, не превышающую 20 процентов требуемого поперечного сечения.Пример: 2,6754 квадратных дюйма общей площади проводников / 20 процентов = 13,377 квадратных дюйма кабельного канала (это превышает минимум четыре квадратных дюйма, требуемый в первом требовании). Металлическая дорожка качения размером примерно 33/4 дюйма на 33/4 дюйма обеспечит максимальное заполнение на 20 процентов, так что для токопроводящих проводников не потребуется 45-процентный поправочный коэффициент. Тот же метод расчета может использоваться для металлических кабельных коробов на основе Раздела 362-5 при условии, что внутри кабельных коробов не более 30 проводников и не превышено 20-процентное максимальное заполнение.Как для поверхностного металлического канала, так и для металлического кабельного канала, если количество проводников превышает 30 или площадь поперечного сечения заполнена более чем на 20 процентов, номинальные характеристики проводников должны быть снижены. Раздел 362-19 требует, чтобы токопроводящие проводники, установленные в неметаллических кабельных каналах, были снижены в соответствии с Разделом 310-15 (b) (2) (a), даже если заполнение не превышает 20 процентов. Металлический кабельный канал лучше рассеивает тепло, чем неметаллический кабельный канал, на который может повлиять чрезмерное тепло от проводников.Шкафы и ящики для выключателей, на которые распространяется статья 373, обычно имеют распашные двери для размещения небольших трансформаторов, переключателей, устройств защиты от перегрузки по току, счетчиков или контрольных устройств. Эти корпуса предназначены для размещения этих устройств. Кроме того, к приборам должны быть подключены проводники. Раздел 373-7 требует, чтобы в этих корпусах было достаточно места внутри корпуса для установки необходимых проводников для подключения к этим устройствам. Раздел 373-8 не разрешает использование этих корпусов для переключателей или устройств максимального тока в качестве распределительных коробок, вспомогательных желобов или каналов для проводов, проходящих через другие переключатели или устройства максимального тока или ответвляемых на них.Однако положение в Разделе 373-8 разрешает сращивание этих дополнительных проводников или отводов в шкафу, если имеется достаточно места. Проводники с ответвлениями или сращиванием не могут заполнять пространство для проводки более чем на 40 процентов площади поперечного сечения пространства для проводки. Кроме того, проводники, ответвители и стыки не могут заполнять пространство поперечного сечения проводки более чем на 75 процентов площади поперечного сечения пространства проводки. Например, если пространство для проводки в шкафу составляет 4 дюйма на 4 дюйма, общее пространство поперечного сечения проводки составляет 16 квадратных дюймов.Общее заполнение ограничено 40 процентами от 16 квадратных дюймов доступного пространства или 16 квадратных дюймов x 0,40 = 6,4 квадратных дюйма. Общая площадь проводников, которые могут быть установлены в пространстве для проводов шкафа, может быть рассчитана по площади проводников на основе типа изоляции и размера проводов в соответствии с таблицей 5 в главе 9. Эти вычисления относительно просты и могут быть выполнены в полевых условиях с помощью NEC и калькулятора. ODE - младший технический специалист в Underwriters Laboratories, Inc.в Research Triangle Park, Северная Каролина. С ним можно связаться по телефону (919) 549-1726 или по электронной почте [email protected]

Взаимосвязь между площадью поперечного сечения провода и силой тока __Hongle cable

Общий метод расчета безопасности медных проводов:

Безопасная допустимая нагрузка по току для медного шнура питания 2,5 квадратных миллиметра-28A.

Безопасная токовая нагрузка медного шнура питания 4 квадратных миллиметра-35А.

Безопасная токовая нагрузка 6 квадратных миллиметров, медный шнур питания-48А.

Безопасная токовая нагрузка 10 квадратных миллиметров, медный шнур питания-65А.

Безопасная токовая нагрузка медного шнура питания-91A площадью 16 квадратных миллиметров.

Безопасная токовая нагрузка 25 квадратных миллиметров, медный шнур питания-120А.

Если это алюминиевая проволока, диаметр проволоки должен быть в 1,5-2 раза больше, чем у медной проволоки.

Если ток по медному проводу меньше 28 А, безопасно использовать 10 А на квадратный миллиметр.

Если ток по медному проводу больше 120 А, возьмите 5 А на квадратный миллиметр.

Ток, который может нормально проходить через площадь поперечного сечения провода, можно выбрать в соответствии с общим количеством токов, которые он должен проводить, и обычно его можно определить следующим образом:

Десять меньше пяти, сто на два , два, пять, три, пять, четыре, три царства, семнадцать пять и два с половиной раза, количество обновлений медного провода.

Чтобы вам это объяснить, это алюминиевая проволока размером менее 10 квадратных метров, а квадратный миллиметр умножается на 5.Если это медный провод, он будет увеличен на один уровень, например, медный провод на 2,5 квадрата, он будет рассчитан на 4 квадрата. Все они представляют собой площадь поперечного сечения, умноженную на 2, 25 квадратов или меньше, умноженных на 4, 35 квадратов или более, умноженных на 3, семь и 95 квадратов, умноженные на 2,5, эти несколько формул должно быть легко запомнить,

Пояснение: Это можно использовать только как оценку, не очень точную.

Кроме того, если вы помните о медном проводе менее 6 квадратных миллиметров в комнате, безопасно, что ток на квадрат не превышает 10А.С этой точки зрения вы можете выбрать медный провод квадратного метра 1,5 или алюминиевый провод 2,5 квадрата.

В пределах 10 метров плотность тока в проводе составляет 6 А / мм2, 10-50 метров, 3 А / мм2, 50-200 метров, 2 А / мм2 и менее 1 А / мм2 на высоте более 500 метров. С этой точки зрения, если это не очень далеко, вы можете выбрать 4-х квадратный медный провод или 6-ти квадратный алюминиевый провод.

Если источник питания действительно находится в 150 метрах (не говоря уже о том, высокое ли это здание), необходимо использовать 4 квадратных медных провода.

Полное сопротивление провода прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально диаметру провода.Пожалуйста, обратите особое внимание на материал проводов и диаметр входных и выходных проводов при использовании источника питания. Для предотвращения несчастных случаев из-за перегрева проводов из-за чрезмерного тока.

Ниже приводится таблица диаметра провода и максимального тока, который медный провод может выдерживать при различных температурах.

Диаметр проволоки обычно рассчитывается по следующей формуле:

Медная проволока: S = IL / 54,4 * U`

Алюминиевая проволока: S = IL / 34 * U`

В формуле: I— - максимальный ток, проходящий через провод (А)

L - длина провода (М)

U` - - допустимое падение мощности (В)

S - - Площадь поперечного сечения провода (мм2 )

Описание:

1.Падение напряжения U` может быть выбрано с учетом диапазона оборудования (например, детекторов), используемого во всей системе, до номинального напряжения источника питания системы.

2. Наклоните расчетную площадь поперечного сечения.

Оценка допустимой токовой нагрузки изолированных проводов

Взаимосвязь между допустимой нагрузкой по току и поперечным сечением изолированного проводника с алюминиевым сердечником

9134 9134

150

000

导线 截面 (мм² )

1

9000 1.5

2,5

4

6

10

16

25

95

120

载 流 是 截面 倍数

9

9

9

5

4

3.5

3

3

2,5

2,5

载 流量 (A)

9

000

32

42

60

90

100

123

150

Формула оценки: умножьте на девять, получив 2.5 и идти вверх и минус один. Тридцать пять умножить на три и пять, и обе группы минус пять. Условия изменены, добавлено преобразование и высокотемпературная модернизация 10% меди. Количество прокалываемых труб составляет два, три, четыре и восемь или семьдесят шесть процентов тока полной нагрузки.

Описание:

(1) Формула в этом разделе не указывает напрямую допустимую нагрузку по току (безопасный ток) различных изолированных проводов (провода с резиновой и пластиковой изоляцией), а указывает «сечение, умноженное на определенное кратное», которое получается путем мысленного расчета.Из таблицы видно, что кратность уменьшается с увеличением сечения.

(2) «Два с половиной пять раз вниз на девять, вверх и вниз на один» относится к изолированным проводам с алюминиевым сердечником различного сечения сечением 2,5 мм2 и ниже, и их допустимая нагрузка по току составляет около В 9 раз больше сечений. Например, провод 2,5 мм2, допустимая нагрузка по току составляет 2,5 × 9 = 22,5 (А). Множественное соотношение между допустимой токовой нагрузкой проводов сечением 4 мм2 и выше и количеством поперечных сечений должно совпадать по номеру провода, а кратные числа последовательно уменьшаются на 1, а именно 4 × 8, 6 × 7, 10 × 6, 16 × 5, 25 × 4.

(3) «Тридцать пять раз по 3,5, удваивается в группах минус пять» означает, что допустимая токовая нагрузка провода 35 мм2 в 3,5 раза превышает количество поперечных сечений, то есть 35 × 3,5 = 122,5 (А). Для провода сечением 50 мм2 и выше кратное соотношение между допустимой нагрузкой по току и числом поперечных сечений становится группой из двух номеров проводов, и кратные числа последовательно уменьшаются на 0,5. То есть допустимая токовая нагрузка проводов 50 и 70 мм2 в 3 раза больше числа сечений; допустимая нагрузка на провода 95 и 120 мм2 - 2 шт.В 5 раз больше площади поперечного сечения и так далее.

(4) «Условия изменились, плюс преобразование, высокотемпературная модернизация 10% меди». Приведенная выше формула определяется изолированным проводом с алюминиевым сердечником и открытым покрытием при температуре окружающей среды 25 ° C. Если изолированный провод с алюминиевым сердечником подвергается длительному воздействию в области, где температура окружающей среды превышает 25 ℃, допустимая нагрузка по току провода может быть рассчитана в соответствии с приведенным выше методом расчета формулы, а затем предоставляется скидка 10%. достаточно; когда изолированный провод с медным сердечником не используется, его допустимая нагрузка по току немного больше, чем у алюминиевого провода той же спецификации.В соответствии с приведенным выше методом формулы можно рассчитать допустимую нагрузку по току на один провод больше, чем у алюминиевого провода. Например, допустимая нагрузка на медный провод 16 мм2 может быть рассчитана как на алюминиевый провод 25 мм2.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *