Что такое мощность тока в физике: Мощность электрического тока — Технарь

Мощность электрического тока • 8 класс • Физика

Содержание

Работа электрического тока в цепи определяется по формулам: $A = Uq$ и $A = UIt$. Но часто, кроме самой работы, нам важна скорость ее выполнения. В механике у нас была такая величина — мощность. 

Что называют мощностью? Как рассчитать мощность? 

Мощность — это физическая величина, равная отношению работы ко времени, за которое она была совершена. Она определяется по формуле: $N = \frac{A}{t}$.

На данном уроке мы рассмотрим мощность как величину, характеризующую работу именно электрического тока.

Мощность тока и ее связь с напряжением и силой тока

В электричестве мощность обозначается буквой $P$, а не $N$. При этом смысл этой величины остается тем же. Эта величина численно равна работе, которая совершается в единицу времени:
$P = \frac{A}{t}$, где $P$ — мощность электрического тока.

Как рассчитать мощность электрического тока через напряжение и силу тока?

Вы уже знаете, что работа электрического тока определяется по формуле: $A = UIt$. Подставим это выражение в определение мощности:
$P = \frac{A}{t} = \frac{UIt}{t} = UI$.

Мощность электрического тока — это величина, численно равная произведению напряжения на силу тока:
$P = UI$.

{"questions":[{"content":"Если нам известна сила тока в цепи прибора и его мощность, то напряжение мы можем рассчитать по формуле:[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["$U = \\frac{P}{I}$","$U = \\frac{N}{I}$","$U = \\frac{I}{P}$","$U = PIt$"],"explanations":["Это следует из определения мощности электрического тока: $P = UI$.","В электричестве мощность тока обозначается буквой $P$, а не $N$.","",""],"answer":[0]}}}]}

Единицы измерения мощности тока

Что принимают за единицу мощности?

Единицей мощности является $1 \space ватт$ ($Вт$).

Из формулы $P = \frac{A}{t}$ мы получим, что $1 \space Вт = 1 \frac{Дж}{с}$.

Как выражается единица мощности через единицы напряжения и силы тока?

Из формулы $P = UI$ следует:

$1 \space ватт = 1 \space вольт \cdot 1 \space ампер$,
$1 \space Вт = 1 \space В \cdot А$.

{"questions":[{"content":"Выберите правильную единицу измерения для следующего выражения:<br />$3 \\space А \\cdot В = 3 \\space$ [[fill_choice-8]].","widgets":{"fill_choice-8":{"type":"fill_choice","options":["$Вт$","$Дж$","$Н$"],"answer":0}}}]}

Кратные единицы мощности

На практике часто используют кратные единицы мощности для удобства. К ним относятся гектоватт ($гВт$), киловатт ($кВт$) и мегаватт ($МВт$).

$1 \space гВт = 100 \space Вт$,
$1 \space кВт = 1000 \space Вт$,
$1 \space МВт = 1 \space 000 \space 000 \space Вт$.

{"questions":[{"content":"Переведите мощность, выраженную в ваттах в гектоватты:<br />$750 \\space Вт =$[[input-11]] $гВт$.","widgets":{"input-11":{"type":"input","inline":1,"answer":["7.5","7,5"]}},"step":1,"hints":["$1 \\space гВт = 100 \\space Вт$,<br />$1 \\space Вт = 0.01 \\space гВт$.","$750 \\space Вт = 7.5 \\space гВт$. "]}]}

Измерение мощности электрического тока

Мощность электрического тока напрямую зависит от напряжения и силы тока в цепи. Соответственно, для того, чтобы определить мощность тока, нам понадобится два прибора: амперметр и вольтметр. Умножив показания этих приборов друг на друга, мы получим численное значение мощности.

Также для измерения мощности напрямую существуют специальные приборы — ваттметры (рисунок 1). Они непосредственно измеряют мощность электрического тока в цепи.

Рисунок 1. Лабораторный ваттметр

{"questions":[{"content":"Мощность электрического тока можно измерить с помощью[[choice-19]]","widgets":{"choice-19":{"type":"choice","options":["ваттметра","вольтметра","гальванометра","барометра"],"explanations":["","Этот прибор служит для измерения электрического напряжения.","Этот прибор предназначен для определения наличия электрического тока в цепи.","Этот прибор используется для определения атмосферного давления."],"answer":[0]}}}]}

Мощность, потребляемая некоторыми приборами

В таблице 1 представлены значения мощности для некоторых приборов. Для бытовых приборов она всегда указывается в паспорте каждого устройства.

Устройство	Потребляемая мощность $P$, $Вт$
Лампа карманного фонаря	1
Лампа накаливания	40-200
Холодильник	160
Кондиционер	800
Утюг	1200-2200
Стиральная машина	2200
Пылесос	1500-3000
Лампа звезды башни Кремля	5000
Электропоезд	6 500 000

Таблица 1. Значения мощности тока для некоторых приборов и устройств

{"questions":[{"content":"Какую работу совершает ток в кондиционере за $100 \\space с$?[[choice-26]]","widgets":{"choice-26":{"type":"choice","options":["$80 \\space кДж$","$8000 \\space Дж$","$8 \\space Дж$","$8 \\space гДж$"],"answer":[0]}},"step":1,"calc":1,"hints":["Мощность электрического тока по определению:<br />$P = \\frac{A}{t}$.","Тогда работа тока будет рассчитываться по формуле:<br />$A = Pt$.","$A = 800 \\space Вт \\cdot 100 \\space с = 80 \\space 000 \\space Дж = 80 \\space кДж$."]}]}

Упражнения

Упражнение №1

В цепь с напряжением в $127 \space В$ включена электрическая лампа, сила тока в которой равна $0.6 \space А$. Найдите мощность тока в лампе.

Дано:
$U = 127 \space В$
$I = 0.6 \space А$

$P — ?$

Посмотреть решение и ответ

Скрыть

Решение:

Мощность электрического тока в лампе рассчитывается по формуле: $P = UI$.

$P = 127 \space В \cdot 0.6 \space А = 76.2 \space Вт$.

Ответ: $P = 76.2 \space Вт$.

Упражнение №2

Электроплитка рассчитана на напряжение $220 \space В$ и силу тока $3 \space А$. Определите мощность тока в плитке.

Дано:
$U = 220 \space В$
$I = 3 \space А$

$P — ?$

Посмотреть решение и ответ

Скрыть

Решение:

Мощность электрического тока в плитке рассчитаем по формуле: $P = UI$.

$P = 220 \space В \cdot 3 \space А = 660 \space Вт$. 

Ответ: $P = 660 \space Вт$.

Упражнение №3

Пользуясь таблицей 1, вычислите, какую работу совершает за $1 \space ч$ электрический ток в лампе карманного фонаря, осветительной лампе мощностью $200 \space Вт$, в лампе звезды башни Кремля.

Дано:
$t = 1 \space ч$
$P_1 = 1 \space Вт$
$P_2 = 200 \space Вт$
$P_3 = 5000 \space Вт$

СИ:
$t = 3600 \space с$

$A_1 — ?$
$A_2 — ?$
$A_3 — ?$

Посмотреть решение и ответ

Скрыть

Решение:

Мощность тока по определению равна работе, которую ток совершает за единицу времени: $P = \frac{A}{t}$.

Выразим отсюда работу и рассчитаем ее для каждой лампы:
$A = Pt$.

Работа тока в лампе карманного фонаря:
$A_1 = P_1 t$,
$A_1 = 1 \space Вт \cdot 3600 \space с = 3600 \space Дж = 3.6 \space кДж$.

Работа тока в осветительной лампе:
$A_2 = P_2 t$,
$A_2 = 200 \space Вт \cdot 3600 \space с = 720 \space 000 \space Дж = 720 \space кДж$.

Работа тока в лампе звезды башни Кремля:
$A_3 = P_3 t$,
$A_3 = 5000 \space Вт \cdot 3600 \space с = 18 \space 000 \space 000 \space Дж = 18 \space МДж$.

Ответ: $A_1 = 3.6 \space кДж$, $A_2 = 720 \space кДж$, $A_3 = 18 \space МДж$.

Упражнение №4

Рассмотрите один-два электроприбора, используемые в квартире. Найдите по паспорту приборов их мощность. Определите работу тока в них за $10 \space мин$.

Если вы не можете найти паспорт прибора, внимательно рассмотрите его. Часто производители указывают мощность на самом устройстве. Мы возьмем пылесос мощностью $2000 \space Вт$ и фен для волос мощностью $2200 \space Вт$ (рисунок 2).

Рисунок 2. Бытовые приборы с известной мощностью

Дано:
$t = 10 \space мин$
$P_1 = 2000 \space Вт$
$P_2 = 2200 \space Вт$

СИ:
$t = 600 \space с$

$A_1 — ?$
$A_2 — ?$

Посмотреть решение и ответ

Скрыть

Решение:

Мощность тока по определению равна работе, которую ток совершает за единицу времени: $P = \frac{A}{t}$.

Выразим отсюда работу и рассчитаем ее для каждого прибора:
$A = Pt$.

Работа тока в пылесосе, совершенная за $10 \space мин$ его использования:
$A_1 = P_1t$,
$A_1 = 2000 \space Вт \cdot 600 \space с = 1 \space 200 \space 000 \space Дж = 1.2 \space МДж$.

Работа тока в фене для волос, совершенная за $10 \space мин$ его использования:
$A_2 = P_2t$,
$A_2 = 2200 \space Вт \cdot 600 \space с = 1 \space 320 \space 000 \space Дж = 1.32 \space МДж$.

Ответ: $A_1 = 1.2 \space МДж$, $A_2 = 1.32 \space МДж$.

Работа и мощность тока — материалы для подготовки к ЕГЭ по Физике

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: работа электрического тока, закон Джоуля–Ленца, мощность электрического тока.

Электрический ток снабжает нас энергией. Сейчас мы будем учиться эту энергию вычислять.

Откуда вообще берётся эта энергия? Она возникает за счёт работы электрического поля по передвижению свободных зарядов в проводнике. Поэтому нахождение работы поля — наша первая задача.

Работа тока

Рассмотрим участок цепи, по которому течёт ток . Напряжение на участке обозначим , сопротивление участка равно (рис. 1).

Рис. 1. Участок цепи

За время по нашему участку проходит заряд . Заряд перемещается стационарным электрическим полем, которое совершает при этом работу:

(1)

За счёт работы (1) на рассматриваемом участке может выделяться тепловая энергия или совершаться механическая работа; могут также протекать химические реакции. Короче говоря, данная работа идёт на увеличение энергии нашего участка цепи.

Работа (1) называется работой тока. Термин крайне неудачный — ведь работу совершает не ток, а электрическое поле. Но с укоренившейся терминологией, увы, ничего не поделаешь.

Если участок цепи является однородным, т.е. не содержит источника тока, то для этого участка справедлив закон Ома: . Подставляя это в формулу (1), получим:

(2)

Теперь подставим в (1) вместо тока его выражение из закона Ома :

(3)

Подчеркнём ещё раз: формула (1) получена из самых общих соображений, она является основной и годится для любого участка цепи; формулы (2) и (3) получены из основной формулы с дополнительным привлечением закона Ома и потому годятся только для однородного участка.

