Как рассчитать сечение провода, кабеля при ремонте проводки в квартире

Если вы собрались менять или прокладывать электропроводку своими руками, то прежде чем взяться за дело, необходимо подсчитать необходимое вам сечение электрических проводов. Правильный выбор материала проводника и его сечение в дальнейшем могут оградить вас от множества проблем. Неправильно рассчитанное сечение проводника может привести к выгоранию проводки, а также пожару, который может возникнуть от перегрева проводов или короткого замыкания.
Поэтому лучше вооружиться калькулятором и уделить немного времени расчетам сечения провода для вашей квартиры или дома.

Расчет сечения по мощности

Для расчета размера сечения медного кабеля по мощности вам нужно будет подсчитать предполагаемое количество бытовых приборов и потребляемую ими мощность. Алюминиевый кабель мы рассматривать не будем ввиду его нецелесообразности при ремонте современной квартиры.
Например вы хотите подключить на одном кабеле встраиваемый духовой шкаф мощностью 2800 Вт и микроволновую печь мощностью 1000 Вт. Итого получается 3800 Вт на одном проводе. Далее приступим к расчетам. Как известно, чтобы узнать силу тока нам нужно поделить суммарную мощность на напряжение, которое в бытовой электрической сети составляет 220 В.

J = 3800/220 = 17,3 А.
Из расчета видно, что нам нужен кабель, токопроводящая способность которого будет выше 17,3 А. Для этого воспользуемся таблицей ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Сечение токопро водящей жилы, мм Медные жилы, проводов и кабелей Напряжение, 220 В Напряжение, 380 В ток, А мощность, кВт ток, А мощность, кВт 1,5 19 4,1 16 10,5 2,5 27 5,9 25 16,5 4 38 8,3 30 19,8 6 46 10,1 40 26,4 10 70 15,4 50 33,0 16 85 18,7 75 49,5 25 115 25,3 90 59,4 35 135 29,7 115 75,9 50 175 38,5 145 95,7 70 215 47,3 180 118,8 95 260 57,2 220 145,2 120 300 66,0 260 171,6

Как видно из таблицы нам достаточно медного кабеля сечением 1,5 мм. кв. Но опытные электрики рекомендуют прокладывать электрическую сеть с запасом, отсюда и берется рекомендация для розеточных групп использовать кабель сечением 2,5 мм. кв.

Рассчитываем сечение по силе тока
Если перед вами стоит задача рассчитать сечение медного кабеля по силе тока, то тут все гораздо проще, необходимо лишь выбрать сечение кабеля из таблицы, также при выборе сечения обратите внимание, что при скрытой проводке требования к сечению кабеля несколько выше, чем при открытой проводке, т.к. без доступа воздуха, кабель имеет способность сильнее нагреваться под нагрузкой.

Для выбора сечения кабеля по силе тока при скрытой проводке воспользуемся следующей таблицей.

Таблица для расчета

Как мы видим из предыдущего примера по расчету сечения кабеля по мощности, для подключения приборов с суммарной силой тока 17,3 А при закрытой проводке нам потребуется провод сечением не менее 2 мм. кв.

Ознакомиться с Правилами устройства электроустановок вы можете скачав документ ПУЭ-7.

 

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Сечение кабеля по диаметру: способы и примеры расчета

При покупке кабельной продукции необходимо убедиться, не занижено ли сечение жил покупаемого кабеля. И сделать это крайне важно, так как если у кабеля заниженное сечение, то тем больше его сопротивление и тем больше тепла, выделяемого на токопроводящей жиле при прохождении тока, следовательно заниженное сечение может привести к возгоранию изоляции и к короткому замыканию.

---

Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 1

Рис.1

Определить сечение кабеля возможно по диаметру жилы. На практике чаще всего замеряют диаметр жилы без изоляции штангенциркулем или микрометром. Чтобы вспомнить, как работать со штангенциркулем при измерении диаметра жилы посмотрите рис. 1

Зная диаметр жилы, достаточно легко определить сечение кабеля. Для этого нужно воспользоваться формулой сечения кабеля, которая совпадает с обычной школьной формулой расчета площадки круга (рис.2/4=24,6 мм2

Ближайшее стандартное сечение 25мм2. Таким образом, на склад поставлен кабель ВВГнг 3х25.

Что делать, если фактическое сечение не совпадает с указанным в маркировке?

У производителей кабеля также существуют свои допуски относительно сечения жил кабеля. Эти допуски регламентируются ГОСТ 22483-77, в соответствии с которым сечение жилы должно соответствовать указанному в ГОСТ электрическому сопротивлению.

Например, для кабеля ВВГ (класс гибкости жил 1) диапазон диаметров жилы, соответствующих ГОСТ, рассчитан и приведен в таблице ниже:

Номинальное сечение, мм2	Max. диаметр жилы, мм	Min. диаметр жилы исходя из max сопротивления по ГОСТ 22483-77, мм
0,5	0,80	0,78
0,75	0,98	0,95
1	1,13	1,10
1,5	1,38	1,35
2,5	1,78	1,72
3	1,95	1,90
4	2,26	2,18
5	2,52	2,45
6	2,76	2,67
8	3,19	3,12
10	3,57	3,46
25	5,64	5,49
35	6,68	6,47
50	7,98	7,52
70	9,44	9,04
95	11,00	10,65
120	12,36	11,97
150	13,82	13,29
185	15,35	14,87
240	17,49	17,05

Подробнее об этом в нашей статье — Заниженное сечение кабеля. Допустимые нормы занижения сечения

Расчет сечения кабеля по диаметру. Вариант № 2

Если под рукой нет штангенциркуля или микрометра, позволяющих достаточно точно замерить диаметр жил малых сечений, то можно воспользоваться этим способом.

Одна из жил очищается от изоляции и наматывается на карандаш или ручку (рис.3,4). Чем больше витков, тем точнее получится измерение. Ширина намотки измеряется обычной линейкой и делится на количество витков. Получившееся число и будет диаметром жилы. Зная диаметр, вычисляем сечение варианту № 1.

Расчет сечения гибкого кабеля по диаметру

Принцип расчета сечения гибкого кабеля по диаметру остается тот же самый. Измерять диаметр всей жилы, состоящей из множества проволочек будет неправильно, так как между проволоками есть воздушный зазор.

Для расчета сечения по диаметру в гибком кабеле необходимо сначала высчитать сечение одной из проволочек в жиле. Диаметр проволочки вычисляется штангенциркулем (вариант №1) или витками для удобства по линейке (рис.5) (вариант 2). Далее по формуле (рис.2) в варианте №1 находим сечение одной проволочки и умножаем на количество проволочек, получаем сечение гибкого кабеля.

