انرژی گرمایی تولید شده در عناصر مقاومتی مدار را محاسبه کنید.
"انرژی گرمایی تولید شده در فرم گرما در عناصر مقاومتی مدار."
Q = I² × R × t
یا
Q = P × t
که در آن:
Q: انرژی گرمایی (ژول، J)
I: جریان (آمپر، A)
R: مقاومت (اهم، Ω)
t: زمان (ثانیه، s)
P: توان (وات، W)
نکته: هر دو فرمول معادل هستند. از $ Q = I^2 R t $ استفاده کنید وقتی جریان و مقاومت را میدانید.
گرایش یک ماده برای مخالفت با جریان الکتریکی، که به اهم (Ω) اندازهگیری میشود.
مقاومت بیشتر منجر به تولید گرما بیشتر برای جریان یکسان میشود.
مثال: یک مقاومت 100 اهم جریان را محدود میکند و گرما تولید میکند.
توان الکتریکی تأمین یا جذب شده توسط یک مولفه، که به وات (W) اندازهگیری میشود.
1 وات = 1 ژول در ثانیه.
شما میتوانید آن را به صورت P = I² × R یا P = V × I محاسبه کنید.
مثال: یک LED 5 وات هر ثانیه 5 ژول مصرف میکند.
جریان بار الکتریکی از طریق یک ماده، که به آمپر (A) اندازهگیری میشود.
گرما متناسب با مجذور جریان است — دوبرابر شدن جریان چهاربرابر میکند گرما!
مثال: 1 آمپر، 2 آمپر، 10 آمپر — هر کدام سطوح گرما متفاوتی تولید میکنند.
مدت زمانی که جریان جریان دارد، که به ثانیه (s) اندازهگیری میشود.
زمان طولانیتر → گرما تولید شده بیشتر.
مثال: 1 ثانیه در مقابل 60 ثانیه → 60 برابر گرما بیشتر.
وقتی جریان از طریق یک مقاومت میگذرد:
الکترونها از طریق ماده حرکت میکنند
آنها با اتمها برخورد میکنند و انرژی جنبشی خود را از دست میدهند
این انرژی به عنوان انرژی ارتعاشی → گرما منتقل میشود
گرما کل بستگی به: جریان، مقاومت و مدت زمان دارد
این فرآیند غیرقابل برگشت است — انرژی الکتریکی به عنوان گرما از دست میرود.
طراحی عناصر گرمایشی (به عنوان مثال، پلوکهای برقی، ماشینهای مو)
محاسبه تلفات توان در خطوط انتقال
تخمین افزایش دما در مسیرهای PCB و مولفهها
انتخاب مقاومتهای مناسب بر اساس نرخ توان
درک دلیل گرم شدن دستگاهها در حین عملکرد
تحلیل ایمنی در مدارها (جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و خطر آتشسوزی)