Cum se măsoară curentul într-un circuit electric. Învață să calculezi cu ușurință consumul de energie al unui aparat electric

Când primești o chitanță pentru electricitate, uneori te întrebi de unde a venit această sumă și de ce a contat atât de mult contorul. Pentru a vă asigura că echipamentul și contorul de energie electrică funcționează corect, trebuie să determinați consumul de energie electrică folosind metodele disponibile. Pentru a face acest lucru, presupunem că avem un multimetru, un contor de electricitate sau o clemă de curent în arsenalul nostru. Deci, mai jos vă vom spune cum să determinați consumul de energie al unui dispozitiv acasă!

Privind pașaportul tău

Prima modalitate este să te uiți la pașaportul aparatului electric. Toate unitățile din fabrică sunt furnizate cu o etichetă pe corp, instrucțiuni și un pașaport cu garanție. Aceste broșuri indică domeniul de aplicare, condițiile de funcționare și datele tehnice.

Mai sus este un mic fragment de date din pașaport, sau mai degrabă un tabel cu date despre gama de modele de încălzitoare cu convector. Coloana nr. 1 indică curentul care trece prin dispozitiv, a doua coloană indică câtă energie electrică consumă dispozitivul atunci când un element de încălzire și două sunt pornite. Folosind încălzitorul ca exemplu, puteți afla cu ușurință consumul de energie al dispozitivului folosind pașaportul. În mod similar, puteți determina cât consumă un televizor sau chiar o lampă LED.

Legea lui Ohm la salvare!

A doua modalitate este de a determina puterea curentului și de a calcula consumul folosind formula, . Luați un multimetru și porniți modul de formare sau de măsurare a rezistenței. Măsurăm rezistența R zece. Acum putem calcula curentul care poate trece prin sistemul A zece. Pentru a rezolva formula, trebuie să știți și tensiunea și este de 220 de volți în rețeaua de acasă.

După ce este găsit curentul, poate fi determinată puterea dispozitivului. Pentru a face acest lucru, înmulțim amperii cu volți.

Puteți afla mai multe despre acest lucru din articolul nostru!

Folosim un contor electric

A treia metodă este că aproape toate dispozitivele de măsurare sunt echipate cu un indicator luminos, numărul de clipiri înseamnă un anumit consum de energie imp/kW;

Deconectăm toți consumatorii din apartament, lăsând conectat doar dispozitivul de interes. În 15 minute, numărăm pulsurile și înmulțim cu patru (pentru a obține numărul pe oră). După ce ați aflat cifra, împărțiți-o la imp/kW și aflați puterea unității.

De asemenea, puteți înregistra citirea contorului și porniți aparatul electric al cărui consum încercăm să-l stabilim de ceva timp, de preferință pentru o oră. Înregistrăm citiri noi, scădem din ele pe cele vechi și ca urmare aflăm puterea aproximativă.

Un contor electronic vă permite să vizualizați toți parametrii în timp real: curent, consum de energie electrică, tensiune de rețea, parcurgând meniul dispozitivului de contorizare. Am vorbit despre asta în articolul corespunzător!

Un analog al unui contor electric poate fi un wattmetru de uz casnic, cu ajutorul căruia puteți determina rapid și precis consumul de energie electrică de către dispozitiv. Videoclipul de mai jos demonstrează clar funcționarea acestui dispozitiv:

Contorizare cu cleme de curent

Daca ai cleme de curent, determinarea consumului este la fel de usoara ca decojirea perelor. Pentru a face acest lucru, este necesar să măsurați curentul într-unul dintre conductorii conectați la dispozitiv.

Videoclipul de mai jos demonstrează clar metoda de determinare a consumului de energie electrică în funcție de curent folosind exemplul unei lămpi cu incandescență convenționale:

La efectuarea oricăror acțiuni legate de întreținerea circuitului electric, fie că este vorba de instalarea/repararea cablajului electric sau conectarea unui dispozitiv electric, este necesar să se înregistreze puterea sarcinii în rețea. Pentru a determina un astfel de macro-parametru al rețelei electrice, este necesar să se determine cu cea mai mare precizie valoarea consumului de energie al tuturor și în mod specific al fiecăruia dintre aparatele electrice.

