Izračunajte toplotnu energiju disipiranu u otpornim elementima kruga.
"Snaga disipirana u obliku toplote u otpornim elementima kruga."
Q = I² × R × t
ili
Q = P × t
Gde:
Q: Toplotna energija (džuli, J)
I: Struja (amperi, A)
R: Otpor (omi, Ω)
t: Vreme (sekunde, s)
P: Snaga (vati, W)
Napomena: Obe formule su ekvivalentne. Koristite $ Q = I^2 R t $ kada znate struju i otpor.
Tendencija materijala da se suprotstavlja protoku električne struje, mjerena u omima (Ω).
Viši otpor dovodi do veće generacije toplote za istu struju.
Primer: 100 Ω otpornik ograničava struju i proizvodi toplinu.
Električna snaga koja se isporučuje ili apsorbira komponentom, mjerena u vatima (W).
1 vat = 1 džul po sekundi.
Možete je izračunati kao: P = I² × R ili P = V × I
Primer: 5W LED koristi 5 džula svake sekunde.
Protok električnog naboja kroz materijal, mjereno u amperima (A).
Toplota je proporcionalna kvadratu struje — udvostručavanje struje četverosrta toplota!
Primer: 1 A, 2 A, 10 A — svaki proizvodi značajno različite razine toplote.
Trajanje tokom koga teče struja, mjereno u sekundama (s).
Duže vreme → više ukupne toplote generisano.
Primer: 1 sekunda vs. 60 sekundi → 60 puta više toplote.
Kada struja teče kroz otpornik:
Elektroni se kreću kroz materijal
Sudaraju se sa atomima, gubiti kinetičku energiju
Energija se prenosi kao vibraciona energija → toplina
Ukupna toplina zavisi od: struje, otpora i trajanja
Proces je neobrativ — električna energija se gubi kao toplina.
Projektovanje topletnih elemenata (npr. električni spremnici, fijsi aparati)
Izračunavanje gubitka snage u prenosnim linijama
Procjena povećanja temperature u tragovima PCB i komponentama
Odabir odgovarajućih otpornika na osnovu ocene snage
Razumijevanje zašto uređaji postaju vrući tokom rada
Analiza bezbednosti u krugovima (preprečavanje pretopljenja i rizika od požara)