Электроника:Постоянный ток/Закон Ома/Расчёт электрической мощности: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) |
Myagkij (обсуждение | вклад) (→Итого) |
||
Строка 55: | Строка 55: | ||
==Итого == | ==Итого == | ||
* [[Мощность]] измеряется в [[ | * [[Мощность]] измеряется в [[Ватт]]ах, которые обозначаются символом «В» («W») | ||
* [[Закон Джоуля]]: P = I<sup>2</sup>R ; P = IE ; P = E<sup>2</sup>/R | * [[Закон Джоуля]]: P = I<sup>2</sup>R ; P = IE ; P = E<sup>2</sup>/R | ||
Версия от 19:02, 7 января 2022
Расчёт электрической мощности[1]
Формула расчёта мощности
В предыдущей главе мы рассказывали о формуле расчёта мощности в электрических цепях: умножая напряжение (в вольтах) на силу тока (в амперах) мы получаем мощность (в ваттах). Давайте применим её к примеру ниже:
Как рассчитать силу тока с помощью закона Ома
В примере выше напряжение батареи составляет 18 Вольт, а сопротивление лампы – 3 Ома. Используя закон Ома для определения силы тока, мы получаем:
Теперь, когда сила тока известна, давайте возьмём это значение и умножим его на напряжение, чтобы узнать мощность.:
Это значит, что лампа рассеивает (высвобождает) мощность в 108 Ватт – скорее всего, одновременно в виде света и тепла.
Увеличиваем напряжение батареи
Давайте возьмём ту же цепь, увеличим напряжение батареи и посмотрим, что получится. Интуиция подсказывает нам, что сила тока увеличится вместе с увеличением напряжения, а сопротивление лампы останется прежним. Соответственно, увеличится и мощность:
Теперь напряжение батареи – 36 Вольт вместо 18 Вольт. Сопротивление лампы электротоку – по-прежнему 3 Ома. Значит, сила тока теперь:
Здесь логично предположить, что, имея формулу I = E/R, где значение E удвоено, а R осталось прежним, мы получаем удвоенную силу тока. И действительно, у нас получилось 12 вместо 6 Ампер. А что насчёт мощности?
Как увеличение напряжения влияет на мощность?
Обратите внимание, что мощность, как мы и ожидали, увеличилась, но не в такой пропорции, чем сила тока. Почему? Потому что мощность – это результат напряжения, умноженного на силу тока, а поскольку обе эти величины во втором примере увеличились вдвое, то и мощность увеличилась по принципу 2 х 2, т.е. в 4 раза. Проверьте сами – поделите 432 Ватта на 108 Ватт, и получится как раз 4. Снова воспользовавшись алгебраическими манипуляциями, давайте возьмём исходную формулу и модифицируем её для ситуаций, когда нам неизвестны напряжение или сила тока. Вот формула на случай, если нам известны только напряжение (E) и сопротивление (R):
А это на случай, если нам известны только сила тока (I) и сопротивление (R):
Закон Джоуля и закон Ома
Небольшая историческая справка: первым математическое взаимоотношение между мощностью, силой тока и сопротивлением обнаружил не Георг Симон Ом, а Джеймс Прескотт Джоуль. Он опубликовал своё открытие в 1841 году в виде последней формулы выше (P = I2R), и ее теперь называют законом Джоуля. Но эти формулы расчёта мощности так часто используются вместе с формулами закона Ома о взаимоотношении напряжения, силы тока и сопротивления (E=IR ; I=E/R ; и R=E/I), что их тоже часто приписывают Ому.
Итого
- Мощность измеряется в Ваттах, которые обозначаются символом «В» («W»)
- Закон Джоуля: P = I2R ; P = IE ; P = E2/R
См.также
Внешние ссылки
- Электроника
- Перевод от Сubewriter
- Проверка:myagkij
- Оформление:myagkij
- Редактирование:myagkij
- Страницы, где используется шаблон "Навигационная таблица/Телепорт"
- Страницы с телепортом
- Теория
- Теория по электронике
- Постоянный ток
- Закон Ома
- Расчёт электрической мощности
- Формула расчёта мощности
- Как рассчитать силу тока с помощью закона Ома
- Увеличиваем напряжение батареи
- Как увеличение напряжения влияет на мощность
- Закон Джоуля и закон Ома
- Закон Джоуля