Мощность тока

Как вы помните, мощностью называется отношение работы ко времени её совершения. В частности, мощность тока — это отношение работы тока ко времени, за которое эта работа совершена:

Из формул (1)–(3) немедленно получаем соответствующие формулы для мощности тока:

(4)

(5)

(6)

Закон Джоуля–Ленца

Предположим, что на рассматриваемом участке цепи не совершается механическая работа и не протекают химические реакции. Поскольку сила тока постоянна, работа поля не вызывает увеличение кинетической энергии свободных зарядов. Стало быть, работа поля целиком превращается в тепло , которое выделяется на данном участке цепи и рассеивается в окружающее пространство: .

Таким образом, для количества теплоты, выделяющегося на данном участке цепи, мы получаем формулы:

(7)

(8)

(9)

Но часто бывает так, что не вся работа тока превращается в тепло. Например, за счёт работы тока может совершать механическую работу электродвигатель или заряжаться аккумулятор. Тепло, разумеется, будет выделяться и в этих случаях, но только на сей раз получится, что (на величину механической работы, совершённой двигателем, или химической энергии, запасённой аккумулятором).

Оказывается, что в подобных случаях остаётся справедливой формула (8): . Это — экспериментально установленный закон Джоуля-Ленца.

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Работа и мощность тока» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
08.05.2023

Электрический ток и мощность — StickMan Physics

Электрический ток

Электрический   Ток представляет собой текущий или движущийся заряд . Основная формула, показанная ниже, описывает ток как количество заряда (q), протекающего через точку за время (t).

• Переменными в этом уравнении являются ток (I) , заряд (q) и время (t) .
• МКС единица тока Ампер (единица А )
• 1 Ампер (1А) тока означает один кулон заряда, проходящий в секунду

**Примечание: точки на анимации соответствуют обычному току, а не реальному потоку электронов.

Следующее ниже уравнение связывает ток с напряжением и сопротивлением. V=IR обычно называют Законом Ома . Уравнение справа внизу представляет собой закон Ома, переставленный для тока. Это позволяет вам лучше анализировать ситуацию, думая о том, что произойдет с I, если V или R вырастут.

• Напряжение напрямую связано с током . При повышении напряжения увеличивается ток.
• Сопротивление обратно пропорционально току . Когда сопротивление увеличивается, ток падает.

* Перейдите по этой ссылке на предыдущий урок, если вы хотите узнать больше о том, как анализировать уравнение.

Примеры задач

1. Сколько времени потребуется заряду 20 Кл при силе тока 2 ампера?

т = ?

q = 20C

I = 2A

9 0009

2. Какой ток будет протекать в замкнутой цепи с батареей на 9 В и общим сопротивлением 18 Ом?

Я = ?

В = 9 В

R = 18 Ом

Электроэнергия

Электроэнергия – это произведение силы тока и напряжения.   Чем выше напряжение, тем больше мощность, создаваемая током.

Следующие уравнения связывают мощность с током, напряжением, сопротивлением, временем и энергией.

Попробуйте решить следующие задачи, чтобы попрактиковаться в написании списка данных, выборе уравнения и решении задач тока и мощности.

Примеры задач

3. Какая мощность возникает при протекании тока силой 8 ампер по цепи с сопротивлением 100 Ом.0006 Ом?

Р = ?

I = 8 А

R = 100 Ом

P = I ² R

P = (8 ² )(100)= 6400 Вт

9000 4 4. Чему равна разность потенциалов в цепи? который имеет мощность 1500 Вт и сопротивление 120 Ом?

Стоимость за киловатт-час

Счета за электроэнергию в США выставляются по стоимости за киловатт-час. Посмотрите в своем счете за электроэнергию фактическую стоимость за киловатт-час. В наших примерах мы будем использовать 16,0412 цента за киловатт-час, это цена, указанная в счете на картинке.

Используйте приведенное ниже уравнение, чтобы определить стоимость эксплуатации любого устройства.

Стоимость = мощность в киловаттах x время в часах x стоимость за киловатт-час

Перед использованием вы должны убедиться, что мощность указана в киловаттах, а время в часах. Вы должны преобразовать перед использованием это мощность или время в любой другой единице.

Какая бы стоимость ни была указана в долларах или центах, она будет единицей стоимости в ответе. В счете здесь указаны центы за киловатт-час.

Расчет счета за электроэнергию

Вы можете найти калькулятор энергопотребления электроприборов на сайте energy. gov, который можно использовать для оценки стоимости в вашем штате и определения общей мощности многих бытовых приборов. Знания об энергии бытовой техники делают вас лучшим гражданином. Обладая этими знаниями, вы можете помочь окружающей среде и сэкономить деньги на ежемесячном счете.

(Ссылка на калькулятор энергии на energy.gov)

Вот несколько распространенных устройств и их мощность. Перейдите по ссылке выше, чтобы увидеть больше.

Мощность обычных электрических устройств

Вот некоторые распространенные устройства, которые можно использовать в следующих примерах. Обратите внимание, что современные устройства сильно различаются, и приведенные ниже числа находятся в пределах общего диапазона.

Общие устройства	Мощность
Кондиционер (10 000 БТЕ)	3000 Вт
Микроволновая печь	1300 Вт
Компьютер	750 Вт
Кофеварка	600 Вт
Холодильник	225 Вт
ЖК-телевизор (обычный 40 дюймов)	150 Вт
Зарядное устройство для сотового телефона (используется)	от 2 до 6 Вт
Зарядное устройство для сотового телефона (не используется)	от 0,1 до 0,5 Вт

Яркость ламп и энергопотребление

• Один из способов сэкономить деньги на счетах за электроэнергию — заменить старые лампы накаливания на альтернативные. Лампы накаливания излучают свет, нагревая нить накаливания. Это создает свет, но также и тепло, нежелательную форму энергии. Чем горячее свет, тем он менее энергоэффективен. Альтернативы, такие как светодиоды, создают свет другим, более эффективным способом. В то время как более эффективные лампочки стоят дороже, они имеют более длительный срок службы и стоят меньше при тех же люменах света. Использование светодиода для получения светового потока 1600 люмен требует всего 14 Вт мощности по сравнению со 100 Вт для лампы накаливания. Вы можете запитать семь светодиодных ламп на 1600 люмен с той же мощностью, что и одна стандартная лампа накаливания на 1600 люмен.

Примеры задач

5. Какова цена работы компьютера мощностью 750 Вт в течение 10 часов при стоимости счета за коммунальные услуги 16,0412 цента за киловатт-час?

Преобразовать

Преобразовать мощность из ватт в киловатты

750 Вт x 1 кВт/1000 Вт = 0,750 кВт

Решить

9000 4 Стоимость = мощность в киловаттах x время в часах x стоимость за киловатт-час

стоимость = 0,750 х 10 х 16,0412 = 121,3 цента

6. Рассчитайте стоимость работы кондиционера, кофеварки и холодильника в течение трех часов при стоимости 16,0412 цента за киловатт-час? (Используйте таблицу выше, чтобы определить энергопотребление каждого устройства)

Добавить устройства

кондиционер + кофеварка + холодильник

3000 Вт + 600 Вт + 225 Вт = 3825 Вт

9000 4 Преобразовать

Преобразовать мощность из ватт в киловатты

3825 Вт x 1кВт/1000Вт = 3,825 кВт

Решить

Стоимость = мощность в киловаттах x время в часах x стоимость за киловатт-час

стоимость = 3,825 x 3 x 16,0412 = 184,1 цента 2 Энергосберегающие покупки

Нажмите на картинку, чтобы увидеть больше Energy Guide . Общий энергетический справочник будет иметь следующее:

• кВтч Использование
• Годовая сметная стоимость
• Общий диапазон для аналогичного устройства

Это поможет вам совершать разумные покупки для вашего кошелька и окружающей среды.

Узнайте больше о Руководстве по энергопотреблению , перейдя по этой ссылке на веб-сайт Energystar.gov .

Напряжение, ток, мощность и энергия — электроника…

Опубликовано 01 июля 2020 г.

