Prąd i Moc – Układ Jednofazowy

Bezpłatny kalkulator elektryczny · zgodny z normami · bez rejestracji

🔆

Prądy i Moc – Układ Jednofazowy

Oblicza prąd, moc czynną P, bierną Q, pozorną S oraz dobiera bezpiecznik i przewód dla obwodu 230V

Oblicza prąd, moce P/Q/S i dobiera bezpiecznik dla dowolnego odbiornika jednofazowego 230V. Działa w trzech trybach: z mocy, z prądu lub z rezystancji.
Moc → Prąd
Prąd → Moc
Rezystancja → Moc
Watty [W] — lub kW × 1000
Ampery [A]
Omy [Ω]
1.0 — rezystancja / grzejnik  |  0.85 — silnik / świetlówka


Zastosowane wzory
Prąd: I = P / (U × cosφ)
Moc pozorna: S = U × I
Moc bierna: Q = S × sinφ
Rezystancja: R = U² / P (dla cosφ=1)
Impedancja: Z = U / I

Dobór MCB wg PN-HD 60364-4-43:
I_n (MCB) ≥ 1.05 × I_b
Przewód dobrany do prądu MCB
🔆 Wyniki układu jednofazowego
🔆
Wprowadź dane i kliknij OBLICZ

🔗 Powiązane kalkulatory

🔌 Dobór Przewodów 🔒 Dobór Zabezpieczeń ⚡ Układ Trójfazowy
〰️

Układ Jednofazowy — prawa Ohma, Kirchhoffa i moc

Obwód jednofazowy prądu przemiennego — podstawy

Instalacja jednofazowa zasilana jest napięciem 230 V AC / 50 Hz między fazą L a przewodem neutralnym N (PE w układach TN). Stanowi ona podstawę zasilania wszystkich gniazdek i obwodów oświetleniowych w budynkach mieszkalnych, biurowych i usługowych. Zrozumienie zasad działania obwodów jednofazowych jest fundamentem wiedzy każdego elektryka.

Kalkulator obwodu jednofazowego ElektroKalkulatory.pl rozwiązuje obwody RLC (rezystancja R, indukcyjność L, pojemność C) w dziedzinie częstotliwości — oblicza impedancję Z, prąd I, moc czynną P, bierną Q, pozorną S i przesunięcie fazowe φ dla dowolnego układu szeregowego lub równoległego.

Prawa Kirchhoffa w obwodach AC

I prawo Kirchhoffa (KCL) mówi, że suma prądów wpływających do węzła równa się sumie prądów wypływających. II prawo Kirchhoffa (KVL) — suma spadków napięć w oczku zamkniętym równa się sumie SEM. W obwodach AC prawa te stosuje się do fazorów (liczb zespolonych), nie do wartości chwilowych — co umożliwia rachunki symboliczne.

Moc w obwodzie jednofazowym

Moc czynna: P = U·I·cosφ = I²·R [W] — oddawana do rezystora (ciepło, praca mechaniczna). Moc bierna: Q = U·I·sinφ [var] — magazynowana i zwracana przez cewkę (Q>0) lub kondensator (Q<0). Moc pozorna: S = U·I = √(P²+Q²) [VA] — obciąża przewody i zabezpieczenia, wymiary aparatury (bezpieczniki, kable) dobiera się według S.

Trójkąt mocy — geometryczna reprezentacja tych trzech wielkości — jest najczęściej używanym narzędziem graficznym elektryków przy obliczeniach obciążeń sieci. Kalkulator oblicza wszystkie składowe i rysuje diagram wskazowy, ułatwiając intuicyjne zrozumienie zależności.

FAQ — Często zadawane pytania

Odpowiedzi na najczęstsze pytania dotyczące układów jednofazowych instalacji elektrycznych.

▶ Co to jest układ sieci TN-C-S i jak działa w instalacji jednofazowej?

Układ TN-C-S to najczęstszy układ sieci w polskich budynkach mieszkalnych. W części TN-C (od transformatora do złącza) przewody N i PE są połączone w jeden przewód PEN. W części TN-S (od złącza do odbiorników) N i PE są rozdzielone. W instalacji jednofazowej budynku (od złącza do rozdzielnicy) prowadzi się 3 przewody: L (faza), N (neutralny), PE (ochronny). Punkt podziału PEN → N+PE musi być wykonany w złączu lub rozdzielnicy głównej. Prawidłowy podział zapewnia skuteczność ochrony przed porażeniem przez samoczynne wyłączenie.

