Izračunajte toplinsku energiju disipiranu u otpornim elementima kruga.
"Snaga disipirana u obliku topline u otpornim elementima kruga."
Q = I² × R × t
ili
Q = P × t
Gdje:
Q: Toplinska energija (džul, J)
I: Struja (amperi, A)
R: Otpor (ohm, Ω)
t: Vrijeme (sekunde, s)
P: Snaga (vati, W)
Napomena: Objede formule su ekvivalentne. Koristite $ Q = I^2 R t $ kada znate struju i otpor.
Tendencija materijala da se suprotstavlja protoku električne struje, mjerena u ohmima (Ω).
Viši otpor dovodi do veće toplinske generacije za istu struju.
Primjer: 100 Ω otpornik ograničava struju i proizvodi toplinu.
Električna snaga koja se isporučuje ili apsorbira komponentom, mjerena u vatima (W).
1 vati = 1 džul po sekundi.
Možete je izračunati kao: P = I² × R ili P = V × I
Primjer: 5W LED koristi 5 džula svake sekunde.
Protok električnog naboja kroz materijal, mjereno u amperima (A).
Toplina je proporcionalna kvadratu struje — udvostručavanje struje četverostruko povećava toplinu!
Primjer: 1 A, 2 A, 10 A — svaki proizvodi značajno različite razine topline.
Trajanje protoka struje, mjereno u sekundama (s).
Duže vrijeme → više ukupne topline generirane.
Primjer: 1 sekunda uspoređeno s 60 sekundi → 60 puta više topline.
Kada struja teče kroz otpornik:
Elektroni se kreću kroz materijal
Sudaraju se s atomima, gubiti kinetičku energiju
Ova energija se prenosi kao vibracijska energija → toplina
Ukupna toplina ovisi o: strujnom protoku, otporu i trajanju
Proces je neobrativ — električna energija gubi se kao toplina.
Dizajniranje toplinskih elemenata (npr. električni štednjaci, sušilice za kosu)
Izračun gubitka snage u prijenosnim linijama
Procjena porasta temperature u PCB putovima i komponentama
Odabir odgovarajućih otpornika na temelju ocjene snage
Razumijevanje zašto uređaji postaju vrući tijekom rada
Analiza sigurnosti u krugovima (sprječavanje pregrejavanja i rizika od požara)