Если вы впервые начинаете изучать основные схемы или базовую электронику, лучше всего потратить несколько минут, чтобы понять основы электричества и некоторые фундаментальные термины. Мы создали несколько руководств, в которых рассказывается об основных физических принципах их работы, но на самом деле это не обязательно для начала работы со схемами. Конечно, если у вас есть время, мы рекомендуем вам просмотреть и эти руководства, чтобы дать вам лучшее интуитивное понимание.

Но прежде всего нам нужно понять, что такое напряжение и ток. На всех курсах по схемам, которые вы проходите, большая часть ваших усилий будет сосредоточена на определении напряжения, тока или того и другого в цепях. Иногда вас также попросят найти силу, и мы коснемся энергии, просто чтобы прояснить ее роль. Давайте разберем их на высоком уровне:

Краткое изложение терминов

• Напряжение — электрический потенциал между одним местом и другим. Сколько электричества хочет переместиться из одной точки в другую. Измеряется в вольтах.
• Ток — ток течет из одной точки в другую, буквально исходя из того, сколько электронов движется в секунду. Измеряется в амперах
• Мощность — работа, которая совершается в секунду. В схемах это обычно означает количество тепла, отдаваемое цепью. Измеряется в ваттах или джоулях в секунду.
• Энергия — общий объем выполненной работы. Для этого нет временной составляющей, которая является разницей между мощностью и энергией. Измеряется в джоулях. Они разъясняются позже в этом руководстве.

Напряжение и сила тока

На протяжении десятилетий наиболее распространенными примерами, иллюстрирующими, как работает электричество и разница между напряжением и силой тока, является использование воды в качестве примера. Это потому, что, хотя он и не идеален, он удивительно похож и довольно эффективен.

Представьте, что напряжение похоже на воду в озере на вершине холма. Он хочет течь вниз по склону, и если у него есть такая возможность, он это сделает. Это желание воды течь вниз подобно напряжению, оно не представляет движения и само по себе статично. Если вода начинает течь, то этот поток воды и есть течение. А размер канала, который ведет от вершины холма к подножию холма, является сопротивлением. Все эти три элемента напрямую связаны, и понимание того, что взаимосвязь является фундаментальной частью анализа схемы, а также темой нашего следующего урока.

Чтобы расширить эту аналогию, вы заметите, что с напряжением не имеет значения, насколько высок этот холм — если нет отверстия для стока воды, она просто останется там. Если холм представляет собой гору высотой три мили, там есть большой потенциал, но все равно нет потока, если нет тропы или трубы. При этом озеро высотой три мили с трубой будет проталкивать через эту трубу намного больше воды, чем озеро высотой 3 фута с трубой того же размера. Вот как напряжение (потенциал) влияет на ток (поток). Сохраняя сопротивление (размер трубы) одинаковым, вы можете увеличить ток, увеличив напряжение.

Точно так же, если вы увеличите размер трубы (уменьшите сопротивление), не изменяя высоту потенциала, вы все равно получите больше потока. И наоборот, если вы уменьшите размер трубы (увеличите сопротивление), вы получите меньший поток. Вот как сопротивление (размер трубы) влияет на ток (расход). Как правило, в цепи вы можете контролировать напряжение и сопротивление, а также высоту потенциала и размер трубы, чтобы получить желаемый поток. Сопротивление легко изменить с помощью чего-то вроде мощных реостатов (также иногда называемых переменным резистором) от нашего друга CircuitBread Ohmite.

Пример мощного резистора

Существует множество типов мощных резисторов, но этот рассеивает мощность до 1000 Вт.

Купить онлайн

ОТ Ohmite

И последнее, что касается напряжения

Обратите внимание, что разница между одним потенциалом и другим является относительной. Например, вершина холма явно выше основания холма. А что, если мы вырыли яму у подножия холма и сделали дно еще ниже? Или что, если бы рядом с холмом была гора? Холм ниже горы, поэтому существует потенциал между горой и холмом, так же как у подножия холма потенциал выше, чем у ямы, вырытой на дне. То же самое и с напряжением — когда мы говорим о напряжении, мы говорим об электрическом потенциале между двумя точками по отношению друг к другу. Обычно мы предполагаем, что самая нижняя точка — это «0» или то, что мы называем «землей» в качестве эталона. Но иногда вы получаете отрицательные напряжения, что просто означает, что электрический потенциал в этой точке ниже того, что мы установили как наш потенциал «земли». Иногда это может показаться странным, но как только вы приобретете некоторый опыт работы с цепями и электричеством, отрицательные напряжения приобретут большой смысл. Это становится еще более логичным, когда вы понимаете, что, поскольку все относительно, вы можете перевернуть свою перспективу и инвертировать знак напряжения. Это может быть 10 вольт сверху вниз, но это также -10 вольт снизу вверх, поэтому v _аб = -v _ба . Это пригодится при случае.

Мощность против энергии

Давайте снова сосредоточимся на мощности и энергии. Утверждение, что связь между мощностью и энергией зависит только от временной составляющей, неудовлетворительно и не очень ясно. Давайте сделаем быстрый пример, который может сделать вещи проще. Представьте, что вам нужно поднять коробку на 10 футов. Вы можете подбросить его прямо вверх за 1 секунду или медленно поднять в течение 10 секунд. Количество энергии, необходимое для перемещения ящика с 0 до 10 футов, такое же, но первый вариант, бросок прямо вверх, требует в 10 раз больше энергии, чем медленный подъем. В подавляющем большинстве схемных приложений и проблем мы заботимся только о мощности и игнорируем энергию, но при обсуждении источников энергии, таких как батареи и конденсаторы, это различие становится критическим.

«Энергоемкость аккумуляторов выше, чем у конденсаторов, но у конденсаторов выше энергоемкость, чем у аккумуляторов. Расширяя пример с коробкой и используя некоторые произвольно выбранные числа, это означает, что конденсатор может поднять коробку на 100 футов в воздух за одну секунду, в то время как батарея того же физического размера может поднять коробку в воздух только на 10 футов за одну секунду. одна секунда. Но при равных физических размерах батарея может поднять коробку в общей сложности на 5000 футов, прежде чем закончится энергия, а конденсатор может поднять коробку в общей сложности на 300 футов, прежде чем закончится энергия».

Электрическая мощность математически представляет собой просто произведение тока на напряжение, то есть является фактором как расхода, так и потенциала. Возвращаясь к аналогии с водой, небольшой поток с большой высоты может производить много энергии. Или вы можете иметь очень большой поток с относительно небольшой высоты, создавая большую мощность. Но если у вас слишком мало того или другого, силы не так много. Подобно тому, как падающая капля дождя не создаст полезного количества энергии, огромное напряжение без тока не произведет много энергии. Или вода, вытекающая из чашки на стол, может иметь течение, но за ней нет никакого потенциала для какой-либо работы. Это комбинация, которая создает силу.

При рассмотрении теоретической стороны схем мощность часто игнорируется, особенно поначалу. Как производитель силовых резисторов, Ohmite специализируется на резисторах всех уровней мощности. Если вы заглянете на их веб-сайт, вы увидите одну часть, посвященную мощным резисторам всех типов, но если вы воспользуетесь их фильтром выбора деталей, вы увидите, что количество энергии, которое может потреблять нагрузка, значительно различается. Некоторые из них идеально подходят для резких скачков напряжения — большого тока при высоком напряжении — в течение коротких периодов времени, в то время как резисторы меньшего размера могут выдерживать сравнительно меньшие нагрузки.

---

Это должно заложить основу для понимания основных терминов, необходимых для начала решения схем. Далее давайте узнаем о взаимосвязи между напряжением, током и сопротивлением с помощью закона Ома.