Как перевести амперы в киловатты: онлайн калькулятор и формулы

Для некоторых этот вопрос покажется наивным – ведь все так очевидно! Но ведь школьные знания из области физики, если они не имели практического приложения в жизни человека, имеют свойство потихоньку улетучиваться. А задача понять взаимосвязь между двумя этими величинами иногда становится насущной даже для далеких от электротехники людей, чисто на бытовом уровне. Например, при приобретении новой домашней техники, электрооборудовании для автомобиля, при установке новой розетки или выключателя, при прокладке линии питания и т.п. 

Сразу оговоримся, что в самой формулировке вопроса – как перевести амперы в киловатты, уже заложена явная некорректность. Это тесно взаимосвязанные, но все же совершенно разные величины. То есть речь может идти не о переводе, а о ясном представлении этой взаимосвязи и возможности при необходимости провести нужные вычисления. Об этом и пойдет речь дальше.

Какая взаимосвязь между показателями силы тока, напряжения и потребляемой мощности?

Для начала – буквально несколько слов о природе этих величин.

• Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи. А потенциал, упрощенно – количество заряда, то есть, по сути, показатель энергии в данной точке. Измеряется в вольтах (В).
• При наличии разности потенциалов (то есть напряжения) при замыкании цепи по ней начинает протекать ток – направленное движение электрически заряженных частиц. Показатель силы тока – это количество заряда, прошедшее через какую-то точку в единицу времени (в секунду). Единицы измерения — амперы (А).
• Наконец, конечная цель электрического тока в приборах и устройствах – это выполнение определенной работы, связанной либо с перемещением самого заряда, либо с преобразованием в другие виды энергии – тепловую, кинетическую, волновую и т.п. Количество этой работы, выполненное за единицу времени (за секунду), как раз и является электрической мощностью. Единица измерения – ватт (Вт).

Для любой из упомянутых величин имеются производные величины, показывающие десятичную разрядность. Весь «спектр» знать необязательно, но в наиболее часто используемых  — разбираться надо:

• микро…(мк или µ) — nx0.000 001
• милли…(м) — nx0.001
• кило… (к) — nx1 000
• мега… (М) — nx1 000 000

Например, показатель мощности в 3.2 кВт – не что иное, как 3200 Вт

При проведении расчетов все величины должны быть приведены к одинаковым по десятичному разряду производным. Обычно на бытовом уровне оперируют «чистыми» величинами, и только показатель мощности, если он достаточно высокий, указывают в результате в киловаттах.

Взаимосвязь этих трех величин в упрощенном виде для цепи постоянного тока описывается следующей формулой:

P = U x I

где:

P — мощность, Вт;

U — напряжение, В;

I — сила тока, А.

Как видно, провести расчет, зная эту формулу – труда не составит.

Для чего бывают необходимы такие расчеты?

Давайте посмотрим, так ли нужен бывает подобный расчет?

• Даже неопытный в электротехнике человек наверняка видел в паспортных характеристиках бытовых приборов показатель их потребляемой мощности, выраженный в ваттах или киловаттах. А для обеспечения безопасности эксплуатации электропроводка в доме (или, что лучше – отдельные ее линии) должна защищаться автоматическими включателями. Ну или плавкими предохранителями – «пробками», что еще встречается в домах старой постройки. И на автоматах или предохранителях максимальный ток указан в амперах. Вот – классический пример, когда требуется оценить, какой же по номиналу прибор защиты подойдёт к той или иной нагрузке, выраженной в ваттах.

Особенно это важно, если выделяются линии для подключения мощной бытовой техники. Здесь будет важен не только номинал автомата, но и сечение кабеля для прокладки такой линии.

Какой кабель должен прокладываться в домашней электросети?

Однозначно на этот вопрос не ответить – приходится принимать во внимание множество нюансов. Они хорошо изложены в специальной публикации нашего портала «Какой кабель использовать для проводки в квартире».

• Ограничения по току могут быть и на изделиях электротехнической арматуры – розетках, выключателях, клеммных разъемах и т.п. Они часто указываются непосредственно на корпусе прибора. То есть необходимо подсчитать, какую допустимую нагрузку в ваттах можно подключать к такой точке. Опять же – особую важность такие расчёты должны представлять для любителей использовать удлинители с тройниками (что делать настоятельно не рекомендуется), тем самым подключающих к одной розетке сразу несколько приборов.

• Ситуация с необходимостью подсчета в одну или другую сторону может возникнуть и у автолюбителей. Например, приобретен какой-то прибор, и требуется узнать, каким предохранителем следует защитить линию его подключения.
• Случается необходимость и в обратной задаче. Она может быть вызвана отсутствием информации о реально потребляемой мощности того или иного прибора. Кстати, с показателями мощности некоторыми недобросовестными производителями бытовой техники устраивается порой такая неразбериха, что не знаешь, чему верить. И чтобы реально оценить потребление, приходится прибегать к замерам. Прибор для прямого измерения мощности, ваттметр – штука редкая, но вполне можно обойтись обычным мультиметром, замерив сначала напряжение, а поток ток, и затем проведя необходимый расчет.

Как правильно измерить силу тока?

Работа с амперметром – не такая простая, так как его приходится подключать в разрыв тестируемой цепи. Кроме того, требуется соблюдение особых мер предосторожности, иначе можно просто погубить свой измерительный прибор. Как измерить силу тока мультиметром – читайте в специальной публикации нашего портала.

Проводим расчеты

Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.

• Расчет для постоянного тока

Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.

При расчете мощности по силе тока:

P = U x I

Если считается сила тока по известной мощности,

I = P / U

• Расчет для однофазного переменного тока

Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.

Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом f (cos f). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.

Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:

P = U x I x cos f

и

I = P / (U x cos f)

У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных,  будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.

• Расчет для трехфазного переменного тока

Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:

P = ?3 x U x I x cos f

и

I = P / (?3 x U x cos f)

Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.

Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.

Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.

Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.

Калькулятор расчеты силы тока по известному значению потребляемой мощности

Перейти к расчётам

Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока

Перейти к расчётам

Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.

А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:

Видео: Как подобрать автомат по току нагрузки