Расчет сечения медного кабеля: Калькулятор расчета сечения кабеля — БилдоМан

Содержание

Расчет сечения кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Величины сечения во всех странах стандартизированы, причем стандарты бывшего СНГ и Европы в этой части полностью совпадают. В нашей стране документом, которым регулируется этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или кратко — ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5мм², а на освещение — 1,0-1,5мм². Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0мм².

Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0мм².

Ниже дана сокращенная таблица выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовых нагрузок. Там же для Вашего удобства приведена суммарная мощность электрооборудования при 1-фазном (220В) и 3-фазном (380В) потреблении. Обратите внимание, что при прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах, как например, в стене) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Важно Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на

одну жилу (или фазу).

Сечение кабеля, мм²	Проложенные открыто						Проложенные в трубе
	медь			алюминий			медь			алюминий
	ток, А	кВт		ток, А	кВт		ток, А	кВт		ток, А	кВт
	ток, А	220В	380В	ток, А	220В	380В	ток, А	220В	380В	ток, А	220В	380В
0,5	11	2,4
0,75	15	3,3
1,0	17	3,7	6,4				14	3,0	5,3
1,5	23	5,0	8,7				15	3,3	5,7
2,5	30	6,6	11,0	24	5,2	9,1	21	4,6	7,9	16,0	3,5	6,0
4,0	41	9,0	15,0	32	7,0	12,0	27	5,9	10,0	21,0	4,6	7,9
6,0	50	11,0	19,0	39	8,5	14,0	34	7,4	12,0	26,0	5,7	9,8
10,0	80	17,0	30,0	60	13,0	22,0	50	11,0	19,0	38,0	8,3	14,0
16,0	100	22,0	38,0	75	16,0	28,0	80	17,0	30,0	55,0	12,0	20,0
25,0	140	30,0	53,0	105	23,0	39,0	100	22,0	38,0	65,0	14,0	24,0
35,0	170	37,0	64,0	130	28,0	49,0	135	29,0	51,0	75,0	16,0	28,0

Если Вы внимательно изучили приведенную таблицу и таки желаете самостоятельно определить необходимое Вам сечение кабеля, например, для ввода в дом, то Вам также необходимо знать следующее.

Настоящая таблица касается кабелей и проводов в резиновой и пластмассовой изоляции. Это такие широко распространенные марки как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. На кабеля в бумажной изоляции есть своя таблица, на не изолированные провода и шины — своя. При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т.п. Кроме того, величины из таблиц о допустимых токовых нагрузках должны быть откорректированы следующими снижающими коэффициентами:

поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

Если и это Вас не останавливает — то открывайте справочник под ред. Белоруссова на стр.503, а мы снимаем шляпу.

Если деньги для Вас не проблема, тогда смело увеличивайте справочное сечение жилы на 50%, и спите спокойно: так как даже все поправочные коэффициенты в сумме не дадут больше.

При расчете необходимого сечения кабеля основной критерий — это количество тепла, выделяемого кабелем при прохождении через него электрического тока и температура окружающей среды. Вообще-то, любой электропроводник может пропустить через себя очень много тока, вплоть до температуры своего плавления, а это в десятки раз больше, чем указано в справочниках. Обратите внимание, что в справочниках приведены величины для длительных токовых нагрузок на кабель. А кратковременные нагрузки могут быть гораздо выше. Т.е. запас всегда есть. Но при условии, что Вы приобрели кабель, произведенный по ГОСТу. Если же Вам вместо медного кабеля продали нечто, сделанное из какого-то сплава и покрытое пластиком из вторичного полиэтилена (из использованных кульков и ПЭТ-бутылок), то зачем Вам все эти таблицы: см.

статью «Как выбрать кабель»

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают). Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую строону допустимы). Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I, где
U — напряжение постоянного тока, В
p — удельное сопротивление провода, Ом*мм²/м
l — длина провода, м
S — площадь поперечного сечения, мм²
I — сила тока, А
Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подставновки, или с помощью простйеших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице. Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

Удельное электрическое сопротивление некоторых металлов, применяемых в электротехнике

Металл	Сопротивление, Ом·мм²/м
Серебро	0,015…0,0162
Медь	0,01724…0,018
Золото	0,023
Алюминий	0,0262. ..0,0295
Вольфрам	0,053…0,055
Цинк	0,059
Никель	0,087
Железо	0,098
Платина	0,107
Олово	0,12
Свинец	0,217…0,227

Внимание: это авторская статья, поэтому при использовании материала просьба делать ссылку на первоисточник.

author: Оleg Stolyarov

Расчёт сечения кабеля по нагрузке

Расчёт сечения кабеля по нагрузке

Передающий электрический ток кабель является одной из наиболее важных составляющих любой электросети. При выходе кабеля из строя становится невозможной работа всей электрической сети, поэтому во избежание неисправностей и возгораний из-за перегрева необходимо рассчитать сечение кабеля по нагрузке. Чтобы провести такой расчет есть множество причин. Неправильный выбор сечения кабеля может привести к перегреву и оплавлению изоляции, что чревато коротким замыканием и может привести к возгоранию. Проведенный с большой точностью расчет сечения кабеля по нагрузке позволяет быть уверенным не только в безотказной и надежной работе всех электроприборов, но и в полной безопасности людей.

Как рассчитать сечение кабеля по нагрузке

Главным показателем, на который следует опираться при расчете сечения кабеля и выборе его марки, является предельно допустимая нагрузка. Проще говоря, это та величина тока, которую кабель может пропускать в течение длительного времени без перегрева. Предельно допустимую нагрузку можно рассчитать путем простого арифметического сложения мощностей всех включаемых в сеть электроприборов. Для примера рассмотрим некоторые, встречающиеся наиболее часто, бытовые электроприборы, их перечень представлен в таблице:

После того, как мы рассчитали предельно допустимую нагрузку, переходим к следующему этапу, который позволяет достичь безопасности: это расчет сечения кабеля по нагрузке.

1. В случае эксплуатации однофазной сети напряжением 220В используем формулу:

,где:

— Р – сумма мощностей всех электроприборов, включаемых в сеть, Вт;

— U — напряжение сети, В;

— К_И= 0.75 — коэффициент одновременности;

— для бытовых электроприборов.

2. При расчете сечения кабеля для трехфазной сети напряжением 380 В используем формулу:

Итак, мы рассчитали точное значение величины тока, теперь нужно воспользоваться таблицами, в которых можно найти величину сечения кабеля или провода, а также материал, из которого они могут быть изготовлены. В случае, если в результате расчета мы получим значение, которое не совпадает с табличным, стоит выбрать ближайшее к нему, но большее, сечение кабеля. Например, для сети напряжением 220 В мы получили значение величины тока 22 ампера. Такого значения нет в таблице, но ближайшими к нему являются значения 19 А и 27 А. Выбираем значение, которое больше рассчитанного по формуле, в нашем случае это 27 А. Значит, оптимальным выбором будет провод из меди, имеющий сечение 2,5 мм.кв., а не сечением 1,5 мм.кв., который имеет значение предельно допустимой нагрузки 19 А. Если нам нужен кабель не с медными а с алюминиевыми жилами, лучше взять еще большее сечение – 4 мм.кв.

Альтернативным вариантом, как по техническим параметрам, так и по цене, можно назвать алюмомедный кабель.

Существует и ряд других факторов, которые помогаю более точно вычислить оптимальное сечение кабеля. Дело в том, что проводя расчеты необходимо учитывать большое количество факторов, каждый из которых должен рассматриваться отдельно. Одним из наиболее распространенных вопросов относительно выбора кабеля является вопрос о том, какой кабель лучше: медный или алюминиевый. Приведем основные достоинства и недостатки этих материалов, влияющие на выбор:

— медь является более гибким и прочным, но менее ломким, материалом по сравнению с алюминием;

— медь меньше подвергается окислению и в течение длительного времени способна сохранять качество контактов при соединении в распределительных коробках;

— медь имеет проводимость, превышающую этот показатель у алюминия в 1,7 раза, а это означает, что при меньшем сечении возможна большая предельно допустимая нагрузка.

При всех этих достоинствах медь имеет один существенный недостаток: медный кабель дороже алюминиевого в 3-4 раза. Нужно учитывать и то, что для объектов бытового назначения в большинстве случаев Правилами запрещается использование алюминия в качестве проводника, а предписывается использование меди. Эти правила следует соблюдать неукоснительно, поэтому для внутренней электрической сети лучше выбирать медные кабели и провода. Алюминиевый кабель можно беспрепятственно использовать для обустройства ввода электросети в здание, для этой цели подойдут, например, провода СИП.

Расчёт сечения кабеля по нагрузке для помещений

Две предыдущие формулы помогли нам точно рассчитать сечение вводного кабеля, который будет нести максимальную нагрузку, и материал, из которого этот кабель должен быть изготовлен. Теперь аналогичным методом произведем расчеты отдельно по каждому помещению и группам в них. Необходимость таких расчетов объясняется тем, что зачастую нагрузка на разные розеточные группы отличается, порой значительно. Например, розетки, в которые подключены стиральная машина и фен, несут большую нагрузку, нежели розетки с подключенным миксером или кофемолкой. Поэтому, «упрощать» работу и прокладывать без расчетов провод, имеющий сечение 2,5 кв.мм. на розетки может грозить не только необходимостью позже прокладывать новый провод, это прямая угроза безопасности людей.

Напомним, что суммарная нагрузка в любом помещении состоит из двух частей: силовой и осветительной. С осветительной нагрузкой обычно не возникает сложностей, она выполняется с помощью медного провода сечением 1,5 кв.мм. А вот с розетками не все так просто. Обычно наиболее нагруженными линиями считаются кухня и ванная комната, именно здесь располагаются холодильник, электрический чайник, микроволновка, стиральная машина. Для подключения всех этих электроприборов лучше не использовать блоки из 4-6 розеток, а разделить всю эту нагрузку по нескольким розеточным группам. Если такая возможность исключена, то остается один выход – для питания помещения и подвода к розеточным группам использовать кабель сечением не менее 4 кв.мм. Для монтажа электропроводки обычно используют кабели и проводы АППВ, ШВВП или ПВС.

Иногда так называемые «специалисты» советуют использовать для розеток в помещениях кроме кухни и ванной кабель сечением 1,5 кв.мм. Но это чревато не только возникновением черных полос, которые видны под обоями после включения в розетку тепловентилятора или масляного кабеля, но и пожаром. Электросеть – не место для опытов, опасных для жизни Ваших родных и близких, да и вашей собственной!

Итоги

Подводя итоги, можно сделать вывод, что расчёт сечения кабеля по нагрузке – это важная и ответственная работа, которая не терпит халатности и невнимательности, ошибки в которой приводят к самым плачевным последствиям.

Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

Использование полезной работы электрического тока, уже является чем-то обыденным, незаменимым и само собой разумеющимся. Действительно, с тех пор, когда были получены первые токи от первой батарейки, великим ученым Алессандро Вольтом, в далеком 1800 году, прошло всего-то два столетия. Однако теперь сеть проводов, электрических соединений буквально пронизывает все и вся на поверхности земли и в наших домах. Если всю эту сеть нескончаемых проводов представить себе со стороны, то это будет подобно нервной или кровеносной системе в нашем организме. Роль всех этих проводов для современного общества, пожалуй, не менее значима, чем функция одной из вышеупомянутых систем живого организма. Что же, раз это так важно и серьезно, то при выборе проводов и кабелей, для создания нашей собственной коммуникативной электрической сети стоит подходить с особым вниманием и придирчивостью. Дабы она работала стабильно, без сбоев и отказов. Что же в себя включает данный выбор проводов и кабелей? Во-первых, это определиться с применяемым для проводки материалом, будь то медь или алюминий. Во-вторых, определиться с количеством жил в проводнике, 2 или 3. В-третьих, необходимо подобрать сечения жил исходя из тока, которые будет проходить по проводам, то есть исходя из мощности нагрузки. В-четвертых, выбрать провод исходя из расчетного значения, ближайшее большее сечение по типоряду относительного расчетного. О мелочах и того можно говорить намного больше сказанного, поэтому пока остановимся на этом, и попытаемся все же раскрыть тему нашей статьи о расчете и выборе провода или кабеля исходя из мощности нагрузки.

Чем отличается кабель от провода

Прежде чем перейти к основному содержимому, нам необходимо понять, что же мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем различия одного от другого!? Не смотря на то, что обыватель применяет эти два слова как синонимы, подразумевая под этим что-то свое, но если быть дотошными, то разница все же имеется.
Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Так вот, теперь мы в курсе, что рассчитывать нам необходимо именно сечение провода, то есть одного токопроводящего элемента, а второй будет уже уходить от нагрузки, обратно к питанию. Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой. Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу. Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди. В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше. Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

В СССР большинство жилых домов оснащались алюминиевой проводкой, это было своеобразной нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это совсем не значит, что страна была бедная, и не хватало на меди. Даже в некоторых случая наоборот. Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться. Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…». (До 2001 г. по имеющемуся заделу строительства допускается использование проводов и кабелей с алюминиевыми жилами) Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал. Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.
Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Итак, мы уже определились с маркировкой кабеля, что это должна быть моножила, также с тем, что это должна быть медь, да и про подводимую мощность кабеля мы тоже «заикнулись» не просто так. Ведь именно исходя из показателя проводимой мощности, будет рассчитываться провод, кабель на его применяемое сечение. Здесь все логично, прежде чем что-то рассчитать, надо исходить из начальных условий задачи. Этому нас научили еще в школе, исходные данные определяют основные пути решения. Что же, тоже самое можно сказать про расчет сечения медного провода, для расчета его сечения необходимо знать с какими токами или мощностями он будет работать. А для того чтобы нам знать токи и мощности, мы сразу должны знать, что именно будет подключено в нашей квартире, где лампочка, а где телевизор. Где компьютер, а куда мы включим зарядное устройство для телефона. Нет, конечно, со временем исходя из жизненных обстоятельств, что-то может поменяться, но нет кардинально, то есть примерная суммарная потребляемая мощность для всех наших помещений останется прежняя. Лучше всего сделать так, нарисовать план квартиры и там расставить и развешать все электроприборы, которые вам встретятся и которые запланированы. Скажем так.

