Vypočítejte tepelnou energii uvolněnou v odporových členech obvodu.
"Výkon uvolněný ve formě tepla v odporových členech obvodu."
Q = I² × R × t
nebo
Q = P × t
Kde:
Q: Tepelná energie (džoul, J)
I: Elektrický proud (amper, A)
R: Odpor (ohm, Ω)
t: Čas (sekundy, s)
P: Výkon (watt, W)
Poznámka: Oba vzorce jsou ekvivalentní. Použijte $ Q = I^2 R t $, pokud znáte proud a odpor.
Tendence materiálu bránit průtoku elektrického proudu, měřená v ohmech (Ω).
Vyšší odpor vede k vyššímu tepelnému vytvoření pro stejný proud.
Příklad: 100 Ω odpor omezuje proud a vytváří teplo.
Elektrický výkon dodaný nebo spotřebovaný komponentem, měřený v wattech (W).
1 watt = 1 džoul za sekundu.
Můžete jej vypočítat jako: P = I² × R nebo P = V × I
Příklad: 5W LED spotřebuje 5 džoulů každou sekundu.
Průtok elektrického náboje skrz materiál, měřený v ampearech (A).
Teplo je úměrné čtverci proudu — zdvojení proudu znamená čtyřnásobné teplo!
Příklad: 1 A, 2 A, 10 A — každý vytváří velmi různé množství tepla.
Doba, po kterou proud pramení, měřená v sekundách (s).
Dlouhší doba → více celkového vygenerovaného tepla.
Příklad: 1 sekunda vs. 60 sekund → 60krát více tepla.
Když proud pramení skrz odpor:
Elektrony se pohybují skrz materiál
Narážejí do atomů a ztrácejí kinetickou energii
Tato energie je přenesena jako vibrační energie → teplo
Celkové teplo závisí na: proudu, odporu a době
Proces je nevratný — elektrická energie je ztracena jako teplo.
Návrh ohřívacích elementů (např. elektrické sporáky, fény)
Výpočet ztráty výkonu v přenosových článcích
Odhad stoupání teploty v stopách PCB a komponentech
Výběr vhodných odporniků podle výkonového označení
Porozumění, proč zařízení během provozu hřejí
Bezpečnostní analýza v obvodech (prevence přehřívání a rizika požáru)