قانون وات: چیست؟ فرمول، نمونه ها و مثلث قانون وات

چه می‌باشد قانون وات؟

قانون وات رابطه بین توان، جریان الکتریکی و افت ولتاژ در یک مدار الکتریکی را تعریف می‌کند. قانون وات همچنین بیان می‌کند که توان یک مدار الکتریکی حاصل ضرب ولتاژ و جریان آن مدار است.

فرمول قانون وات

فرمول قانون وات به صورت زیر ارائه می‌شود. این فرمول روابط بین توان (وات)، جریان (آمپر) و ولتاژ (ولت) را نشان می‌دهد.

مثال ۱ قانون وات

فرض کنید می‌خواهید بفهمید چند دستگاه روشنایی ۵۰۰ واتی می‌توانید به یک مدار وصل کنید بدون اینکه فیوز منفجر شود.

اول، می‌خواهید بدانید چقدر جریان می‌تواند از مدار کشیده شود. بیشتر خانه‌ها دارای مدارهای ۱۵ آمپری هستند و بیشتر مدارها دارای قطع‌کننده مدار ۲۰ آمپری هستند. پس، توان کل چقدر خواهد بود؟

ما می‌دانیم که وات‌ها = ولت‌ها × آمپرها. بنابراین، مقادیر ولتاژ و جریان به ترتیب ۱۱۰ ولت و ۲۰ آمپر است. حالا، وات‌های محاسبه شده ۲۲۰۰ وات خواهد بود. بنابراین، هر چیزی که به مدارمان وصل می‌کنیم باید کمتر از ۲۲۰۰ وات باشد، زیرا این تمام توان موجود در این مدار است. شما می‌توانید چهار چراغ ۵۰۰ واتی را به مدار وصل کنید (یا دو چراغ ۱۰۰۰ واتی) با یک حاشیه ایمنی ۲۰۰ واتی.

مثال ۲ قانون وات

اگر ولتاژ لامپ ۱۲۰ ولت و توان آن ۶۰ وات باشد، جریان واقعی چقدر است؟

بنابراین، ولتاژ و توان لامپ به ترتیب ۱۲۰ ولت و ۶۰ وات است. ما می‌دانیم که جریان = توان / ولتاژ. بنابراین، با جایگذاری مقادیر، مقدار جریان ۰.۵ آمپر خواهد بود.

مثال ۳ قانون وات

در نظر بگیرید که لامپ ۱۰۰ واتی خانه شما. ما می‌دانیم که ولتاژ اعمال شده به لامپ معمولاً ۱۱۰ ولت یا ۲۲۰ ولت است، بنابراین جریان مصرفی می‌تواند به صورت زیر اندازه‌گیری شود.

I = P/V = ۱۰۰ وات / ۱۱۰ ولت = ۰.۹۱ آمپر یا I = P/V = ۱۰۰ وات / ۲۲۰ ولت = ۰.۴۵ آمپر.

اما می‌توانید ببینید که استفاده از یک لامپ ۶۰ واتی ساده‌تر است. فراهم‌کننده برق شما معمولاً برای مصرف برق به شما در واحد کیلووات ساعت (kWh) صورت می‌دهد. یک kWh مقدار انرژی مورد نیاز برای انجام ۱۰۰۰ وات انرژی برای یک ساعت است.

قانون وات در مقابل قانون اهم

قانون وات رابطه بین توان، ولتاژ و جریان را بیان می‌کند.

توان: توان نرخی است که انرژی مصرف می‌شود. واحد اندازه‌گیری توان الکتریکی وات نامیده می‌شود که به نام جیمز وات نامگذاری شده است. هر زمان که یک ولت برای حرکت یک آمپر در یک مدار استفاده می‌شود، کار انجام شده برابر با یک وات توان است.

وقتی الکترون‌ها از طریق یک مقاومت در یک مدار الکتریکی عبور می‌کنند، الکترون‌ها با یکدیگر و با اتم‌های تشکیل دهنده مقاومت برخورد می‌کنند. این برخوردها گرما تولید می‌کنند و منجر به از دست دادن انرژی می‌شوند. بنابراین یک تغییر در قانون وات به صورت زیر ارائه می‌شود: