Мощность закон ома: Закон ома | Онлайн калькулятор

Закон Ома для цепи переменного тока. Мощность

В 2.3 были выведены соотношения, связывающие амплитуды переменных токов и напряжений на резисторе, конденсаторе и катушке индуктивности:

Эти соотношения во виду напоминают закон Ома для участка цепи постоянного тока, но только теперь в них входят не значения постоянных токов и напряжений на участке цепи, а амплитудные значения переменных токов и напряжений.

Соотношения (*) выражают закон Ома для участка цепи переменного тока, содержащего один из элементов R, L и C.

Физические величины R,  и ωL называются активным сопротивлением резистора, емкостным сопротивлением конденсатора и индуктивным сопротивлением катушки.

При протекании переменного тока по участку цепи электромагнитное поле совершает работу, и в цепи выделяется джоулево тепло. Мгновенная мощность в цепи переменного тока равна произведению мгновенных значений тока и напряжения: p = J · u. Практический интерес представляет среднее за период переменного тока значение мощности

Здесь I₀ и U₀ – амплитудные значения тока и напряжения на данном участке цепи, φ – фазовый сдвиг между током и напряжением. Черта означает знак усреднения. Если участок цепи содержит только резистор с сопротивлением R, то фазовый сдвиг φ = 0:

Для того, чтобы это выражение по виду совпадало с формулой для мощности постоянного тока, вводятся понятия действующих или эффективных значений силы тока и напряжения:

Средняя мощность переменного тока на участке цепи, содержащем резистор, равна

Если участок цепи содержит только конденсатор емкости C, то фазовый сдвиг между током и напряжением  . Поэтому

Аналогично можно показать, что PL = 0.

Таким образом, мощность в цепи переменного тока выделяется только на активном сопротивлении. Средняя мощность переменного тока на конденсаторе и катушке индуктивности равна нулю.

Рассмотрим теперь электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора, конденсатора и катушки. Цепь подключена к источнику переменного тока частоты ω. На всех последовательно соединенных участках цепи протекает один и тот же ток. Между напряжением внешнего источника e (t) и током J (t) возникает фазовый сдвиг на некоторый угол φ. Поэтому можно записать

J (t) = I0 cos ωt;   e (t) = 0 cos (ωt + φ).

Такая запись мгновенных значений тока и напряжения соответствует построениям на векторной диаграмме (рис. 2.3.2). Средняя мощность, развиваемая источником переменного тока, равна

Как видно из векторной диаграммы, UR = ₀ · cos φ, поэтому

 . Следовательно, вся мощность, развиваемая источником, выделяется в виде джоулева тепла на резисторе, что подтверждает сделанный ранее вывод.

В 2.3 было выведено соотношение между амплитудами тока I₀ и напряжения ₀ для последовательной RLC-цепи:

 

Величину

называют полным сопротивлением цепи переменного тока. Формулу, выражающую связь между амплитудными значениями тока и напряжения в цепи, можно записать в виде

ZI0 = 0.

(**)

Это соотношение называют законом Ома для цепи переменного тока. Формулы (*), приведенные в начале этого параграфа, выражают частные случаи закона Ома (**).

Понятие полного сопротивления играет важную роль при расчетах цепей переменного тока. Для определения полного сопротивления цепи во многих случаях удобно использовать наглядный метод векторных диаграмм. Рассмотрим в качестве примера параллельный RLC-контур, подключенный к внешнему источнику переменного тока (рис. 2.4.1).

Рисунок 2.4.1. Параллельный RLC-контур

При построении векторной диаграммы следует учесть, что при параллельном соединении напряжение на всех элементах R, C и L одно и то же и равно напряжению внешнего источника. Токи, текущие в разных ветвях цепи, отличаются не только по значениям амплитуд, но и по фазовым сдвигам относительно приложенного напряжения. Поэтому полное сопротивление цепи нельзя вычислить по законам параллельного соединения цепей постоянного тока. Векторная диаграмма для параллельного RLC-контура изображена на рис. 2.4.2.

