science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe het volume in een draad te berekenen

Hoewel je het in verschillende vormen kunt buigen en draaien, is een draad in feite een cilinder. Het heeft een cirkelvormige doorsnede met een specifieke straal en heeft een bepaalde lengte. Dat is alles wat u nodig hebt om het volume te berekenen, met behulp van de standaarduitdrukking V = πr 2L, waarbij "r" de draadradius is en "L" de lengte ervan is. Aangezien diameter (d) vaker wordt vermeld in de draadspecificaties dan in straal, kunt u deze gelijkheid in termen van deze hoeveelheid herschrijven. Als je bedacht dat de straal de helft van de diameter is, wordt de uitdrukking V = (πd 2 L) /4.

Houdeenheden consistent

De diameter van een draad is ordes van grootte kleiner dan zijn lengte in de meeste gevallen. U zult waarschijnlijk de diameter in inches of centimeters willen meten terwijl u de lengte meet in feet of meters. Vergeet niet om uw eenheden om te rekenen voordat u het volume gaat berekenen, anders zal de berekening zinloos zijn. Het is meestal beter om de lengte om te rekenen naar de eenheden die u hebt gebruikt om de diameter te meten in plaats van andersom. Dit levert een groot aantal op voor de lengte, maar het is gemakkelijker om mee te werken dan het extreem kleine aantal dat u voor de diameter krijgt als u het omzet in meters of feet.

Voorbeeldberekeningen voor

1. Wat is het volume van een 2-foot lengte van 12-gauge elektrische draad?

Kijkend naar de diameter van 12-gauge draad in een tafel, vind je het 0,081 inch. U hebt nu voldoende informatie om het draadvolume te berekenen. Converteer eerst de lengte naar inches: 2 feet = 24 inches. Gebruik nu de juiste vergelijking: V = (πd 2L) /4:

Volume = (π • (0.081 in) 2 • 24 inch) /4 = 0.124 cubic inches.

1. Een elektricien heeft 5 kubieke centimeter ruimte over in een schakelkast. Kan hij een 1-voetlengte van 4-gauge draad in de doos passen?

De diameter van 4-gauge draad is 5,19 millimeter. Dat is 0,519 centimeter. Vereenvoudig de berekening met behulp van de draadradius, die de helft van de diameter is. De straal is 0,2595 centimeter. De lengte van de draad is 1 voet = 12 inch = (12 x 2,54) = 30,48 centimeter. Het volume van de draad wordt gegeven door V = πr 2 L = π • (.2595) 2 • 30.48

Volume = 6,45 kubieke centimeter.

De elektricien heeft te weinig ruimte in de doos om de draad te installeren. Hij moet ofwel kleiner draad gebruiken, als codes dit toestaan, of een grotere doos.