Как перевести амперы в киловатты: принципы перевода и практические примеры с пояснениями

Все больше жильцов пытаются использовать собственные силы по обеспечению электробезопасности своих жилищ. Трудность заключается в том, что разнообразные электроприборы имеют разные единицы измерения. Поэтому часто возникает вопрос – как перевести амперы в киловатты и наоборот? Другая трудность связана с родом тока и количеством фаз, влияющих на расчеты.

Необходимость перевода ампер в киловатты

Почему возникла такая потребность в сопоставлении различных величин? Домашняя сеть защищена автоматами, реагирующими, среди всего прочего, на силу тока, измеряемого амперами. На электроприборах чаще всего указывается напряжение, частота тока и мощность и ничего о силе тока не говорится. Вот и возникает необходимость перевода одной величины в другую.

Другая причина заключается в том, что при строительстве дома или замене старой электропроводки необходимо знать, какой ток будет проходить по цепи. В зависимости от этого будет подбираться сечение кабеля. Подсчет осуществляется сложением всей используемой мощности в доме, а затем расчет рабочего тока. Чтобы проводить такие расчеты, нужно знать, в чем заключается между киловаттами и амперами разница, и как заменять одну величину на другую.

Правила перевода единиц

Стоит сразу отметить, что указанные величины должны быть приведены к единой системе исчисления, то есть они должны находиться в одной системе. Второе условие – необходимо понимать, как связаны между собой сила тока и мощность. Начнем со второго условия.

Электрический ток – это движение заряженных частиц по замкнутой цепи. В это понятие не входят различные заряды (статическое) или разряды (молния). Если к источнику постоянного тока подключить нагрузку, то сила тока, протекающая в этой цепи, будет постоянной. Величина этого тока будет зависеть от сопротивления нагрузки и напряжения на клеммах источника питания.

Когда заряженные частицы приходят в движение, они совершают какую-то работу. При этом затрачивается сколько-то энергии. Расход этой энергии за определенное время называется мощностью. В международной системе мощность измеряется в ваттах (Вт), напряжение в вольтах (В), а сила тока в амперах (А). Следовательно, прежде чем использовать формулу перевода ампер в киловатты и наоборот, необходимо их согласовать.

Однофазная электрическая цепь

Следующая трудность заключается в том, что действие постоянного и переменного тока различны. В цепи с постоянным током при неизменном сопротивлении нагрузки напряжение и ток остаются неизменными. В цепи с переменным током напряжение носит синусоидальную форму: начиная с нуля, оно достигает максимального положительного значения, затем снижается до нуля и достигает максимального отрицательного значения. То же самое происходит и с током. Благодаря чему, различают следующие значения:

  • мгновенное;
  • амплитудное;
  • среднеквадратичное (действующее, эффективное).

Мгновенное показывает значение напряжения в момент измерения, и может быть каким угодно. Амплитудное – напряжение между максимальным положительным и отрицательным значением. Для формулы перевода киловатт в амперы такое значение не подходит. Среднее значение тока можно определить, только сравнив его с постоянным. Для этого и введено такое понятие, как среднеквадратичное значение.

Сравнение производят по тепловому действию. Через одинаковые сопротивления пропускают ток разного вида и с помощью изменения напряжения добиваются того, чтобы выделяемое на резисторах тепло было одинаковым. В этом случае переменное напряжение приравнивают к постоянному.

Среднеквадратичное значение в   меньше амплитудного. Таким образом, напряжение 220 В – это среднеквадратичное напряжение, а амплитудное получается при умножении 220 на  и равно 311 В.

Трехфазная электрическая сеть

Для большинства бытовых приборов однофазная система – идеальный источник энергии. Однако там, где нужно вращающееся магнитное поле, например, в электродвигателях трехфазная сеть является предпочтительнее. Кроме того, такая сеть дает экономию цветного металла. Суммарная мощность трехфазной цепи в раз больше, чем мощность трех однофазных цепей если нагрузка подключена по форме звезды. Если нагрузка включена по схеме треугольника, фазное и линейное напряжения равны. Это следует учитывать при определении, сколько ампер в трехфазной цепи.

Внимание! Измеряемое вольтметром и амперметром значение также является действующим и, соответственно, в  меньше амплитудного.