Как рассчитать поперечное сечение провода и его диаметр

Не зная, как рассчитать сечение провода, электрик не сможет произвести даже самые элементарные электромонтажные работы. Чтобы правильно подобрать проводку, ему необходимо знать определённые параметры и нагрузку. К примеру, какое сечение провода нужно для 5 квт, можно понять, лишь имея определённые знания. Неграмотно выбранное сечение может привести к довольно-таки плачевным последствиям, начиная от выхода из строя самой линии и заканчивая её возгоранием.

Довольно распространённый пример, когда у вас вдруг выходит из строя проводка, а при вскрытии канала видно, что оплавилась изоляция и сам провод перегорел. Происходит подобное лишь в двух случаях:

• неправильно произведён расчёт сечения;
• недостоверность или отсутствие информации о проводнике.

Порядок проведения расчётов

Для того чтобы определить сечение провода, необходимо сперва измерить его диаметр. Для этого нам понадобится штангенциркуль либо микрометр. Так как нас интересует непосредственно окружность самого проводника, то предварительно необходимо будет зачистить его от изоляции. Если при покупке вам сделать это не позволят, тогда можно приобрести минимально допустимый кусок, после чего и проводить следующие манипуляции.

Когда необходимый параметр замерен, уже несложно будет рассчитать непосредственно и само сечение. Если интересует вопрос, чем производить замер предпочтительнее, то, можно сказать, что чем выше точность замера, тем и более точным будет конечный результат.

Бывают ситуации, когда в наличии просто нет ни штангенциркуля, ни микрометра. В таком случае сделать соответствующие замеры мы вполне сможем и при помощи простой линейки. Но здесь может встать необходимость покупать тестовый кусок, так как очистить от изоляции придётся сантиметров 10-15, и маловероятно, что это разрешат сделать бесплатно.

Как только провод освобождён от изоляции, его стоит намотать на цилиндрическую часть отвёртки. Обращайте внимание, чтобы витки прилегали как можно плотнее друг к другу, не оставляя зазоров. Концы с краёв должны быть выведены в одну из сторон, чтобы получившиеся витки имели законченную форму. Что касается количества витков, то это не принципиально, хотя лучше делать их 10, так как легче будет вести расчёт.

Осталось лишь измерить и высчитать непосредственно толщину нашего провода. Для этого измеряем длину используемых витков. Далее это значение делим на количество витков – полученный результат и будет искомым диаметром. В качестве примера возьмём количество витков 10. Длина всех этих десяти витков — 6,8 мм. Следовательно, 6,8 делим на 10, получаем 0,68. Именно это значение и есть искомый результат. Имея эти данные, можно искать и непосредственно сечение.

Вычисление с помощью формулы

Когда мы выяснили, каков диаметр провода, можно переходить непосредственно к определению его сечения. Понятно, что провод имеет форму круга в поперечнике. Следовательно, для расчёта необходимо применить формулу площади круга. Таким образом мы узнаем площадь поперечного сечения проводника.

Где:

• r – радиус круга,
• D – диаметр круга,
• π = 3,14.

В качестве примера вычислим интересующий нас параметр провода по уже известным данным из вышеприведённых расчётов. Так, у нас диаметр равен 0,68 мм. Следовательно, необходимо ещё найти радиус. Получается 0,68/2 = 0,34 мм. Теперь полученные результаты подставляем в формулу:

S = π * R² = 3,14 * 0,34² = 0,36² мм

То же самое можно проделать и по второй части уравнения. Значение получится аналогичным:

Теперь вы всегда сможете определить сечение кабеля, зная диаметр. При этом можно пользоваться любой из приведённых двух формул – какая понравится, ту и применяйте.

Таблица диаметров и их площадь сечения

Знать формулы и уметь благодаря им высчитать в любой момент необходимые данные — это прекрасно. Но есть и более простой способ узнать сечение, не прибегая к не всегда удобным расчётам. Для этого существует таблица соответствия диаметров к площади. Она содержит наиболее ходовые данные, благодаря которым легко определить сечение, зная диаметр. Достаточно просто распечатать эту таблицу на маленьком листке и носить в кармане или портмоне.

Пользоваться этой таблицей предельно просто. Практически все кабели имеют свою маркировку, которая указывается непосредственно на изоляции и/или на бирке. Нередко бывает, что фактическое сечение кабеля не совпадает с предъявленным на маркировке. Таблица может стать незаменимым помощником в таких случаях. Для этого стоит всего лишь посмотреть маркировку (к примеру, АВВГ 3х2,5). Значение, идущее после знака «х», и есть заявленное сечение, в нашем случае — это 2,5 мм. Первая цифра означает, что кабель имеет 3 жилы, но в нашей ситуации это не имеет значения.

Также легко высчитать и диаметр кабеля по сечению, таблица в этом нам сможет прекрасно помочь, но делать это нужно в обратном порядке.

Чтобы проверить верность утверждения, что сечение данного кабеля 2,5 мм, нам необходимо измерить его диаметр любым вышеописанным способом. Так, если в конкретном случае диаметр составит 1,78 мм или близкое к нему значение (погрешности всё же допускаются), то всё верно, нас не обманули и провод действительно удовлетворяет заявленным требованиям. Увидеть это мы можем из таблицы, найдя значение 1,78 (диаметр), которому соответствует показатель 2,5 мм.

Кроме этого, нелишним будет внимательно проверить изоляцию. Она должна быть ровной, однородной, без повреждений и других дефектов. В погоне за прибылью производители дешёвой продукции идут на любые ухищрения, чтобы как-то сэкономить на материале. Поэтому дешевизна далеко не всегда может оказаться выгодной.

Нередко в кабелях используются не цельный провод, а многожильный – состоящий из множества мелких проволочек, скрученных между собой. Может показаться, что замер сечения подобных кабелей невозможен или слишком сложен. Но это глубокое заблуждение. Узнать интересующие нас данные многожильного кабеля предельно просто. Делается это аналогично предыдущему методу с помощью одноцельного провода, т.е. сначала замеряем диаметр, а после высчитываем или узнаём из таблицы интересующие нас данные.

Но делать это необходимо правильно. Нельзя просто взять и замерить общий диаметр всей конструкции. Между отдельными «волосками» всегда есть некое расстояние, поэтому если измерения проводить по общему диаметру, то на выходе мы можем получить совершенно неправильные данные.

Для того чтобы узнать искомую величину многожильного кабеля, нам необходимо высчитать общее сечение проводов. Просто нужно взять отдельную проволоку и измерить её диаметр. Далее подсчитываем количество всех таких проволочек в проводе и умножаем на диаметр одной из них. В итоге мы и получим общий диаметр всего провода. Зная эти параметры, уже несложно узнать и сечение.

