Cum să convertiți amperii în kilowați: principii de conversie și exemple practice cu explicații

Amperii și kilowații sunt caracteristici ale energiei electrice consumate de dispozitivele conectate la rețea. Prima se numește sarcină, iar a doua – putere. Necesitatea conversiei apare în etapa de selecție a dispozitivelor de protecție, în marcajul cărora cel mai adesea este indicată doar intensitatea curentului.

Totul despre cum să convertiți Amperii în Kilowați, veți afla din articolul propus de noi. Vom analiza teoria, vom înțelege principiile de bază ale conversiei, iar apoi vom explica sensul acestor acțiuni pe exemple practice. Urmând sfaturile noastre, veți putea efectua singur astfel de calcule.

Motive pentru efectuarea conversiei

Puterea și intensitatea curentului sunt caracteristici cheie, necesare pentru selectarea corectă a dispozitivelor de protecție pentru echipamentele alimentate cu energie electrică. Protecția este necesară pentru prevenirea topirii izolației cablajului și a defectării agregatelor.

Cablajul care alimentează iluminatul, plita electrică, aparatul de cafea trebuie protejat cu dispozitive selectate individual. La urma urmei, fiecare consumator creează «propria» sarcină – cu alte cuvinte, consumă un anumit curent.

Apropo, cablurile și firele care alimentează dispozitivele menționate au o anumită capacitate de transport a curentului. Aceasta este dictată de secțiunea conductoarelor.

Fiecare dispozitiv de protecție trebuie să acționeze în momentul unei creșteri de tensiune periculoase pentru tipul de echipament protejat sau pentru grupul de dispozitive tehnice. Așadar, selectarea dispozitivelor de protecție diferențială și a întrerupătoarelor trebuie făcută astfel încât, în timpul unui pericol pentru un aparat de putere mică, să nu se deconecteze complet rețeaua, ci doar ramura pentru care această creștere este critică.

Pe carcasele întrerupătoarelor automate oferite de rețeaua comercială este inscripționată o cifră care indică valoarea curentului maxim admis. Firește, este indicată în Amperi.

În schimb, pe aparatele electrice pe care aceste întrerupătoare trebuie să le protejeze, este indicată puterea consumată de acestea. Aici apare necesitatea conversiei. Deși unitățile discutate de noi aparțin unor caracteristici de curent diferite, legătura dintre ele este directă și destul de strânsă.

Amperii și kilowații, care caracterizează consumul electric al aparatelor de uz casnic, ajută la alegerea corectă a protecției.

Tensiunea se numește diferența de potențial, mai simplu spus, lucrul investit în deplasarea sarcinii de la un punct la altul. Se exprimă în volți. Potențialul – este energia în fiecare dintre punctele în care se află/s-a aflat sarcina.

Prin intensitatea curentului se înțelege numărul de amperi care trec prin conductor într-o unitate de timp specifică. Esența puterii constă în reflectarea vitezei cu care a avut loc deplasarea sarcinii.

Puterea se exprimă în wați și kilowați. Evident, a doua variantă este utilizată atunci când o cifră prea impresionantă de patru sau cinci cifre trebuie redusă pentru ușurința percepției. Pentru aceasta, valoarea sa se împarte pur și simplu la o mie, iar restul se rotunjește ca de obicei în sus.

Pentru alimentarea echipamentelor puternice, este necesară o viteză mai mare a fluxului de energie. Tensiunea maximă admisă pentru acesta este mai mare decât pentru aparatele de mică putere. La întrerupătoarele automate selectate pentru acesta, limita de declanșare trebuie să fie mai mare. Prin urmare, o selecție precisă în funcție de sarcină, cu o conversie corectă a unităților, este pur și simplu necesară.

Reguli pentru realizarea conversiei

Adesea, studiind instrucțiunile atașate unor aparate, se poate vedea denumirea puterii în volți-amperi. Specialiștii cunosc diferența dintre wați (W) și volți-amperi (VA), dar practic aceste mărimi denotă același lucru, așadar nu este nevoie să convertiți nimic aici. Însă kWh și kilowații sunt concepte diferite și nu trebuie confundate sub nicio formă.

Pentru a demonstra cum se exprimă puterea electrică prin curent, trebuie să utilizați următoarele instrumente:

• un tester;
• clești ampermetrici;
• un manual de electrotehnică;
• un calculator.

La recalcularea amperilor în kW se utilizează următorul algoritm:

1. Se ia un tester de tensiune și se măsoară tensiunea în circuitul electric.
2. Folosind clești ampermetrici, se măsoară intensitatea curentului.
3. Se efectuează recalcularea, utilizând formula pentru tensiunea continuă în rețea sau pentru cea alternativă.

Ca rezultat, puterea se obține în wați. Pentru a o transforma în kilowați, se împarte valoarea obținută la 1000.

