Zákon o Wattu: Co to je? Formula, příklady & Trojúhelník Wattova zákona

Electrical4u

Pole: Základní elektrotechnika

China

Co je Wattův zákon?

Wattův zákon definuje vztah mezi výkonem, proudem a klesnutím napětí v elektrickém obvodu. Wattův zákon také stanoví, že výkon elektrického obvodu je součinem jeho napětí a proudem.

Formule Wattova zákona

Formule pro Wattův zákon může být uvedena následovně. Dává vztahy mezi výkonem (watty), proudem (ampéry) a napětím (volty).

$\begin{align*} Power = Voltage\times Current\end{align*}$

$\begin{align*}Voltage = \frac{Power}{Current} \end{align*}$

$\begin{align*}Current = \frac{Power}{Voltage} \end{align*}$

Příklad 1 na Wattův zákon

Předpokládejme, že se snažíte zjistit, kolik osvětlovacích přístrojů o výkonu 500 wattů můžete zapojit do obvodu, aniž byste spálili pojistku.

Nejdříve byste chtěli vědět, jaký proud lze vybrat z obvodu. Většina domů má 15A obvody a většina obvodů má pojistku 20A. Jaký by byl celkový výkon?

Víme, že Watty = Volty x Ampéry. Zde jsou hodnoty napětí a proudu 110V a 20A. Nyní by vypočítané watty byly 2200W. Cokoli, co zapojíme do obvodu, musí být méně než 2200 watty, protože to je všechno, co je k dispozici v tomto obvodu. Bezpečně můžete zapojit čtyři 500-wattové světlo do obvodu (nebo dvě 1000-wattové světlo) s 200 watty jako bezpečnostní rezervou.

Příklad 2 na Wattův zákon

Pokud je napětí žárovky 120 voltů a výkon 60 watty, jaký je skutečný proud?

Zde jsou napětí a výkon žárovky 120V a 60W. Už víme, že proud = Výkon / Napětí. Po dosazení hodnot by hodnota proudu byla 0,5 amperů.

Příklad 3 na Wattův zákon

Uvažujme o 100-wattové žárovce ve vašem domě. Víme, že napětí aplikované na žárovku je obvykle 110V nebo 220V, takže spotřeba proudu může být změřena následovně.

I = P/V = 100W / 110V = 0,91 A nebo I = P/V = 100W / 220V = 0,45 A.

Ale vidíte, že je snazší použít 60-wattovou žárovku. Vaše elektro dodavatelé obvykle fakturují za spotřebu v kilowatt hodinách (kWh). Jedna kWh je množství energie potřebné k provedení 1000 watty energie po jedné hodině.

Wattův zákon vs. Ohmův zákon

Wattův zákon říká o vztahu mezi výkonem, napětím a proudem.

Výkon: Výkon je rychlost, kterou je energie spotřebovávána. Jednotka pro měření elektrického výkonu se nazývá Watt, pojmenovaný po Jamesi Wattovi. Pokud je jeden volt použit k pohybu jednoho ampéru v obvodu, práce provedená je rovna jednomu wattu výkonu.

$\begin{align*} P = V \times I\end{align*}$

Když elektrony projdou odpor v elektrickém obvodu, elektrony se navzájem srážejí a atomy, které tvoří odpor. Tyto srážky produkují teplo a vedou ke ztrátě energie. Proto je variace Wattova zákona dána jako

$\begin{align*}P = I^{2}R\end{align*}$