Рисунок 2. 4.2. Векторная диаграмма для параллельного RLC-контура

Из диаграммы следует:

Поэтому полное сопротивление параллельного RLC-контура выражается соотношением

При параллельном резонансе (ω² = 1 / LC) полное сопротивление цепи принимает максимальное значение, равное активному сопротивлению резистора:

Z = Zmax = R.

Фазовый сдвиг φ между током и напряжением при параллельном резонансе равен нулю.

Опубликовано в разделах: Электромагнитные колебания и волны

Закон Ома — калькулятор, формулы, расчет

Закон Ома — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника (или электрического напряжения) с силой тока, протекающего в проводнике, и сопротивлением проводника. Установлен Георгом Омом в 1826 году (опубликован в 1827 году) и назван в его честь.

В данном обзоре приведены программы и калькуляторы закона Ома. Также дополнительно приведены основные формулы и методики расчетов.

Закон Ома — калькулятор онлайн

Онлайн калькулятор закона Ома позволяет быстро просчитать основные переменные для участка цепи. Для этого вам необходимо ввести любые два известных значения и нажать «рассчитать».

U Напряжение (В):
P Мощность (Вт):
R Сопротивление (Ом):
I Сила тока (А):

Закон Ома для постоянного тока — расчет, формулы

Закон Ома для постоянного тока определяет зависимость между током (I), напряжением (U) и сопротивлением (R) в участке электрической цепи.

Закон Ома для полной цепи:

I = ε / (R + r), где:

• ε — ЭДС источника напряжения, В;
• I — сила тока в цепи, А;
• R — сопротивление всех внешних элементов цепи, Ом;
• r — внутреннее сопротивление источника напряжения, Ом.

Из закона Ома для полной цепи вытекают следующие следствия:

• При r < R сила тока в цепи обратно пропорциональна ее сопротивлению, а сам источник в ряде случаев может быть назван источником напряжения.
• При r > R сила тока не зависит от свойств внешней цепи (величины нагрузки), и источник может быть назван источником тока.

Часто выражение I = U / R тоже называют законом Ома. При этом формулировка следующая — сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи, где:

• I — сила тока, измеряемая в Амперах (A).
• U — напряжение, измеряемое в Вольтах (V).
• R — сопротивление, измеряемое в Омах (Ом, Ω).

Помимо закона Ома, важнейшим является понятие электрической мощности. Мощность постоянного тока (P) равна произведению силы тока (I) на напряжение (U):

P = I × U, где:

• P — электрическая мощность, измеряемая в Ваттах (W).
• I — сила тока, измеряемая в Амперах (A).
• U — напряжение, измеряемое в Вольтах (V).

Комбинируя две формулы можно получить зависимость между силой тока, напряжением, сопротивлением и мощностью, и создадим таблицу:

Множительные приставки в системе СИ примирительные к закону Ома:

• Сила тока, Амперы (A): 1 килоампер (1 kА) = 1000 А; 1 миллиампер (1 mA) = 0,001 A; 1 микроампер (1 µA) = 0,000001 A.
• Напряжение, Вольты (V): 1 киловольт (1kV) = 1000 V; 1 милливольт (1 mV) = 0,001 V; 1 микровольт (1 µV) = 0,000001 V.
• Сопротивление, Омы (Ом): 1 мегаом (1 MОм) = 1000000 Ом; 1 килоом (1 kОм) = 1000 Ом.
• Мощность, Ватты (W): 1 мегаватт (1 MW) = 1000000 W; 1 киловатт (1 kW) = 1000 W; 1 милливатт (1 mW) = 0,001 W.

Закон Ома для цепи переменного тока

В цепи переменного тока сопротивление кроме активной, может иметь как емкостную, так и индуктивную составляющие. Рассмотрим цепь переменного тока, состоящую из резистора сопротивлением R, конденсатора емкостью C и катушки индуктивностью L, соединенных последовательно.

Мгновенные значения силы тока на всех элементах этой цепи одинаковы, а мгновенное значение напряжения между концами цепи равно алгебраической сумме мгновенных значений напряжений на резисторе (UR), конденсаторе (UC) и катушке индуктивности (UL).

Для того чтобы определить амплитудные (или действующие) значения напряжения и силы тока, а также сдвиг фаз между ними удобно использовать метод векторных диаграмм. Здесь действующие значения всех напряжений и токов рассматриваются как векторы, вращающиеся с угловой скоростью ω, равной циклической частоте переменного тока, а их мгновенные значения определяются проекциями этих векторов на горизонтальную ось. Так как сила тока в цепи одинакова, то построение векторной диаграммы начинается с вектора I¯0, модуль которого равен амплитудному значению силы тока в цепи. Направление этого вектора может быть любым. Зададим угол α = ωt к горизонтали.

Колебания напряжения на активном сопротивлении совпадают по фазе с колебаниями силы тока, поэтому вектор U¯0R, модуль которого равен U0R = I0 × R, совпадает по направлению с вектором I¯0. Сдвиг фаз между колебаниями силы тока и колебаниями напряжения на индуктивном сопротивлении составляет π / 2, причем ток отстает по фазе от напряжения. Поэтому вектор U¯0L, модуль которого равен U0L = I0 × ωL, нужно повернуть относительно вектора I¯0 на угол π / 2 против часовой стрелки. Вектор U¯0C, модуль которого равен I0 / ωC, отстает по фазе от вектора I¯0 на π / 2, поэтому его нужно повернуть на этот угол по часовой стрелке.

Для того чтобы найти напряжение на зажимах цепи, необходимо сложить три вектора: U¯0 = U¯0R + U¯0L + U¯0C.

В первую очередь сложим векторы U¯0R и U¯0C. Модуль этой суммы U’0 = [U¯0R + U¯0C]. Пусть ωL > 1 / ωC, тогда: U’0 = I0 × (ωL — 1 / ωC).

Теперь сложим векторы U¯0R и U’¯0. Модуль вектора U¯0 определяется по теореме Пифагора: U0² = U0R² + (U0L — U0C)² = I0² × R² + I0² × (ωL — 1 / ωC)². Соответственно амплитудное (действующее) значение силы тока в цепи переменного тока равно отношению амплитудного (действующего) значения напряжения на концах этой цепи к его полному сопротивлению (

закон Ома для цепи переменного тока):

I0 = U0 / √(R² + (ωL — 1 / ωC)²) = U0 / Z, где:

• Z — полное сопротивление (импеданс) цепи.
• R — его активное сопротивление.
• ωL — 1 / ωC — реактивное сопротивление цепи переменного тока.
• ω = 2 × π × γ — циклическая, угловая частота. γ — частота переменного тока.

Импеданс при параллельном подключении Z = 1 / √(1 / R² + 1 / (1 / ωL — ωC)²).

Сдвиг фаз между силой тока и напряжением равен углу φ между векторами U¯0 и I¯0. В соответствии с графиком выше ток отстает от напряжения на угол φ, причем tgφ = (ωL — 1 / ωC) / R.

Для того чтобы определить мгновенные значения напряжений на активном, емкостном и индуктивном сопротивлениях, необходимо спроектировать векторы U¯0R, U¯0L, U¯0C на прямую АВ.

Тогда:

• UR = I0 × R × sin × (ωt + φ).
• UL = I0 × ωL × sin × (ωt + φ + π / 2).
• UC = (I0 / ωС) × sin × (ωt + φ — π / 2).

Если 1 / ωС > ωL, то:

• U’0 = I0 × (1 / ωС — ωL).
• tgφ = (1 / ωC — ωL) / R, причем ток опережает напряжение по фазе на угол φ.