Pe site-ul nostru există, de asemenea, un material despre regulile de conversie a amperilor în wați. Pentru a-l consulta, vă rugăm să accesați următorul link.

Circuit electric monofazat

Pentru circuitele monofazate (220 V) sunt proiectate majoritatea aparatelor de uz casnic. Sarcina aici se măsoară în kilowați, iar marcajul întrerupătoarelor automate conține amperi.

Pentru a nu face calcule, la alegerea întrerupătorului automat se poate utiliza un tabel amper-watt. Aici există deja parametri gata pregătiți, obținuți prin efectuarea conversiei cu respectarea tuturor regulilor.

Elementul cheie în conversie în acest caz este legea lui Ohm, care afirmă că P, adică puterea, este egală cu I (intensitatea curentului) înmulțit cu U (tensiunea). Mai multe detalii despre calculul puterii, intensității curentului și tensiunii, precum și despre relația dintre aceste mărimi, le-am discutat în acest articol.

De aici rezultă:

kW = (1A x 1 V) / 1 0ᶾ

Dar cum arată acest lucru în practică? Pentru a înțelege, să analizăm un exemplu concret.

Să presupunem că un întrerupător automat de pe un contor de tip vechi este proiectat pentru 16 A. Pentru a determina puterea aparatelor care pot fi conectate simultan la rețea fără probleme, este necesar să se realizeze conversia amperilor în kilowați folosind formula de mai sus.

Vom obține:

220 x 16 x 1 = 3520 W = 3,5 kW

Atât pentru curentul continuu, cât și pentru cel alternativ se aplică aceeași formulă de conversie, dar este valabilă doar pentru consumatorii activi, cum ar fi încălzitoarele cu becuri incandescente. În cazul sarcinii capacitive, apare inevitabil un decalaj de fază între curent și tensiune.

Acesta este factorul de putere sau cos φ. În timp ce în prezența doar a unei sarcini active acest parametru este considerat unitatea, la o sarcină reactivă trebuie luat în considerare.

Dacă sarcina este mixtă, valoarea parametrului variază în intervalul 0,85. Cu cât componenta reactivă a puterii este mai mică, cu atât pierderile sunt mai mici și factorul de putere este mai mare. Din acest motiv, ultimul parametru se încearcă a fi crescut. De obicei, producătorii indică valoarea factorului de putere pe etichetă.

Circuit electric trifazat

În cazul curentului alternativ într-o rețea trifazată, se ia valoarea curentului electric al unei faze, apoi se înmulțește cu tensiunea aceleiași faze. Ceea ce s-a obținut se înmulțește cu cosinusul phi.

Conectarea consumatorilor poate fi realizată în una dintre cele două variante — stea și triunghi. În primul caz, sunt 4 fire, dintre care 3 sunt de fază, iar unul este neutru. În al doilea, se folosesc trei fire.

După calcularea tensiunii în toate fazele, datele obținute se adună. Suma rezultată în urma acestor operații reprezintă puterea instalației electrice conectate la rețeaua trifazată.

Formulele principale au următoarea formă:

Wat = √3 Amperi x Volți sau P = √3 x U x I

Amper = √3 x Volți sau I = P/√3 x U

Trebuie să existe o înțelegere a diferenței dintre tensiunea de fază și tensiunea de linie, precum și dintre curenții de linie și curenții de fază. Conversia amperilor în kilowați se face în orice caz după aceeași formulă. Excepție face conexiunea în triunghi la calcularea sarcinilor conectate individual.

Pe carcasele sau ambalajele ultimelor modele de aparate electrice sunt indicate atât intensitatea curentului, cât și puterea. Deținând aceste date, se poate considera problema convertirii rapide a amperilor în kilowați ca fiind rezolvată.

Specialiștii aplică pentru circuitele de curent alternativ o regulă confidențială: împart intensitatea curentului la doi, dacă este necesar să se calculeze aproximativ puterea în procesul de selecție a aparaturii de pornire și reglare. De asemenea, procedează și la calculul diametrului conductoarelor pentru astfel de circuite.

Exemple de conversie a amperilor în kilowați

Transformarea amperilor în kilowați este o operație matematică destul de simplă.

Se întâmplă ca pe eticheta aparatului electric să fie prezentată valoarea puterii în kW. În acest caz, va trebui să convertiți kilowații în amperi. Astfel, I = P : U = 1000 : 220 = 4,54 A. Este valabil și invers — P = I x U = 1 x 220 = 220 W = 0,22 kW.

Există, de asemenea, multe programe online, unde trebuie doar să introduceți parametrii cunoscuți și să apăsați butonul corespunzător.

Exemplul nr. 1 — conversia A în kW într-o rețea monofazată de 220V

Ne confruntăm cu următoarea sarcină: determinarea puterii maxime admisibile pentru un întrerupător automat unipolar cu un curent nominal de 25 A.