Здесь неплохо было сориентироваться, сколько какой прибор потребляет. Именно для этого мы и приведем для вас таблицу ниже.

Подытожим данный абзац, мы должны представлять какие токи, мощности подводимые проводами и кабелями, должны быть обеспечены, для того, чтобы рассчитать необходимое нам сечение и выбрать подходящее. Об этом как раз далее.

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.
Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда. Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.
Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток это направленное движение частиц. Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока. Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.
Не смотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.
Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Да, здесь как заметил наш читатель, мы фактически не привели расчета, а лишь предоставили справочные данные, сведенные в таблицу, на основании этих расчетов. Но смеем вас замерить, что для расчетов необходимо перелопатить множество формул, и показателей. Начиная от температуры, удельного сопротивления, плотности тока и тому подобных. Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.
А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Этот абзац больше относится к курсу школы по геометрии алгебре, когда необходимо найти площадь круга исходя из его диаметра. Именно такая задача стоит перед тем, кто хочет перевести диаметр в сечение. Делается это очень просто.

Сечение равно по формуле — S=0,7853*D^2, где D и есть диаметр окружности, а S это площадь. Также справедливо будет утверждение S=ПИ*R², где R — радиус

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства. Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.
Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

О чем еще хотелось сказать, так это о том, что лучше использовать несколько независимых линий питания для каждого из помещений в комнате или квартире. Тем самым вы не будете применять провод с сечением 10 мм 2 для всей квартиры, приброшенный во все комнаты, от которого идут отводы. Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Типовая принципиальная схема электропроводки для квартиры или дома с электрической плитой (с указанием сечения кабеля для электроприборов)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

Если вы прочитали всю нашу статью, и все наши выкладки, то наверняка уже осознали насколько сложно и одновременно просто выбрать алюминиевый или медный провод, по сечению исходя из токовой нагрузки и мощности. Да, расчет сечения потребует знания множества формул, поправок на материал и температуру, при этом если воспользоваться справочными таблицами, которые мы и привели, то все просто и понятно.
Что же, кроме выбора сечения провода необходимо будет правильно соединить между собой провода, использовать соответствующие автоматы, УЗО, розетки и выключатели. Не забывать про особенности схемы подключения проводки в квартире. Все это скажется на выборе сечения провода в вашем конкретном случае. И только в этом случае, когда вы учтете все факторы, воспользуетесь справочными материалами, правильно смонтируете все элементы, можно будет говорить о том, что все сделано как надо!

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Основные принципы по выбоу сечения, исходя из тока питания еще раз рассмотрены в этом видео.

Расчет сечения кабеля

Таблицы ПУЭ и ГОСТ 16442-80

Выбор сечения провода по нагреву и потерям напряжения.

ПУЭ, Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)
Сечение токопроводящей жилы, мм²	открыто (в лотке)	1 + 1 (два 1ж)	1 + 1 + 1 (три 1ж)	1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж)	1*2 (один 2ж)	1*3 (один 3ж)
0,5	11	—	—	—	—	—
0,75	15	—	—	—	—	—
1,00	17	16	15	14	15	14
1,5	23	19	17	16	18	15
2,5	30	27	25	25	25	21
4,0	41	38	35	30	32	27
6,0	50	46	42	40	40	34
10,0	80	70	60	50	55	50
16,0	100	85	80	75	80	70
25,0	140	115	100	90	100	85
35,0	170	135	125	115	125	100
50,0	215	185	170	150	160	135
70,0	270	225	210	185	195	175
95,0	330	275	255	225	245	215
120,0	385	315	290	260	295	250
150,0	440	360	330	—	—	—
185,0	510	—	—	—	—	—
240,0	605	—	—	—	—	—
300,0	695	—	—	—	—	—
400,0	830	—	—	—	—	—
Сечение токопроводящей жилы, мм²	открыто (в лотке)	1 + 1 (два 1ж)	1 + 1 + 1 (три 1ж)	1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж)	1 * 2 (один 2ж)	1 * 3 (один 3ж)
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)

ПУЭ, Таблица 1. 3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)
Сечение токопроводящей жилы, мм²	открыто (в лотке)	1 + 1 (два 1ж)	1 + 1 + 1 (три 1ж)	1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж)	1*2 (один 2ж)	1*3 (один 3ж)
2	21	19	18	15	17	14
2,5	24	20	19	19	19	16
3	27	24	22	21	22	18
4	32	28	28	23	25	21
5	36	32	30	27	28	24
6	39	36	32	30	31	26
8	46	43	40	37	38	32
10	60	50	47	39	42	38
16	75	60	60	55	60	55
25	105	85	80	70	75	65
35	130	100	95	85	95	75
50	165	140	130	120	125	105
70	210	175	165	140	150	135
95	255	215	200	175	190	165
120	295	245	220	200	230	190
150	340	275	255	—	—	—
185	390	—	—	—	—	—
240	465	—	—	—	—	—
300	535	—	—	—	—	—
400	645	—	—	—	—	—
Сечение токопроводящей жилы, мм²	открыто (в лотке)	1 + 1 (два 1ж)	1 + 1 + 1 (три 1ж)	1 + 1 + 1 + 1 (четыре 1ж)	1 * 2 (один 2ж)	1 * 3 (один 3ж)
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Токовые нагрузки А проводов, проложенных в одной трубе (коробе, пучке)

ПУЭ, Таблица 1. 3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток *, А, для проводов и кабелей
	одножильных	двухжильных		трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле
1,5	23	19	33	19	27
2,5	30	27	44	25	38
4	41	38	55	35	49
6	50	50	70	42	60
10	80	70	105	55	90
16	100	90	135	75	115
25	140	115	175	95	150
35	170	140	210	120	180
50	215	175	265	145	225
70	270	215	320	180	275
95	325	260	385	220	330
120	385	300	445	260	385
150	440	350	505	305	435
185	510	405	570	350	500
240	605	—	—	—	—

ПУЭ, Таблица 1. 3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток *, А, для проводов и кабелей
	одножильных	двухжильных		трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле
2,5	23	21	34	19	29
4	31	29	42	27	38
6	38	38	55	32	46
10	60	55	80	42	70
16	75	70	105	60	90
25	105	90	135	75	115
35	130	105	160	90	140
50	165	135	205	110	175
70	210	165	245	140	210
95	250	200	295	170	255
120	295	230	340	200	295
150	340	270	390	235	335
185	390	310	440	270	385
240	465	—	—	—	—

ПУЭ, Таблица 1. 3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток *, А, для проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы, мм²	одножильных	двухжильных	трехжильных
0.5	—	12	—
0.75	—	16	14
1	—	18	16
1.5	—	23	20
2.5	40	33	28
4	50	43	36
6	65	55	45
10	90	75	60
16	120	95	80
25	160	125	105
35	190	150	130
50	235	185	160
70	290	235	200

ГОСТ 16442-80, Таблица 23. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с медными жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А*
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток *, А, для проводов и кабелей
	одножильных		двухжильных		трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле
1,5	29	32	24	33	21	28
2,5	40	42	33	44	28	37
4	53	54	44	56	37	48
6	67	67	56	71	49	58
10	91	89	76	94	66	77
16	121	116	101	123	87	100
25	160	148	134	157	115	130
35	197	178	166	190	141	158
50	247	217	208	230	177	192
70	318	265	—	—	226	237
95	386	314	—	—	274	280
120	450	358	—	—	321	321
150	521	406	—	—	370	363
185	594	455	—	—	421	406
240	704	525	—	—	499	468

ГОСТ 16442-80, Таблица 24. Допустимые токовые нагрузки кабелей до 3КВ включ. с алюминиевыми жилами с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлоридного пластиката, А*
Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток *, А, для проводов и кабелей
	одножильных		двухжильных		трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле
2.5	30	32	25	33	51	28
4	40	41	34	43	29	37
6	51	52	43	54	37	44
10	69	68	58	72	50	59
16	93	83	77	94	67	77
25	122	113	103	120	88	100
35	151	136	127	145	106	121
50	189	166	159	176	136	147
70	233	200	—	—	167	178
95	284	237	—	—	204	212
120	330	269	—	—	236	241
150	380	305	—	—	273	278
185	436	343	—	—	313	308
240	515	396	—	—	369	355

* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.

Сечения приняты из расчета нагрева жил до 65°С при температуре окружающей среды +25°С. При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе, нулевой рабочий провод четырехпроводной системы трехфазного тока (или заземляющий провод) в расчет не входит.

Токовые нагрузки для проводов, проложенных в лотках (не в пучках), такие же, как и для проводов, проложенных открыто.

Если количество одновременно нагруженных проводников, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, будет более четырех, то сечение проводников нужно выбирать как для проводников, проложенных открыто, но с введением понижающих коэффициентов для тока: 0,68 при 5 и 6 проводниках, 0,63 — при 7-9, 0,6 — при 10-12.

Калькулятор расчета сечения силового провода – Ученик – общение музыкой

Проводом какого сечения нужно подключать те или иные устройства в бортовую сеть автомобиля? Как сечение провода влияет на падение напряжения на нагрузке?

Чтобы рассчитать это и был создан этот калькулятор. Он позволяет рассчитать необходимое сечение провода в зависимости от материала из которого изготовлены провода, напряжения бортовой сети, мощности нагрузки, длины проводов и допустимого (по Вашему мнению) падения напряжения в проводах.

Для простоты расчетов сечения провода приводим следующую таблицу перевода AWG (American Wire Gauge – обозначения сечения провода по американскому стандарту) в метрические характеристики провода. Сила максимального тока, указанная в правом столбце, дана для долговременной нагрузки с запасом по возможности увеличения плотности тока до 25-50%. Однако, результатом такого увеличения плотности тока будет большее падение напряжения на подключенном потребителе.

Номер AWG	Диаметр, мм	Площадь сечения, кв. мм	Maкс. ток, при 5 А/кв.мм
0000	11.70	107.459	537.3
000	10.40	84.906	424.5
00	9.30	67.895	339.5
0	8.30	54.079	270.4
1	7.35	42.385	211.9
2	6.54	33. 617	168.1
3	5.83	26.654	133.3
4	5.19	21.137	105.7
5	4.62	16.763	83.8
6	4.12	13.293	66.5
7	3.67	10.544	52.7
8	3.26	8.363	41.8
9	2.91	6. 629	33.1
10	2.59	5.258	26.3
11	2.31	4.171	20.9
12	2.05	3.309	16.5
13	1.83	2.623	13.1
14	1.63	2.081	10.4
15	1.45	1.650	8.3
16	1.29	1. 308	6.5
17	1.15	1.038	5.2
18	1.02	0.823	4.1
19	0.91	0.653	3.3
20	0.81	0.517	2.6
21	0.72	0.410	2.1
22	0.64	0.326	1.6
23	0.57	0.258	1. 3
24	0.51	0.205	1.0
25	0.46	0.163	0.8
26	0.41	0.129	0.6
27	0.36	0.102	0.5
28	0.32	0.081	0.4
29	0.29	0.064	0.3
30	0.26	0.0510	0.3
31	0. 23	0.040	0.2
32	0.20	0.032	0.2
33	0.18	0.025	0.1
34	0.16	0.020	0.1
35	0.14	0.016	0.1
36	0.13	0.013	0.1
37	0.11	0.010	0.1
38	0. 10	0.008	0.0

Сечение кабеля (провода) по току и мощности таблица

При прокладке электропроводки в частном доме или квартире важно правильно подобрать сечение используемых проводов (кабелей). Если взять слишком толстый кабель (большого сечения) — это «влетит вам в копеечку», так как его цена сильно зависит от диаметра токопроводящих жил. Применение же тонкого кабеля, приводит к его перегрузке и, при несрабатывании защиты, перегреву, оплавлению изоляции, короткому замыканию и пожару. Правильным будет выбор сечения провода в зависимости от тока, что отражено в приведенных ниже таблицах.

Сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки — то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц, называемых «Допустимые токовые нагрузки на кабель.» Если нет никакого желания разбираться в этих таблицах — то Вам вполне достаточно знать, что на розетки желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм², а на освещение — 1,0-1,5мм².

Для ввода одной фазы в рядовую 2-3 комнатную квартиру вполне хватит 6,0 мм². Все равно на Ваших 40-80 м² большего оборудования не поместиться, даже с учетом электроплиты.

Многие электрики для «прикидки» нужного сечения считают, что 1 мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно 2,5 мм² меди способны пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т.д. Если Вы немного проанализируете таблицу выбора сечения кабеля, то увидите, что такой метод годится только для прикидки и только для кабелей сечением не выше 6,0 мм².

При прокладке кабеля в трубе (т.е. в любых закрытых пространствах) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке открыто. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт — то речь идет о совокупной нагрузке. Т.е. для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного — совокупно по всем трем. Когда величина нагрузки названа в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на одну жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечению кабеля:

Сечение кабеля, мм²	Проложенные открыто						Проложенные в трубе
	медь			алюминий			медь			алюминий
	ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт		ток, А	мощность, кВт
		220В	380В		220В	380В		220В	380В		220В	380В
0. 5	11	2.4
0.75	15	3.3
1	17	3.7	6.4				14	3	5.3
1.5	23	5	8.7				15	3.3	5.7
2.5	30	6.6	11	24	5.2	9.1	21	4.6	7.9	16	3.5	6
4	41	9	15	32	7	12	27	5.9	10	21	4.6	7.9
6	50	11	19	39	8.5	14	34	7.4	12	26	5.7	9.8
10	80	17	30	60	13	22	50	11	19	38	8. 3	14
16	100	22	38	75	16	28	80	17	30	55	12	20
25	140	30	53	105	23	39	100	22	38	65	14	24
35	170	37	64	130	28	49	135	29	51	75	16	28

Для самостоятельного расчета необходимого сечение кабеля, например, для ввода в дом, можно воспользоваться кабельным калькулятором или выбрать необходимое сечение по таблице.

При расчетах сечения кабеля специалист должен также учитывать методы прокладки кабеля: в лотках, пучками и т. п.

поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и расположению его в блоке;
поправочный коэффициент на температуру окружающей среды;
поправочный коэффициент для кабелей, прокладываемых в земле;
поправочный коэффициент на различное число работающих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения провода

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть, каждый человек, не имея под рукой интернет, где в свободном доступе ПУЭ с таблицами имеется, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассмотреть сечение кабеля, то это круг с определенным диаметром.
Существует формула площади круга: S= 3,14*D²/4, где 3,14 – это Архимедово число, «D» — диаметр измеренной жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, то замеряется диаметр каждой, вычисляется площадь, затем все показатели суммируются. А как вычислить сечение кабеля, если каждая его жила состоит из нескольких тоненьких проводков?

Процесс немного усложняется, но не сильно. Для этого придется подсчитать количество проводков в одной жиле, измерить диаметр одного проводка, вычислить его площадь по описанной формуле и умножить данный показатель на количество проводков. Это и будет сечение одной жилы. Теперь необходимо это значение умножить на количество жил.

Если нет желания считать проводки и измерять их размеры, надо просто замерить диаметр одной жилы, состоящий из нескольких проводов. Снимать размеры надо аккуратно, чтобы не смять жилу. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, потому что между проводками остается пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, необходимо вспомнить обычную водопроводную трубу. Чем больше ее диаметр, тем больше воды через нее будет проходить. То же самое и с проводами.

Чем больше их площадь, тем большей силы ток, через них пройдет, тем большую нагрузку такой провод выдерживает. При этом кабель не будет перегреваться, что является самым важным требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому связка сечение – ток является основным критерием, который используется в подборе электрических проводов в разводке. Поэтому вам необходимо сначала разобраться, сколько бытовых приборов и какой общей мощности будет подключены к каждому шлейфу.

Сечение жилы провода, мм²	Медные жилы		Алюминиевые жилы
	Ток, А	Мощность, Вт	Ток, А	Мощность, Вт
0.5	6	1300
0.75	10	2200
1	14	3100
1.5	15	3300	10	2200
2	19	4200	14	3100
2.5	21	4600	16	3500
4	27	5900	21	4600
6	34	7500	26	5700
10	50	11000	38	8400
16	80	17600	55	12100
25	100	22000	65	14300

К примеру, на кухне обязательно устанавливается холодильник, микроволновка, кофемолка и кофеварка, электрочайник иногда посудомоечная машина. То есть, все эти прибору могут в один момент быть включены одновременно. Поэтому в расчетах и используется суммарная мощность помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого прибора можно из паспорта изделия или на бирке.

Чайник – 1-2 кВт.
Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
Кофемолка и кофеварка – 0,5-1,5 кВт.
Холодильник 0,8 кВт.

Узнав мощность, которая будет действовать на проводку, можно подобрать ее сечение из таблицы. Не будем рассматривать все показатели данной таблицы, покажем те, которые преобладают в быту.

Чем отличается кабель от провода

Так провод это одна токопроводящая жила, будь то моножила или набор проводников, изолированная в диэлектрик, в оболочку. А вот кабель, это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитной и изоляционной оболочке. Для того, чтобы вам было лучше понятно, что к чему, взгляните на картинку.

Однако мы порой и сами забываемся не лучше Вашего, так что если вы нас подловите на том, что где-то все же встретится слово кабель, то не сочтите уж за невежество, стереотипы делают свое дело.

Выбор кабеля

Делать внутреннюю разводку лучше всего из медных проводов. Хотя алюминиевые им не уступят. Но тут есть один нюанс, который связан с правильно проведенном соединении участков в распределительной коробке. Как показывает практика, места соединений часто выходят из строя из-за окисления алюминиевого провода.

Еще один вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет лучшую проводимость тока, поэтому именно его рекомендуют к применению в бытовой электрической разводке. Многожильный имеет высокую гибкость, что позволяет его сгибать в одном месте по несколько раз без ущерба качеству.

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этом списке встречаются как гибкие кабели, так и с моножилой.

Здесь мы хотели бы сказать вам одну вещь. Если ваша проводка не будет шевелиться, то есть это не удлинитель, не место сгиба, которое постоянно меняет свое положение, то предпочтительно использовать моножилу.

Вы спросите почему? Все просто! Не смотря на то, насколько хорошо не были бы уложены в защитную изоляционною оплетку проводники, под нее все же попадет воздух, в котором содержится кислород. Происходит окисление поверхности меди.

В итоге, если проводников много, то площадь окисления намного больше, а значит токопроводящее сечение «тает» на много больше. Да, это процесс длительный, но и мы не думаем, что вы собрались менять проводку часто. Чем больше она проработает, тем лучше.

Особенно это эффект окисления будет сильно проявляться у краев реза кабеля, в помещениях с перепадом температуры и при повышенной влажности. Так что мы вам настоятельно рекомендуем использовать моножилу! Сечение моножилы кабеля или провода изменится со временем незначительно, а это так важно, при наших дальнейших расчетах.

Медь или алюминий

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что экономически можно много сэкономить, если применять алюминий, а не медь. Действительно, темпы строительства были огромнейшие, достаточно вспомнить хрущевки, в которых все еще живет половина страны, а значит эффект от такой экономии был значительным. В этом можно не сомневаться.

Тем не менее, сегодня другие реалии, и алюминиевую проводку в новых жилых помещениях не применяют, только медную. Это исходит из норм ПУЭ пункт 7.1.34 «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами…».

Так вот, мы вам настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Минусы его очевидны. Алюминиевые скрутки невозможно пропаять, так же очень трудно сварить, в итоге контакты в распределительных коробках могут со временем нарушиться. Алюминий очень хрупкий, два-три изгиба и провод отпал.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателем. Опять же если говорить о проводимой мощности, то медный провод с тем же сечением для алюминия 2,5 мм.кв. допускает длительный ток в 19А, а для меди в 25А. Здесь разница больше чем 1 КВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! Далее мы и будем уже исходить из того, что сечение рассчитываем для медного провода, но в таблицах приведем значения и для алюминия. Мало ли что.

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение, не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

Поэтому к вопросу о выборе сечения провода необходимо отнестись очень серьезно.

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывают провод, является его длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это такая величина тока, которую он способен пропускать на протяжении длительного времени.

Чтобы найти величину номинального тока, необходимо подсчитать мощность всех подключаемых электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

Таблица потребляемой мощности/силы тока бытовыми электроприборами

Электроприбор	Потребляемая мощность, Вт	Сила тока, А
Стиральная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Джакузи	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Электроподогрев пола	800 – 1400	3,6 – 6,4
Стационарная электрическая плита	4500 – 8500	20,5 – 38,6
СВЧ печь	900 – 1300	4,1 – 5,9
Посудомоечная машина	2000 – 2500	9,0 – 11,4
Морозильники, холодильники	140 – 300	0,6 – 1,4
Мясорубка с электроприводом	1100 – 1200	5,0 – 5,5
Электрочайник	1850 – 2000	8,4 – 9,0
Электрическая кофеварка	630 – 1200	3,0 – 5,5
Соковыжималка	240 – 360	1,1 – 1,6
Тостер	640 – 1100	2,9 – 5,0
Миксер	250 – 400	1,1 – 1,8
Фен	400 – 1600	1,8 – 7,3
Утюг	900 –1700	4,1 – 7,7
Пылесос	680 – 1400	3,1 – 6,4
Вентилятор	250 – 400	1,0 – 1,8
Телевизор	125 – 180	0,6 – 0,8
Радиоаппаратура	70 – 100	0,3 – 0,5
Приборы освещения	20 – 100	0,1 – 0,4

После того как мощность будет известна расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока на основании этой мощности. Найти силу тока можно по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
КИ= 0.75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовых электроприборов- для бытовых электроприборов.
2) Формула для расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Зная величину тока, сечение провода находят по таблице. Если окажется что расчетное и табличное значения токов не совпадают, то в этом случае выбирают ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока составляет 23 А, выбираем по таблице ближайшее большее 27 А — с сечением 2.5 мм2.

Какой провод лучше использовать

На сегодняшний день для монтажа, как открытой электропроводки, так и скрытой, конечно же большой популярностью пользуются медные провода.

она прочнее, более мягкая и в местах перегиба не ломается по сравнению с алюминием;
меньше подвержена коррозии и окислению. Соединяя алюминий в распределительной коробке, места скрутки со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
проводимость меди выше чем алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку чем алюминиевый.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Стоимость их в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода по стоимости дороже все же они являются более распространенными и популярными в использовании чем алюминиевые.

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Подсчитав нагрузку и определившись с материалом (медь), рассмотрим пример расчета сечения проводов для отдельных групп потребителей, на примере двухкомнатной квартиры.

Как известно, вся нагрузка делится на две группы: силовую и осветительную.

В нашем случае основной силовой нагрузкой будет розеточная группа, установленная на кухне и в ванной. Так как там устанавливается наиболее мощная техника (электрочайник, микроволновка, холодильник, бойлер, стиральная машина и т. п.).

Для этой розеточной группы выбираем провод сечением 2.5 мм2. При условии, что силовая нагрузка будет разбросана по разным розеткам. Что это значит? Например, на кухне для подключения всей бытовой техники нужно 3-4 розетки подключенных медным проводом сечением 2.5 мм2 каждая.

Если вся техника подключается через одну единственную розетку, то сечения в 2.5 мм2 будет недостаточно, в этом случае нужно использовать провод сечением 4-6 мм2. В жилых комнатах для питания розеток можно использовать провод сечением 1.5 мм2, но окончательный выбор нужно принимать после соответствующих расчетов.

Питание всей осветительной нагрузки выполняется проводом сечением 1.5 мм2.

Необходимо понимать, что мощность на разных участках электропроводки будет разной, соответственно и сечение питающих проводов тоже разным. Наибольшее его значение будет на вводном участке квартиры, так как через него проходит вся нагрузка. Сечение вводного питающего провода выбирают 4 – 6 мм2.

При монтаже электропроводки применяют провода и кабели марки ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ.

Сечение кабеля по мощности (таблица)

Вот мы добрались и до сути нашей статьи. Однако всё, что было выше, упускать нельзя, а значит и мы умолчать не могли.

Если попытаться изложить мысль логично и по-простому, то через каждое условное сечение проводника может пройти ток определенной силы. Заключение это вполне логичное и теперь лишь осталось узнать эти соотношения и соотнести для разных диаметров провода, исходя из его типоряда.

Также нельзя умолчать, что здесь, при расчете сечения по току, в «игру вступает» и температура. Да, это новая составляющая – температура. Именно она способна повлиять на сечение. Как и почему, давайте разбираться.

Все мы знаем о броуновском движении. О постоянном смещении ионов в кристаллической решетке. Все это происходит во всех материалах, в том числе и в проводниках. Чем выше температура, тем больше будут эти колебания ионов внутри материала. А мы знаем, что ток — это направленное движение частиц.

Так вот, направленное движение частиц будет сталкиваться в кристаллической решетке с ионами, что приведет к повышению сопротивления для тока.

Чем выше температура, тем выше электрическое сопротивление проводника. Поэтому по умолчанию, сечение провода для определенного тока принимается при комнатной температуре, то есть при 18 градусах Цельсия. Именно при этой температуре приведены все справочные значения в таблицах, в том числе и наших.

Несмотря на то, что алюминиевые провода мы не рассматриваем в качестве проводов для электропроводки, по крайней мере, в квартире, тем не менее, они много где применяются. Скажем для проводки на улице. Именно поэтому мы также приведем значения зависимостей сечения и тока и для алюминиевых проводов.

Итак, для меди и алюминия будут следующие показатели зависимости сечения провода (кабеля) от тока (мощности). Смотрите таблицу.

Таблица проводников под допустимый максимальный ток для их использования в проводке:

С 2001 года алюминиевые провода для проводки в квартирах не применяются. (ПЭУ)

Поэтому такие расчеты мы оставим для спецов. При этом необходимо заметить, что и они не являются окончательными, так как могут незначительно разнится, в зависимости от стандарта на материал и запаса провода по току, применяемого в разных странах.

А вот о чем мы еще хотели бы сказать, так это о переводе сечения провода в диаметр. Это необходимо, когда имеется провод, но по каким-то причинам маркировки на нем нет. В этом случае по диаметру провода можно вычислить сечения и наоборот из сечения диаметр.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Мы с вами много говорили о наименованиях, о материалах, об индивидуальных особенностях и даже о температуре, но упустили из вида жизненные обстоятельства.

Так если вы нанимаете электрика для того, чтобы он провел вам проводку в комнатах вашей квартиры или дома, то обычно принимаются следующие значения. Для освещения сечения провода берется в 1,5 мм 2, а для розеток в 2,5 мм 2.

Если проводка предназначена для подключения бойлеров, нагревателей, плит, то здесь уже рассчитывается сечение провода (кабеля) индивидуально.

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

Такой провод будет приходить на вводный автомат, а затем от него, в соответствии с мощностью потребляемой нагрузки будут разведены выбранные сечения проводов, для каждого из помещений.

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

В сетях с постоянным током расчет сечения идет несколько по-другому. Сопротивление проводника постоянному напряжению гораздо выше, чем переменному (при переменном токе сопротивлением на длинах до 100 м вообще пренебрегают).

Кроме этого, для потребителей постоянного тока как правило очень важно, чтобы напряжение на концах было не ниже 0,5В (для потребителей переменного тока, как известно колебания напряжения в пределах 10% в любую сторону допустимы).

Есть формула, определяющая насколько упадет напряжение на концах по сравнению с базовым напряжением, в зависимости от длины проводника, его удельного сопротивления и силы тока в цепи:

U = ((p l) / S) I

U — напряжение постоянного тока, В
p — удельное сопротивление провода, Ом*мм2/м
l — длина провода, м
S — площадь поперечного сечения, мм2
I — сила тока, А

Зная величины указанных показателей достаточно легко рассчитать нужное Вам сечение: методом подстановки, или с помощью простейших арифметических действий над данным уравнением.

Если же падение постоянного напряжения на концах не имеет значения, то для выбора сечения можно пользоваться таблицей для переменного тока, но при этом корректировать величины тока на 15% в сторону уменьшения, т.е. при постоянном токе справочные сечения кабеля могут пропускать тока на 15 % меньше, чем указано в таблице.

