Перевод ампер в киловатты и обратный расчет с практическими примерами

Подбор номинала автоматического выключателя по сечению провода

Определив номинал автомата, исходя из мощности «подвешенной» нагрузки, необходимо убедиться в том, что электропроводка выдержит соответствующий ток. В качестве ориентира можно воспользоваться нижеприведённой таблицей, составленной для медного провода и однофазной цепи (таблица 3):

Сечение жилы, кв.мм	Допустимый ток, А	Макс. мощность нагрузки, кВт	Ток автомата, А	Возможные потребители
1,5	19	4,2	16	Освещение, сигнализация
2,5	27	6,0	25	Розеточная группа, тёплый пол
4	38	8,4	32	Кондиционер, водогрейка
6	46	10,1	40	Электроплита, духовка

Как видим, все три показателя (мощность, сила тока и сечение провода) взаимосвязаны, поэтому номинал автомата можно, в принципе, выбирать по любому из них. В то же время необходимо убедиться, что все параметры стыкуются между собой, и при необходимости сделать соответствующую корректировку.

При любом раскладе следует помнить следующее:

1. Установка чрезмерно мощного автомата может привести к тому, что до его срабатывания электрооборудование, не защищённое собственным предохранителем, выйдет из строя.
2. Автомат с заниженным числом ампер способен стать источником нервных стрессов, обесточивая дом или отдельные помещения при включении электрочайника, утюга или пылесоса.

Как переводить

Основная формула, отражающая зависимость показателей электрического тока друг от друга выглядит следующим образом: P = U*I, где U обозначает напряжение в вольтах, I – силу тока в амперах, а P – мощность в ваттах. Всем известное соотношение из школьной физики, которое иногда люди забывают. Собственно зная это соотношение, можно провести все дальнейшие операции самостоятельно, однако есть некоторые тонкости, о которых мы расскажем ниже.

Выражение мощности

Теоретически для получения той или иной величины необходимо лишь преобразовать формулу. К примеру, для нахождения напряжения: U=P/I. К примеру, в России бытовые электросети находятся под напряжением в 220 В. При мощности равной, допустим, 220 Вт, сила тока составит 1 А (220/220). Однако данный расчет верен только для сети с постоянным напряжением.

Выражение силы тока

Часто при выборе подходящей розетки, вилки, автоматического выключателя, счетчика и другого аналогичного оборудования, возникает необходимость найти силу тока в сети. Для этого формула преобразуется к следующему виду: I=P/U. Учитывая, что мощность зачастую указывается в киловаттах, этот показатель следует перевести в ватты, умножив на 1000.

Формула для постоянного тока

Для определения мощности при постоянном напряжении используется следующее выражение – Р=U•I, где:

• Р (Вт) – мощность электроприбора;
• U (B) – напряжение сети;
• I (A) – сила потребляемого тока.

Используя правила математики, известные из младших классов, можно выполнить преобразование для определения напряжения и силы тока. Эти формулы имеют следующий вид, позволяющий вычислить один неизвестный параметр при известных двух других:

• ток – I=Р/U;
• мощность – Р=U•I;
• напряжение – U=Р/I.

В этом виде они применяются, прежде всего, в сетях постоянного тока. В домашних условиях такое напряжение используется в автопроводке, а так же при подключении светодиодных лент и модулей.

Для однофазной и трёхфазной сетей нужна более сложная формула. В ней необходимо учитывать дополнительные параметры.

В чем состоит отличие ампер и киловатт

Фундаментальное отличие между единицами измерения параметров электрической сети, которые вынесены в заголовок этого раздела, состоит в том, что они представляют собой численную меру различных физических величин.

В данном случае:

• амперы (сокращение А) показывают силу тока;
• ватты и киловатты (сокращение Вт и кВт, соответственно) характеризуют активную (фактически полезную) мощность.

На практике используется также расширенное описание мощности с измерением ее в вольт-амперах и, соответственно киловольт-амперы, которые кратко обозначаются как ВА и кВА.

Они, в отличие от Вт и кВт, которыми описывается активная мощность, указывают на полную мощность.

В цепях постоянного тока полная и активная мощности совпадают. Аналогично, в сети переменного тока при небольшой мощности нагрузки на инженерном уровне строгости можно не учитывать различие между Вт (кВт) и ВА (кВА), т.е. работать только с двумя первыми единицами.