Как рассчитать сечение кабеля | МолотТок

—-> Выдержка из ПУЭ

—-> Внешний диаметр и вес кабелей

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

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

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

Медные жилы проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы, мм	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66,0	260	171,6

Алюминиевые жилы проводов и кабелей
Сечение токопроводящей жилы, мм	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	Ток, А	Мощность, кВт	Ток, А	Мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

                                   

---

Как рассчитать сечение кабеля и провода: мощность, способ прокладки

В стандартах описываются подробно габариты (сечение), масса, тип изоляции и материал жилы, но отсутствует главное – пропускаемая мощность. Точнее говоря, попадаются тестировочные значения, отличающиеся в меньшую сторону указанных в прайсах производителя. Вот и ломают мастера голову с расчетом сечения кабеля и провода. Переплачивать не хочется, а поставив меньше необходимого, рискуем началом пожара! Искать нужно в ПУЭ 6, новая редакция нужные таблицы исключила.

Как выбирается сечение кабеля для прокладки по квартире

А. Земсков для уверенной прокладки кабеля по квартире рекомендует цифры:

1. На ветку освещения берется жила по меди на 1,5 квадратных миллиметров. Предполагается число магистралей не меньше количества помещений. Используются автоматы на 10 А из расчёта, что срабатывание случается раньше, нежели начнет плавиться изоляция.
2. Для розеток проводка берется на 2,5 квадратных миллиметров по меди. Предполагается разместить на каждые 4 метра периметра комнаты по точке. На кухне ставится 4 розетки, причем двойная считается за пару (в жилых помещениях не считается). Допустим, на кухне врезаются два тандема, а для залы – по числу метров периметра (парная считается одной). Автоматы берутся на 16 А.
3. Если в доме электрическая кухонная плита, проводка идет на щиток. Такая розетка несдвоенная, в противном случае правило, прописанное в стандартах, нарушается. Сечение по меди берется шесть квадратных миллиметров, а пропускная способность автомата возрастает до 20 А.

Выбор кабеля для квартиры

Нужно учитывать ряд моментов. Во-первых, рекомендации А. Земскова доступны любому, не желающему заморачиваться и считать сечение проводов в кабеле. Проверенная методика: автомат отключится раньше начала плавления проводки. Многих не устраивает количественная сторона. Допустим, автомат на 20 А выдерживает 20 х 220 = 4,5 кВт мощности. Составить представление о размере потребления не так просто.

Обычно конфорки идут по 1 кВт. На практике немалую лепту вносит КПД. Реально электрическая плитка на 4 конфорки может потреблять от 6 кВт и выше. Эту цифру и называет А. Земсков, говоря об автомате на 20 А. Читатели заметят нестыковку: при потреблении в 6 кВт нужно гораздо больше тока. На самом деле большинство автоматов способно работать час при перегрузке на 45%. Значит, наш УЗО на 20 А через время вырубится.

Вышесказанное произойдет при полной нагрузке. Потребление от 6 кВт означает использование на полную катушку всех конфорок. Это случается нечасто. В остальное время электрическая плита отдыхает, а проводка остывает. Приходят в равновесие и контакты реле внутри автомата. УЗО способно и вовсе не отключиться, невзирая на формальное превышение номинального тока. Заметьте, по данным дилеров при закрытой прокладке провода мощность на 6 квадратных миллиметров сечения по меди составляет 7,4 кВт (ток 34 А). Автор перестраховался, что нужно делать при обустройстве электропроводки в квартире.

Автомат сработает раньше. Уже при достижении тока в 34 А он не проработает и получаса. Следовательно, изоляция не перегреется и не оплавится. Это залог долговечной работы. Из сказанного читатели должны уже научиться определять сечение провода по мощности.

Потребление электричества одной ветки

В первую очередь оценивается потребление ветки. Если это светодиодные лампочки верхней иллюминации, оценку разрешено не производить, просто выбрав самую тонкую и дешёвую (но непременно медную) жилу. Если нужно запитать сварочный аппарат, придётся пораскинуть мозгами. Использование оборудования в домашних условиях не подразумевается, но можно оценить потребляемую мощность уже по табличке на корпусе. Допустим, ток 220 А на 27 В означает, что на вторичной обмотке инвертора образуется 6 кВт.

Стандарты предписывают подключать мощное оборудование напрямую к распределительному щитку (не параллельно). Следует выбрать место использования оборудования, к примеру, балкон. Кстати, в кладовке по правилам розеток нет (класс пожароопасности слишком высок). Следовательно, в разрешенное место прокладываем точку раздачи.

Не забывайте поставить автомат. У сварки индивидуальные условия. Допустим, мы говорили про 6 кВт, но реально инвертор обязан функционировать в таком режиме не более 70% рабочего цикла. Следовательно, беспокоиться полагается, скорее, не о долговременном режиме, а о старте. С этой точки зрения УЗО делятся на классы по толерантности к кратковременному превышению током номинала.

Вывод проводов

Оценка потребления по максимуму

Во вторую очередь проводится оценка токов потребления. При любом раскладе не должно дойти до предела. Для расчета сечения кабеля по мощности нужна физика работы приборов. Допустим, асинхронные двигатели на старте потребляют больший номинального ток. Если брать холодильник, стоящий в компрессоре, это не так важно (мощность мала).

Слишком чувствительный автомат (класс А) сюда ставить нельзя. Электрические плиты отличаются меньшим разбросом параметров. Для них узнают сечение кабеля по диаметру по описанному выше порядку. Не забывайте учитывать кулинарные предпочтения. Продолжительно готовящиеся блюда накладывают ограничения. Алгоритм идёт с конца: спрашиваем хозяйку, как долго нагружается плита в полном режиме, находим по справочникам мощность, определяем ток, берём запас на 5%, вычисляем толщину жилы, делаем запас ещё на 10%, потом подбираем автомат защиты, выключающий сеть через время, определённое хозяйкой. Так кабель не проработает слишком долго на пределе.

Объединение двух и более ветвей

При объединении ветвей определяют сечение кабеля простым сложением по мощности. Оперировать площадями нельзя. Для расчета сечения провода воспользуйтесь таблицей, представленной на рисунке. Обратите внимание, закладка предполагается закрытая.

Таблица расчёта сечения

Сечения 0,5 и 0,75 применять не рекомендуется за исключением случаев выполнения разводки под освещение из энергосберегающих (галогенных либо светодиодных) ламп. Тогда задача определения сечения провода не ставится. Причём на квартиру допустимо поставить и один автомат, просто это не всегда удобно.

По каждой жиле в отдельности может течь меньший ток, нежели выдерживает проводка сечением 0,5 квадратных миллиметров по меди. Только в главной жиле идет значительный нагрев. Останется объединить ветви в распределительном щитке. Рекомендуется применить клеммы АВВ из латуни либо примитивно замотать все в колпачок. Использовать для суммирования ветвей жилы одного кабеля не стоит.