Подобное правило также работает для выбора автоматических выключателей для сетей с постоянным током, например: для цепей с нагрузкой в 25А, нужно брать автомат на 15% меньшего номинала, в нашем случае подходит предыдущий типоразмер автомата — 20А.

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 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.

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

Для однофазной сети напряжением 220 В:

Р – это суммарная мощность для всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
COSφ — коэффициент мощности.

Для трёхфазной сети напряжением 380 В:

Наименование прибора	Примерная мощность, Вт
LCD-телевизор	140-300
Холодильник	300-800
Пылесос	800-2000
Компьютер	300-800
Электрочайник	1000-2000
Кондиционер	1000-3000
Освещение	300-1500
Микроволновая печь	1500-2200

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.

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	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

Если выбирается кабель с алюминиевыми жилами, то лучше взять сечение жилы не 2,5, а 4 мм кв.

Сечение токо- проводящих жил, мм	Алюминиевые жилы проводов и кабелей
	Напряжение 220В		Напряжение 380В
	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	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 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.

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!

ППВ — медный плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
АППВ — алюминиевый плоский двух- или трехжильный с одинарной изоляцией для прокладки скрытой или неподвижной открытой проводки;
ПВС — медный круглый, количество жил — до пяти, с двойной изоляцией для прокладки открытой и скрытой проводки;
ШВВП – медный круглый со скрученными жилами с двойной изоляцией, гибкий, для подключения бытовых приборов к источникам питания;
ВВГ — кабель медный круглый, до четырех жил с двойной изоляцией для прокладки в земле;
ВВП — кабель медный круглый одножильный с двойной ПВХ (поливинилхлорид) изоляцией, П — плоский (токопроводящие жилы расположены в одной плоскости).

Размер проводника

| Физика проводников и изоляторов

Это должно быть здравым смыслом, что жидкость течет по трубам большого диаметра легче, чем по трубам малого диаметра (если вам нужна практическая иллюстрация, попробуйте пить жидкость через соломинку разного диаметра). Тот же общий принцип действует для потока электронов через проводники: чем шире площадь поперечного сечения (толщина) проводника, тем больше места для движения электронов и, следовательно, тем легче возникает поток (меньшее сопротивление). .

Два основных вида электрического провода: одножильный и многожильный

Электрический провод обычно имеет круглое поперечное сечение (хотя есть некоторые уникальные исключения из этого правила) и бывает двух основных разновидностей: , , одножильный, и многожильный, , . Сплошной медный провод — это так, как звучит: одна сплошная медная жила по всей длине провода. Многожильный провод состоит из более мелких жил сплошного медного провода, скрученных вместе в один провод большего размера. Самым большим преимуществом многожильного провода является его механическая гибкость, способность выдерживать повторяющиеся изгибы и скручивания намного лучше, чем сплошная медь (которая со временем склонна к усталости и ломается).

Размер провода можно измерить несколькими способами. Мы могли бы говорить о диаметре проволоки, но, поскольку на самом деле площадь поперечного сечения имеет наибольшее значение для потока электронов, нам лучше определять размер проволоки в терминах площади.

Изображение сечения провода, показанное выше, конечно, не в масштабе.Диаметр показан как 0,1019 дюйма. Рассчитывая площадь поперечного сечения по формуле Area = πr ₂, получаем площадь 0,008155 квадратных дюймов:

Это довольно маленькие числа для работы, поэтому размеры проводов часто выражаются в тысячных долях дюйма, или мил . Для проиллюстрированного примера мы бы сказали, что диаметр проволоки составляет 101,9 мил (0,1019 дюйма на 1000). Мы также могли бы, если бы захотели, выразить площадь провода в квадратных милях, вычислив это значение с помощью той же формулы площади круга: Площадь = πr ₂:

Расчет круговой миловой площади провода

Однако электрики и другие лица, часто озабоченные размером провода, используют другую единицу измерения площади, специально разработанную для круглого сечения провода.Эта специальная единица называется круговых мил (иногда сокращенно см ). Единственная цель наличия этой специальной единицы измерения состоит в том, чтобы исключить необходимость использования коэффициента π (3,1415927 …) в формуле для расчета площади, а также необходимости вычислить радиус провода , когда вам дан диаметр . . Формула для расчета площади в миле круглого провода очень проста:

Поскольку это единица измерения площади , математическая степень 2 по-прежнему действует (удвоение ширины круга всегда будет в четыре раза увеличивать его площадь, независимо от того, какие единицы используются, или если ширина этого круга выражается через радиус или диаметр). Чтобы проиллюстрировать разницу между измерениями в квадратных милях и измерениями в круглых милах, я сравню круг с квадратом, показывая площадь каждой формы в обеих единицах измерения:

А для провода другого размера:

Очевидно, круг заданного диаметра имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем квадрат ширины и высоты, равный диаметру круга: это отражают обе единицы измерения площади. Однако должно быть ясно, что единица измерения «квадратный мил» действительно предназначена для удобного определения площади квадрата, в то время как «круговой мил» адаптирован для удобного определения площади круга: соответствующую формулу для каждого проще найти работать с.Следует понимать, что обе единицы действительны для измерения площади формы, какой бы она ни была. Преобразование между круглыми милами и квадратными милами представляет собой простое соотношение: на каждые 4 круглых мила приходится π (3,1415927 …) квадратных милов.

Измерение площади поперечного сечения провода с помощью калибра

Еще одним средством измерения площади поперечного сечения провода является калибр . Шкала датчика основана на целых числах, а не на дробных или десятичных дюймах. Чем больше номер калибра, тем тоньше провод; чем меньше номер калибра, тем толще проволока.Для тех, кто знаком с ружьями, эта обратно пропорциональная шкала измерения должна показаться знакомой.

Таблица в конце этого раздела приравнивает калибр к диаметру в дюймах, круглые милы и квадратные дюймы для сплошной проволоки. Провода большего диаметра достигают конца общей шкалы калибра (которая, естественно, достигает максимума, равного 1), и представлены серией нулей. «3/0» — это еще один способ представления «000», который произносится как «тройной дол». Опять же, тем, кто знаком с ружьями, следует признать терминологию, как бы странно это ни звучало.Что еще больше запутывает ситуацию, в мире существует более одного «стандарта» калибра. Для определения размеров электрических проводов предпочтительной системой измерения является калибр American Wire Gauge (AWG), также известный как калибр Brown и Sharpe (B&S). В Канаде и Великобритании британский стандартный калибр (SWG) является юридической системой измерения электрических проводников. В мире существуют и другие системы калибровки проволоки для классификации диаметра проволоки, такие как калибр для стальной проволоки Stubs и калибр Steel Music Wire Gauge (MWG), но эти системы измерения применимы к неэлектрическим проводам.

Система измерения American Wire Gauge (AWG), несмотря на ее странности, была разработана с одной целью: на каждые три шага на шкале калибра площадь провода (и вес на единицу длины) примерно удваивается. Это удобное правило, которое следует помнить при приблизительной оценке размера проволоки!

Для очень проводов большого диаметра (толще 4/0) от системы калибров обычно отказываются для измерения площади поперечного сечения в тысячах круглых милов (MCM), заимствуя старую римскую цифру «M» для обозначения кратного от «тысячи» перед «CM» для «круговых мил.В следующей таблице размеров проводов не указаны размеры, превышающие калибр 4/0, потому что сплошная медная проволока становится непрактичной для обращения с такими размерами. Вместо этого отдается предпочтение многопроволочной конструкции.

Стол для одножильных и круглых медных проводников

Размер	Диаметр	Площадь поперечного сечения	Вес
AWG	дюймов	cir. мил	кв. Дюймов	фунт / 1000 футов
4/0	0.4600	211 600	0,1662	640,5
3/0	0,4096	167 800	0,1318	507,9
2/0	0,3648	133,100	0,1045	402,8
1/0	0,3249	105 500	0,08289	319,5
1	0,2893	83 690	0.06573	253,5
2	0,2576	66 370	0,05213	200,9
3	0,2294	52 630	0,04134	159,3
4	0,2043	41740	0,03278	126,4
5	0,1819	33 100	0,02600	100,2
6	0. 1620	26 250	0,02062	79,46
7	0,1443	20 820	0,01635	63,02
8	0,1285	16 510	0,01297	49,97
9	0,1144	13 090	0,01028	39,63
10	0,1019	10,380	0,008155	31.43
11	0,09074	8 234	0,006467	24,92
12	0,08081	6 530	0,005129	19,77
13	0,07196	5 178	0,004067	15,68
14	0,06408	4,107	0,003225	12,43
15	0.05707	3 257	0,002558	9,858
16	0,05082	2,583	0,002028	7,818
17	0,04526	2,048	0,001609	6. 200
18	0,04030	1,624	0,001276	4,917
19	0,03589	1,288	0.001012	3,899
20	0,03196	1,022	0,0008023	3,092
21	0,02846	810,1	0,0006363	2.452
22	0,02535	642,5	0,0005046	1,945
23	0,02257	509,5	0,0004001	1,542
24	0.02010	404,0	0,0003173	1,233
25	0,01790	320,4	0,0002517	0,9699
26	0,01594	254,1	0,0001996	0,7692
27	0,01420	201,5	0,0001583	0,6100
28	0,01264	159,8	0. 0001255	0,4837
29	0,01126	126,7	0,00009954	0,3836
30	0,01003	100,5	0,00007894	0,3042
31	0,008928	79,70	0,00006260	0,2413
32	0,007950	63,21	0,00004964	0.1913
33	0,007080	50,13	0,00003937	0,1517
34	0,006305	39,75	0,00003122	0,1203
35	0,005615	31,52	0,00002476	0,09542
36	0,005000	25,00	0,00001963	0,07567
37	0.004453	19,83	0,00001557	0,06001
38	0,003965	15,72	0,00001235	0,04759
39	0,003531	12,47	0,000009793	0,03774
40	0,003145	9,888	0,000007766	0,02993
41	0,002800	7. 842	0,000006159	0,02374
42	0,002494	6,219	0,000004884	0,01882
43	0,002221	4,932	0,000003873	0,01493

Для некоторых сильноточных приложений требуются провода сечением, превышающим практический предел размера круглого провода. В этих случаях в качестве проводников используются толстые шины из цельного металла, называемые шинами .Шины обычно изготавливаются из меди или алюминия и чаще всего неизолированы. Они физически поддерживаются вдали от каркаса или конструкции, удерживающей их, с помощью опор изолятора. Хотя квадратное или прямоугольное поперечное сечение очень распространено для формы шины, используются также и другие формы. Площадь поперечного сечения шин обычно измеряется в круглых милах (даже для квадратных и прямоугольных шин!), Скорее всего, для удобства возможности напрямую приравнять размер шины к круглому проводу.

ОБЗОР:

Ток протекает по проводам большого диаметра легче, чем по проводам малого диаметра, из-за большей площади поперечного сечения, по которой они могут двигаться.
Вместо того, чтобы измерять небольшие размеры проволоки в дюймах, часто используется единица измерения «мил» (1/1000 дюйма).
Площадь поперечного сечения провода может быть выражена в квадратных единицах (квадратных дюймах или квадратных миллиметрах), круговых милах или «калибровочной» шкале.
При вычислении площади квадратной единицы для круглого провода используется формула площади круга:
A = πr ² (квадратные единицы)
Расчет площади круглой проволоки в миле для круглой проволоки намного проще из-за того, что единица измерения «круговой мил» была выбрана именно для этой цели: чтобы исключить коэффициенты «пи» и d / 2 (радиус) в формула.
A = d ² (круглые блоки)
На каждые 4 круговых мил приходится π (3,1416) квадратных милов.
Система калибровки калибра основана на целых числах, большие числа представляют провода меньшего сечения и наоборот. Провода толще 1 калибра обозначаются нулями: 0, 00, 000 и 0000 (произносятся «одинарное», «двойное», «тройное» и «четверное».
Провода очень большого сечения измеряются в тысячах круглых милов (MCM), что типично для шин и проводов сечением выше 4/0.
Шины — это сплошные шины из меди или алюминия, используемые в конструкции сильноточных цепей. Соединения, выполняемые с шинами, обычно являются сварными или болтовыми, а шины часто голые (неизолированные), поддерживаемые вдали от металлических каркасов с помощью изоляционных стоек.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ :

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, провод по сути представляет собой цилиндр.2 L} {4}

Поддерживайте согласованность единиц

В большинстве случаев диаметр провода на несколько порядков меньше его длины. 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.

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 напряжения 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
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). Эта 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 также может быть «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 проводника 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 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
v ² = (9×10 ⁹) (1.6×10 ^-19) ² / [(5,29×10 ^-11) (9,11×10 ^-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. 29×10 ^-11) / (2,19 x 10 ⁶ м / с)
T = 1,52 x 10 ^{— 16} s
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 производит луч Дейтроны с энергией 2,0 МэВ — 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
Какая масса у дейтрона? Из таблицы А.3, стр. A.4, находим
м = 2,014 м
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 С / 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, обязательно повлияет на стабильность луча F _el = k Qq / r ²
F _el = k e ² / r ²
F _el = (9×10 ⁹) (1.6×10 ^—
19) ² /( 2.21×10 ^-7) ²
F _el = 4,72 x 10 ^-15 N
Хотя это кажется небольшим числом, давайте применим Второй ЗАКОН Ньютона (F = ma) и посмотрим, какое ускорение что произвело бы на дейтроне,
F = m a
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 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 C.