Для таких цепей действует следующее простое соотношение:

W = U*I, (1)

где W – (активная) мощность, задаваемая в Вт, U –напряжение, указываемое в вольтах, I – сила тока, измеряемая в амперах.

При увеличении мощности нагрузки до уровня тысяча ватт и выше для постоянного тока соотношение (1) не меняется, а для переменного тока его целесообразно записать как:

W = U*I*cosφ, (2)

где cosφ – так называемый коэффициент мощности ли просто “косинус фи”, показывающий эффективность преобразования электрического тока в активную мощность.

По физическому смыслу φ представляет собой угол между векторами переменного тока и напряжения или угол фазового сдвига между напряжением и током.

Хорошим критерием необходимость учета данной особенности являются те случаи, когда в паспортных данных и/или на корпусных табличках-шильдиках электроприборов, преимущественно мощных, потреблением более 1 кВт, вместо кВт указывают ВА или кВА.

Обычно для бытовых электрических устройств с мощными электродвигателями (стиральные и посудомоечные машины, насосы и аналогичные им) можно положить cosφ = 0,85.

Это означает, что 85% потребляемой энергии является полезной, а 15% образует так называемую реактивную мощность, которая непрерывно переходит из сети в нагрузку и обратно до тех пор, пока в процессе этих переходов она не рассеется в виде тепла.

При этом сама сеть должна быть рассчитана именно на полную мощность, а не на полезную. Для указания этого факта ее указывают не в ваттах, а в вольт-амперах.

Как единица измерения ватт (воль-ампер) иногда оказывается слишком маленьким, что приводит к сложным для визуального восприятия числам с большим количеством знаков. С учетом этой особенности в ряде случаев мощность указывают в киловаттах и киловольт-амперах.

Для этих единиц справедливо:

1000 Вт = 1 кВт и 1000 ВА = 1кВА. (3).

Возможен ли перевод ватт в амперы

Вот мы и подошли к понятию «мощность». Обычно мы применяем эпитет «мощный» для того, что сильнее, крупнее, тяжелее. Мощный утюг. Мощный автомобиль. Мощная электростанция.

Получается, мощность есть характеристика двойная. Она, с одной стороны, определяет необходимое количество тока, чтобы «разогнать махину». А с другой стороны, это что-то такое, что и делает махину махиной — некоторое внутреннее свойство. Ток у нас бежит в нее снаружи, а мощность заключена в ней самой.

Каждому прибору присуща своя собственная мощность.

Вот утюг мы выключим, ток течь перестанет, а мощность его так и останется при нем.

Потому что если снова подключить к нему ТО ЖЕ САМОЕ напряжение, то и ток в него потечет тот же самый. А включим прибор более мощный, и ток побежит в него другой, уже посильнее.

А если подключить его к напряжению поменьше? То и ток станет течь меньшей силы.

И вот она — простейшая формула для определения мощности:

Формула

Мощность есть произведение силы тока на значение питающего его напряжения.

Напряжение измеряется в вольтах, ток — в амперах, мощность — в ваттах.

Все единицы названы в честь ученых, занимавшихся изучением электричества, иногда даже с риском для жизни, чтобы нам теперь было так легко и просто определять мощность приборов — сколько в них ватт и сколько побежит ампер, если его подключить к сети.

И легко это, потому что напряжение в нашей сети всегда одно и то же — 220 вольт. И тогда вырисовывается простое соотношение: мощность пропорциональна току. Это значит, что перевод ампер в ватты прост: стоит только умножить ампераж (скажем, 12 ампер), который поступает в прибор при его работе, на напряжение в 220 В — и сразу получим мощность прибора, то есть 2640 ватт.

А ток в 1 ампер, протекающий через односветную люстру с четырьмя лампочками, сразу даст нам суммарную мощность люстры в 220 ватт, каждая лампочка тогда будет = 55 ватт (220/4).

Но это не значит, что ток определил мощность. Наоборот, суммарная мощность прибора в 220 ватт ВЗЯЛА из сети ток ровно в 1 ампер. Если подключить еще одну точно такую же лампочку в эту же сеть, то суммарная мощность станет 275 ватт. А ток будет зависеть от того, как мы лампочку подключим.