Tipuri de energie electrică

Puterea electrică este o caracteristică fizică generală care descrie viteza de transmitere a energiei electrice. Puterea unui aparat electric se referă la cantitatea de energie pe care o consumă dispozitivul pe unitatea de timp.

Pentru o explicație mai simplă: puterea unui aparat electric este cantitatea cantitativă de energie consumată, pe care utilizatorul o plătește în coloana „pentru lumină”. Desigur, consumul de energie de la „mașina de spălat” și încărcarea telefonului este diferit, iar plata pentru cantitatea de energie este, de asemenea, diferită.

Înainte de a efectua lucrări de instalare electrică, trebuie mai întâi să aflați tipul rețelei de alimentare cu energie electrică. Tipurile obișnuite sunt: ​​rețea de uz casnic în 2 faze (220 V), rețea industrială trifazată (380 V) cu frecvențe de 50 Hz.

Conceptul de putere a unui aparat electric este foarte strâns legat de categorii precum modelul de fază și valoarea rms a tensiunii, care afectează gradul de sarcină a rețelei. Experții disting între două tipuri principale de sarcini: active și reactive.

1. Sarcină rezistivă: dispozitive electrice care transformă energia electrică în radiație termică. De exemplu, aparate cu radiație (lămpi, convectoare, încălzitoare), ceainice, plite electrice (dar nu cu inducție), etc.
2. Sarcină reactivă: unități și mașini electrice care transformă electricitatea în diferite tipuri mecanice de energie (rotație, mișcare de translație). Aceste dispozitive se caracterizează printr-un curent de comutare mare, care trebuie luat în considerare la calcularea puterii. De exemplu, mașini de spălat, mașini de găurit cu ciocan, motoare electrice etc.

Există și alte dispozitive de înaltă tehnologie care combină mai multe tipuri de încărcături, cum ar fi vehiculele electrice. Care, recent, a început să fie conectat la o priză obișnuită pentru încărcare.

Calculul puterii pe hârtie

Puteți afla consumul de energie al unui aparat electric folosind informații tehnice. pașapoarte pentru produse. Producătorul trebuie să indice acest parametru pentru fiecare dispozitiv.

Ce să faci dacă nu există document pentru produs? Prima metodă de măsurare este calculul „pe hârtie”.

Pentru a face acest lucru, trebuie doar să priviți „eticheta” (de obicei pe spatele/spatele dispozitivului), care indică următorii parametri:

• producătorul și numărul de serie al dispozitivului;
• tensiune de intrare;
• consum curent;
• ca bonus - consumul de energie.

Dacă această din urmă valoare lipsește, se poate calcula: doar înmulțiți tensiunea rețelei cu curentul consumat și obținem consumul de energie al sarcinii active.

Cu o sarcină reactivă este puțin mai dificil! Este imperativ să cunoașteți factorul de putere și sarcina nominală (pe etichetă). De exemplu, un burghiu cu ciocan de 2 kW cu un coeficient de 0,85 are o sarcină reactivă: 2000/0,85=2352 W.

Magazinele moderne vând wattmetre speciale care afișează instantaneu pe afișaj consumul de energie al unui dispozitiv conectat la rețea.

Complicam problema electrica: informatiile cu caracteristicile aparatului lipsesc sau se pierd.

Efectuăm următoarele manipulări:

• opriți toate electrocasnicele din apartament/casă;
• amintiți-vă valoarea inițială pe afișajul contorului de energie electrică;
• conectați dispozitivul timp de o oră;
• scade valoarea finala a contorului electric din valoarea initiala.

Obținem valoarea empirică a consumului de energie al unui dispozitiv electric.

Cleme de curent și testere

Tehnica de măsurare este tipică atât pentru acarieni, cât și pentru tester. Singura diferență este că multimetrul este conectat la rețea, iar clemele de curent sunt conectate la unul dintre firele de alimentare ale dispozitivului. În acest fel măsurăm curentul care trece prin dispozitiv.

