คำนวณพลังงานความร้อนที่กระจายในองค์ประกอบต้านทานของวงจร
"กำลังที่กระจายในรูปแบบของความร้อนในองค์ประกอบต้านทานของวงจร"
Q = I² × R × t
หรือ
Q = P × t
เมื่อ:
Q: พลังงานความร้อน (จูล, J)
I: กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์, A)
R: ความต้านทาน (โอห์ม, Ω)
t: เวลา (วินาที, s)
P: กำลัง (วัตต์, W)
หมายเหตุ: สูตรทั้งสองเทียบเท่ากัน ใช้ $ Q = I^2 R t $ เมื่อรู้กระแสและความต้านทาน
แนวโน้มของวัสดุในการต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า วัดเป็นโอห์ม (Ω)
ความต้านทานสูงขึ้นทำให้เกิดความร้อนมากขึ้นสำหรับกระแสเดียวกัน
ตัวอย่าง: ตัวต้านทาน 100 Ω จำกัดกระแสและสร้างความร้อน
กำลังไฟฟ้าที่จ่ายหรือดูดซับโดยชิ้นส่วน วัดเป็นวัตต์ (W)
1 วัตต์ = 1 จูลต่อวินาที
สามารถคำนวณได้เป็น: P = I² × R หรือ P = V × I
ตัวอย่าง: LED 5W ใช้ 5 จูลทุกวินาที
การไหลของประจุไฟฟ้าผ่านวัสดุ วัดเป็นแอมแปร์ (A)
ความร้อนเป็นสัดส่วนกับ กำลังสอง ของกระแส — การเพิ่มกระแสเป็นสองเท่าจะทำให้ความร้อนเพิ่มเป็นสี่เท่า!
ตัวอย่าง: 1 A, 2 A, 10 A — แต่ละค่าสร้างความร้อนที่แตกต่างกันอย่างมาก
ระยะเวลาที่กระแสไหล วัดเป็นวินาที (s)
เวลานานขึ้น → ความร้อนทั้งหมดที่สร้างขึ้นมากขึ้น
ตัวอย่าง: 1 วินาทีเทียบกับ 60 วินาที → ความร้อนเพิ่มขึ้น 60 เท่า
เมื่อกระแสไหลผ่านตัวต้านทาน:
อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านวัสดุ
พวกมันชนกับอะตอม ทำให้สูญเสียพลังงานจลน์
พลังงานนี้ถูกโอนเป็นพลังงานสั่นสะเทือน → ความร้อน
ความร้อนรวมขึ้นอยู่กับ: กระแส ความต้านทาน และระยะเวลา
กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ — พลังงานไฟฟ้าสูญเสียเป็นความร้อน
ออกแบบองค์ประกอบทำความร้อน (เช่น เตาไฟฟ้า เครื่องเป่าผม)
คำนวณการสูญเสียกำลังในสายส่ง
ประมาณการอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในแทรค PCB และชิ้นส่วน
เลือกตัวต้านทานตามอัตรากำลังที่เหมาะสม
เข้าใจว่าทำไมอุปกรณ์ถึงร้อนระหว่างการทำงาน
วิเคราะห์ความปลอดภัยในวงจร (ป้องกันการร้อนเกินและการเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้)