Рабочее напряжение

Для определения сечения жилы кабеля по диаметру учитывают рабочее напряжение. По умолчанию это 220 В, а провод трёхжильный. Случается, в новостройки заводят 380 В с применением конструкции от 4 жил. Для расчета сечения провода по току используйте второй столбец таблицы.

Как видите, на жилу приходится уже меньшая удельная мощность. При расчёте на 220 В по каждой (кроме заземления) тёк ток (допустим, 34 А), соответствующий значению 220 х 34 = 7,4 кВт. В случае большего количества фаз мощность растёт не прямо пропорционально, а слабее. Чем больше жил идет в скрутке либо внутри одной изоляции, тем жёстче требования, потому тепловые эффекты складываются. Тем, кто хочет сложных конфигураций, придётся выполнить углублённый поиск.

Как меняется сечение жилы в зависимости от способа прокладки

Требования при прокладке кабеля открытым методом

Если кабель прокладывается открыто, условия его охлаждения лучше, требования снижаются. На втором рисунке представлена таблица, демонстрирующая эту закономерность. При наружной укладке кабелей пределы мощности растут. В этом случае мы приводим сечения по алюминию, помимо медных. Плюс в том, что кабель стоит дешевле и при большем объёме. Алюминий – лёгкий металл, а медь тяжелее стали. С этой точки зрения прокладка кабелей кому-то может оказаться по силам. Следовательно, исходить нужно из цены и возможностей. Но медь долговечней, имеет лучшую проводимость и не подвержена электрохимической коррозии.

Для подключения мощных приборов алюминий стараются не применять. Потери в медных кабелях в полтора раза ниже, что при большом токе весомо, в отличие от масштабов домовладения. Руководствоваться нужно техническими расчётами, основанными на оценке длины линии, её предназначения, способа прокладки. К примеру, известно, что километр обычного провода имеет малое сопротивление, чего не скажешь о кабеле.

Многие интересуются отличием кабеля от провода. Разделения в ГОСТ нет, но под кабелем обычно понимается изделие с большим сечением, причём с усиленной изоляцией, к примеру стальной бронёй. При укладке под землю, в подвал и усиленной изоляции используют кабель. Иногда применяются масло для защиты от коррозии. По этим параметрам разделяют провод и кабель.

Основное отличие – в изоляции. Взять, к примеру, полёвку для связи. Это провод с маленькой толщиной жил, а по типу изоляции – кабель. Так же провода питания электроинструмента уже скорее являются кабелями на 2-3 жилы. Они хорошо защищены от механических повреждений и имеют толстую изоляцию.

Ориентируйтесь на справочную информацию, ГОСТ даёт для меди сильно заниженные значения, на практике ощутимо перекрывающиеся. Большинство опирается на ПУЭ, где в таблице 1.3.4 и других приводятся необходимые данные для сетей на одну и три фазы. Нужно помнить, что не все главы документа приняты законодательно, хотя любые вправе использоваться справочно.

Сечение провода что такое. Расчет сечения электропровода, расчет сечения проводов и кабелей

Вопрос выбора сечения проводов и кабелей для прокладки в часном доме, котежде, производственном помещении очень серьезный, т.к. при недостаточном сечении проводника он начнет греться, разрушая тем самым изоляцию провода, а при значительном превышении силы тока в проводнике он может перегореть и повлечь за собой печальные последствия. У каждого кабеля есть номинальная мощность, которую он способен выдержать при работе электроприборов. Если мощность всех электроприборов в здании будет превышать расчетный показатель проводника для конкретного провода (кабеля), то в скором времени аварии не избежать.

Что бы правильно рассчитать сечения проводников в доме необходимо сумировать мощность всех электроприборов которые будут нагружены на расчетный проводник и по полученному значению мощности выбрать из соответствующей таблицы (таблицы и примеры приведены ниже) сечение провода (кабеля). Если приборов много (более 4), то необходимо полученный результат умножить на коэффициент одновременной работы всех электроприборов (т.к. все приборы не будут использоваться одновременно), он выбирается в пределах 0,7-0,8.

Формула расчета имеет вид:

Pобщ = (P1+P2+P3+…+Pn)*0.8,

Где: P1..Pn–мощность каждого электроприбора, кВт

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности:

Как видно из таблицы, для каждого определенного вида провода (кабеля) табличные значения имеют свои данные. И если в таблице нет того значения мощности, которое получилось у вас расчетным путем (по формуле выше) то выбирается ближайшее значение мощности, которое есть в таблице и выбирается соответствующий диаметр жил.

Пример расчета сичения кабеля по суммарной мощности

Мы подсчитали, что суммарная мощность всех электроприборов на кухне составляет 15 кВт. Данное значение необходимо умножить на коэффициент 0,8, что в результате даст 12 кВт действительной нагрузки.

Далее в таблице ищем подходящее значение в колонке. Для даного примера и однофазной сети (напряжение 220В) выбираем ближайшее большее значение «15,4» КВт из таблицы для медных проводов получаем сечение проводников 10 кв.мм.

Если предполается использовать алюминиевые провода, то выбираем ближайшее большее значение «13,2» КВт из таблицы для алюминиевых проводов, и получаем сечение проводников 16 кв.мм.

Как видно в расчетах по выбору сечения проводников нет ничего сложного!

Расчет сечения кабеля по току более точный, поэтому предпочтительнее пользоваться им. Принцип расчета аналогичен предыдущему, только в данном случае необходимо определить токовую нагрузку на электропроводку.

Первым делом по формулам ниже расчитываем силу тока по каждому из электроприборов или замеряем токовыми клещами.

Если в доме однофазная сеть, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Для трехфазной сети формула будет иметь вид:

Где, P – мощность электроприбора, кВт

cos Фи- коэффициент мощности

Далее суммируем все токи и по табличным значениям выбраем сечение кабеля в зависимости от тока.

Обращаем Ваше внимание на то, что от условий прокладки проводника будут зависеть значения табличных величин. При монтаже открытой электропроводки токовые нагрузки и мощность будут большими, чем при прокладке в закрытым способом.
Следует отметить, что полученное суммарное значение токов рекомендуется округлить в большую сторону до табличного значения.

Заключительный этап определения диаметра кабеля – по длине. Суть следующих вычислений заключается в том, что каждый проводник имеет свое сопротивление, которое с увеличением протяженности линии способствует потерям тока (чем больше расстояние, тем больше и потери). В том случае, если величина потерь превысит отметку в 5%, необходимо выбрать проводник с жилами большего сечения.

Для вычислений используется следующая методика:

• Рассчитывается суммарная мощность электроприборов и сила тока.
• Рассчитывается сопротивление электропроводки. Формула имеет следующий вид: удельное сопротивление проводника (p) * длину (в метрах). Получившееся значение необходимо разделить на выбранное поперечное сечение кабеля.

R=(p*L)/S, где p — табличная величина

Обращаем Ваше внимание на то, что длина прохождения тока должна умножаться в два раза, т.к. ток изначально идет по одной жиле, а потом возвращается назад по другой.

• Рассчитываются потери напряжения: сила тока умножается на рассчитанное сопротивление.
• Определяется величина потерь: потери напряжения делятся на напряжение в сети и умножаются на 100%.
• Итоговое число анализируется. Если значение меньше 5%, оставляем выбранный диаметр жилы. В противном случае подбираем более «толстый» проводник.



Как определить сечение провода (кабеля) для ввода в дом или квартиру?

Самое первое, что нам нужно сделать, это рассчитать общую потребляемую мощность своей квартиры или дома. Как же это сделать? Да очень просто. Берем листок бумаги и пишем туда весь перечень электрических приборов, которые будут питаться от нашего кабеля.

Например:

• чайник
• микроволновая печь
• стиральная машина
• электрическая плита
• холодильник
• компьютер
• телевизор
• светильники
• утюг
• кондиционер.

У каждого электрического прибора имеется своя установленная мощность и указывается она в паспорте или на стикере. Напротив каждого электрического прибора пишем его мощность. Единица измерения — Ватт (Вт) или килоВатт (КВт). И считаем путем сложения суммарную установленную мощность своей квартиры, дома, дачи. Заметим, что расчет будем вести для однофазной (220 В) системы электроснабжения. Предположим, что у Вас получилось 16000 Вт или 16 КВт. Полученную мощность умножаем на коэффициент одновременного использования электроприборов (0,7-0,8) — этот коэффициент показывает, что Вы можете включить одновременно 70%-80% всего вышеперечисленного электрооборудования.

Для примера возьмем 0,8. 16000 х 0,8 = 12800 (Вт) = 12,8 (кВт) .

В зависимости от вида электропроводки (в воздухе или земле), материала жил и напряжения выбираем сечение. В данном примере у нас вводной кабель в квартиру выполнен медным трехжильным кабелем марки ВВГнг и проложен открыто. Получаем сечение кабеля 10 кв.мм.

Рассмотрим второй пример. Допустим, у нас в котедже имеется трехфазный асинхронный двигатель типа мощностью 550 (Вт), обмотки которого подключены звездой на напряжение 380 (В). Нам необходимо для него выбрать и определить сечение питающего кабеля. Смотрим номинальный ток двигателя при соединении звездой, указанный на бирке. Он составляет 1,6 (А) . Питающий кабель планируем приобрести медным, прокладывать будем по воздуху. Ищем соответствующие строки по таблице и находим необходимое сечение. Получаем 1,5 кв. мм. Сечение питающего кабеля для двигателя можно найти и по его мощности.

Сечение провода рассчитывают по следующей формуле:

S = π*r2 ,

где S — сечение провода, мм2; π — число равное 3,14; r — радиус провода, мм, который равен половине диаметра.

Диаметр провода токоведущей жилы без изоляции измеряют микрометром или штангенциркулем. Сечение жилы многопроволочных проводов и кабелей определяют по сумме сечений всех проволок.

Пользуются также другой формулой: S = 0,78d², где d – диаметр провода.

Как рассчитать сечение провода по мощности: практика

 

Любой электрик должен знать, каким образом проводится расчет сечения кабеля, а также, зачем это делается. Это одна из базовых основ.

На сегодняшний день существует несколько способов расчета сечения провода. Чаще остальных опытные электрики используют метод расчета по мощности. Именно данному вопросу и будет посвящена наша сегодняшняя статья.

Зачем нужны вычисления

Для людей, которые тесно не работали с электричеством и прокладкой проводов не понять, насколько важно подобрать для той или иной работы правильное сечение провода. А ведь это очень важный аспект. Такая важность вопроса обусловлена тем, что любой провод или кабель представляет собой ведущий элемент для распределения и подачи тока, который подводится к электроприборам. С их помощью подключаются абсолютно все электроприборы (светильники, компьютеры, электроплиты и т.д.), которые имеют разную мощность и технические характеристики.

Провода в доме

В связи с такой высокой востребованностью проводов расчет их сечения просто необходим для должного обеспечения постоянного притока электрической энергии к различным приборам. При этом риск возникновения опасностей должен быть по максимуму сведен к нулю. Такие ситуации могут возникнуть из-за постоянного контакта провода с током. Если расчет требуемого сечения кабеля не проводился, и провод имеет небольшое сечение, которое не способно обеспечить в нужных объемах адекватное функционирование электроприборов, к тому же это ведет к нагреванию кабеля. Вследствие этого с течением времени будет происходить медленное разрушение защитной изоляции изделия, и риск появления короткого замыкания также будет повышаться с каждым прошедшим днем.
Как видим, всего лишь неправильно подобранный тип сечения может привести к следующим последствиям:

• приборы будут часто ломаться, не отслужив весь срок, установленный производителем;
• существенно увеличивается риск возгорания провода из-за короткого замыкания;

Короткое замыкание кабеля

• снижение срока службы самой электропроводки;
• высокий риск сгорания проводки;
• риск получения человеком электротравмы.

Обратите внимание! Правильный выбор сечения кабелей, применяемых в доме или других помещениях, является обязательной частью электробезопасности и пожаробезопасности комнат.

Поэтому не стоит пытаться сэкономить там, где от этого будет только вред. Ведь при негативном стечении обстоятельств на ремонт техники и замену проводки придется потратиться в разы больше, чем на приобретение провода с нужным сечением!

Факторы, которые влияют на расчет

Из-за важности расчетов при определении требуемого сечения для проводов нужно учитывать ряд параметров:

• обязательно следует учитывать общее количество электроприборов, которые будут размещены в пределах конкретной квартиры;

Электротехника в помещении

• общая потребляемая нагрузка приборов. При этом в расчетах данный параметр должен браться с небольшим запасом;
• суммарная мощность электроприборов, функционирующих в доме;
• выбор способа, с помощью которого будет происходить расчет сечения проводов.

Обратите внимание! Для вычисления этого параметра можно использовать разные методы и подходы.

При этом каждый из перечисленных пунктов играет важную роль и в расчетах без них не обойтись. Также следует отметить, что поскольку это математические вычисления, то конечная цифра должна быть проверена несколько раз для исключения ошибки.
Конечно, каждый математический расчет обладает определенной долей погрешности, так как оперирует не стандартизированными значениями. Поэтому иногда необходимо проводить округления в большую или меньшую сторону, чтобы отыскать кабель требуемого сечения.
Если подойти к расчету халатно, то можно навлечь на себя неприятности, которые как минимум проявятся в сгоревшей технике или проводке, а как максимум – приведут к пожару.

Факторы, влияющие на нагрев кабеля

В определении необходимого сечения провода большую роль играет сам проводник электричества. Поэтому данный тип расчета обязательно должен брать во внимание этот параметр. Иначе невозможно избежать перегрева кабеля. На процесс нагревания проводов могут оказывать влияние такие факторы:

• площадь сечения жилы. Здесь необходимо понимать, что чем больше будет сечение у провода, тем ток больших значений он сможет через себя пропустить в безопасном режиме;

Обратите внимание! Сечение кабеля можно выяснить двумя способами: просто измерить штангенциркулем или посмотреть на его маркировку.

Марки кабелей

• из чего изготовлен кабель. Выбирая провод для подключения к нему электроприборов или как элемент проводки, нужно помнить, что медные изделия обладают меньшим сопротивлением. Из этого следует, что такие провода будут нагреваться значительно медленнее, к примеру, алюминиевых аналогов.
• тип исполнения проводки. Одиночный кабель, идущий в проводке, всегда будет пропускать через себя ток более высокого значения, чем при параллельной прокладке с остальными проводами;
• тип исполнения прокладки. При помещении проводящих ток элементов в трубу они будут нагреваться значительно быстрее, чем при использовании открытого варианта проводки. Это связано с тем, что последний вариант способствует более эффективному охлаждению;

Открытая проводка

• качество сделанной изоляции. Материал изоляции, а также ее качество оказывают прямое влияние на температурный диапазон, который способен выдерживать провод с определенным сечением.

Как видим, не только сам кабель, но и его расположение может оказывать влияние на нагрев проводника, что, в конечном счете, если расчеты не проводились или здесь имелись ошибки, приведет к негативным последствиям. Поэтому расчеты сечения должны обязательно учитывать факторы нагрева.

 

Как проводить расчет

Одним из вариантов получения точного значения сечения проводов является метод вычислений, проводимых по мощности.
Обратите внимание! Расчет будет опираться на то, что кабель выполнен из меди. Это связано с тем, что по действующим на сегодняшний день правилам ПУЭ в квартирах проводники для тока из алюминия не применяются.

Медные провода

Таблица ПЭУ

Используя метод расчета по мощности, вам необходимо будет подсчитать, какое точное количество приборов будет размещаться в помещении, а также вычислить их потребляемую мощность, при их включении по одной линии в сеть.
Вариант расчета может иметь следующий вид (пример):

• в ситуации, если вам нужно запитать электрическую духовку и микроволновку, имеющие мощность в 120 Вт, то их общая (суммарная) мощность составит 4200 Вт;
• далее нужно вычислить силу тока, имеющегося в этой сети. Здесь используем формулу J = 4200/220. Разделив суммарную мощность приборов на напряжение сети, мы получим 19 А.

Когда вы вычислили силу тока в сети, можно воспользоваться следующей таблицей ПЭУ, чтобы определить искомое сечение для провода.

Как видно из этой таблицы, в нашей ситуации нам потребуется кабель с сечением на 1,5 мм. кв.
Обратите внимание! По таблице мы выяснили минимальный параметр. Поэтому, чтобы точно предотвратить нагрев проводника тока, сечение рекомендуется брать с запасом.
В таблице максимально близкое к найденному значению — 2,5 мм. Такой запас позволит вам подключить при необходимости дополнительной прибор, не повышая при этом риск перегрева проводов.
Объем запаса можно вычислить математически. Для этого необходимо полученное в результате вычислений значение суммарной мощности умножить на коэффициент одновременности. Этот коэффициент имеет значение в 1,2. После этого следует высчитать силу тока по приведенному выше алгоритму.

Определяем точное значение для потребляемой мощности

Чтобы провести точный расчет для определения сечения провода по такому параметру, как мощность, обязательно необходимо пользоваться сведениями о том, какое потребление тока имеется у приборов при усредненном подсчете.

Обратите внимание! Приступая к точным вычислениям, необходимо помнить о том, что на приборах указаны усредненные значения. Поэтому к цифре, указанной на электроприборе, следует прибавить примерно 5% от нее.

Не забывайте, что включение приборов может происходить как одновременно, так и поодиночке. Если этого не предусмотреть, то одновременное включение, скажем, холодильника, микроволновки и точечных светильников приведет к серьезному перегреву кабелей (особенно при длительном включении). Здесь вполне допустима аналогия, когда в одну розетку сразу включить несколько электроприборов.

Перегруженная приборами розетка

Кроме этого нужно рассчитать точное значение потребляемого тока:

• для однофазной сети нужно рассчитывать мощность по формуле Р= 220*I*1,3;
• для трехфазной сети — Р= √3*380* I*1,3.

Благодаря такому точному расчету, вы сможете определить нужное сечение кабеля, а также учесть все нюансы и возможности.

Как быть со скрытой проводкой

У нас по дому, несмотря на большое количество электротехники, провода не валяются по полу и не свисают со стен. Ведь у нас в доме скрытая проводка. Для ее организации также следует рассчитать сечение проводов. Только в данном случае запас необходимо увеличить не на 5%, а на 20–30%. Такое увеличение значения обусловлено тем, что для скрытой проводки характерно большее нагревание из-за маскировки ее в трубах и под отделкой.

Обратите внимание! В ситуации, когда имеется одна токоведущая линия, запас нужно увеличить на 35-40%.

Это позволит предупредить чрезмерный нагрев проводников и снизит риск возникновения короткого замыкания.
Как видим, при работе с электрическими кабелями необходимо учитывать самые разнообразные факторы. Ведь один, даже самый, казалось бы, незначительный нюанс, оставленный без внимания, может привести к настоящей катастрофе.

Заключение

Создавать в доме уют и комфортные для себя условия нужно еще на этапе планирования, в том числе и проводки. Это самая важная часть в доме, от которой напрямую зависит ваша безопасность. Причем, одним из наиболее важных параметров, требующих пристального внимания, является правильный расчет и выбор сечения провода. Используя метод вычисления по мощности подключаемых электроприборов, вы точно выберите подходящий для вашей квартиры вариант кабеля.

 

2 L} {4}

Сохраняйте единицы согласованными

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

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

Диаметр проволоки 4-го калибра 5,19 миллиметра. 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.

Flatwire — Fort Wayne Metals

Flatwire

Технологии производства

Flatwire, часто называемый ленточным проводом, обычно используется в устройствах, предназначенных для уменьшения профиля катетера или увеличения доступного размера просвета. Типичные применения включают страховочную проволоку в проволочном проводнике катетера, спиральные катушки в проволочном проводнике катетера и плетеную проволоку.Fort Wayne Metals использует две технологии производства для производства плоской проволоки с закругленными краями разных типов: катаная плоская проволока и тянутая плоская проволока.

