Контактная информация
Будни: 09:00-18:30 МСК

Калькулятор напряжения

Предлагаем выполнить расчет электрического напряжения при помощи онлайн-калькулятора. С его помощью определяется напряжение в цепях постоянного тока по закону Ома (через пару величин: сила тока, сопротивление или мощность), а также в однофазных и трехфазных сетях переменного тока с учетом угла сдвига фазы.

Результат расчета отображается в единицах СИ — в Вольтах (В).

Вид расчета
Постоянный ток (DC)
Переменный ток (AC)
Входные данные
Результат

Что такое электрическое напряжение?

Электрическое напряжение (обозначается символом U или V) количественно характеризует работу, которая затрачивается на перемещение заряда между двумя точками в электрическом поле. Чем выше напряжение, тем большую работу совершает поле по переносу заряда и тем больше энергия, передаваемая носителями заряда в цепи.

Напряжение является причиной возникновения электрического тока. Аналогию часто проводят с гидравлической системой: напряжение подобно разности давлений в трубе, которая вызывает течение воды. Без разности давлений (напряжения) течение (ток) невозможно.

Различают два основных вида напряжения, соответствующих видам тока:

  • Постоянное напряжение — напряжение, полярность и значение которого не изменяются с течением времени (или изменяются незначительно).
  • Переменное напряжение — напряжение, которое периодически изменяется по величине и знаку.

Как рассчитать напряжение?

Согласно определению, напряжение U между двумя точками A и B выражается как:

U = φA − φB
  • φA, φB — потенциалы этих точек.

Если заряд q перемещается из точки A в точку B под действием электрического поля и при этом совершается работа A, то:

U = A / q

Таким образом, физическая интерпретация напряжения в заключается в следующем: разность потенциалов между двумя точками равна 1 Вольт, если для перемещения заряда величиной 1 Кулон из одной точки в другую требуется совершить работу в 1 Джоуль.

Расчет напряжения постоянного тока

Формулы напряжения через ток, сопротивление, мощность

В цепях постоянного тока напряжение является стабильной величиной, не зависящей от времени. Расчёт напряжения на участке цепи чаще всего выполняется с использованием закона Ома. Он устанавливает линейную зависимость между напряжением, силой тока и сопротивлением. Формула:

U = I × R
  • I — сила тока, протекающего через участок цепи, А;
  • R — электрическое сопротивление данного участка, Ом.

Если известна электрическая мощность P и ток I, напряжение определяется по формуле:

U = P / I
  • P — мощность, выделяемая на участке цепи, Вт.

Расчет напряжение однофазного переменного тока

В цепях переменного тока напряжение имеет переменную во времени величину. В большинстве случаев используется действующее (среднеквадратичное, RMS) значение напряжения. Оно соответствует такому постоянному напряжению, при котором выделялась бы та же мощность на активной нагрузке, что и при переменном.

В однофазной системе активная мощность выражается формулой:

В однофазной системе активная мощность выражается формулой:

P = U × I × cosφ
  • cosφ — коэффициент мощности, отражающий сдвиг фаз между током и напряжением.

Из этой зависимости можно выразить напряжение:

U = P / (I × cosφ)

Эта формула показывает, что для поддержания определённой мощности при заданном токе и коэффициенте мощности необходимо соответствующее напряжение.

Расчет напряжения трехфазного переменного тока

Для расчёта линейного напряжения в симметричной трёхфазной системе, независимо от способа соединения — «звездой» или «треугольником», используется универсальная формула, поскольку коэффициенты перехода между фазными и линейными величинами компенсируются.

U = P / (√3 × I × cosφ)

Множитель √3 имеет геометрическое происхождение. В трёхфазной системе напряжения (или токи) сдвинуты по фазе на 120°, и при их векторном сложении получается геометрическая разность, равная именно √3 раз от фазного значения.