Если параллельно с люстрой (в другую розетку), то на новую лампочку в 55 ватт будет падать напряжение в 220 вольт, и ток вычислим по той же формуле следующим образом:

55 = 220 * I        

I = 55 / 220 =0,25 А.

А вместе и в люстру, и в эту лампочку тока потечет из сети 1,25 А = 1 А (люстра) + 0,25 А (лампочка)

Что сразу можно увидеть по слегка возросшей скорости вращения колесика счетчика.

Что такое напряжение — Вольт [В]

Напряжение указывает на потенциальную способность электричества совершать полезную работу (измеряется в Вольтах или В). Чем оно выше, тем меньше тока потребуется при той же мощности, что благотворно сказывается на толщине и массе меди в подводящих проводах. Ведь нагреваются они проходящим током, а это непроизводительные потери, поэтому линии магистральной передачи электроэнергии работают под очень высоком напряжением.

В автомобилях из соображений безопасности, а также по традиции, используется напряжение 12 Вольт. В тяжёлых грузовиках, где потребление большое, напряжение поднято до 24 Вольт, а электромобили, с их мощными тяговыми двигателями, питаются от своих батарей с напряжением 400 Вольт и выше. Опасно, но иного выхода нет.

Что такое Вольт-амперы и как их перевести в Ватты?

Еще одной единицей измерения мощности принятой в СИ является Вольт-ампер (ВА). Он равен произведению таких действующих значений, как ток и напряжение.

Дополнительно стоит отметить, что как правило, ВА применяются исключительно для того, чтобы оценить мощность в соединениях переменного тока. То есть в тех случаях, когда у Ватт и Вольт-ампер разное значение.

В настоящее время существует множество различных онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро и легко перевести ВА в Вт

Процедура эта настолько проста, что мы не будем останавливать на ней свое внимание

Но, специально для тех людей, у которых нет под рукой онлайн-калькулятора для перевода Вольт-ампер в Ватты, мы рассмотрим процесс перевода этих величин более подробно:

1. Энергия производится или расходуется с определенной мощностью. А Ватт является одной из единиц измерения мощности.

2. Для измерения величины силы электрического тока используют А, который равен 1 Кулону.
3. Электродвижущая сила или напряжение измеряется в Вольтах.
4. Для того чтобы запомнить как эти величины соотносятся друг с другом нужно выучить следующую формулу: Амперы = Ватты/Вольты

С помощью этой формулы мы можем узнать силу тока. Конечно, только в том случае, если нам уже известны напряжение и мощность.

То есть получается, что для пересчета Ватт в Амперы мы должны выяснить напряжение в системе. К примеру, в США напряжение в электросети составляет 120В, а в России – 220В.

При этом стоит отметить, что аккумуляторы или батареи, используемые в автомобилях, обычно имеют напряжение равное 12 В. А напряжение в небольших батарейках, используемых для различных портативных устройств, как правило, не превышает 1,5 В.

Таким образом, можно сказать, что зная напряжение и мощность, мы можем с легкостью узнать также и силу тока. Для этого нам нужно лишь правильно воспользоваться вышеприведенной формулой.

Давайте рассмотрим то, как это «работает» на конкретном примере: если напряжение равно 220В и мощность составляет 220Вт, то ток будет равен 220/220 или 1 А.

Формула для однофазной сети

В электрике есть такое понятие как активная и реактивная нагрузка. Реактивная нагрузка характеризуется потреблением реактивной мощности и выражается коэффициентом cos(φ) (косинус «фи»). С учетом коэффициента cos(φ) формула, по которой можно перевести Амперы в Ватты будет выглядеть:

В квартирных розетках напряжение не постоянное, а переменное. В таких сетях кроме активной есть реактивная мощность. Она появляется при наличии индуктивной или ёмкостной нагрузки. Сумма этих мощностей называется полной. Параметр, определяющий составляющую активной нагрузки, называется cosφ (косинус фи).

Справка! Электроприборами, потребляющими индуктивную мощность, являются электродвигатели и трансформаторы. Емкостная нагрузка встречается только в электронных схемах и компенсаторах реактивной мощности.

Для того чтобы узнать, сколько ватт в ампере, расчёт необходимо производить по следующим формулам – P=U*I*cosφ, а ток, соответственно, I=Р/(U*cosφ). В быту косинус фи обычно не учитывается.

Для «бытовых нагрузок» cos(φ) равен единице – cos(φ) = 1.

Он также не используется при расчётах устройств, потребляющих только активную мощность – электрический обогрев, электропечь с ТЭНами, водонагреватель, электрочайник, электроплиты, лампы накаливания и другие аналогичные устройства.

Чтобы понять как перевести Амперы в Ватты используя формулу, можно рассмотреть пример:

• 11,36 Ампер = 2500Вт/220В
• 6,81 Ампер = 1500Вт/220В
• 4.54 Ампер = 1000Вт/220В
• 2.27 Ампер = 500Вт/220В
• 1.81 Ампер = 400Вт/220В
• 1 Ампер = 220Вт/220В
• 0,45 Ампер = 100Вт/220В
• 0,27 Ампер = 60Вт/220В

Если взять для примера автомобильный аккумулятор напряжением 12 Вольт, нагрузка в 1 Ампер будет соответствовать мощности 12 Ватт. Для бытовой сети напряжением 220 Вольт ток 12 Ампер соответствует 2640 Ватт или 2.64 кВт.

Ватты в киловатты

Считается, что 1 ватт соответствует мощности, необходимой для совершения работы (1 Джоуль) за 1 секунду.

Связь между мощностью (Р), напряжением (U) и силой тока (I) представляют в виде формулы:

Р = U ∙ I.

Зная напряжение в сети и мощность приёмника, по этой формуле определяют силу тока, выбирают сечение провода и номинал защитного оборудования линии питания.

В настоящее время, чтобы вычислить, сколько ватт в ампере или кВ перевести в В, не обязательно производить вычисления самому. Достаточно в поисковике набрать онлайн калькулятор, например, с вопросом о переводе ватт в амперы, и будет выдан адрес нужного сайта.

Для удобства вычислений и обозначений ученые ввели производные Вт:

1. Дольные, меньше Вт, используют в медицинском оборудовании (например, милливатт, микроватт, нановатт);
2. Кратные, больше Вт, применяют в бытовых электроприборах (киловатт), в области энергетики (например, мегаватт, гигаватт).

Перевод этих величин из одной в другую возможен с помощью онлайн конвертера.

Мощность электрических приборов выражается в ваттах и кВт. Для удобства расчетов возникает необходимость приведения величин к одной системе исчисления. К примеру, ватт нужно преобразовать в кВт. Сколько ватт в киловатте? «Кило» означает, что число кратно тысяче. Выходит, что в одном кВт одна тысяча Вт. Чтобы посчитать, сколько в ватте будет киловатт, нужно данное количество Вт разделить на 1000.

Пример, как перевести правильно Вт в кВт:

• 1600 W = 1,6 kW;
• 40 W = 0,04 kW;
• 0,7 W = 0,0007 kW.

Чтобы выяснить, сколько будет киловатт в Вт, выполняют обратное действие – значение в кВт умножают на 1000:

• 2,4 kW = 2400 W;
• 0,6 kW = 600 W;
• 11,8 kW = 11800 W.

Таблицы соотношений ампер, вольт, ватт, ом

Для упрощения основные параметры электрической цепи объясняют на примере функционирования обычного трубопровода. Перемещение жидкости обеспечивает разница давлений. Сужение (расширение) транспортной магистрали соответствующим образом изменяет сопротивление потоку. При необходимости с помощью перечисленных параметров или экспериментально можно установить производительность магистрали в литрах за единицу времени.

По аналогии с приведенным описанием, разница потенциалов (напряжение) обеспечивает движение электрических зарядов (тока). При уменьшении сечения проводника возрастает электрическое сопротивление. Зная основные параметры, несложно вычислить мощность потребления подключенной нагрузки.

Таблица для расчета комфортной зоны «электронных» сигарет

Указанные данные мощности соответствуют определенным значениям сопротивления и напряжения. Подобные таблицы составляют для пересчета Вт в ампер, иных величин. Этот пример наглядно демонстрирует главные недостатки табличной формы:

• сложность обработки больших массивов данных;
• дискретность предоставления информации;
• ограниченную точность.

Графическое представление базовых формул для расчета электрических параметров

С помощью вычислений перевести вольты в амперы можно быстро и точно.

К сведению. В качестве альтернативного варианта применяют конвертер электрических величин, который предоставляют в бесплатное пользование на справочных и специализированных сайтах в интернете.

Физические единицы, характеризующие бытовую электросеть

Большинству читателей эти величины хорошо известны еще со школьной скамьи – они обязательно входят в базовый курс физики. Тем не менее, невостребованная длительное время информация  имеет свойство прятаться в глубинах сознания, поэтому – «освежим» ее.

Для того чтобы по замкнутой цепи пошел электрический ток, необходимо наличие напряжения. А напряжение – это разность потенциалов на противоположенных концах цепи — чаще всего рассматривается от источника питания. Сам же потенциал – это величина накопленного в данной точке электрического заряда, по сути – ее энергетическая способность. И потенциал, и его разность исчисляются в вольтах (В).

Замер напряжения в бытовой сети переменного тока

Напряжение может быть постоянным (что хорошо знают, например, автомобилисты), или переменным, в котором полюса меняются местами с определенной частотой. Это дает множество преференций в вопросах передачи электроэнергии на большие расстояния и ее использования по назначению. Поэтому-то нам в повседневной жизни чаще приходится иметь дело именно с переменным – 220 вольт (В) при частоте 50 герц (Гц).

Если напряжение (разность потенциалов) достаточно велико для того, чтобы «протолкнуть» носители зарядов (электроны, ионы) по замкнутой цепи через нагрузку, в этой цепи появляется электрический ток. Он характеризуется особой величиной – силой тока, показывающей, сколько заряда прошло через конкретную точку в единицу времени, то есть в секунду. Для силы тока «выделена» особая единица измерения – ампер (А).

Измерить силу тока амперметром бывает значительно сложнее – прибор должен включаться последовательно с тестируемым участком (элементом) схемы, то есть приходится организовывать искусственный разрыв цепи.

Ток пропускается через нагрузку не просто так – от него ждут выполнения определенной работы, чаще всего связанной с преобразованием электрической энергии в другую — кинетическую, тепловую, звуковую и т.п. Количественное выражение выполняемой работы за единицу времени как раз и является мощностью. У нее своя единица измерения – ватт (Вт).

Вот эту мощность мы как раз и научимся оценивать, исходя из силы тока в цепи. И, естественно, наоборот.

Раз речь пошла о базовых формулах, то самое время их напомнить.

Итак, согласно закону Ома

I = U / R

где:

I — сила тока (А);

U — напряжение (В);

R — сопротивление (Ом).

Мощность же в цепи переменного или постоянного тока можно описать следующей базовой формулой:

P = U × I

Сразу скажем, что оговорка про «базовую формулу» была сделана вовсе не зря. В цепи переменного тока при использовании некоторых типов нагрузки данное соотношение может претерпеть некоторые трансформации – об этом будет рассказано в свое время.

Итак, определив или имея изначально значение одного из параметров, несложно чисто математически вычислить показатель другого параметра. При этом напряжение в сети выступает некоторой «константой»: она или уже известна, или сразу замеряется вольтметром — благо, сделать это, в отличие от силы тока, труда не составит.

Если остаются вопросы по основным физическим величинам в электрике – рекомендуем посмотреть довольно доходчивый видеосюжет на эту тему:

Подбор номинала автоматического выключателя по току и мощности нагрузки

Для выбора подходящего автомата удобно рассчитать силу тока на один киловатт мощности нагрузки и составить соответствующую таблицу. Применив формулу (2) и коэффициент мощности 0.95 для напряжения 220 В, получим:

1000 Вт / (220 В х 0,95) = 4,78 А

Учитывая, что напряжение в наших электросетях нередко не дотягивает до положенных 220 В, вполне корректно принять значение 5 А на 1 кВт мощности. Тогда таблица зависимости силы тока от нагрузки будет выглядеть в таблице 1, следующим образом:

Мощность, кВт	2	4	6	8	10	12	14	16
Сила тока, А	10	20	30	40	50	60	70	80

Данная таблица даёт приблизительную оценку силы переменного тока, протекающего по однофазной электрической сети при включении бытовых электроприборов. При этом следует помнить, что имеется в виду пиковая потребляемая мощность, а не средняя. Эту информацию можно найти в документации, прилагаемой к электротехническому изделию. На практике удобней пользоваться таблицей предельных нагрузок, учитывающей тот факт, что автоматы выпускаются с определённым номиналом по силе тока (таблица 2):

Схема подключения	Номиналы автоматов по току
	10 А	16 А	20 А	25 А	32 А	40 А	50 А	63 А
Однофазная, 220 В	2,2 кВт	3,5 кВт	4,4 кВт	5,5 кВт	7,0 кВт	8,8 кВт	11 кВт	14 кВт
Трёхфазная, 380 В	6,6 кВт	10,6	13,2	16,5	21,0	26,4	33,1	41,6

Например, если нужно узнать, на сколько ампер нужен автомат под мощность 15 кВт при трёхфазном токе, то ищем в таблице ближайшее большее значение – оно составляет 16,5 кВт, что соответствует автомату на 25 ампер.

В реальности существуют ограничения по выделяемой мощности. В частности, в современных городских многоквартирных домах с электроплитой выделенная мощность составляет от 10 до 12 киловатт, а на входе ставится автомат на 50 А. Эту мощность разумно разбить на группы с учётом того, что самые энергоёмкие приборы концентрируются на кухне и в ванной комнате. На каждую группу ставится свой автомат, что позволяет исключить полное обесточивание квартиры в случае возникновения перегрузки на одной из линий.

В частности, под электроплиту (или варочную панель) целесообразно сделать отдельный ввод и установить автомат на 32 или 40 ампер (в зависимости от мощности плиты и духовки), а также силовую розетку с соответствующим номинальным током. Других потребителей подключать к этой группе не стоит. Отдельная линия должна быть и у стиральной машины, и у кондиционера – для них будет достаточно автомата на 25 А.

На вопрос о том, сколько розеток можно подключить на один автомат, можно ответить одной фразой: сколько угодно. Сами по себе розетки не потребляют электроэнергию, то есть не создают нагрузку на сеть. Нужно лишь позаботиться о том, чтобы суммарная мощность одновременно включаемых электроприборов соответствовала сечению провода и мощности автомата, о чём будет сказано ниже.

Для частного дома или коттеджа вводной автомат подбирается в зависимости от выделенной мощности. Далеко не всем хозяевам удаётся получить желаемое количество киловатт, особенно в регионах с ограниченными возможностями электросетей. Но в любом случае, как и для городских квартир, сохраняется принцип разделения потребителей на отдельные группы.

Вводной автомат для частного дома

Почему возникает необходимость перехода от ампер к киловаттам и обратно

Свести описание электрической сети только к одной единице не получается. Необходимость использования двух разных единиц измерения параметров возникает из-за того, что в подавляющем большинстве случаев конкретная проводка обслуживает несколько потребителей, каждый из которых вносит свой вклад в силу протекающего тока.

В результате

• сечение проводов удобно рассчитывать по максимальной силе протекающего через них тока;
• аналогичным образом подбираются автоматические выключатели, которые защищают приемники и провода от перегрузки и короткого замыкания;
• основной же характеристикой любого подключаемого к розетке электрического устройства как токоприемника или нагрузки традиционно является его мощность.

Популярность указания мощности потребления, как одного из главных параметров электроприбора, определяется также тем, что оплата электроэнергии осуществляется по электросчетчику, который отградуирован в кВт*час.

Соответственно при известной стоимости одного кВт*час оплата электроэнергии определяется простым перемножение трех чисел: мощности, продолжительности работы и стоимости одного кВт*час.

С учетом особенности определения расходов на электроэнергию становится понятным преимущество применения для мощных устройств не полезной мощности, измеряемой в кВт, а полной мощности, которая определяется в кВА.

Оно выгодно тем, что дает возможность выполнять расчеты по единой методике без отдельного учета фактического фазового сдвига тока и напряжения.

Принцип идентичности расчетов при знании полной мощности распространяется также на расчет тока.

Сам пересчет из одной единицы в другую выполняется по представленным выше соотношениям (1) и (2) и из-за их простоты не составляет больших проблем.

В данном случае свою роль играет то, что напряжение U можно считать константой, которая меняется только от количества фаз проводки.

Далее приведем основные правила выполнения таких расчетов применительно к наиболее часто встречающихся на практике случаям.