▶ Jak zmierzyć impedancję pętli zwarcia w układzie jednofazowym?

Impedancję pętli zwarcia L-PE mierzy się miernikiem pętli zwarcia (testerem instalacji) podłączonym do gniazda lub końcówek obwodu. Przyrząd wstrzykuje prąd testowy i mierzy impedancję pętli Zs. Wynik porównuje się z wartością dopuszczalną: Zs_max = U₀ / Ia, gdzie U₀ = 230 V, Ia – prąd zadziałania wyłącznika w czasie 0,4 s. Dla MCB 16 A charakterystyki B: Ia = 5×16 = 80 A, Zs_max = 230/80 = 2,875 Ω. Pomiary są obowiązkowe przy odbiorze instalacji zgodnie z normą PN-HD 60364-6.

▶ Jaki jest dopuszczalny spadek napięcia w instalacji jednofazowej?

Norma PN-HD 60364-5-52 i zalecenia CENELEC dopuszczają maksymalny spadek napięcia: 3% dla obwodów oświetleniowych i 5% dla obwodów siłowych, licząc od złącza do ostatniego gniazda lub odbiornika. Dla instalacji jednofazowej przy napięciu 230 V maksymalny spadek napięcia wynosi: 3% × 230 V = 6,9 V (oświetlenie) lub 5% × 230 V = 11,5 V (gniazda). Spadek napięcia oblicza się: ΔU = 2 × I × L × R_jedostkowe, gdzie czynnik 2 uwzględnia przewód fazowy i neutralny. Przy długich obwodach (piwnica, garaż, ogród) konieczne może być zwiększenie przekroju przewodów.

▶ Kiedy stosuje się układ sieci IT w instalacjach jednofazowych?

Układ IT (izolowany punkt neutralny) stosuje się w miejscach gdzie ciągłość zasilania jest krytyczna i pierwsze zwarcie nie może powodować wyłączenia: sale operacyjne w szpitalach, laboratoria medyczne, górnictwo. W układzie IT pierwsze zwarcie L-PE przepływa przez impedancję izolacji całego układu – prąd jest mały i nie wyłącza zasilania. Instalacja musi być wyposażona w urządzenie monitorowania izolacji (IMD – Insulation Monitoring Device), które alarmuje przy pierwszym zwarciu, dając czas na zlokalizowanie i usunięcie usterki przed wystąpieniem drugiego zwarcia. Norma PN-HD 60364-4-41 reguluje ochronę w układzie IT.

▶ Jak obliczyć moc w układzie jednofazowym?

W układzie jednofazowym: moc czynna P = U × I × cosφ [W], moc bierna Q = U × I × sinφ [var], moc pozorna S = U × I [VA]. Przy napięciu 230 V i prądzie 16 A: S = 230 × 16 = 3 680 VA, przy cosφ = 0,9: P = 3 680 × 0,9 = 3 312 W. Energia zużyta w czasie t: E = P × t [Wh]. Prąd z mocy odbiornika: I = P / (U × cosφ). Przy obliczeniach spadków napięcia dla obwodów z odbiornikami indukcyjnymi (silniki) należy uwzględnić cosφ – skutkuje to wyższym prądem i większym spadkiem napięcia niż przy obciążeniu rezystancyjnym.

▶ Jakie pomiary wykonuje się przy odbiorze instalacji jednofazowej?

Przy odbiorze instalacji elektrycznej zgodnie z normą PN-HD 60364-6 wykonuje się: oględziny (sprawdzenie poprawności montażu, oznakowania, przekrojów), pomiar rezystancji izolacji (min. 1 MΩ między L a N/PE przy napięciu próbnym 500 V DC), pomiar impedancji pętli zwarcia L-PE dla każdego obwodu, sprawdzenie działania RCD (prąd zadziałania, czas zadziałania), sprawdzenie biegunowości i ciągłości obwodu PE. Wyniki wpisuje się do protokołu odbioru, który jest dokumentem odbioru instalacji przez inwestora i wymaganiem straży pożarnej w budynkach użyteczności publicznej.