Сила тока нужна для подбора провода, автомата и источника питания. Калькулятор считает её по закону Ома для постоянного тока и с учётом коэффициента мощности — для однофазной и трёхфазной сети.
Базовый принцип — закон Ома для мощности: ток равен мощности, делённой на напряжение. Для постоянного тока этого достаточно, а для переменного нужно учитывать коэффициент мощности cos φ. Этот коэффициент показывает, какая доля энергии используется полезно, и для активной нагрузки он равен единице.
Для чисто активных приборов — тэнов, ламп накаливания, чайников — расчёт идёт по простой формуле. Электродвигатели, насосы и компрессоры имеют индуктивный характер, и их cos φ обычно лежит в диапазоне 0,7–0,85, поэтому ток при той же мощности оказывается выше.
В бытовой сети 220 В ток равен мощности, делённой на произведение напряжения и коэффициента мощности. Например, чайник мощностью 2 200 Вт с cos φ = 1 потребляет 10 А, а стиральная машина на 2 500 Вт с cos φ = 0,8 — примерно 14,2 А.
В трёхфазной системе ток на фазу дополнительно делится на корень из трёх, то есть на 1,732. Это позволяет передавать ту же мощность при меньшем токе в каждом проводе.
Пример 1. Автомобильный потребитель 1 000 Вт при 12 В: ток равен 1000 / 12 ≈ 83,33 А.
Пример 2. Стиральная машина 2 500 Вт в сети 220 В с cos φ = 0,8: ток равен 2500 / (220 × 0,8) ≈ 14,20 А.
Пример 3. Компрессор 7 500 Вт в трёхфазной сети 380 В с cos φ = 0,8: ток на фазу 7500 / (1,732 × 380 × 0,8) ≈ 14,24 А.
Коэффициент мощности типовых нагрузок
| Нагрузка | Примеры | cos φ |
|---|---|---|
| Активная | тэны, лампы накаливания, чайник | 1,0 |
| Смешанная | холодильник, кондиционер | 0,75–0,85 |
| Индуктивная | двигатели, насосы, компрессоры | 0,7–0,8 |
| Ёмкостная | блоки питания | 0,8–0,9 |
Он показывает долю активной мощности в полной. Чем ниже cos φ, тем больший ток потребляет устройство при той же полезной мощности, и это важно при выборе проводки.
Номинальный ток автомата должен превышать расчётный ток нагрузки, а сечение кабеля — соответствовать длительно допустимому току. Для бытовых линий часто берут автоматы на 16 или 25 А.
При симметричной нагрузке ток во всех фазах одинаков. Если нагрузка распределена неравномерно, токи фаз различаются, и расчёт ведут для наиболее загруженной.
Мощность равна произведению тока на напряжение, а для переменного тока — ещё и на коэффициент мощности: P = I × U × cos φ.