Таблица удельных сопротивлений проводников

Электрическое сопротивление (ρ) 1 метра провода, сечением 1 мм², при температуре 20 С°:

Материал проводника	Удельное сопротивление ρ, Ом
Серебро	0.015
Медь	0.0175
Золото	0.023
Латунь	0,025. 0,108
Хром	0,027
Алюминий	0.028
Натрий	0.047
Иридий	0.0474
Вольфрам	0. 05
Цинк	0.054
Молибден	0.059
Никель	0.087
Бронза	0,095. 0,1
Железо	0.1
Сталь	0,103. 0,137
Олово	0.12
Свинец	0.22
Никелин (сплав меди, никеля и цинка)	0.42
Манганин (сплав меди, никеля и марганца)	0,43. 0,51
Константан (сплав меди, никеля и алюминия)	0,44-0,52
Копель (медно-никелевый сплав с 43% никеля и 0,5% марганца)	0.5
Титан	0.6
Ртуть	0.94
Хромель (хром 8,7 — 10 %; никель 89 — 91 %; кремний, медь, марганец, кобальт — примеси)	1.01
Нихром (сплав никеля, хрома, железа и марганца)	1,05. 1,4
Фехраль	1,15. 1,35
Висмут	1. 2
Хромаль (Сплав 4,5 — 6% алюминия, 17 — 30% хрома, железа)	1,3. 1,5

Сопротивление проводника определяется по формуле r = (ρ × l) / S, где:

• r — сопротивление проводника, Ом.
• ρ — удельное сопротивление проводника, Ом.
• l — длина проводника, м.
• S — сечение проводника, мм².

Закон Ома — скачать программу

Расчеты с использованием закона Ома также можно проводить в офлайн режиме. Для этого необходимо воспользоваться бесплатной программой «КИП и А». В пункте Электрика находится калькулятор, производящий расчеты по закону Ома для цепей постоянного и переменного тока:

Закон Ома, скачать программу бесплатно

Закон Ома и электрическая мощность

Для анализа цепей постоянного тока обычно мы используем различные методы, такие как закон Ома, сетевые теоремы и другие инструменты упрощения схемы. Анализ цепи постоянного тока выполняется в основном для определения неизвестных величин, таких как напряжение, ток, сопротивление и мощность, которые связаны с одним или несколькими элементами электронной схемы. В качестве основного закона упрощения схем закон Ома определяет линейную зависимость между напряжением, током и сопротивлением. Расскажите подробнее об этом законе Ома.

Схема

Закон Ома

Это основной, главный и важный закон, который исследует взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи. В нем говорится, что при постоянной температуре ток, протекающий по цепи, прямо пропорционален напряжению или разности потенциалов в этой цепи.

В алгебраической форме V∝ I

V = IR

Где

I — ток, протекающий по цепи, измеряется в амперах

В — напряжение, приложенное к цепи, измеряется в вольтах.

И R — константа пропорциональности, называемая сопротивлением, которое измеряется в омах.

Это сопротивление также указывается в килоомах, мегаомах и т. д.

Следовательно, закон Ома гласит, что ток в цепи прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению в этой цепи. Закон Ома можно применить как к отдельным частям, так и ко всей цепи.

Математически, Ток, I = V/R

Напряжение, В = IR

Сопротивление, R = V/I

Вернуться к началу

Треугольник закона Ома

Ниже показано соотношение между различными величинами в законе Ома , называется треугольником закона Ом. Это простой метод описания, а также простой для запоминания соотношения между напряжением, током и сопротивлением.

На рисунке выше показан треугольник закона Ома, где отдельные параметры, такие как напряжение, ток и сопротивление, и их формулы представлены из основного уравнения закона Ома. На приведенном выше рисунке один параметр вычисляется из оставшихся двух параметров. Таким образом, можно сделать вывод, что при высоком сопротивлении ток будет низким, а ток будет высоким, когда сопротивление низкое при любом приложенном напряжении.

Вернуться к началу

Электроэнергия

Электроэнергия показывает скорость, с которой энергия передается по цепи. Электрическая мощность измеряется в ваттах. Эта мощность потребляется, когда напряжение вызывает протекание тока в цепи.

