Számítsa ki a hőenergiát, amely a körben lévő ellenállásos elemekben diszsiál.
"A kör ellenállásos elemeiben hő formájában diszsiált teljesítmény."
Q = I² × R × t
vagy
Q = P × t
Ahol:
Q: Hőenergia (dzsoul, J)
I: Áram (amper, A)
R: Ellenállás (ohm, Ω)
t: Idő (másodperc, s)
P: Teljesítmény (watt, W)
Megjegyzés: Mindkét képlet ekvivalens. Használja a $ Q = I^2 R t $ képletet, ha ismeri az áramot és az ellenállást.
A anyag tendenciája, hogy ellenzi az áram folyását, mérőegysége ohm (Ω).
A magasabb ellenállás ugyanazon áram esetén több hőt generál.
Példa: Egy 100 Ω ellenállás korlátozza az áramot és hőt termel.
A komponens által felvett vagy szolgáltált elektrikus teljesítmény, mérőegysége watt (W).
1 watt = 1 dzsoul másodpercenként.
Ezt a következőképpen számíthatja: P = I² × R vagy P = V × I
Példa: Egy 5W LED 5 dzsoullal minden másodpercben.
A töltés folyása a anyagon keresztül, mérőegysége amper (A).
A hő arányos az áram négyzetével — az áram duplája négyszeres hőt eredményez!
Példa: 1 A, 2 A, 10 A — mindegyik különböző mértékű hőt termel.
Az idő, amennyi alatt folyik az áram, mérőegysége másodperc (s).
Hosszabb idő → több összeshő termelődik.
Példa: 1 másodperc vs. 60 másodperc → 60-szor annyi hő.
Amikor áram folyik egy ellenállón keresztül:
Az elektronok mozognak a anyagon keresztül
Ütköznek az atomokkal, elveszítve kinetikai energiát
Ez az energia rezgési energiaként átadódik → hő
A teljes hő az áram, az ellenállás és az idő függvénye
A folyamat visszafordíthatatlan — az elektromos energia hőként vesz el.
Fűtőelemek tervezése (pl. villanykonyha, hajszárító)
Teljesítményveszteség számítása a továbbítási vonalakban
Hőmérséklet-emelkedés becslése PCB nyomában és komponensekben
Megfelelő ellenállások kiválasztása a teljesítményarányuk szerint
Az eszközök melegedésének megértése működés közben
Biztonsági elemzés körökben (eltérések és tűzveszély megelőzése)