Калькулятор напряжения помогает найти вольтаж на участке цепи тремя способами: через закон Ома, через мощность и ток, а также для трёхфазной сети переменного тока. Достаточно подставить известные величины, чтобы получить результат без ручных пересчётов.
Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи, измеряемая в вольтах. Оно определяет, какую работу совершит электрическое поле при переносе заряда, и вместе с током задаёт передаваемую мощность.
На практике напряжение находят разными путями. Если известны ток и сопротивление, работает закон Ома. Если известны мощность и ток, напряжение выводят из формулы мощности. В сетях переменного тока дополнительно учитывают коэффициент мощности и число фаз.
Для участка цепи постоянного тока напряжение прямо пропорционально силе тока и сопротивлению. Умножив ток в амперах на сопротивление в омах, получают вольты. Это базовый расчёт для подбора источника питания и проверки целостности цепи.
Когда известна потребляемая мощность и ток, напряжение получают делением ватт на амперы. Для активной нагрузки однофазной сети переменного тока добавляется коэффициент мощности: чем ниже cos φ, тем больше ток при той же мощности.
В симметричной трёхфазной системе линейное напряжение находят делением мощности на произведение корня из трёх, тока и коэффициента мощности. Поправка на корень из трёх отражает геометрию трёхфазных величин.
Пример 1. Ток 2 А при сопротивлении 10 Ом: U = 2 × 10 = 20 В.
Пример 2. Мощность 1000 Вт при токе 5 А: U = 1000 ÷ 5 = 200 В.
Пример 3. Трёхфазная нагрузка 10 000 Вт, ток 20 А, cos φ = 0,9: U = 10 000 ÷ (1,732 × 20 × 0,9) = 320,75 В.
Напряжение при токе 5 А в разных режимах
| Условие | Формула | Напряжение |
|---|---|---|
| R = 10 Ом | U = I × R | 50,00 В |
| P = 1000 Вт | U = P / I | 200,00 В |
| 3 фазы, P = 6000 Вт, cos φ = 0,8 | U = P / (√3 × I × cos φ) | 866,03 В |
Фазное напряжение действует между фазой и нейтралью, линейное — между двумя фазами. В симметричной трёхфазной сети линейное напряжение больше фазного примерно в корень из трёх раз.
При реактивной нагрузке часть тока не совершает полезной работы. Чем ниже cos φ, тем больший ток нужен для той же мощности, поэтому коэффициент входит в знаменатель формулы.
Для чисто активной нагрузки закон Ома работает так же, как для постоянного тока. При наличии ёмкости и индуктивности используют полное сопротивление (импеданс), а не активное.
Измерьте напряжение мультиметром на том же участке цепи в тех же условиях. Расхождение с расчётом укажет на потери, ошибку в исходных данных или влияние реактивной нагрузки.