Таким образом, электрическая мощность является произведением напряжения и силы тока.

Математически, P = VI

По закону Ома, V = IR и I = V/R

Подстановка в уравнение мощности

P = I ² R

 P = V ² / R

Следовательно, электрическая мощность, P = VI или I ² R или V ² / R

Это три основные формулы для определения электрической мощности в цепи. Таким образом, мощность может быть рассчитана, когда известна любая из двух величин.

Вернуться к началу

Треугольник мощности

Подобно треугольнику закона сопротивления, на рисунке ниже показан треугольник мощности, показывающий соотношение между мощностью, напряжением и током. Уравнения отдельных параметров легко запоминаются по этому рисунку. Округлите и скройте параметр, который необходимо измерить, а положение оставшихся двух параметров дает уравнение для поиска скрытого или округленного параметра, как показано на рисунке ниже.

 

Вернуться к началу

Круговая диаграмма закона Ома

В дополнение к двум вышеупомянутым концепциям существует еще один метод определения параметров цепи с использованием закона Ома, который представляет собой круговую диаграмму закона Ома. Используя круговую диаграмму закона Ома, можно легко запомнить все уравнения для нахождения напряжения, тока, сопротивления и мощности, которые необходимы для упрощения электрических цепей, которые могут быть простыми или сложными.

На приведенном выше рисунке показана круговая диаграмма, показывающая взаимосвязь между мощностью, напряжением, током и сопротивлением. Эта диаграмма разделена на четыре блока для мощности, напряжения, сопротивления и тока. Каждый блок состоит из трех формул с двумя известными значениями для каждой формулы. Из диаграммы для нахождения каждого параметра в цепи мы можем использовать любую из трех доступных формул.

Вернуться к началу

Графическое представление закона Ома

Для лучшего понимания этой концепции ниже приведена экспериментальная установка, в которой регулируемый источник напряжения с шестью ячейками (по 2 В каждая) подключен к нагрузочному резистору через переключатель напряжения. выключатель. Измерительные приборы, такие как вольтметр и амперметр, также подключены к цепи для измерения напряжения и тока в цепи.

Регулируемый источник напряжения с нагрузочным резистором

Сначала подключите резистор 10 Ом и установите переключатель в положение «1». Тогда амперметр показывает 0,2 А, а вольтметр показывает 2 В, потому что I = V/R, т. е. I = 2/10 = 0,2 А. Затем измените положение селекторного переключателя на вторую ячейку, чтобы подать 4 В на нагрузку и запишите показания амперметра. По мере того, как селектор будет постепенно изменяться от первого положения к последнему, мы получим текущие значения, такие как 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1, 1,2 для значений напряжения 2, 4, 6, 8, 10 и 12 соответственно.

Аналогичным образом поместите резистор 20 Ом вместо резистора 10 Ом и выполните ту же процедуру, что и выше. Мы получим значения тока 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6 для значений напряжения 2, 4, 6, 8, 10 и 12В соответственно. Постройте график этих значений, как показано ниже.

Графическое представление закона Ома

На приведенном выше графике при заданном напряжении ток меньше, чем больше сопротивление. Рассмотрим случай приложенного напряжения 12 В, когда значение тока составляет 1,2 А при сопротивлении 10 Ом и 0,6 Ом при сопротивлении 20 Ом. Точно так же при одном и том же токе напряжение тем больше, чем больше сопротивление. Из приведенных выше результатов следует, что отношение напряжения к току постоянно, когда сопротивление постоянно. Следовательно, зависимость между напряжением и током является линейной, и наклон этой линейной кривой становится тем круче, чем больше сопротивление.

Вернуться к началу

Пример закона Ома

Рассмотрим приведенную ниже схему, в которой батарея на 6 В подключена к нагрузке 6 Ом. Амперметр и вольтметры подключены к цепи для измерения тока и напряжения практически. Но используя закон Ома, мы можем найти ток и мощность следующим образом.