Vom aplica formula:

P = U x I

Înlocuind valorile cunoscute, obținem: P = 220 V x 25 A = 5 500 W = 5,5 kW.

Aceasta înseamnă că la acest întrerupător pot fi conectați consumatori a căror putere totală nu depășește 5,5 kW.

După aceeași schemă se poate rezolva problema alegerii secțiunii firului pentru un fierbător electric care consumă 2 kW.

În acest caz I = P : U = 2000 : 220 = 9 A.

Aceasta este o valoare foarte mică. Trebuie să abordați serios alegerea secțiunii firului și a materialului. Dacă optați pentru aluminiu, acesta va suporta doar sarcini slabe, unul din cupru cu același diametru va fi de două ori mai puternic.

Mai multe detalii despre alegerea secțiunii necesare a firului pentru instalația electrică casnică, precum și regulile de calcul al secțiunii cablului în funcție de putere și diametru, le-am analizat în următoarele articole:

• Secțiunea cablului pentru instalația electrică casnică: cum să efectuați corect calculul
• Calculul secțiunii cablului după putere și curent: cum se calculează corect cablajul
• Cum se determină secțiunea firului după diametru și invers: tabele gata făcute și formule de calcul

Exemplul nr. 2 — conversia inversă într-o rețea monofazată

Vom complica sarcina — vom demonstra procesul de conversie a kilowaților în amperi. Avem un anumit număr de consumatori.

Printre aceștia:

• patru becuri cu incandescență, fiecare de 100 W;
• un încălzitor cu o putere de 3 kW;
• un PC cu o putere de 0,5 kW.

Determinarea puterii totale este precedată de aducerea valorilor tuturor consumatorilor la un singur indicator, mai exact — kilowații trebuie convertiți în wați.

Prizele și întrerupătoarele automate (AB) conțin în marcajul lor amperi. Pentru o persoană neinițiată este greu de înțeles dacă sarcina corespunde de fapt celei calculate, iar fără aceasta este imposibil să alegi corect siguranța.

Puterea încălzitorului este de 3 kW x 1000 = 3000 W. Puterea computerului — 0,5 kW x 1000 = 500 W. Becurile — 100 W x 4 buc. = 400 W.

Atunci puterea totală: 400 W + 3000 W + 500 W = 3 900 W sau 3,9 kW.

Unei astfel de puteri îi corespunde un curent de I = P : U = 3900W : 220V = 17,7 A.

Din aceasta rezultă că trebuie achiziționat un întrerupător automat dimensionat pentru un curent nominal de cel puțin 17,7 A.

Cel mai potrivit pentru o sarcină de putere de 2,9 kW este un întrerupător automat standard monofazat de 20 A.

Exemplul nr. 3 — conversia amperilor în kW într-o rețea trifazată

Algoritmul de conversie a amperilor în kilowați și invers într-o rețea trifazată diferă de cel al rețelei monofazate doar prin formulă. Să presupunem că trebuie să calculăm care este puterea maximă pe care o poate suporta un întrerupător automat (AB) cu un curent nominal de 40 A.

În formulă se înlocuiesc datele cunoscute și se obține:

P = √3 x 380 V x 40 A = 26 296 W = 26,3 kW

Un întrerupător automat (AB) trifazat de 40 A va suporta garantat o sarcină de 26,3 kW.

Exemplul nr. 4 — conversia inversă într-o rețea trifazată

Dacă puterea consumatorului conectat la rețeaua trifazată este cunoscută, curentul întrerupătorului automat se calculează ușor. Să presupunem că avem un consumator trifazat cu o putere de 13,2 kW.

În wați aceasta va fi: 13,2 kW x 1000 = 13 200 W

Apoi, curentul: I = 13200W : (√3 x 380) = 20,0 A

Rezultă că acest consumator electric are nevoie de un întrerupător automat cu curent nominal de 20 A.

Pentru aparatele monofazate există următoarea regulă: un kilowatt corespunde la 4,54 A. Un amper — aceasta este 0,22 kW sau 220 V. Această afirmație este un rezultat direct care decurge din formulele pentru tensiunea de 220 V.

Concluzii și material video util pe această temă

Despre relația dintre wați, amperi și volți:

Dependența dintre amperi și kilovolți este descrisă de legea lui Ohm. Aici se observă o proporționalitate inversă a curentului electric în raport cu rezistența. În ceea ce privește tensiunea, se constată o dependență directă a curentului electric de acest parametru.

Aveți întrebări legate de principiul conversiei amperilor în kilowați sau doriți să clarificați nuanțe ale calculului practic? Puneți întrebările dumneavoastră experților noștri în secțiunea de comentarii situată mai jos, sub articol.

Dacă aveți informații utile care completează materialul prezentat mai sus, sau clarificări, corecturi, scrieți observațiile și completările dumneavoastră mai jos.