Atunci când efectuați lucrări electrice, trebuie reținut că tensiunea este măsurată direct folosind sonde conectate la priză. Curentul consumat de dispozitiv este măsurat printr-o conexiune serială la sarcină, tot într-o priză.

Cunoscând valoarea tensiunii rețelei și a curentului care trece prin dispozitivul de măsurare, puteți determina cu exactitate consumul de energie al aproape oricărui dispozitiv electric. Puterea este egală cu tensiunea înmulțită cu curentul.

Uneori, la calcularea energiei electrice consumate, te întrebi unde s-au cheltuit toți acei kilowați, pentru care trebuie să plătești destul de mulți bani. În aceste momente apare dorința de a verifica acuratețea datelor de măsurare și de a determina puterea consumată de aparatele electrocasnice. De aceea, astăzi intenționăm să vorbim despre acele metode de determinare care sunt disponibile oricărui proprietar de apartament și casă.

Date pașaport ale aparatelor electrice

Înțelegem perfect că, sfătuindu-ne să ne uităm la pașaportul aparatelor electrocasnice, nu descoperim deloc America. Cu toate acestea, în mod ciudat, proprietarii de apartamente și case uită de acest lucru.

Dacă pașapoartele nu au fost păstrate sau nu pot fi găsite, atunci nu ar trebui să disperați, deoarece există încă 3 moduri de a afla care dintre aparatele de uz casnic este cel mai vorace și cât consumă fiecare dintre ele.

Cum se determină puterea folosind legea lui Ohm

A doua modalitate este de a determina consumul de energie folosind legea lui Ohm. După cum știți, pentru a determina puterea (P), trebuie să cunoașteți tensiunea (U) și curentul (A) din rețea:

P = U × A

Valoarea tensiunii este cunoscută în prealabil. Este de 220 volți. Mărimea curentului poate fi calculată folosind o formulă bine cunoscută de la un curs de fizică școlar:

unde R este valoarea rezistenței.

Deci, pentru a face calculul necesar, va trebui să măsurați rezistența, care poate fi făcută folosind un multimetru.

Determinarea consumului de energie cu ajutorul unui contor electric

Mulți dintre voi probabil ați observat că majoritatea modelelor de contoare electrice moderne au indicatoare luminoase. Dar nu toată lumea știe că un anumit număr de flash-uri (cel mai adesea 3200) pe oră corespunde unui kilowatt.

Dacă este necesar să se determine puterea consumată de un anumit aparat electrocasnic, aparatele rămase din casă trebuie oprite. Numărând numărul de clipiri ale indicatorului în 15 minute și înmulțind acest număr cu 4, puteți seta numărul lor pe oră. Pe baza valorii obținute, puteți determina puterea dispozitivului care vă interesează.

Fără calcule, consumul de energie poate fi măsurat folosind un wattmetru de uz casnic, dacă aveți unul la îndemână.

Utilizarea clemelor de curent

De asemenea, puteți determina puterea consumată de un anumit dispozitiv folosind cleme de curent. Pentru a face acest lucru, valoarea curentului este măsurată într-unul dintre firele care alimentează dispozitivul.

Așadar, ți-am descris cele mai accesibile patru modalități de a determina puterea consumată de aparatele electrice din casa ta. Ele vă vor ajuta să identificați în mod fiabil acele dispozitive ale căror apetite sunt cele mai mari.

Trebuie să plătiți pentru electricitate, la fel ca pentru orice alte resurse și servicii. Pentru a nu fi înșelat atunci când plătești, trebuie să înveți cum să-i calculezi cheltuielile. Există dispozitive speciale pentru aceasta, de exemplu, un contor individual, care este instalat în fiecare casă sau apartament. Cu toate acestea, arată consumul total și vă vom spune cum să calculați consumul de energie electrică al unui dispozitiv separat în acest articol.