Из закона Ома

В = IR

I = V/R

I = 6/6

I = 1 ампер

Мощность, P = VI 900 03

Р = 6×1

P = 6 Вт

Но практически амперметр не показывает точное значение из-за внутреннего сопротивления батареи. Включив внутреннее сопротивление батареи (предположим, что батарея имеет внутреннее сопротивление 1 Ом), текущее значение рассчитывается следующим образом.

Общее сопротивление цепи 6 +1 = 7 Ом.

Ток, I = V/R

I = 6/7

I = 0,85 А

Вернуться к началу

Цепь фар автомобиля

На приведенном ниже рисунке показана цепь фар автомобиля, за исключением цепи управления. Применяя закон Ома, мы можем узнать ток, протекающий через каждый источник света. Как правило, каждый фонарь подключается параллельно к аккумулятору, что позволяет другим фонарям светиться, даже если кто-то поврежден. К этим параллельным лампам подводится батарея 12 В, где лампы имеют сопротивление 2,4 каждая (считается в данном случае).

Общее сопротивление цепи равно R = R1x R2/(R1 + R2), так как они соединены параллельно.

R = 5,76/ 4,8 = 1,2

Тогда ток, протекающий по цепи, равен I = V/R

I = 12/ 1,2

I = 10 А.

Ток, протекающий через отдельную лампу, составляет I1 = I2 = 5 А (из-за одинаковых сопротивлений)

Вернуться к началу

Закон Ома для цепей переменного тока

В целом, закон Ома также может быть применен к цепям переменного тока. Если нагрузка индуктивная или емкостная, то также учитывается реактивное сопротивление нагрузки. Следовательно, с некоторыми изменениями закона Ома, учитывающими влияние реактивного сопротивления, его можно применять к цепям переменного тока. Из-за индуктивности и емкости переменного тока между напряжением и током будет значительный фазовый угол. А также сопротивление переменному току называется импедансом и обозначается как Z.

Таким образом, закон Ома для цепей переменного тока записывается как

E = IZ

I = E/Z

Z = E/I

2 Z — импеданс.

Все параметры в приведенном выше уравнении представлены в комплексной форме, которая включает фазовый угол. Подобно круговой диаграмме цепи постоянного тока, круговая диаграмма закона Ома для цепи переменного тока приведена ниже.

 

Вернуться к началу

Пример закона Ома (цепи переменного тока)

Рассмотрим приведенную ниже схему, в которой нагрузка переменного тока (сочетание резистивной и индуктивной) подключена к источнику переменного тока 10 В, 60 Гц. Нагрузка имеет сопротивление 5 Ом и индуктивность 10 мГн.

Тогда значение импеданса нагрузки Z = R + jX _L

Z = 5 + j (2∏×f × L)

Z = 5+ j (2×3,14× 60×10 × 10-3)

Z = 5 + j3,76 Ом или 6,26 Ом при фазовом угле -37,016

Ток, протекающий по цепи, равен

I = V/Z

= 10/ (5+ j3,76)

= 1,597 А при фазовом угле -37,016

Наверх с ?

Задавать вопрос

спросил 3 года, 1 месяц назад

Изменено 3 года, 1 месяц назад

Просмотрено 867 раз

\$\начало группы\$

Постараюсь максимально точно изложить свои вопросы.

Я новичок в области электроники, и, поскольку у меня есть опыт в области физической химии и основ исчисления, книга «Практическая электроника для изобретателей», 4-е изд. очень хорошо подходил для моих нужд. Не слишком глубоко в математике, но и не поверхностно. И это книга, для которой я использую.

Что касается Generalized Power Law (сокращенно GPL), то это \begin{equation}P = IV \qquad(\text{W/A})\end{equation} Говорят, что

дает общий результат, который не зависит от типа материала. и о характере движения заряда […] Обобщенный степенной закон можно использовать для определения потерь мощности любой цепи, учитывая только приложенное к нему напряжение и потребляемый ток, оба из которых могут легко измерить с помощью вольтметра и амперметра. Однако это не говорит вам конкретно, как эта сила используется

Чего я не понимаю, так это именно , что он имеет в виду под потерей мощности. Речь идет о производстве тепла или другой формы энергии, не предназначенной для этого устройства? Так что, если это правда, эта мощность рассчитывается как , это не полезная мощность, производимая этим устройством, а разница между входом и выходом?

1. Таким образом, эта GPL может применяться только к и только к для этой цели расчета потерь мощности (также известных как производство тепла), верно?

92R\$ убыток.

3. Значит, GPL и OPL — одно и то же?… Я целыми днями пытаюсь понять эти уравнения и их значения, но не могу. Может глупые вопросы но я никак не могу понять кто есть кто и что есть что.

• ток
• сопротивление
• закон Ома
• теория

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Чего я не понимаю, так это того, что он имеет в виду под потерей мощности. 2}{R}=1\,\text{W}\$

Резистор \$100\,\Omega\$ может быть лампочкой, нагревательным элементом и т.д. Не имеет значения, общая потребляемая мощность этой цепи будет \$1\,\text{Вт}\$ , какой процент от этого составляет полезная работа, мы не знаем.

Если ваш резистор является нагревательным элементом, большая часть энергии будет преобразована в тепло, и это будет считаться полезной работой (которую мы ожидаем от этого).

Если вашим резистором является лампочка, она все равно будет выделять много тепла, а это то, чего мы не хотим от лампочки, поэтому теперь процент полезной работы будет намного ниже.

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

В любой момент, если цепь получает ток I от источника напряжения с ЭДС В , то это означает, что источник напряжения отдает в цепь P = VI джоулей в секунду в секунду.

Как цепь использует эту энергию, зависит от цепи:
— Если в цепи есть лампа накаливания, энергия используется для производства света + тепло .
— Если в цепи есть двигатель, энергия используется для выполнения механическая работа + теплота .
— Если в схеме есть динамик, энергия используется для вибрации диафрагмы динамика + тепло .

Обратите внимание, что мощность может быть положительной, отрицательной или 0:
Если VI положительная, то источник напряжения фактически подает питание на цепь. Однако, если VI отрицательный, то цепь подает питание на источник напряжения (цепь зарядки аккумулятора).

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Ваше понимание в основном правильное. Мощность всегда равна V X I, пока значения V и I происходят в один и тот же момент времени. Если вы хотите определить среднюю мощность переменного тока, это немного сложнее. Мощность в устройстве V X I. Трудно определить, какая часть мощности полезна. Как вы сказали, вам нужно измерить выход.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

• Если коротко ответить на ваши вопросы:
  1) Нет. Неверно.
  2) Несколько правильно.
  3) GPL и OPL говорят о разных вещах, но используют одни и те же единицы измерения мощности.
  • Я думаю, вы взяли не ту книгу, чтобы начать изучать электронику. Авторы используют слишком много ненужного жаргона и ситуаций, делая простое описание и понимание основных принципов сложными для понимания новичками. Это все равно, что упоминать умножение, степени и логарифмы в том же абзаце, который объясняет сложение чисел для первоклассников, не давая им даже возможности усвоить самые простые основы концепции чисел и сложения. Это просто вызывает больше путаницы, чем ясности для тех, кто только начинает в этой области.
    Короче, возьмите книгу с названием вроде «Основы электроники» или «Основы электричества», что-нибудь в этом роде. Сначала вам нужно четко понимать основные понятия, такие как напряжение, ток и мощность, и только после этого вы можете перейти к потерям мощности и КПД. Шаг за шагом, иначе вы почти ничему не научитесь и еще меньше поймете.
  • ВО-ПЕРВЫХ, вам нужно начать с постоянного тока (постоянный ток, например, от батареи), и я буду говорить здесь с точки зрения постоянного тока, чтобы все было просто и понятно. Не выходите за пределы округа Колумбия, пока не поймете это.
  • ВТОРОЕ, вам нужно понимать, что мощность в цепи/устройстве (будь то двигатель, нагреватель, лампочка и т. д.) рассчитывается путем умножения напряжения, приложенного к этой цепи/устройству, на ток, протекающий через эту цепь/устройство. .
    Это основная формула мощности: P=VxI.
    Эта формула используется для определения того, сколько энергии потребляет/использует схема/устройство от источника питания, и касается только электроэнергии, а не других форм энергии, поэтому просто сосредоточьтесь на чем-то одном. Не нужно изнурять себя всеми другими формами энергии, не ухватившись за ту, которую изучаешь.
    