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 состоит из углеродного 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 = (3750) (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 _o [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 гидроустановке 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.
Расчет площади поперечного сечения и токонесущей способности проводника_Luoyang Yilan Electric Appliance Co., ООО
Во-первых, общий ток по медному проводу. Безопасность проводника зависит от максимально допустимой температуры сердечника, условий охлаждения и условий прокладки, которые необходимо определить. Как правило, безопасная пропускная способность медного провода составляет 5 ~ 8 А / мм2, а безопасный ток алюминиевого провода составляет 3 ~ 5 А / мм2. <Ключевые моменты> Общая пропускная способность по току безопасности для медных проводов 5 ~ 8A / мм2, допустимая допустимая нагрузка по току безопасности для алюминиевых проводов 3 ~ 5A / мм2. Например: медный провод 2,5 мм2BVV, рекомендуемая безопасная несущая способность 2.5 × 8A / мм2 = 20A 4 мм2BVV медный провод, рекомендуемая допустимая нагрузка по току 4 × 8A / мм2 = 32A
Во-вторых, рассчитайте площадь поперечного сечения медного проводника, используя безопасную пропускную способность медного провода рекомендуемого значения 5 ~ 8A / мм2, рассчитайте выбранную площадь поперечного сечения медного провода S диапазон: S = = 0,125I ~ 0,2I (мм2) S —— площадь поперечного сечения медного провода (мм2) I —— ток нагрузки (A)
В-третьих, расчет мощности общей нагрузки (также можно использовать электрические приборы, например, осветительные приборы, холодильники и т. Д.) делится на два вида: резистивная нагрузка и индуктивная нагрузка. Для формулы расчета резистивной нагрузки: P = UI для формулы расчета нагрузки люминесцентных ламп: P = UIcosф, где коэффициент мощности люминесцентной лампы cosф = 0,5. У разных индуктивных нагрузок коэффициент мощности разный, можно использовать единый расчет бытовой техники, когда коэффициент мощности cosф принимают 0,8. То есть, если в доме есть вся техника общей мощностью 6000 Вт, максимальный ток I = P / Ucosф = 6000/220 * 0.8 = 34 (A) Однако при нормальных обстоятельствах бытовая техника не может использоваться одновременно, поэтому добавьте общий коэффициент, общий коэффициент обычно равен 0,5. Следовательно, приведенный выше расчет следует переписать как I = P * общий коэффициент / Ucosф = 6000 * 0,5 / 220 * 0,8 = 17 (А) То есть суммарное значение тока этого семейства составляет 17А. Общий воздушный переключатель ворот не может использовать 16А, должен быть больше 17А.
Примерная формула:
Двести пятьдесят раз умножить на девять, подняться по прямой.
Тридцать пять на 3,5, обе группы по пять очков.
Условия изменились, высокотемпературная модернизация меди Цзюцзян.
Пробив числа двести тридцать четыре, восемь семь шесть раз полной нагрузки.
Описание:
(Защитный ток) прямо не указывается, но выражается «поперечное сечение, умноженное на определенное количество раз» с помощью мысленной арифметики, полученной из сердцевины линии (провод с резиновой и пластиковой изоляцией). Как видно из Таблицы 53 кратность уменьшается с увеличением сечения.«2,5 балла умножить на девять, подняться на прямой участок», который составляет 2,5 мм и ниже различных сечений изолированного провода с алюминиевым сердечником, грузоподъемность примерно в 9 раз превышает количество поперечного сечения. Например, провод 2,5 мм, несущая способность 2,5 × 9 = 22,5 (A). От 4 мм ‘и выше проводник тока и номер поперечного сечения отношения — это количество линий вдоль линейного ряда, умноженное на 1, то есть 4 × 8,6 × 7,10 × 6 , 16 × 5,25 × 4.
«35 на 3.5, удвойте группу из пяти точек, «указанная 35-миллиметровая» несущая способность провода в 3,5 раза больше числа поперечного сечения, то есть 35 × 3,5 = 122,5 (A). Пропускная способность и количество пересечений между несколькими линиями между двумя линиями в группе из двух проводов от 50 мм и выше, с последующими 0,5 раза, то есть пропускная способность проводника 50,70 мм в 3 раза больше количество переходов; 95 120 мм «Расход в 2,5 раза превышает площадь поперечного сечения и т. Д.
«Условия переменные преобразования, высокотемпературная модернизация меди Цзюцзян.«Приведенная выше формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, применение температуры окружающей среды 25 ℃ в зависимости от условий. Если линия изоляции алюминиевого провода при температуре окружающей среды в течение длительного времени выше 25 ℃ в регионе, пропускная способность линии может рассчитывается в соответствии с формулой формулы, а затем может быть девять раз; когда использование алюминиевой проволоки не является медной проволокой, она немного больше, чем емкость тех же характеристик алюминиевой линии, в соответствии с приведенными выше формулами для рассчитать линию, чем алюминиевая линия, чтобы увеличить пропускную способность по току.Например, пропускная способность медной линии 16 мм, согласно расчету алюминиевой линии 25 мм2
Оптимизация участка кабеля передачи
Раньше при выборе силового распределительного кабеля тип кабеля обычно определялся в соответствии с условиями прокладки, а затем сечение кабеля выбиралось в соответствии с условиями нагрева. Наконец, сечение кабеля соответствует требованиям по допустимой нагрузке по току и отвечает требованиям по потерям напряжения и термической стабильности.
Если принять во внимание экономические преимущества, оптимальное поперечное сечение кабеля должно быть минимальным сечением для начальных инвестиций и стоимости всего срока службы кабеля. С этой точки зрения, чтобы выбрать сечение кабеля, необходимо для теплового режима выбрать сечение в основе, а затем искусственно увеличить с 4 до 5 сечение, называемое сечением наилучшего сечения.
По мере увеличения поперечного сечения сопротивление линии уменьшается, поэтому падение давления в линии уменьшается, что значительно улучшает качество электропитания, потери мощности уменьшаются, так что эксплуатационные расходы на кабель для уменьшения пропускной способности кабеля , Таким образом, можно гарантировать, что общая стоимость всего кабеля будет самой низкой.
Следующее будет использовано для подтверждения метода полной стоимости владения: кабель должен иметь наилучшее поперечное сечение в соответствии с обычными методами на основе выбранного, а затем повысить уровень с 4 до 5.
К гончарной сушилке, например, трехфазная мощность 70кВт, напряжение питания 400В, ток 101А, длина линии 100м. 2 Выберите сечение кабеля в соответствии с условиями нагрева
В соответствии с требованиями к прокладке выбранного типа YJLV, трехжильный силовой кабель 1 кВ, прямая прокладка трубы в земле, в соответствии с тепловыми условиями выбранное сечение кабеля S составляет 25 мм2, это сечение позволяет замыкание на 125 А.
3 Выбрать сечение кабеля по совокупной стоимости владения
Метод полной стоимости владения — это распространенный метод сравнения экономических выгод от различных схем. Текущие инвестиции сравнительной схемы и будущая стоимость схемы выражаются текущей стоимостью. Будущая стоимость схемы умножается на коэффициент текущей стоимости Q, и после расчета рассчитывается общая стоимость владения.
Общая стоимость владения C = первоначальные инвестиции + стоимость PV
Значение PV называется приведенной стоимостью PV = Q × годовые потери энергии
Первоначальные вложения в это оборудование, включая стоимость кабеля, плюс стоимость прокладки. Различное сечение силового кабеля, длина 100 м при первоначальных инвестициях в таблице 1.
Таблица 1 начальные вложения в силовые кабели различного сечения
Сечение кабеля Цена за единицу кабеля (юаней / м) Цена кабеля (юаней) Полная стоимость оборудования (× 105 юаней) первоначальные инвестиции C
257.757750.1616775
359.179170.1616917
Первоначальные вложения в кабель C = цена за единицу кабеля × длина кабеля + интегральная стоимость прокладки.Общая стоимость владения:
Потери мощности P = 3I2r0l × 10-3 (кВт), где I = 101A, l = 0,1 км.
Годовые потери мощности A = Pτ (кВтч), где τ — часы максимальной потери нагрузки в год, возьмем τ = 4500ч.
Годовые затраты на потерю энергии Cf = A × цена на электроэнергию (в юанях), возьмем цену на промышленную электроэнергию на Северо-Востоке (0,398 юаня / кВтч).
Значение PV (приведенная стоимость) = Q × Cf (юань), Q (коэффициент текущей стоимости)
Q = {1 — [(1 + a) / (1 + i)] n} / (i-a)
Где i — годовая процентная ставка, i = 7%;
A — годовой уровень инфляции, a = 0;
N — лет использования, n = 20 лет. Замена Q-style
Q = {1- [1 / (1 + 0,07)] 20} /0,07=10,59
Оптимальное экономичное сечение распределительного кабеля составляет 120 мм2 при минимальной совокупной стоимости владения. По мере роста цены оптимальное сечение распределительного кабеля станет больше.
Расчет несущей способности проводника
1, использование: различные допустимые токи проводов (безопасный ток) обычно можно найти в руководстве. Но с помощью формул, а затем с помощью простой арифметики в уме, можно вычислить напрямую, не ищите в таблице.(Алюминий или медь), тип (изолированный провод или неизолированный провод и т. Д.), Способ прокладки (Ming или труба и т. Д.), Температура окружающей среды (25 градусов или около того выше) и т. Д., Влияние большего количества факторов, расчет более сложный.
10 на пятом, 100 на втором.
25,35, четыре или три круга.
70,95, два с половиной.
Температура проникновения — восемьдесят девять раз.
Голый плюс половина.
Медная проволока.
4.Описание: формула представляет собой изолированный провод с алюминиевым сердечником, Ming Fu при температуре окружающей среды 25 градусов. Если условия другие, есть другое утверждение. Линии изоляции включают различные типы проводов с резиновой или пластиковой изоляцией. Формулы для различных сечений тока (тока, безопасности) прямо не указываются, но выражаются «с определенным количеством пересечений». Для этого необходимо знать сечение провода (квадратный мм), расположение:
11.52.54610162535507O95l20150185 …
Площадь поперечного сечения изолированного провода с алюминиевым сердечником на заводе-изготовителе обычно начинается от 2,5, а для медного изолированного провода — от 1; голая алюминиевая линия начинается с 16; голый медный провод начинается с 10
① Эта формула указывает: пропускная способность линии изоляции алюминиевого сердечника, безопасность, можно рассчитать по количеству пересечений, количество раз. В формуле арабскими цифрами указано сечение провода (квадратные миллиметры), а китайскими иероглифами — кратное. Расположение сечения формулы и кратных следующее:
..1016-2535-5070-95120 ….
В пять раз вдвое больше, чем вдвое больше
Иногда формула становится еще более ясной. Исходное «10 следующих пяти» относится к поперечному сечению от 10 ниже, грузоподъемность в пять раз превышает количество поперечного сечения. «100 на двоих» (читайте первые два) относится к более чем 100 поперечному сечению, грузоподъемность в два раза больше числа поперечного сечения.Разделы 25 и 35 в четыре и три раза превышают границы. Это «фокусы 25,35 четыре три круга». При этом сечение 70,95 было в 2,5 раза. Из приведенного выше расположения видно: помимо 10 внизу и 100 и более, середина поперечного сечения провода одинакова для каждой из двух спецификаций.
Ниже, чтобы покрыть алюминиевый сердечник изолированным проводом, температура окружающей среды 25 градусов, например:
[Пример 1] 6 квадратных миллиметров, в соответствии с 10 пятью, рассчитывают поток нагрузки 30 An.
[Пример 2] 150 квадратных миллиметров, согласно 100 на втором, рассчитать расход 300 ампер.
[Пример 3] 70 квадратных миллиметров, согласно 70,95 два с половиной раза, вычислить поток нагрузки 175 am.
Из приведенной выше компоновки также видно, что кратность уменьшается с увеличением поперечного сечения. На стыке множественных преобразований ошибка немного больше. Например, секции 25 и 35 в четыре и три раза превышают границу, 25 — в четыре раза больше диапазона, но близко к трехкратной стороне изменения, это в четыре раза больше тона, то есть 100A.Но реально меньше четырех раз (по мануалу на 97). А 35 наоборот, по формуле три раза, то есть 105 An, на самом деле 117 An. Но влияние на использование этого невелико. Конечно, если количество сундуков при выборе сечения провода 25 не должно превышать 100 А, то 35 может быть чуть больше 105 А. точнее. Точно так же квадратный провод 2,5 мм расположен в пять раз больше исходного (левого) конца, на самом деле более чем в пять раз <до 20 или более>, но для уменьшения потерь мощности в проводе обычно не обязательно большой, ручной В общем только стандартный 12 Ан.
② снизу, формула заключается в изменении условий лечения. (Включая пластину желоба и другие прокладки, то есть с защитным слоем оболочки, не обнаженным) по расчету ①, а затем нажмите 20% (0,8), если температура окружающей среды выше 25 градусов, следует рассчитать с помощью ①, затем нажмите Скидка 10. (По 0,9).
По температуре окружающей среды, согласно положениям, лето является самым жарким месяцем, средняя максимальная температура. На самом деле температура переменная, в нормальных условиях она влияет на ток проводника не очень сильно.Поэтому только для какого-то высокотемпературного цеха или более жарких мест более 25 градусов учитывайте только скидку.
Также существует ситуация, когда оба условия меняются (выше в трубе и температуре). По расчету после 20% скидки, скидка 10%. Или просто дюжина шансов (т.е. 0,8 × 0,9 = 0,72, около 0,7). Также можно сказать, что температура трубки в восемьдесят девять раз больше значения.
Например: (изолированный провод с алюминиевым сердечником) 10 квадратных миллиметров, через трубку (скидка 20%) 40 А (10 × 5 × 0. 8 = 40)
Трубка и высокая температура (30%) 35A (1O × 5 × 0,7 = 35)
95 квадратных миллиметров, сквозная трубка (скидка 20%) 190 Ann (95 x 2,5 x 0,8 = 190)
Высокая температура (скидка 10%), 214 утра (95 x 2,5 x 0,9 = 213,8)
Трубка и высокая температура (Qizhe). 166A (95 x 2,5 x 0,7 = 166,3)
Для допустимой токовой нагрузки неизолированного алюминия, код горловины плюс половина неизолированной линии, то есть на после расчета половины (на 1,5). Это относится к тому же сечению изолированного провода с алюминиевым сердечником по сравнению с алюминиевым неизолированным проводом, пропускная способность может быть увеличена вдвое.
[Пример 1] Квадратный неизолированный алюминиевый провод 16 мм, 96 А (16 x 4 x 1,5 = 96). Высокая температура, 86 А (16 × 4 × 1,5 × 0,9 = 86,4)
[Пример 2] Алюминиевый провод без покрытия, 35 квадратных миллиметров, 150 А (35 × 3 × 1,5 = 157,5)
[Пример 3] Оголенный алюминиевый провод 120 квадратных миллиметров, 360 А (120 × 2 × 1,5 = 360)
③ для определения допустимой токовой нагрузки медного провода формулы, которые рассчитывает оператор медной линии. То есть поперечное сечение медной проволоки для повышения порядка ряда, а затем в соответствии с соответствующими условиями алюминия.
[Пример 1] 35 квадратный неизолированный медный провод 25 градусов, увеличение до 50 квадратных миллиметров, а затем на 50 квадратных миллиметров неизолированный алюминиевый провод, 25 градусов, рассчитано для 225 An (50 × 3 × 1,5)
[Пример 2] Проволока с медной изоляцией размером 16 квадратных миллиметров, 25 градусов, при тех же условиях, 25 квадратных миллиметров алюминиевой изоляции, рассчитано как 100 А (25 × 4)
[Пример 3] 95 квадратных миллиметров медного изолированного провода под углом 25 градусов через 120 квадратных миллиметров алюминиевого изолированного провода при тех же условиях, рассчитанных как 192 An (120 × 2 × 0.8).
Калькулятор сопротивления круглого провода
Калькулятор сопротивления круглого провода
Логотип Chemandy Electronics Логотип Chemandy Electronics CHEMANDY ELECTRONICSПоставщики навигации UnusualShow Скрыть навигацию
Рассчитывает сопротивление постоянному току одиночного круглого провода из обычных проводящих материалов, используя уравнение 2 ниже.
Примечание. Чтобы использовать другие значения удельного сопротивления, выберите «Ввести данные» в текстовом поле выбора материала проводника, а затем введите необходимое значение удельного сопротивления (ρ) в поле, выделенное желтым цветом.
Этот калькулятор использует JavaScript и будет работать в большинстве современных браузеров. Для получения дополнительной информации см. О наших калькуляторах
.
Сопротивление проводника постоянному току рассчитывается с использованием удельного сопротивления и площади поперечного сечения: —
Уравнение 1.
Где:
ρ — удельное сопротивление проводника, Ом · м
l Длина в метрах
А — площадь поперечного сечения в метрах
Круглый провод обычно определяется диаметром, а сопротивление постоянному току, зависящее от диаметра, составляет: —
Уравнение 2.
Где:
ρ — удельное сопротивление проводника, Ом · м
l Длина в метрах
d — диаметр круглого проводника в метрах
Значения ρ взяты из CRC Handbook of Chemistry and Physics 1st Student Edition 1998 page F-88 и относятся к элементам высокой чистоты при 20 ° C.
Таблица «контрольных» измерений, выполненных в нашей лаборатории с использованием эмалированного медного провода
Измерялся Вычислено
Диаметр Длина Напряжение Текущий Сопротивление Сопротивление
(мм) (мм) (В) (А) (Ом) (Ом)
1.0 410 0,0091 1,031 0,008826 0,0087596
0,5 410 0,0359 1,031 0,03482 0,0350385
0,2 410 0,24 1,032 0,2326 0,2189908
Этот калькулятор предоставляется Chemandy Electronics бесплатно для продвижения FLEXI-BOX
Вернуться к индексу калькулятора

Серия тренингов по электричеству и электронике ВМС (NEETS), модуль 3, с 1-1 по 1-10
NEETS Модуль 4 — Введение в электрические проводники, методы электромонтажа и чтение схем
Страницы i — ix, с 1-1 по 1-10, 1-11 до 1-20, 1-21 до 1-28, От 2-1 до 2-10, от 2-11 до 2-20, 2-21 до 2-30, 2-31 до 2-40, 2-41 до 2-53, 3-1 до 3-10, 3-11 до 3-20, 3-21 до 3-24, 4-1 на 4-10, с 4-11 на 4-18, индекс
ГЛАВА 1

ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
Цели обучения указаны в начале каждой главы. Эти обучение цели служат предварительным просмотром информации, которую вы должны узнать в главу. Комплексные контрольные вопросы основаны на поставленных задачах. Успешно заполняя OCC-ECC, вы указываете, что достигли целей и узнали информация. Цели обучения перечислены ниже.

По завершении в этой главе вы должны уметь:

1. Напомнить определения размера единицы, мил-фут, квадратный мил и круговой мил, а также математические уравнения и расчеты для каждого.

2. Определите удельное сопротивление. и вспомните три фактора, использованные для его вычисления в омах.

3. Опишите правильное использование Американского калибра проводов при измерении проводов.

4. Вспомните факторы, необходимые для выбора подходящего размера. провод.

5. Назовите преимущества и недостатки меди. или алюминий в качестве проводников.

6. Определите сопротивление изоляции. и диэлектрическая прочность, включая то, как диэлектрическая прочность изолятора определяется.

7. Определите необходимые меры безопасности. при работе с изоляционными материалами.

8. Напомним наиболее распространенные изоляторы, используемые для очень высоких напряжений.

9. Укажите тип защиты проводов, обычно используемый для судовой электропроводки.

10. Вспомните конструкцию и использование коаксиального кабеля.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ

В предыдущих модулях этой учебной серии вы узнали о различных схемных компонентах.Эти компоненты обеспечивают большую часть рабочих характеристики любой электрической схемы. Однако они бесполезны, если они не связаны вместе. Проводники — это средство, используемое для соединения этих компонентов.

Многие факторы определяют тип электрического проводника, используемого для подключения компоненты. Некоторыми из этих факторов являются физический размер проводника, его состав, и его электрические характеристики. Другие факторы, которые могут определить выбор проводника — это вес, стоимость и среда, в которой проводник будет использован.
РАЗМЕРЫ ПРОВОДНИКА

Чтобы сравнить сопротивление и размер одного проводника с другим, нам нужно установить стандартный или единичный размер. Удобная единица измерения диаметр проводника составляет мил (0,001, или одну тысячную дюйма). А удобной единицей длины проводника является фут. Стандартная единица размера в большинстве чехлы MIL-FOOT. Проволока будет иметь единичный размер, если она имеет диаметр 1 мил. и длиной 1 фут.

1–1
SQUARE MIL

Квадратный мил — это единица измерения используется для определения площади поперечного сечения квадратного или прямоугольного проводника (виды A и B на рис. 1-1). Квадратный мил определяется как площадь квадрата, стороны которых составляют 1 мил. Чтобы получить площадь поперечного сечения квадрата проводник, умножьте размер любой стороны квадрата на себя. Например, Предположим, что у вас есть квадратный провод с размером стороны 3 мил. Умножить 3 мил (3 мил х 3 мил). Это дает вам площадь поперечного сечения 9 квадратных метров. мил.
Рисунок 1-1. — Сечения проводников.

1 кв. Укажите причину создания «единичного размера» для проводников.

2 кв. Рассчитать диаметр в MILS проводника диаметром 0,375 дюйма.

Q3. Определите мил-фут.
Чтобы определить площадь поперечного сечения прямоугольного проводника, умножьте длина, умноженная на ширину торца проводника (сторона выражена в мил).Например, предположим, что одна сторона прямоугольного поперечного сечения составляет 6 мил. а другая сторона — 3 мил. Умножьте 6 мил на 3 мил, что равно 18 квадратных мил. Другой пример. Предположим, что проводник имеет толщину 3/8 дюйма и 4 дюйма широкий. 3/8 дюйма можно выразить в десятичной форме как 0,375 дюйма. Поскольку 1 мил равен 0,001 дюйма, толщина проводника будет 0,001 x 0,375, или 375 мил. поскольку ширина 4 дюйма и 1000 мил на дюйм, ширина будет 4 x 1000, или 4000 мил. Чтобы определить площадь поперечного сечения, умножьте длину на ширина; или 375 мил х 4000 мил. Площадь составит 1 500 000 квадратных миль.

Q4. Определите квадратный мил, относящийся к квадратному проводнику.
CIRCULAR MIL

Круглый мил является стандартным единица измерения площади поперечного сечения круглого провода (вид C на рисунке 1-1). Эта единица измерения содержится в американских и английских таблицах проводов. Диаметр круглого проводника (провода), используемого для проведения электричества, может составлять лишь долю дюйм.Следовательно, этот диаметр удобно выражать в мил, чтобы не использовать десятичные дроби. Например, диаметр проволоки выражается как 25 мил вместо 0,025 дюйма. Круглый мил — это площадь круга диаметром 1 мил, как показано на виде B на фиг. 1-2. Площадь круглого проводника в милах круглого сечения равна получается квадратом диаметра, измеренного в мил. Таким образом, проволока диаметром 25 мил имеет площадь 25 ², или 625 круговых милов. Чтобы определить количество квадратных мил в одном проводе, применяйте обычную формулу для определения площади круга (A = πr ²). В этом формула, A (площадь) является неизвестным и равна площади поперечного сечения в квадрате мил, p — постоянная 3,14, а r — радиус окружности или половина диаметра. (D). Путем замены A = 3,14 и (12,5) ²; следовательно, 3,14 x 156,25 = 490,625

1-2
кв. Мил.Площадь поперечного сечения провода составляет 625 круглых мил, но только 490,625 кв. Мил. Следовательно, круговой мил представляет меньшую единицу площади. чем квадратный мил.
Рисунок 1-2. — Сравнение круглых и квадратных мил.

Если провод имеет диаметр поперечного сечения 1 мил, по определению, круговая миловая площадь (CMA) равна A =
D ², или A = 1 ², или A = 1 круговой мил.Чтобы определить квадратную милю того же провода, примените формулу A = πr ²; следовательно, A = 3,14 x (0,5) ² (0,5 представляет половина диаметра). Когда A = 3,14 x 0,25, A = 0,7854 квадратных мил. Из этого, можно сделать вывод, что 1 круговой мил равен. 7854 кв. Мил. Это становится важно при сравнении квадратных (вид A на рис. 1-2) и круглых (вид B) проводников. как показано на рисунке C на рисунке 1-2.

Когда дана площадь в квадратных мил, разделите площадь на 0.7854, чтобы определить круговую милую площадь или CMA. Когда CMA дана, умножьте площадь на 0,7854, чтобы определить площадь в квадратных мил. Например,

Проблема: Проволока 12-го калибра имеет диаметр 80,81 мил. Что такое (1) его площадь в круглых милах и (2) его площадь в квадратных милах?
Решение
(1) A = D ² = 80,81 ² = 6530 круговых милов
(2) A = 0,7854 x 6,530 = 5,128,7 квадратных мил

Проблема: прямоугольный проводник равен 1.5 дюймов в ширину и 0,25 дюйма толстый. Какова (1) его площадь в квадратных милах и (2) в круглых милах? Какой размер круглый проводник должен проводить такой же ток, что и прямоугольный стержень?

1-3

Решение
(1) 1,5 дюйма = 1,5 дюйма x 1000 мил на дюйм = 1,500 мил
0,25 дюйма = 0,25 дюйма x 1000 мил на дюйм = 250 мил
A = 1500 x 250 = 375000 квадратных мил
(2) Чтобы проводить такой же ток, площадь поперечного сечения круглого проводника должны быть равны.
Круглые милы в этой области больше, чем квадратные. Следовательно:

Проволока в обычном виде представляет собой одиночный тонкий стержень или нить накала. из тянутого металла. При больших размерах проволока становится сложной в обращении. Для увеличения своего гибкость, это мель. Пряди обычно представляют собой отдельные провода, скрученные вместе в достаточное количество, чтобы составить необходимую площадь поперечного сечения кабеля. В общая площадь многожильного провода в круглых миллиметрах определяется путем умножения площади в круговых милах одной жилы по количеству жил в кабеле.

Q5. Определите круговой мил.

Q6. Какова площадь в миле 19-жильного проводника, если длина каждой жилы составляет 0,004 дюйма?

ЦИРКУЛЯРНАЯ ЛАПКА-МИЛ

Круглая-мил-стопа (рисунок 1-3) это единица объема. Он представляет собой единичный проводник длиной 1 фут и имеет поперечное сечение. площадь 1 круговой мил. Поскольку это единичный проводник, круговой милфут полезно при сравнении проводов, состоящих из разных металлов.Например, основа для сравнения УСТОЙЧИВОСТИ (будет обсуждено в ближайшее время) различных веществ может быть произведено путем определения сопротивления в круговых милфутах каждого из вещества.
Рисунок 1-3. — Круговой милфут.

При работе с квадратными или прямоугольными проводниками, такими как амперметр шунтов и шин, иногда вам может быть удобнее использовать другой единичный объем. Шина — это тяжелая медная лента или шина, используемая для соединения нескольких цепей. все вместе.Шины используются, когда требуется большая токовая нагрузка. Объем блока может быть измерен как сантиметровый куб. Таким образом, удельное сопротивление становится сопротивление

1-4
предлагает кубический проводник длиной 1 сантиметр и 1 квадратный сантиметр. в площади поперечного сечения. Единицы измерения объема указаны в таблицах конкретных сопротивления.
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЛИ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Удельное сопротивление или удельное сопротивление — это предлагаемое сопротивление в омах. на единицу объема (круговой милфут или сантиметровый куб) вещества к протеканию электрического тока.Удельное сопротивление обратно пропорционально проводимости. Вещество с высоким удельным сопротивлением будет иметь низкую проводимость, и наоборот. Таким образом, удельное сопротивление вещества — это сопротивление единицы объема. этого вещества.

Многие таблицы удельного сопротивления основаны на сопротивление в Ом объема вещества длиной 1 фут и 1 круговой мил в площади поперечного сечения. Температура, при которой измеряется сопротивление сделано тоже указано.Если вы знаете, из какого металла сделан проводник, удельное сопротивление металла можно получить из таблицы. Удельные сопротивления некоторых распространенных веществ приведены в таблице 1-1.
Таблица 1-1. — Удельное сопротивление обычных веществ

Сопротивление проводника однородного сечения изменяется прямо как произведение длины и удельного сопротивления проводника, и обратно пропорционально как площадь поперечного сечения проводника. Поэтому можно рассчитать сопротивление провода, если вы знаете длину, площадь поперечного сечения и удельное сопротивление вещества. Выражается в виде уравнения, «R» (сопротивление в Ом) проводника номер

1-5

Где:
ρ = (греч. Rho) удельное сопротивление в Ом на круговой мил-фут
(см. Таблицу 1-1)
L = длина в футах
A = площадь поперечного сечения в круглых милах

Задача:

Каково сопротивление 1000 футов меди? проволока с площадью поперечного сечения 10 400 круглых
мил (No.10 провод) при температура 20º C? Решение:
Удельное сопротивление меди (таблица 1-1) составляет 10,37 Ом. Подставляя известные значения в предыдущем уравнении
, сопротивление R определяется как
Дано: ρ = 10,37 Ом
L = 1000 футов
A = 10 400 круговых мил
Решение:
= 1 Ом (приблизительно)

Если R, ρ и A известны, длина (L) может быть определена простым математическая транспозиция. У этого есть много ценных приложений. Например, когда Определив заземление в телефонной линии, вы воспользуетесь специальным тестовым оборудованием. Эта оборудование работает по принципу прямого изменения сопротивления линии с его длиной. Таким образом, можно вычислить расстояние между контрольной точкой и неисправностью. точно.

Q7. Определите удельное сопротивление.

Q8. Перечислите три фактора, которые используются для расчета сопротивления конкретного проводник в Ом.
РАЗМЕР ПРОВОДА

Самый распространенный метод измерения размер провода в ВМФ определяется с использованием американского калибра проводов (AWG). Исключением является проводка самолета, размер и гибкость которой незначительно отличаются от стандартов AWG. Информацию о размерах авиационных проводов см. В соответствующих публикациях. для конкретного самолета. В следующем обсуждении используются только размеры проводов AWG.

1-6
Проволока производится в размерах, пронумерованных согласно таблицам AWG. Различные провода (одножильные или многожильные) и материал, из которого они сделаны (медь, алюминий, и т.д.) публикуются Национальным бюро стандартов. Таблица AWG для медный провод приведен в таблице 1-2. Диаметр проволоки уменьшается по мере того, как калибр числа становятся больше. Для удобства числа округлены, но являются точными. для практического применения. Самый большой размер провода, указанный в таблице, — 0000 (читать «4 ноль»), а самый маленький — номер 40. Выпускаются и большие, и меньшие размеры, но обычно не используются на флоте.Таблицы AWG показывают диаметр в мил, круговой Площадь в мил и площадь в квадратных дюймах для проводов AWG. Они также проявляют сопротивление (Ом) на тысячу футов и на милю сечения проводов при определенных температурах. В последний столбец показывает вес провода на тысячу футов. Пример использования таблицы 1-2 выглядит следующим образом.

1-7

Таблица 1-2. — Стандартная твердая медь (американский калибр проволоки)

Проблема: требуется проложить 2 000 футов сплошной меди AWG 20 провод для новой единицы оборудования.Температура, при которой будет проложен провод, составляет 25 ° C (77 ° F). Какое сопротивление будет иметь провод для тока?

1-8
Решение: под столбцом с номером датчика найдите размер AWG 20. Теперь прочтите столбцы, пока вы не достигнете столбца «Ом на 1000 футов для 25 ° C (77 ° F)». Ты обнаружит, что провод будет обеспечивать сопротивление току 10,4 Ом. поскольку мы используем 2000 футов провода, умножаем его на 2.

10,4 Ом x 2 = 20,8 Ом

Американский стандартный калибр проводов (рисунок 1-4) используется для измерения проводов размером от 0 до 36. Использовать этого калибра вставьте провод, который нужно измерить, в самую маленькую щель, которая будет разместить оголенный провод. Номер калибра на этом слоте указывает размер провода. Передняя часть паза имеет параллельные стороны, и именно здесь измеряется провод. взят. Его не следует путать с большим полукруглым отверстием на задняя часть слота.Заднее отверстие просто позволяет свободно перемещать проволоку полностью через прорезь.
Рисунок 1-4. — Калибр провода.

Q9. Используя таблицу 1-2, определите сопротивление 1500 футов провода AWG 20 при 25 ° C.

Q10. Когда используешь калибр провода американского стандарта, чтобы определить размер провода, где вы должны поместите провод в калибр, чтобы получить правильное измерение?

ПРОВОДА И КАБЕЛИ

Провод — это одиночный тонкий стержень или нить из тянутого металла.Это определение ограничивает термин к тому, что обычно понимается как «сплошной провод». Слово «стройный» употребляется потому что длина проволоки обычно велика по сравнению с ее диаметром. Если провод покрыт изоляцией, это изолированный провод. Хотя термин «провод» правильно относится к металлу, в него также входит утеплитель.

А проводник — это провод, пригодный для проведения электрического тока.

Многожильный проводник — это проводник, состоящий из группы проводов или любой комбинации групп проводов.Провода в многожильном проводе обычно скручены вместе и не изолированы друг от друга.

А кабель представляет собой либо многожильный провод (одножильный кабель), либо комбинацию проводов изолированные друг от друга (многожильный кабель). Термин «кабель» является общим один и обычно применяется только к проводам большего размера. Небольшой кабель чаще называется многожильный провод или шнур (например, используемый для утюга или лампы шнур). Кабели могут быть неизолированными или изолированными.Изолированные кабели могут быть покрыты оболочкой. со свинцом или защитной броней. На рис. 1-5 показаны различные типы проводов и кабелей. используется на флоте.

1-9

Рисунок 1-5. — Дирижеры.

Проводники скручены в основном для увеличения их гибкости. В жилы проводов в кабелях располагаются в следующем порядке:

Первый слой жил вокруг центрального проводника состоит из шести проводников.Секунда слой состоит из 12 дополнительных проводников. Третий слой состоит из 18 дополнительных проводники и так далее. Таким образом, стандартные кабели состоят из 7, 19 и 37 жил, с постоянным фиксированным шагом. Общая гибкость может быть увеличена скручивание отдельных прядей.

На рисунке 1-6 показан типичный крест отрезок 37-жильного кабеля. Он также показывает, как общее поперечное сечение в мил. определяется площадь многожильного кабеля.
Рисунок 1-6. — Многожильный провод.
1-10

NEETS Содержание
Введение в материю, энергию, и постоянного тока
Введение в переменный ток и трансформаторы
Введение в защиту цепей, Контроль и измерение
Введение в электрические проводники, проводку Методы и схемы чтения
Введение в генераторы и двигатели
Введение в электронную эмиссию, трубки, и блоки питания
Введение в твердотельные устройства и Блоки питания
Введение в усилители
Введение в генерацию волн и формирование волн Схемы
Введение в распространение и передачу волн Линии и антенны
Принципы СВЧ
Принципы модуляции
Введение в системы счисления и логические схемы
Введение в микроэлектронику
Принципы синхронизаторов, сервоприводов и гироскопов
Введение в испытательное оборудование
Принципы радиочастотной связи
Принципы работы радаров
Справочник техника, Главный глоссарий
Методы и практика испытаний
Введение в цифровые компьютеры
Магнитная запись
Введение в волоконную оптику
Сопротивление и удельное сопротивление | Физика
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
Объясните понятие удельного сопротивления.
Используйте удельное сопротивление для расчета сопротивления материалов указанной конфигурации.
Используйте термический коэффициент удельного сопротивления для расчета изменения сопротивления в зависимости от температуры.
Зависимость сопротивления от материала и формы
Сопротивление объекта зависит от его формы и материала, из которого он сделан. Цилиндрический резистор на Рисунке 1 легко анализировать, и таким образом мы можем получить представление о сопротивлении более сложных форм.Как и следовало ожидать, электрическое сопротивление цилиндра R прямо пропорционально его длине L , как и сопротивление трубы потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше зарядов столкнется с его атомами. Чем больше диаметр цилиндра, тем больше тока он может пропускать (опять же, как поток жидкости по трубе). Фактически, R обратно пропорционально площади поперечного сечения цилиндра A .
Рисунок 1.Однородный цилиндр длины L и площади поперечного сечения A. Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению, которое труба оказывает потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше его сопротивление. Чем больше площадь его поперечного сечения A, тем меньше его сопротивление.
Сопротивление данной формы зависит от материала, из которого изготовлен объект. Различные материалы обладают разным сопротивлением потоку заряда. Мы определяем удельное сопротивление ρ вещества так, чтобы сопротивление R объекта было прямо пропорционально ρ .Удельное сопротивление ρ — это внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера. Сопротивление R однородного цилиндра длиной L , площадью поперечного сечения A , изготовленного из материала с удельным сопротивлением ρ , составляет
.
[латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ латекс].
В таблице 1 приведены репрезентативные значения ρ . Материалы, перечисленные в таблице, разделены на категории проводников, полупроводников и изоляторов на основе широких групп удельных сопротивлений.У проводников наименьшее удельное сопротивление, а у изоляторов наибольшее; полупроводники имеют промежуточное удельное сопротивление. Проводники имеют различную, но большую плотность свободных зарядов, тогда как большинство зарядов в изоляторах связаны с атомами и не могут двигаться. Полупроводники являются промежуточными, имеют гораздо меньше свободных зарядов, чем проводники, но обладают свойствами, из-за которых количество свободных зарядов сильно зависит от типа и количества примесей в полупроводнике. Эти уникальные свойства полупроводников находят применение в современной электронике, о чем мы поговорим в следующих главах.
Таблица 1. Удельное сопротивление ρ различных материалов при 20º C
Материал Удельное сопротивление ρ ( Ом м )
Проводники
Серебро 1. 59 × 10 ⁻⁸
Медь 1. 72 × 10 ⁻⁸
Золото 2. 44 × 10 ⁻⁸
Алюминий 2.65 × 10 ⁻⁸
Вольфрам 5. 6 × 10 ⁻⁸
Утюг 9. 71 × 10 ⁻⁸
Платина 10. 6 × 10 ⁻⁸
Сталь 20 × 10 ⁻⁸
Свинец 22 × 10 ⁻⁸
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 44 × 10 ⁻⁸
Константин (сплав Cu, Ni) 49 × 10 ⁻⁸
Меркурий 96 × 10 ⁻⁸
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 100 × 10 ⁻⁸
Полупроводники
Углерод (чистый) 3.5 × 10 ⁵
Углерод (3,5 — 60) × 10 ⁵
Германий (чистый) 600 × 10 ⁻³
Германий (1−600) × 10 ⁻³
Кремний (чистый) 2300
Кремний 0,1–2300
Изоляторы
Янтарь 5 × 10 ¹⁴
Стекло 10 ⁹-10 ¹⁴
Люцит > 10 ¹³
Слюда 10 ¹¹-10 ¹⁵
Кварц (плавленый) 75 × 10 ¹⁶
Резина (твердая) 10 ¹³ — 10 ¹⁶
Сера 10 ¹⁵
тефлон > 10 ¹³
Дерево 10 ⁸ — 10 ¹¹
Пример 1.Расчет диаметра резистора: нить накала фары
Нить накала автомобильной фары изготовлена из вольфрама и имеет сопротивление холоду 0,350 Ом. Если нить представляет собой цилиндр длиной 4,00 см (для экономии места ее можно свернуть в бухту), каков ее диаметр?
Стратегия
Мы можем переписать уравнение [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \\ [/ latex], чтобы найти площадь поперечного сечения A нити на основе данной информации. Тогда его диаметр можно определить, предположив, что он имеет круглое поперечное сечение.{-5} \ text {m} \ end {array} \\ [/ latex].
Обсуждение
Диаметр чуть меньше десятой миллиметра. Он состоит только из двух цифр, потому что ρ известно только из двух цифр.
Температурное изменение сопротивления
Удельное сопротивление всех материалов зависит от температуры. Некоторые даже становятся сверхпроводниками (нулевое сопротивление) при очень низких температурах. (См. Рисунок 2.)
Рис. 2. Сопротивление образца ртути равно нулю при очень низких температурах — это сверхпроводник до примерно 4.2 К. Выше этой критической температуры его сопротивление резко возрастает, а затем увеличивается почти линейно с температурой.
И наоборот, удельное сопротивление проводников увеличивается с увеличением температуры. Поскольку атомы колеблются быстрее и на больших расстояниях при более высоких температурах, электроны, движущиеся через металл, совершают больше столкновений, эффективно увеличивая удельное сопротивление. При относительно небольших изменениях температуры (около 100 ° C или меньше) удельное сопротивление ρ изменяется с изменением температуры Δ T , как выражается в следующем уравнении
ρ = ρ ₀ (1 + α Δ T ),
, где ρ ₀ — исходное удельное сопротивление, а α — температурный коэффициент удельного сопротивления .(См. Значения α в Таблице 2 ниже.) Для более значительных изменений температуры α может изменяться, или может потребоваться нелинейное уравнение, чтобы найти ρ . Обратите внимание, что α положительно для металлов, что означает, что их удельное сопротивление увеличивается с температурой. Некоторые сплавы были разработаны специально, чтобы иметь небольшую температурную зависимость. Например, манганин (который состоит из меди, марганца и никеля) имеет α , близкое к нулю (к трем цифрам на шкале в таблице 2), и поэтому его удельное сопротивление незначительно изменяется с температурой.Это полезно, например, для создания не зависящего от температуры эталона сопротивления.
Таблица 2. Температурные коэффициенты удельного сопротивления α
Материал Коэффициент (1 / ° C)
Проводники
Серебро 3,8 × 10 ⁻³
Медь 3,9 × 10 ⁻³
Золото 3.4 × 10 ⁻³
Алюминий 3,9 × 10 ⁻³
Вольфрам 4,5 × 10 ⁻³
Утюг 5,0 × 10 ⁻³
Платина 3,93 × 10 ⁻³
Свинец 3,9 × 10 ⁻³
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) 0,000 × 10 ⁻³
Константин (сплав Cu, Ni) 0.002 × 10 ⁻³
Меркурий 0,89 × 10 ⁻³
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) 0,4 × 10 ⁻³
Полупроводники
Углерод (чистый) −0,5 × 10 ⁻³
Германий (чистый) −50 × 10 ⁻³
Кремний (чистый) −70 × 10 ⁻³
Отметим также, что α отрицательно для полупроводников, перечисленных в таблице 2, что означает, что их удельное сопротивление уменьшается с увеличением температуры.Они становятся лучшими проводниками при более высоких температурах, потому что повышенное тепловое перемешивание увеличивает количество свободных зарядов, доступных для переноса тока. Это свойство уменьшения ρ с температурой также связано с типом и количеством примесей, присутствующих в полупроводниках. Сопротивление объекта также зависит от температуры, поскольку R ₀ прямо пропорционально ρ . Для цилиндра мы знаем, что R = ρL / A , и поэтому, если L и A не сильно изменяются с температурой, R будет иметь такую же температурную зависимость, как ρ .(Исследование коэффициентов линейного расширения показывает, что они примерно на два порядка меньше, чем типичные температурные коэффициенты удельного сопротивления, поэтому влияние температуры на L и A примерно на два порядка меньше, чем на ρ .) Таким образом,
R = R ₀ (1 + α Δ T )
— это температурная зависимость сопротивления объекта, где R ₀ — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры Δ T .Многие термометры основаны на влиянии температуры на сопротивление. (См. Рис. 3.) Одним из наиболее распространенных является термистор, полупроводниковый кристалл с сильной температурной зависимостью, сопротивление которого измеряется для определения его температуры. Устройство небольшое, поэтому быстро приходит в тепловое равновесие с той частью человека, к которой прикасается.
Рис. 3. Эти знакомые термометры основаны на автоматическом измерении сопротивления термистора в зависимости от температуры.(Источник: Biol, Wikimedia Commons)
Пример 2. Расчет сопротивления: сопротивление горячей нити
Хотя следует соблюдать осторожность при применении ρ = ρ ₀ (1 + α Δ T ) и R = R ₀ (1 + α Δ T ) для изменений температуры более 100 ° C, для вольфрама уравнения достаточно хорошо работают при очень больших изменениях температуры. Каково же тогда сопротивление вольфрамовой нити в предыдущем примере, если ее температура повышается с комнатной температуры (20ºC) до типичной рабочей температуры 2850ºC?
Стратегия
Это прямое приложение R = R ₀ (1 + α Δ T ), поскольку исходное сопротивление нити было задано равным R ₀ = 0.{-3} / º \ text {C} \ right) \ left (2830º \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & {4.8 \ Omega} \ end {array} \\ [/ latex] .
Обсуждение
Это значение соответствует примеру сопротивления фары в Законе Ома: сопротивление и простые цепи.
Исследования PhET: сопротивление в проводе
Узнайте о физике сопротивления в проводе. Измените его удельное сопротивление, длину и площадь, чтобы увидеть, как они влияют на сопротивление провода. Размеры символов в уравнении меняются вместе со схемой провода.
Щелкните, чтобы запустить моделирование.
Сводка раздела
Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A составляет [латекс] R = \ frac {\ rho L} {A} \ [/ латекс], где ρ — удельное сопротивление материала.
Значения ρ в таблице 1 показывают, что материалы делятся на три группы — проводники, полупроводники и изоляторы .
Температура влияет на удельное сопротивление; для относительно небольших изменений температуры Δ T , удельное сопротивление равно [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где ρ ₀ — исходное удельное сопротивление, а [латекс] \ text {\ alpha} [/ latex] — температурный коэффициент удельного сопротивления.
В таблице 2 приведены значения температурного коэффициента удельного сопротивления α .
Сопротивление R объекта также зависит от температуры: [латекс] R = {R} _ {0} \ left (\ text {1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], где R ₀ — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменения температуры.
Концептуальные вопросы
1. В каком из трех полупроводниковых материалов, перечисленных в таблице 1, примеси дают свободные заряды? (Подсказка: изучите диапазон удельного сопротивления для каждого и определите, имеет ли чистый полупроводник большую или меньшую проводимость.)
2. Зависит ли сопротивление объекта от пути тока, проходящего через него? Рассмотрим, например, прямоугольный стержень — одинаковое ли сопротивление по длине и по ширине? (См. Рисунок 5.)
Рис. 5. Встречается ли ток, проходящий по двум разным путям через один и тот же объект, с разным сопротивлением?
3. Если алюминиевый и медный провода одинаковой длины имеют одинаковое сопротивление, какой диаметр больше? Зачем?
4. Объясните, почему [латекс] R = {R} _ {0} \ left (1+ \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex] для температурного изменения сопротивления R объекта равно не так точен, как [латекс] \ rho = {\ rho} _ {0} \ left ({1} + \ alpha \ Delta T \ right) \\ [/ latex], что дает температурное изменение удельного сопротивления ρ .
Задачи и упражнения
1. Каково сопротивление отрезка медного провода 12 калибра длиной 20,0 м и диаметром 2,053 мм?
2. Диаметр медного провода нулевого калибра 8,252 мм. Найдите сопротивление такого провода длиной 1,00 км, используемого для передачи энергии.
3. Если вольфрамовая нить диаметром 0,100 мм в лампочке должна иметь сопротивление 0,200 Ом при 20 ° C, какой длины она должна быть?
4. Найдите отношение диаметра алюминиевого провода к медному, если они имеют одинаковое сопротивление на единицу длины (как в бытовой электропроводке).
5. Какой ток протекает через стержень из чистого кремния диаметром 2,54 см и длиной 20,0 см при приложении к нему 1,00 × 10 ³ В? (Такой стержень может быть использован, например, для изготовления детекторов ядерных частиц.)
6. (a) До какой температуры нужно нагреть медный провод, изначально равный 20,0 ° C, чтобы удвоить его сопротивление, не обращая внимания на любые изменения размеров? (б) Происходит ли это в бытовой электропроводке при обычных обстоятельствах?
7. Резистор из нихромовой проволоки используется там, где его сопротивление не может изменяться более чем на 1.00% от его значения при 20,0ºC. В каком температурном диапазоне его можно использовать?
8. Из какого материала изготовлен резистор, если его сопротивление на 40,0% больше при 100 ° C, чем при 20,0 ° C?
9. Электронное устройство, предназначенное для работы при любой температуре в диапазоне от –10,0 ° C до 55,0 ° C, содержит резисторы из чистого углерода. В какой степени их сопротивление увеличивается в этом диапазоне?
10. (a) Из какого материала изготовлена проволока, имеет ли она длину 25,0 м, диаметр 0,100 мм и сопротивление 77.7 Ом при 20,0 ° C? (б) Каково его сопротивление при 150 ° C?
11. При условии постоянного температурного коэффициента удельного сопротивления, каков максимальный процент уменьшения сопротивления константановой проволоки, начиная с 20,0 ° C?
12. Через матрицу протягивают проволоку, растягивая ее до четырехкратной первоначальной длины. В какой степени увеличивается его сопротивление?
13. Медный провод имеет сопротивление 0,500 Ом при 20,0 ° C, а железный провод имеет сопротивление 0,525 Ом при той же температуре.При какой температуре их сопротивления равны?
14. (a) Цифровые медицинские термометры определяют температуру путем измерения сопротивления полупроводникового прибора, называемого термистором (который имеет α = –0,0600 / ºC), когда он находится при той же температуре, что и пациент. Какова температура пациента, если сопротивление термистора при этой температуре составляет 82,0% от его значения при 37,0 ° C (нормальная температура тела)? (b) Отрицательное значение α не может поддерживаться при очень низких температурах.Обсудите, почему и так ли здесь. (Подсказка: сопротивление не может стать отрицательным.)
15. Integrated Concepts (a) Повторите упражнение 2 с учетом теплового расширения вольфрамовой нити. Вы можете принять коэффициент теплового расширения 12 × 10 ⁻⁶ / ºC. б) На какой процент ваш ответ отличается от приведенного в примере?
16. Необоснованные результаты (a) До какой температуры нужно нагреть резистор из константана, чтобы удвоить его сопротивление, при условии постоянного температурного коэффициента удельного сопротивления? б) разрезать пополам? (c) Что необоснованного в этих результатах? (d) Какие предположения необоснованны или какие посылки несовместимы?
Сноски
1 Значения сильно зависят от количества и типа примесей
2 значения при 20 ° C.
Глоссарий
удельное сопротивление:
внутреннее свойство материала, независимо от его формы или размера, прямо пропорциональное сопротивлению, обозначаемое ρ
температурный коэффициент удельного сопротивления:
эмпирическая величина, обозначенная α , которая описывает изменение сопротивления или удельного сопротивления материала при температуре
Избранные решения проблем и упражнения
1.
No related posts.

Таблица «контрольных» измерений, выполненных в нашей лаборатории с использованием эмалированного медного провода

				Измерялся	Вычислено
Диаметр	Длина	Напряжение	Текущий	Сопротивление	Сопротивление
(мм)	(мм)	(В)	(А)	(Ом)	(Ом)
1.0	410	0,0091	1,031	0,008826	0,0087596
0,5	410	0,0359	1,031	0,03482	0,0350385
0,2	410	0,24	1,032	0,2326	0,2189908

Материал	Удельное сопротивление ρ ( Ом м )
Проводники
Серебро	1. 59 × 10 ⁻⁸
Медь	1. 72 × 10 ⁻⁸
Золото	2. 44 × 10 ⁻⁸
Алюминий	2.65 × 10 ⁻⁸
Вольфрам	5. 6 × 10 ⁻⁸
Утюг	9. 71 × 10 ⁻⁸
Платина	10. 6 × 10 ⁻⁸
Сталь	20 × 10 ⁻⁸
Свинец	22 × 10 ⁻⁸
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni)	44 × 10 ⁻⁸
Константин (сплав Cu, Ni)	49 × 10 ⁻⁸
Меркурий	96 × 10 ⁻⁸
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr)	100 × 10 ⁻⁸
Полупроводники
Углерод (чистый)	3.5 × 10 ⁵
Углерод	(3,5 — 60) × 10 ⁵
Германий (чистый)	600 × 10 ⁻³
Германий	(1−600) × 10 ⁻³
Кремний (чистый)	2300
Кремний	0,1–2300
Изоляторы
Янтарь	5 × 10 ¹⁴
Стекло	10 ⁹-10 ¹⁴
Люцит	> 10 ¹³
Слюда	10 ¹¹-10 ¹⁵
Кварц (плавленый)	75 × 10 ¹⁶
Резина (твердая)	10 ¹³ — 10 ¹⁶
Сера	10 ¹⁵
тефлон	> 10 ¹³
Дерево	10 ⁸ — 10 ¹¹

Материал	Коэффициент (1 / ° C)
Проводники
Серебро	3,8 × 10 ⁻³
Медь	3,9 × 10 ⁻³
Золото	3.4 × 10 ⁻³
Алюминий	3,9 × 10 ⁻³
Вольфрам	4,5 × 10 ⁻³
Утюг	5,0 × 10 ⁻³
Платина	3,93 × 10 ⁻³
Свинец	3,9 × 10 ⁻³
Манганин (сплав Cu, Mn, Ni)	0,000 × 10 ⁻³
Константин (сплав Cu, Ni)	0.002 × 10 ⁻³
Меркурий	0,89 × 10 ⁻³
Нихром (сплав Ni, Fe, Cr)	0,4 × 10 ⁻³
Полупроводники
Углерод (чистый)	−0,5 × 10 ⁻³
Германий (чистый)	−50 × 10 ⁻³
Кремний (чистый)	−70 × 10 ⁻³

Расчет сечения кабеля

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

Удельное электрическое сопротивление некоторых металлов, применяемых в электротехнике

Расчёт сечения кабеля по нагрузке

Рекомендации по выбору сечения кабеля для 12В напряжения питания.

Выбор сечения провода, кабеля (медного, алюминиевого) по мощности. Расчет сечения исходя из диаметра (видео)

Чем отличается кабель от провода

Какой провод, кабель выбрать для прокладки проводки (моножилу или многожильный)

Выбираем провод (кабель) из меди или алюминия (документ ПЭУ)

Сколько примерно потребляют бытовые приборы, и как это отразиться на выборе, расчете сечения кабеля

Как рассчитать диаметр (сечение) провода (кабеля) исходя из силы тока, потребляемой мощности (медный и алюминиевый)

Как рассчитать зависимость диаметра токопроводящей жилы (провода, кабеля) от его сечения (площади)

Общепринятые сечения медных проводов для проводки в квартире по сечению

Выбор сечения провода исходя из количества коммуникаций в доме (квартире) (типовые схемы проводки)

Подводя итог о выборе сечения провода (кабеля) в зависимости от силы тока (мощности)

Видео о подборе сечения проводник в зависимости от тока (А)

Расчет сечения кабеля

Таблицы ПУЭ и ГОСТ 16442-80

Калькулятор расчета сечения силового провода – Ученик – общение музыкой

Сечение кабеля (провода) по току и мощности таблица

Сечение кабеля

Расчет сечения провода

Соотношение тока и сечения

Чем отличается кабель от провода

Выбор кабеля

Одножильный или многожильный

Медь или алюминий

Зачем производится расчет

Что нужно знать

Какой провод лучше использовать

Расчет сечения медных проводов и кабелей

Сечение кабеля по мощности (таблица)

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Выбор сечения провода исходя из количества потребителей

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

Что необходимо для расчёта по нагрузке

Расчёт для помещений

| Физика проводников и изоляторов

Два основных вида электрического провода: одножильный и многожильный

Расчет круговой миловой площади провода

Измерение площади поперечного сечения провода с помощью калибра

Стол для одножильных и круглых медных проводников

Как рассчитать объем в проводе

Поддерживайте согласованность единиц

Общая физика II

Текущие и Сопротивление

Расчет площади поперечного сечения и токонесущей способности проводника_Luoyang Yilan Electric Appliance Co., ООО

Калькулятор сопротивления круглого провода

Серия тренингов по электричеству и электронике ВМС (NEETS), модуль 3, с 1-1 по 1-10

Сопротивление и удельное сопротивление | Физика

Цели обучения

Зависимость сопротивления от материала и формы

Пример 1.Расчет диаметра резистора: нить накала фары

Температурное изменение сопротивления

Пример 2. Расчет сопротивления: сопротивление горячей нити

Сводка раздела

Концептуальные вопросы

Задачи и упражнения

Сноски

Глоссарий

Избранные решения проблем и упражнения

Добавить комментарий Отменить ответ