На предприятиях, которые являются основным потребителем энергии, учитываются потери, связанные с реактивной мощностью. Установленные в квартирах счетчики подсчитывают активную энергию, расходуемую потребителем. Поэтому при расчетах мы не будем брать во внимание такие потери.

Перевод ампер в киловатты

Есть несколько способов, чтобы определить соотношение ампер и киловатт: таблица, электронный калькулятор или формула. Так для выбора автомата лучше воспользоваться таблицей. В ней, в зависимости от рабочего тока показано, сколько киловатт может иметь нагрузка для этого автомата. Остается подсчитать среднюю мощность подключаемых приборов с учетом их длительности работы, и подобрать нужный выключатель.

Электронные калькуляторы позволяют, кроме этого, переводить одну величину в другую и производить расчет допустимой мощности или тока. Для тех, кто сам желает произвести расчет, есть две формулы:

Рассмотрим, как на практике можно пользоваться этими формулами.

Пример 1 – перевод для однофазной сети 220 В

Задача: подобрать автоматический выключатель для домашней сети. Сначала необходимо подсчитать потребляемую мощность. Для этого выбирают время, когда больше всего задействовано электроприборов, — обычно это вечер. В это время горит свет, работает телевизор, готовится ужин и подобные действия. Во время подсчитывания, чтобы не запутаться, все приводится к одной величине: ватт или киловатт. Если выбрали киловатты, то 100-ваттная лампочка будет записана как 0,1 кВт. Если расчет производится в ваттах, то мощность утюга 1,5 кВт будет записана 1500 Вт.

Когда все электроприборы учтены, полученное значение мощности необходимо привести в согласии с международной системой СИ. Другими словами, она должна быть выражена в ваттах. По СИ сила тока определяется в амперах. Используем формулу для однофазной цепи: P = UI. Для определения тока мощность делим на напряжение. Напряжение записано в вольтах и предварительно может быть замерено вольтметром в розетке.

Важно! Соотношение ампер и киловатт обязательно должны быть приведены к единой системе, иначе будет ошибка.

Для определения силы тока формулу изменяем в такой вид:

и подставляем значения. Допустим, напряжение в сети равно 215 В, максимальная мощность равна 3500 Вт, определяем ток:

округляем в большую сторону до 20 ампер.

Пример 2 – обратный перевод в однофазной бытовой сети

Задача: перед покупкой нового электроприбора необходимо определить достаточность имеющихся квартирных автоматов. Имеется автомат на 20 ампер, общая максимальная мощность составляет 3500 ватт. По предыдущему примеру видно, как подсчитать силу тока при максимальной нагрузке, она равна 16,28 ампер. От 20 ампер автомата отнимаем 16,28 ампер максимальной нагрузки и получаем 3,78 ампер резерва. Для определения мощности, которую еще можно подключить в «час пик» используем все ту же формулу: P = UI. Подставляем значения P = 215 В, умножаем на 3,78 ампер и получаем 812,7 ватт.

Предупреждение! Прежде чем ставить более мощные автоматы, необходимо рассчитать допустимый ток для проводки в доме. Несоблюдение этого правила может привести к пожару.

Пример 3 – расчет для трехфазной сети ампер в киловатт

Для трехфазной сети используется другая формула:

Оставим предыдущие показания и посмотрим, как это отразится на результате, только вместо 215 у нас будет 375 вольт. Сначала найдем, сколько ампер должен выдерживать автомат при определенной нагрузке. Преобразуем формулу:

Подставляем значения

Пример 4 – обратный перевод в трехфазной сети

Снова выбираем электроприбор для установленного автомата. Сначала находим резерв автомата: 20 ампер (автомат) минус 5,4 ампер (нагрузка) получаем 14,6 ампер. Умножаем на напряжение 375 вольт и , получаем примерно 9483 ватт. Собственные расчеты близки к практическим показателям, поэтому они более верные. Из этого можно сделать вывод: умея самостоятельно переводить амперы в киловатты и наоборот, вычислять потребляемую мощность и силу тока можно обезопасить себя от неправильной установки автоматов для домашних электроприборов. Либо заранее рассчитать, хватит ли запаса автомата на новое электрооборудование.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 1885)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты