Как перевести Амперы в Киловатты и наоборот: примеры расчета для 220В и 380В

Что такое ампер и ампер-час?

Начнем с ампера: это единица измерения скорости потока электронов или потока электричества через проводник в одну секунду. Усилители не часто используются в повседневной терминологии электромобилей, но их понимание поможет вам понять более распространенные единицы измерения.

Электроны – это маленькие отрицательно заряженные частицы. Поскольку они заряжены отрицательно, они отталкиваются друг от друга. Переместите один электрон вдоль линии, и остальные будут двигаться. Это основная концепция тока или электричества. Измерение этого тока известно как ампер.

Ампер (А) имеет стандартное определение 6,24 х 10, что соответствует силе 18 электронов, протекающих в секунду. Чем больше у вас усилителей, тем выше ток. Например, обычный ноутбук имеет силу тока около 3А (три ампера).

Ампер-час (Ач) — это единица измерения, отличная от ампера, и используется для расчета количества энергии, которое может удерживать батарея. Проще говоря, он используется для определения количества энергии, которую батарея может обеспечить за один час.

Таким образом, ампер-часы используются для определения срока службы батареи. Ампер-часы, разделенные на ампер, говорят нам о сроке службы батареи в часах. Таким образом, батарея емкостью 2 Ач может потреблять два ампера в час, прежде чем разрядится, или четыре ампера за полчаса.

Что такое киловатты и киловатт-часы?

С другой стороны, ватт — это единица мощности. Ватт — это сумма тока и напряжения. Напряжение можно рассматривать как величину электрического давления, оказываемого проводником или цепью; сила, толкающая электроны по цепи. Амперы — это скорость, с которой электроны движутся мимо данной точки.

Таким образом, мощность есть отношение силы к скорости. Формула работает следующим образом:

Мощность (Вт) = ампер x вольт

Ватты используются для определения мощности, проходящей через данный источник питания. Киловатт (кВт) — это просто тысяча ватт.

Киловатт-час (кВтч) — как и ампер-час — отличается от ватта. Киловатт-час — это мера энергии, то есть сколько энергии потребляется за определенный период времени. Аккумуляторы электромобилей обычно измеряются в киловатт-часах: вы можете думать о них как о размере бензинового или дизельного бака автомобиля. Чем больше батарея, тем больше у вас мощности и тем больше пробег у электромобиля .

Это полезно для расчета времени зарядки, поскольку зарядные устройства всегда рассчитаны на мощность, измеренную в кВт. Таким образом, если у вас дома есть настенное зарядное устройство переменного тока мощностью 7 кВт, для выработки 7 кВтч электроэнергии потребуется один час.

Обычно вы можете разделить емкость автомобильного аккумулятора на емкость зарядного устройства, чтобы рассчитать время зарядки. Таким образом, зарядка Nissan Leaf с аккумулятором на 40 кВтч, подключенным к зарядному устройству на 7 кВт, займет примерно пять с половиной часов.

40 кВтч ÷ 7 кВт = 5,71 часа

Однако важно отметить, что это не всегда так, особенно в случае быстрых или быстрых зарядных устройств, которые обычно используют постоянный источник питания. В этих случаях для зарядки последних 20 % почти полного аккумулятора потребуется больше времени, чем для первых 20 % разряженного, поскольку становится все труднее подавать ток в элементы с такой высокой скоростью.

Вот почему вы увидите, что многие производители указывают время зарядки 0-80%. А поскольку последние 20% сложнее заполнить быстрой зарядкой, многие водители предпочитают покидать общественные зарядные станции, когда они достигают 80%, а не ждать дольше, пока аккумулятор полностью зарядится.

Читайте также: Алгебраическая прогрессия

Соотношение ампер и киловатт

Нельзя сказать, что эти две величины измеримы, так как мощность измеряется в киловаттах, а ток измеряется в амперах.

Но вы все равно можете посчитать так:

1. 1 киловатт = 4,54 ампера;
2. 1 ампер = 220 Вт;
3. 1 ампер = 0,22 киловатта.

Зная значения, вы можете легко преобразовать одно в другое. Самое главное — учиться.

Необходимость перевода ампер в киловатты

Мощность и сила тока – две основные характеристики, которые необходимо знать, чтобы правильно установить защитные устройства при работе с электроприборами, подключенными к сети. Каждое устройство, подключенное к сети, должно быть защищено индивидуально подобранными устройствами защиты. В то же время сетевые провода могут расплавиться и загореться, если защитные устройства подобраны неправильно и не соответствуют техническим характеристикам сети. Ведь все применяемые электрические провода имеют свою пропускную способность по току, зависящую от сечения жилы провода, и необходимо учитывать материал, из которого эти жилы изготовлены.

Устройства защиты обычно срабатывают при скачках напряжения, которые могут вывести из строя устройства, подключенные в этот момент к сети. Чтобы этого не произошло, защита должна отключить ветку, к которой подключены слаботочные устройства. Но на реле есть только обозначение силы тока. А электроприборы, которые мы подключаем к сети, маркируются потребляемой мощностью в ваттах и ​​киловаттах. Связь между электричеством и током очень тесная.

Чтобы это понять, нужно разобраться в терминологии и принципах работы электрической сети.

• Обычно рассматривают напряжение в сети, представляющее собой разность потенциалов, то есть работу, совершаемую при перемещении электрического заряда из одной точки электрической сети в другую. Напряжение в любой электрической сети указывается в вольтах.
• Сила тока, которая измеряется в амперах, представляет собой количество ампер, проходящих через проводник в определенную единицу времени.
• Текущая мощность — это скорость, с которой заряд перемещается по проводнику, и измеряется в ваттах или киловаттах.

Для того чтобы мощные электроприборы могли нормально функционировать в сети, должна быть большая скорость передачи энергии, проходящей через эту сеть, то есть в сети должен быть большой ток. Поэтому машины, реагирующие на увеличение нагрузки на устройство, должны иметь более высокий порог срабатывания по пиковой нагрузке, чем для менее мощных устройств, подключенных к данной конкретной электрической сети. Для создания запаса прочности при эксплуатации таких машин возникает необходимость расчета точной нагрузки.

Правила перевода единиц

В инструкциях ко многим приборам есть обозначения в вольт-амперах. Их различие необходимо только специалистам, для которых эти нюансы важны профессионально, а для рядовых потребителей это не столь важно, ведь используемые в данном случае обозначения характеризуют практически одно и то же. Что касается киловатт/час и просто киловатт, то это две разные величины, которые ни в коем случае нельзя путать.

Для определения электрической мощности через показатель сетевого тока можно использовать разные инструменты, с помощью которых проводятся измерения и расчеты:

• с помощью тестера
• использование силовых зажимов;
• производить расчеты на калькуляторе;
• с помощью специальных направляющих.

С помощью тестера измеряем напряжение в интересующей нас сети, а после этого используем токовые клещи для определения силы тока. Получив необходимые показатели и воспользовавшись существующей формулой расчета постоянного и переменного тока, можно рассчитать мощность. В этом случае делим результат в ваттах на 1000 и получаем количество киловатт.

Однофазная электрическая цепь

В основном все бытовые электрические сети представляют собой однофазные сети, где используется напряжение 220 вольт. Маркировка нагрузки для них пишется в киловаттах, а сила тока в амперах и обозначается как АВ.

Для перевода одной единицы в другую используется формула закона Ома, которая гласит, что мощность (P) равна силе тока (I), умноженной на напряжение (U). То есть расчет будет выглядеть так:

В = 1А х 1В

На практике такой расчет можно использовать, например, по обозначениям старых счетчиков тока, где установленный автомат рассчитан на 12 А. Подставив в существующую формулу цифровые значения, получим:

12 А x 220 В = 2640 Вт = 2,6 кВт

Расчеты для электрической сети постоянного и переменного тока практически одинаковы, но справедливы только при наличии активных устройств, потребляющих энергию, например электрических ламп накаливания. А при подключении к сети устройств с емкостной нагрузкой возникает фазовый сдвиг между током и напряжением, что и есть коэффициент мощности, записываемый как cos φ. При наличии только активной нагрузки этот параметр обычно равен 1, но при реактивной нагрузке в сети его необходимо учитывать.

В случаях, когда нагрузка в сети смешанная, значение этого параметра колеблется в районе 0,85. Снижение реактивной составляющей мощности приводит к уменьшению потерь в сети, что увеличивает коэффициент мощности. Многие производители при маркировке устройства указывают этот параметр на этикетке.

Трехфазная электрическая сеть

Если взять пример трехфазной сети, то здесь все несколько иначе, так как задействовано три фазы. При проведении расчетов нужно взять значение электрического тока одной из фаз, которое умножается на напряжение этой фазы, после чего результат умножается на cos φ, то есть на фазовый сдвиг.

После расчета напряжения в каждой фазе суммируем результаты и получаем общую мощность устройства, которое подключено к трехфазной сети. В формулах это выглядит так:

Ватт = √3 Ампер х Вольт или P = √3 х U х I

Ампер = √3 Вольт или I = P/√3 x U

При этом необходимо помнить, что существует разница между фазным и линейным напряжением и током. Но формула расчета остается прежней, за исключением случая, когда соединение выполнено в виде треугольника, и необходимо рассчитывать нагрузку отдельного соединения.

Для цепей с переменным током существует негласное правило такого расчета: сила тока делится пополам для выбора мощности реле защиты и пуска. Это же правило действует и при расчете диаметра проводника в таких электрических цепях.

Перевод ампер в киловатты

Сейчас в интернете есть множество специальных программ, где можно прямо в режиме онлайн подменить свои данные и произвести необходимые расчеты. Но если по каким-то причинам нет возможности подключиться к Интернету, а произвести расчет необходимо в данный момент, достаточно выполнить несложные арифметические действия, чтобы получить желаемый результат.

Пример 1 – перевод для однофазной сети 220 В

Для расчета, например, максимальной мощности автоматического однополюсного реле с номинальным током 16А рассчитаем по формуле:

Р = U х I

Подставив в формулу цифровые значения, получим:

P = 220 В x 16 А = 3520 Вт = 3,5 кВт

То есть автоматическое реле, которое можно установить в эту электрическую цепь, должно выдерживать нагрузку подключаемых устройств не менее 3,5 кВт.

Также можно рассчитать сечение провода, например для тостера на 1,5 кВт:

I=P:U=1500:220=7А

Но при этом достаточно важным фактором является то, что при выборе проводов необходимо учитывать материал используемой жилы. Так что применяя медный провод, нужно знать, что он выдерживает нагрузки в два раза большие, чем алюминиевый провод того же сечения.

Пример 2 – обратный перевод в однофазной бытовой сети

Рассмотрим теперь сложную задачу, когда в сеть вовлечено несколько связанных электрических устройств, для чего необходимо подобрать автоматическое реле, оптимально выдерживающее мощность подключаемых устройств, например, при одновременном подключении следующих время:

• 2 лампы накаливания по 100 Вт;
• бытовой обогреватель мощностью 2 кВт;
• тв мощностью 0,5 кВт.

Для расчета суммарной мощности подключенных к сети устройств, работающих одновременно, нужно мощность в киловаттах перевести в ватты и суммировать данные:

100+100+2000+500= 2700 Вт или 2,7 кВт

Текущий показатель силы в данном конкретном случае будет:

I = P : U = 2900 Вт : 220 В = 13,2 А

То есть в существующем примере расчета необходимо установить автомат с номинальным током, равным или превышающим полученное значение. По расчетам, выбрав однофазное стандартное реле, здесь вполне достаточно поставить автомат на 16А.

Пример 3 – расчет для трехфазной сети ампер в киловатт

При расчете перевода одних единиц в другие в данном примере меняется только формула расчета. Для примера возьмем автомат с номинальным током 20А и посчитаем, какую мощность сети он может выдержать:

Р = √3 х 380В х 20А = 13148 = 13,1 кВт

То есть, исходя из полученных данных, трехфазный автомат на 20А выдерживает нагрузку в 13,1 кВт.

Пример 4 – обратный перевод в трехфазной сети

Зная мощность устройства, подключенного к трехфазной сети, не составит труда рассчитать оптимальный ток для автомата. Возьмем блок на 13 кВт, что в ваттах будет 13000 Вт.

Сила тока составит I = 13000: (√3 х 380) = 20А

Получается, что для подключения такого трехфазного устройства нужен автомат не менее 20А.