电流、电压、电阻、功率的关系

电流、电压、电阻、功率是电子电路中的重要技术参数,相关参量都可以根据其基本原理计算得出。本文主要对电流、电压、电阻、功率参数换算关系及电路中的特性进行介绍。

一、电流、电压、电阻、功率关系式

电流、电压、电阻、功率等参数间有以下换算关系。

功率=电流*电压

功率=电压*电流

电流=电压/电阻

功率:符号P单位W;

电压:符号U单位V;

电阻:符号R单位Ω;

电流:符号I单位A;

二、电流、电压、电阻、功率在通用电路中的关联关系

1串联电路关联特性

在串联电路中电流、电压、电阻、功率等主要由以下关联关系。

电流处处相等:I1=I2=I;

总电压等于各用电器两端电压之和:U=U1+U2;

电阻等于各电阻之和:R=R1+R2;

电路中电器两端电压之比等于电阻之比:U1:U2=R1:R2;

总电功等于各电功之和:W=W1+W2;

各电功之比等于电阻之比和端电压之比:W1:W2=R1:R2=U1:U2;

各功率之比等于电阻之比和端电压之比:P1:P2=R1:R2=U1:U2;

总功率等于各功率之和:P=P1+P2。

2并联电路关联特性

总电流等于各处电流之和:I=I1+I2;

各处电压相等:U1=U2=U;

电阻等于各电阻之积除以各电阻之和:R=(R1R2)/(R1+R2);

总电功等于各电功之和:W=W1+W2;

电流之比等于电阻反比:I1:I2=R2:R1;

各电功之比等于电流之比和电阻反比:W1:W2=I1:I2=R2:R1;

各功率之比等于电阻反比和电流之比:P1:P2=R2:R1=I1:I2;

总功率等于各功率之和 P=P1+P2。

三、通用电路中相关参量的关系式

1电阻R

电阻等于材料密度乘以(长度除以横截面积):R=ρ×(L/S);

电阻等于电压除以电流:R=U/I ;

电阻等于电压平方除以电功率:R=U^2/P;

2电功W

① 电功等于电流乘电压乘时间:W=UIT;

② 电功等于电功率乘以时间:W=PT;

碳膜电阻金属膜电阻_金属膜电阻与碳膜电阻_电阻

③ 电功等于电荷乘电压:W=QU;

④ 电功等于电流平方乘电阻乘时间:W=I^2*RT(纯电阻电路);

⑤ 电功等于电压平方除以电阻再乘以时间:W=U^2*T/R(纯电阻电路);

3电功率P

① 电功率等于电压乘以电流:P=UI;

② 电功率等于电流平方乘以电阻:P=I^2*R(纯电阻电路);

③ 电功率等于电压平方除以电阻:P=U^2/R(纯电阻电路);

④ 电功率等于电功除以时间:P=W/T;

4电热Q

① 电热等于电流平方乘电阻乘时间:Q=I^2*Rt;

② 电热等于电流乘以电压乘时间:Q=UIT=W(纯电阻电路);

③ P、V、I三者之间的关系:

对于直流电来说——功率=电流×电压

对于交流电来讲——功率=电流×电压×功率因素(COSΦ)

例如——COSΦ设定为:0.75

1000W三相电流:1000W÷(380V×0.75)=3.5A(安培)

1000W单相电流:1000W÷(220V×0.75)=6.4A(安培)

交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功。也就是说没有消耗电能,即为无功功率。当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功电阻,就是无功功率,此时的功率因数小于1电阻,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿。

四、线路功率负荷相关计算式

功率的基本计算公式为——功率W(P)=电流A(I)*电压V(U)。

我国的家用市电电压一般是220V,则家用线路负荷容量计算如下:

1.5平方毫米的线电流=10A;承载功率=10A*220V=2200W;

2.5平方毫米的线电流=16A;承载功率=16A*220V=3520W;

4 平方毫米的线电流=25A;承载功率=25A*220V=5500W;

6 平方毫米的线电流=32A;承载功率=32A*220V=7064W;

其他的电缆载流量计算使用:电缆载流量在线计算工具

而不同制冷功率空调的驱动电功率如下:

比如:

三级能效空调1P=726W;

三级能效空调1.5P=1089W;

三级能效空调2P=1452W;

三级能效空调3P=2178W;

空调功率的详细计算可以参考:怎样进行空调功率的计算

因为空调在开启的一瞬间最大峰值可以达到额定功率的2~3倍,依最大值3倍计算:

1P空调的开机瞬间功率峰值是726W*3=2178W,则选择不小于1.5平方的线。

1.5P空调的开机瞬间功率峰值是1089W*3=3267W,则选择不小于2.5平方的线。

2P的空调的开机瞬间功率峰值是1452W*3=4356W,则选择不小于4平方的线。

3P的空调的开机瞬间功率峰值是2178W*3=6534W,则选择不小于6平方的线。

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文章由启和科技编辑


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