---

Сравнение Flatwire

Оба продукта обладают гладкой блестящей поверхностью и жесткими допусками по размеру. Однако у каждого есть свои преимущества. Катаная плоская проволока имеет более крупный литой, меньший изгиб, меньшее напряжение, вызываемое проволокой, и меньшую стоимость по сравнению с тянутой плоской проволокой, поскольку соотношение ширины / толщины увеличивается. Хотя вытянутый плоский провод имеет преимущество в виде улучшенных допусков по размеру, он часто используется для приложений, требующих более постоянных и жестких размеров.

---

В наличии

Максимальная доступная ширина для обоих типов плоской проволоки зависит от толщины и сплава. Максимальное соотношение ширины и толщины катаной плоской проволоки составляет приблизительно десять к одному, с учетом сплава. Толщина скрученной плоской проволоки составляет 0,0003 дюйма. Толщина вытянутой плоской проволоки составляет 0,0015 дюйма. Стандартные допуски для каждого типа проволоки описаны ниже. В зависимости от ширины, толщины, сплава и соотношения ширина / толщина могут быть предложены как тянутый плоский провод, так и катанный плоский провод.

---

Катушка с плоской проволокой

Допуск толщины:

± 10% толщины с округлением до следующих 0,0001 дюймов с минимальным значением ± 0,0002 дюйма.

Допуски по ширине:

± 10% ширины с округлением до следующих 0,0001 «.

---

Нарисованный Flatwire

Ширина или толщина		Допуск
Более	в том числе	Плюс или Минус
0.0000 «	0,0080 «	0,0002 «
0,0080 «	0,0120 дюйма	0,0003 «
0,0120 дюйма	0,0240 дюйма	0,0004 «
0,0240 дюйма	0,0330 «	0,0005 «
0,0330 «	0,0440 «	0,0008 «
0.0440 «	–	0,0010 «

---

Предел прочности

Предел прочности на разрыв плоской проволоки определяется технологией изготовления. Предел прочности на растяжение в большинстве сплавов варьируется от отожженного до пружинного. Максимальный предел прочности на разрыв зависит как от самого сплава, так и от других требований, предъявляемых к указанной проволоке, например от литой.

---

Расчет площади поперечного сечения

При определении прочности на разрыв необходимо правильно рассчитать площадь поперечного сечения, используя коэффициенты преобразования плоской проволоки (см. Таблицу ниже).Поскольку скрученный и вытянутый плоский провод имеет кромки полного радиуса, необходимо определить необходимые корректировки для удаления углов прямоугольника из расчета площади. Точный расчет имеет жизненно важное значение, поскольку мельчайшие различия в площади поперечного сечения могут существенно повлиять на прочность на разрыв.

---

Коэффициенты преобразования Flatwire

Первый столбец — это ширина, разделенная на толщину. Коэффициент должен использоваться для расчета площади поперечного сечения (т.е. 0,010 «÷ 0,003» = 3.3; найдите 3,3, чтобы получить 0,984; 0,003 дюйма x 0,010 дюйма x 0,984 = 0,0000295; это площадь поперечного сечения).

---

Коэффициенты преобразования Flatwire

Ширина Толщина	Фактор	Ширина Толщина	Фактор
1,1	0,836	3,0	0,981
1.2	0,867	3,1	0,982
1,3	0,890	3,2	0,983
1,4	0,907	3,3	0,984
1,5	0,920	3,4	0,985
1,6	0.930	3,5	0,986
1,7	0,939	3,6	0,987
1,8	0,946	3,7–3,8	0,988
1,9	0,952	3,9-4,0	0,989
2,0	0,957	4.1-4,2	0,990
2,1	0,961	4,3–4,4	0,991
2,2	0,964	4,5-4,7	0,992
2,3	0,968	4,8-5,0	0,993
2,4	0,970	5.1-5.5	0,994
2,5	0,973	5,6-6,0	0,995
2,6	0,975	6,1-6,9	0,996
2,7	0,977	7,0-8,1	0,997
2,8	0,978	8.2-10.00	0,998
2,9	0,980	> 10,0	0,999

---

Прямолинейность: литые и изогнутые

Если прямолинейность критична для применения с плоской проволокой, то можно указать минимальный литой и / или максимальный изгиб. Бросок измеряется путем отрезания трехфутового куска от катушки и укладки ее на край на плоской поверхности так, чтобы она образовала круг или дугу.Размер круга или дуги — это слепок. Чтобы определить изгиб, отрезают небольшой отрезок плоской проволоки. Затем он размещается по ширине, а не по краю. Затем, удерживая проволоку посередине напротив прямой линии, расстояние, на которое свободные концы выступают от линии, измеряется как изгиб.

Расчеты кода | EC&M

Международный фонд электробезопасности (ESFI) призывает законодателей Джорджии сохранить защиту GFCI на сушилках для одежды и кухонных плитах внутри домов.В период с 2015 по 2020 год произошло 46 случаев серьезных потрясений, которые потребовали госпитализации. Эти инциденты можно предотвратить с помощью требований GFCI. ESFI заявляет, что законодатели Джорджии совершенно не должны голосовать за исключение защиты GFCI с напряжением 125–250 В из принятия Национального электрического кодекса (NEC) штата. Эти устройства для спасения жизни являются важной причиной того, что количество смертей от электрического тока снизилось на 81% с момента их появления.

GFCI следует использовать в любых помещениях или на открытом воздухе, где вода может контактировать с электрическими продуктами.В настоящее время NEC требует, чтобы GFCI использовались во всех ванных комнатах, подвалах и подпольях, гаражах, кухнях, прачечных, на открытом воздухе, а также на сушилках для одежды и кухонных плитах. Удаление защиты от GFCI с сушилок и плит подвергнет жителей дома риску поражения электрическим током. NEC 2020 представила защиту GFCI для сушилок и кухонных плит в результате удара электрическим током нескольких детей.

NEC кодифицирует минимальные требования для безопасного электрического монтажа в едином стандартизированном источнике.Хотя NEC сама по себе не является законом, она обычно предписывается законодательством штата или местным законодательством. В случае принятия NEC все, что ниже установленных ею стандартов, является незаконным. Редакция NEC — это открытый процесс, в ходе которого каждые три года создается новый код. Самая последняя редакция NEC была выпущена в 2020 году.

Когда штаты не принимают NEC своевременно, они рискуют жизнями своих жителей, не внедряя новейшие спасательные технологии, требуемые более новыми редакциями кодекса. Поправки, удаляющие эту технологию, могут привести к увеличению числа травм и смерти потребителей от поражения электрическим током.

Чтобы узнать больше о GFCI, NEC или о бесплатных материалах по электробезопасности, которыми можно поделиться в вашем сообществе, посетите esfi.org.

Как длина и площадь поперечного сечения провода влияют на сопротивление — GCSE Science

Выдержки из этого документа …

Как длина и площадь поперечного сечения провода влияют на сопротивление?

Введение:

Это исследование призвано доказать, что на сопротивление влияет изменение длины и площади поперечного сечения провода.

Теория:

Сопротивление возникает, когда электроны, движущиеся по проволоке, сталкиваются с атомами проволоки. Эти столкновения замедляют поток электронов, вызывая сопротивление. Сопротивление — это мера того, насколько сложно перемещать электроны по проводу. Для расчета сопротивления в цепи можно использовать эту формулу (Закон Ома).

Сопротивление (Ом) = разность потенциалов (В)

Ток (А)

Прогноз:

Я предсказываю, что если длина провода увеличивается, сопротивление также увеличивается пропорционально длине.Если длина удвоится, сопротивление также должно удвоиться. Это связано с тем, что при удвоении длины количество атомов также удвоится, что приведет к удвоению количества столкновений, замедляющих электроны и увеличивающих сопротивление. Мой график должен показать, что длина пропорциональна сопротивлению.

Я предсказываю, что если площадь поперечного сечения провода увеличивается, сопротивление будет уменьшаться, потому что оно обратно пропорционально.

… подробнее.

Для подключения вышеперечисленных элементов и завершения цепи.

Метод:

1) Аппарат собран.

2) Устройство настроено, как показано на рисунке 4 выше.

3) Отрегулируйте скользящий контакт переменного резистора 2 на желаемый ток (0,4 A)

3a) Отрегулируйте скользящий контакт переменного резистора 2 на желаемый ток (0,5 A)

4) Измените длину провода регулируя скользящие соединители проводов (зажимы типа «крокодил»)

4a) Измените площадь поперечного сечения провода.

5. Зафиксируйте результаты за период наблюдения.

Честное: чтобы тест был честным, я должен учитывать все эти переменные и следить за тем, чтобы они оставались постоянными.

• Температура: Если проволока нагревается, атомы в ней начинают вибрировать из-за увеличения их энергии. Это вызывает больше столкновений между электронами и атомами, поскольку атомы движутся по пути электронов. Это увеличение количества столкновений означает увеличение сопротивления.
• Материал: Тип материала влияет на количество свободных электронов, которые могут проходить через провод. Количество электронов зависит от количества электронов во внешней энергетической оболочке атомов, поэтому, если есть больше или больше атомов, то должно быть больше доступных электронов. Если материал имеет большое количество атомов, будет большое количество электронов, вызывающее более низкое сопротивление из-за увеличения количества электронов. Также, если атомы в материале плотно упакованы, электроны будут иметь более частые столкновения
  , и сопротивление будет увеличиваться.
• Длина провода: Если длина провода увеличена, сопротивление также увеличится, поскольку электроны будут перемещаться на большее расстояние и, следовательно, произойдет больше столкновений. В связи с этим увеличение длины должно быть пропорционально увеличению сопротивления.
• Площадь поперечного сечения проводов: при увеличении ширины проводов сопротивление уменьшится. Это происходит из-за увеличения пространства, через которое проходят электроны. Из-за этого увеличенного пространства между атомами должно быть меньше столкновений.

Я должен контролировать все эти переменные, чтобы мои результаты соответствовали моему прогнозу, и я проверяю только одну переменную за раз.

Чтобы построить хороший график, мне нужно убедиться, что у меня есть по крайней мере 5 наборов результатов для каждого эксперимента, и для каждого испытания я буду тестировать провод двумя соответствующими токами, чтобы я мог вычислить среднее сопротивление.

Оценка рисков:

• Я буду осторожно обращаться с источником питания.
• Я буду использовать только слабые ток и напряжение.
• Я буду осторожен при обращении с проводами под напряжением.

… подробнее.

Поскольку температура является такой огромной переменной и непостоянной, было бы трудно измерить этот фактор или проверить его, так как он может стать довольно опасным, поэтому я решил не исследовать этот фактор в дальнейшем. Однако в ходе своих исследований я обнаружил, что температура действительно влияет на сопротивление в проводе, как и материалы.Мои исследования показывают, что температура проволоки нагревает атомы в проволоке, которые начинают вибрировать из-за увеличения их энергии. Это вызывает больше столкновений между электронами и атомами, поскольку атомы движутся по пути электронов. Это увеличение количества столкновений означает увеличение сопротивления.

… подробнее.

Эта письменная работа студента — одна из многих, которые можно найти в нашем разделе GCSE «Электричество и магнетизм».

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓

• Образование
• Исследовательская работа
• Инновации
• Прием + помощь
• Студенческая жизнь
• Новости
• Выпускников
• О Массачусетском технологическом институте
• Подробнее ↓
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Выпускников
  • О Массачусетском технологическом институте

Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

А провод сечением 1.5 мм2 и длиной 2,5 м имеет сопротивление 0,030 Ом. Рассчитайте удельное сопротивление материала провода в нОм · м.

Вопрос 27

(а) Укажите две основные единицы СИ, кроме килограмма, метра и второй. [1]

(б) Определите основные единицы удельного сопротивления в системе СИ. [3]

(с) (i) Провод сечением 1,5 мм ² и длиной 2,5 м имеет сопротивление 0,030 Ом.

Рассчитать удельное сопротивление материала провода в нОм · м.[3]

(ii)

1. Укажите, что подразумевается под точностью .

2. Объясните, почему точность значения удельного сопротивления улучшено за счет использования

микрометрический винтовой калибр вместо правила метра для измерения диаметра

провод.

[2]

[Всего: 9]

Ссылка: Документ о прошедшем экзамене — Отчет за июнь 2017 г., 1 квартал

Решение:

(а) кельвин, моль, ампер, кандела

любые два

(б)

{Сопротивление провода: R = ρL / A

Удельное сопротивление ρ = RA / L

Теперь для определения единицы сопротивления Р.

Мощность: P = I ² R

R = P / I ²

Мощность = энергия / время = сила × расстояние / время = мас. / т

Единицы мощности: кг мс ^-2 мс ^-1 = кг м ² с ^-3

Единица тока =

А

Единицы измерения R: кг м ² с ^-3 A ^-2

Удельное сопротивление ρ = RA / L

Единица удельного сопротивления: кг · м ² с ^-3 A ^-2 м ² м ^-1 = кг м ³ s ^-3 A ^-2

}

(с) (i)

ρ = ( RA / L )

{Площадь должна быть в м ² .Преобразовать от ² до ² мм, умножить на 10 ^-6 (то есть разделить на 1 000 000).}

ρ = (0,03 × 1,5 × 10 ^-6 ) / 2,5 (= 1,8 × 10 ^-8 )

ρ = 18 нОм м

(ii)

1.