Putere, tensiune și curent

Principalele caracteristici ale aparatelor electrice sunt tensiunea, curentul și puterea. În acest caz, fie toți cei trei parametri pot fi indicați pe corp sau în pașaportul dispozitivului, fie într-o ordine selectivă. În Rusia și în țările învecinate, sunt utilizate aparate electrice care sunt proiectate pentru tensiunea de rețea de 220V AC în America, pentru comparație, tensiunea poate fi de 110 sau 120V.

Să vă reamintim:

Curentul este măsurat în amperi (A), tensiunea în volți (V) și puterea în wați (W) (vezi -). Dacă dispozitivul are o putere redusă, cel mai probabil puterea va fi indicată în wați pentru consumatorii puternici, cum ar fi o mașină de spălat sau aragaz electric de bucătărie, este de obicei indicată în kilowați (kW). 1kW = 1000W.

În pașaportul dispozitivului, în funcție de cazul specific, puterea poate să nu fie deloc indicată în mod explicit, ci consumul de energie electrică pentru o anumită perioadă, de exemplu, kW pe an sau pe zi sau pentru o altă perioadă de timp.

Deci, plătiți facturile de energie electrică în funcție de kWh pe care îl consumați. Să aruncăm o privire mai atentă la ce sunt kilowați oră și cum să le calculăm.

Contor electric

În zilele noastre, fiecare apartament are un contor de electricitate sau, în cuvinte simple, un contor de electricitate. Modelele moderne au un afișaj care arată cantitatea de kWh consumată de când a fost instalată.

La modelele mai vechi, acest lucru este indicat pe un afișaj-indicator mecanic format din tamburi rotativi cu numere imprimate pe ele.

Poți, dacă oprești toți consumatorii și îl lași pe cel care te interesează, de exemplu, timp de 1 oră, atunci poți afla cât Wh sau kW/h consumă. Dar această metodă nu este întotdeauna convenabilă sau posibilă.

Notă:

La majoritatea contoarelor, cifra cea mai din dreapta este de obicei fie separată prin virgulă, evidențiată într-o culoare diferită, fie indicată într-un alt mod. Aceasta este o zecime de kilowatt, nu este luată în considerare atunci când se iau citiri pentru plată.

De asemenea, este de remarcat faptul că nu toate echipamentele electrice consumă puterea indicată în documentație pe toată durata de funcționare. Acest lucru se datorează modului de funcționare. De exemplu, o mașină de spălat consumă curent în funcție de dacă încălzirea este pornită, dacă pompa funcționează, cu ce viteză se rotește motorul și așa mai departe.

Puțin mai târziu vom analiza o modalitate simplă de a determina consumul real al unui astfel de echipament.

Consumul de energie electrică în funcție de putere

Dacă cunoașteți puterea electrică a dispozitivului, atunci pentru a calcula consumul de energie electrică trebuie să înmulțiți puterea cu numărul de ore. Să dăm un exemplu, să presupunem că avem 2 becuri - 100 și 60 W și un fierbător electric cu o putere de 2,1 kW. Becurile strălucesc aproximativ 6 ore pe zi, iar ibricul fierbe 5 minute Bei ceai de 4 ori pe zi, ceea ce înseamnă că în total funcționează 20 de minute pe zi.

Să calculăm consumul de energie al tuturor acestor echipamente.

Două becuri:

100W*6h=600W/h

60W*6h=360W/h

Fierbătorul electric funcționează 20 de minute pe zi, deoarece trebuie să-l transformăm în ore, aceasta este 1/3 dintr-o oră, atunci:

2100W*(1/3)h=700W/h

600+360+700=1660W/h

Să convertim în kW/h:

1660/1000=1,66kW/h

Acest set de echipamente electrice consumă 1,66 kW/h pe zi.

Costul total de operare a echipamentelor enumerate este:

1,66*4=6,64 ruble

Cum se transformă amperi în kilowați?

În cazurile în care datele privind parametrii unui dispozitiv electric indică numai tensiunea și curentul de tip:

Înainte de a calcula consumul, este necesar să se calculeze puterea, pentru aceasta folosim formula: P=U*I

De exemplu:

220V*1A=220W

Fără a intra în detalii, acest lucru este valabil pentru o sarcină cu cosФ egal cu unu și, de fapt, pentru majoritatea echipamentelor electrice de uz casnic. Calculele ulterioare sunt similare cu cele anterioare.