  • ТРЕТЬЕ, изучите и поймите треугольник PVI (мощность, напряжение, ток) и сосредоточьтесь только на этих трех единицах при изучении.
    Проделайте то же самое с треугольником ВИР (напряжение, ток, сопротивление). В обоих случаях нужно полностью понять взаимосвязь между тремя модулями, прежде чем пытаться расширить их многочисленные возможные применения. Ваша голова будет болеть меньше, и вы начнете получать картину.
    
  • ЧЕТВЕРТОЕ, вы пытаетесь изучить и понять ПРАКТИЧЕСКУЮ электронику, в то время как вы не понимаете даже основных понятий. Нет ничего постыдного в том, чтобы быть в чем-то новичком и сразу не понять даже малой части этого. Мы все были там. Ключ «детскими шажками». Тот факт, что мы взрослые, не означает автоматически, что мы можем быстрее учиться и понимать то, о чем раньше ничего не знали.
    Хотя предыдущие знания и опыт нашей жизни могут помочь нам научиться и понять некоторые вещи быстрее и легче, иногда наши предвзятые представления и уверенность в себе могут быть помехой.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Я думаю, что автор просто замутил воду. Мгновенная мощность, подаваемая на нагрузку, представляет собой просто произведение мгновенного напряжения на мгновенный ток.

P(t) = I(t) * V(t)

где P — мощность, I — ток, а V — напряжение. V измеряется на нагрузке, а I измеряется на нагрузке (последовательно с ней).

Если мощность представляет собой повторяющийся цикл (например, если напряжение представляет собой синусоидальную волну), то среднюю мощность можно рассчитать за один полный цикл, используя теорему о среднем значении из математики. Если мощность очень неравномерна во времени, то вы можете просто выбрать длительный период времени и вычислить среднее значение за этот более длительный период времени.

Нагрузка всегда будет преобразовывать часть энергии в тепло. Но если вы возьмете двигатель, может быть, 80 или 90% мощности будет преобразовано в кинетическую энергию. Для светодиода, возможно, 20% мощности будет преобразовано в свет. Если вы рассматриваете зарядное устройство для аккумуляторов, возможно, 95% энергии будет преобразовано в накопленную в аккумуляторе энергию.

Таким образом, мощность, подаваемая на нагрузку, не совпадает с потерей мощности.

Другое место, о котором я должен сказать, это синусоидальная мощность и коэффициент мощности. Если вы будете следовать моему тексту выше и вычислять среднюю мощность из мгновенной мощности, то вам не нужно беспокоиться о коэффициенте мощности. Но если вы используете среднеквадратичное значение тока и среднеквадратичное напряжение в синусоидальной системе переменного тока, вам необходимо знать или оценить коэффициент мощности, чтобы рассчитать мощность. В этом случае у вас есть:

Pav = Irms * Vrms * cos(theta)

Где Pav — средняя мощность, Irms — действующее значение тока, Vrms — действующее значение напряжения, а theta — угловое расстояние между осциллограммами напряжения и тока. Другими словами, тета — это фазовый угол между током и напряжением. Этот термин cos(theta) также известен как «коэффициент мощности». Как и прежде, напряжение измеряется на нагрузке, а ток измеряется последовательно с нагрузкой.