Watts Lov: Hvad er det? Formel, eksempler & Watt's Law Triangle

Electrical4u

Felt: Grundlæggende elektricitet

China

Hvad er Watts Lov?

Watts lov definerer forholdet mellem effekt, strømstyrke, og spændningsfald i en elektrisk kredsløb. Watts Lov siger også, at effekten i et elektrisk kredsløb er produktet af dets spændning og strøm.

Formel for Watts Lov

Formlen for Watts lov kan gives som følger. Den viser forholdet mellem effekt (watt), strøm (ampere) og spændning (volt).

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

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

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

Eksempel 1 på Watts Lov

Antag, at du prøvede at finde ud af, hvor mange 500-watt lysenheder du kunne tilslutte til en kredsløb uden at udløse en sikring.

Først ville du gerne vide, hvor meget strøm der kan hentes fra kredsløbet. De fleste hjem har 15A kredsløb, og de fleste kredsløb har en sikring på 20A. Så hvad ville være den totale effekt?

Vi ved, at Watt = Volt x Ampere. Her er spændingen og strømmen givet som 110V og 20A. Nu vil den beregnede effekt være 2200W. Så hvad end vi tilslutter til vores kredsløb, skal det være mindre end 2200 watt, da det er al den effekt, der er tilgængelig i dette kredsløb. Du kunne sikkert tilslutte fire 500-watt lysenheder til kredsløbet (eller to 1000-watt lysenheder) med en sikkerhedsmargen på 200 Watt.

Eksempel 2 på Watts Lov

Hvis spændingen på pæreren er 120 volt og effekten er 60 watt, hvad er så strømmen?

Her er spændingen og effekten på en pære givet som 120V og 60W henholdsvis. Vi ved allerede, at strøm = Effekt / Spændning. Så ved at indsætte værdierne, vil strømmens værdi være 0,5 amper.

Eksempel 3 på Watts Lov

Overvej dit homes 100 Watt lys. Vi ved, at spændingen, der anvendes på pæren, normalt er 110V eller 220V, så den forbrugte strøm kan måles som følger.

I = P/V = 100W / 110V = 0,91 Amper eller I = P/V = 100W / 220V = 0,45 Amper.

Men du kan se, at det er nemmere at bruge en 60W lys. Din eludbyder vil normalt fakturere dig for forbrug i Kilo-Watt Timer (kWh). En kWh er den mængde energi, der kræves til at producere 1000 watt i en time.

Watts Lov vs. Ohms Lov

Watts Lov beskriver forholdet mellem effekt, spændning og strøm.

Effekt: Effekt er hastigheden, hvormed energi bruges. Måleenheden for elektrisk effekt kaldes Watt, opkaldt efter James Watt. Når ét Volt bruges til at flytte ét Ampere gennem en kredsløb, er arbejdet udført lig med én Watt effekt.

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

Når elektroner passererer en modstand i en elektrisk kredsløb, kolliderer elektronerne med hinanden og atomerne, der udgør modstanden. Disse kollisioner producerer varme og resulterer i en energitab. Derfor er en variation af Watts lov givet som

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