Cum să aflați consumul real de energie electrică al dispozitivului?

Calculele nu vor arăta valori reale pentru a le afla, trebuie doar să faceți măsurători. Cea mai fiabilă metodă este utilizarea unui contor de energie electrică. Cea mai convenabilă opțiune este utilizarea unui contor special pentru priză.

Se mai numesc și un contor de energie sau un wattmetru, poate că acest lucru vă va ajuta să găsiți un dispozitiv la vânzare.

Ce poate face un contor de energie? Acesta este un dispozitiv de măsurare universal cu următorul set de funcții:

Măsurarea puterii consumate în prezent.

Măsurarea consumului pe o perioadă de timp.

Măsurarea curentului și tensiunii.

Calculul cheltuielilor la tarifele stabilite de tine.

Adică, trebuie doar să-l conectați la o priză și să conectați dispozitivul, al cărui consum trebuie să îl determinați cu ușurință, la priza situată pe contorul de energie. După aceasta, puteți observa cum se modifică consumul de energie în timpul funcționării și cât se consumă pe ciclu de funcționare.

Un exemplu de utilizare a unui contor de priză pentru a determina consumul de energie electrică al unui frigider este prezentat în videoclip.

Concluzie

Calculul consumului de energie electrică poate fi necesar într-o serie de situații, de exemplu, pentru a verifica consumul de echipamente noi sau atunci când împărțiți consumatori puternici cu vecinii pentru plata egală. Cel mai bun mod este să instalați un contor individual pe dispozitiv sau versiunea sa de priză, așa cum este descris mai sus.

Pentru a măsura curentul, se folosește un dispozitiv de măsurare numit. Puterea curentului trebuie măsurată mult mai rar decât tensiunea sau rezistența, dar, cu toate acestea, dacă trebuie să determinați consumul de energie al unui aparat electric, atunci fără a cunoaște cantitatea de curent pe care o consumă, puterea nu poate fi determinată.

Curentul, ca și tensiunea, poate fi constant sau variabil și sunt necesare diferite instrumente de măsură pentru a le măsura valorile. Curentul este desemnat prin scrisoare eu, iar la număr, pentru a clarifica faptul că aceasta este valoarea curentă, se adaugă o literă A. De exemplu, I=5 A înseamnă că curentul din circuitul măsurat este de 5 Amperi.

La instrumentele de măsurare pentru măsurarea curentului alternativ, litera A este precedată de semnul " ~ ", iar cele destinate măsurării curentului continuu sunt plasate" – ". De exemplu, -Aînseamnă că dispozitivul este proiectat pentru a măsura curentul continuu.

Puteți citi despre ce este curentul și legile fluxului său într-o formă populară în articolul de pe site „Legea puterii curente”. Înainte de a efectua măsurători, vă recomand cu tărie să citiți acest scurt articol. Fotografia prezintă un ampermetru conceput pentru a măsura curentul continuu de până la 3 amperi.

Circuit pentru măsurarea curentului cu un ampermetru

Conform legii, curentul trece prin fire în orice punct dintr-un circuit închis de aceeași mărime. Prin urmare, pentru a măsura valoarea curentă, trebuie să conectați dispozitivul întrerupând circuitul în orice loc convenabil. Trebuie remarcat faptul că atunci când se măsoară valoarea curentului, nu contează ce tensiune este aplicată circuitului electric. Sursa de curent poate fi o baterie de 1,5 V, o baterie auto de 12 V sau o sursă de alimentare de uz casnic de 220 V sau 380 V.

Diagrama de măsurare arată, de asemenea, cum este indicat un ampermetru pe circuitele electrice. Aceasta este o literă mare A înconjurată de un cerc.

Când începeți măsurarea curentului într-un circuit, este necesar, ca și în cazul oricăror alte măsurători, să pregătiți dispozitivul, adică să setați comutatoarele în poziția de măsurare a curentului, ținând cont de tipul acestuia, constant sau alternativ. Dacă valoarea curentului așteptat nu este cunoscută, comutatorul este setat pe poziția de măsurare a curentului maxim.

Cum se măsoară consumul de curent al unui aparat electric

Pentru confortul și siguranța măsurării consumului de curent de către aparatele electrice, este necesar să se realizeze un prelungitor special cu două prize. În aparență, un prelungitor de casă nu este diferit de un prelungitor obișnuit.

Dar dacă scoateți capacele din prize, nu este greu de observat că bornele lor sunt conectate nu în paralel, ca în toate prelungitoarele, ci în serie.

După cum puteți vedea în fotografie, tensiunea de rețea este furnizată la bornele inferioare ale prizelor, iar bornele superioare sunt conectate între ele printr-un jumper din sârmă cu izolație galbenă.

Totul este gata pentru măsurare. Introduceți ștecherul aparatului electric în oricare dintre prize, iar sondele ampermetrului în cealaltă priză. Înainte de măsurători, este necesar să setați comutatoarele dispozitivului în funcție de tipul de curent (AC sau DC) și la limita maximă de măsurare.

După cum se poate observa din citirile ampermetrului, consumul de curent al dispozitivului a fost de 0,25 A. Dacă scala dispozitivului nu permite citirea directă, ca în cazul meu, atunci este necesar să se calculeze rezultatele, ceea ce este foarte incomod. Deoarece limita de măsurare a ampermetrului este de 0,5 A, pentru a afla valoarea diviziunii, trebuie să împărțiți 0,5 A la numărul de diviziuni de pe scară. Pentru acest ampermetru rezultă 0,5/100=0,005 A. Acul a deviat cu 50 de diviziuni. Deci acum aveți nevoie de 0,005×50=0,25 A.

După cum puteți vedea, luarea citirilor curente de la cadrane este incomod și puteți face cu ușurință o greșeală. Este mult mai convenabil să utilizați instrumente digitale, cum ar fi multimetrul M890G.

Fotografia prezintă un multimetru universal pornit în modul de măsurare a curentului AC la o limită de 10 A. Curentul măsurat consumat de dispozitivul electric a fost de 5,1 A la o tensiune de alimentare de 220 V. Prin urmare, dispozitivul consumă 1122 W de putere.

Multimetrul are două sectoare pentru măsurarea curentului, indicate cu litere A- pentru DC și Ah~ pentru a măsura o variabilă. Prin urmare, înainte de a începe măsurătorile, trebuie să determinați tipul de curent, să estimați magnitudinea acestuia și să setați indicatorul comutatorului în poziția corespunzătoare.

Priză multimetru cu inscripție COM este comun tuturor tipurilor de măsurători. Prize marcate mAȘi 10A sunt destinate numai pentru conectarea unei sonde la măsurarea curentului. Pentru un curent măsurat mai mic de 200 mA, mufa sondei este introdusă într-o priză mA, iar pentru un curent de până la 10 A, într-o priză de 10 A.

Atenție, dacă măsurați un curent care este de multe ori mai mare de 200 mA când mufa sondei este în mufa mA, multimetrul se poate deteriora.

Dacă valoarea curentului măsurat nu este cunoscută, atunci măsurătorile trebuie începute prin setarea limitei de măsurare la 10 A. Dacă curentul este mai mic de 200 mA, atunci comutați dispozitivul în poziția corespunzătoare. Comutarea modurilor de măsurare a multimetrului se poate face numai prin deconectarea circuitului măsurat..

Calculul puterii unui aparat electric pe baza consumului de curent

Cunoscând valoarea curentă, puteți determina consumul de energie al oricărui consumator de energie electrică, fie el un bec într-o mașină sau un aparat de aer condiționat într-un apartament. Este suficient să folosiți o lege simplă a fizicii, care a fost stabilită simultan de doi fizicieni, independent unul de celălalt. În 1841 James Joule, iar în 1842 Emil Lenz. Această lege a fost numită după ei - Legea Joule-Lenz.