Prawo Watt'a: Co to jest? Wzór Przykłady & Trójkąt Prawa Watt'a

Pole: Podstawowe Elektryka

China

Co to jest Prawo Watta?

Prawo Watta definiuje relację między mocą, natężeniem prądu i spadkiem napięcia w obwodzie elektrycznym. Prawo Watta mówi również, że moc obwodu elektrycznego jest iloczynem jego napięcia i natężenia prądu.

Formuła Prawa Watta

Formułę Prawa Watta można przedstawić następująco. Pokazuje ona relacje między mocą (watami), natężeniem prądu (amperami) i napięciem (woltami).

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

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

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

Przykład 1 z Prawa Watta

Załóżmy, że próbujesz ustalić, ile urządzeń oświetleniowych o mocy 500 watów możesz podłączyć do obwodu bez wywołania przepalacza.

Po pierwsze, chciałbyś wiedzieć, ile prądu może być pobierane z obwodu. Większość domów ma obwody o natężeniu 15A, a większość obwodów ma przekaźnik ochronny na 20A. Jak będzie wyglądała całkowita moc?

Wiemy, że Watts = Volts x Amps. Tutaj wartości napięcia i natężenia prądu wynoszą odpowiednio 110V i 20A. Obliczona moc wynosi 2200W. Cokolwiek podłączymy do obwodu, musi mieć mniej niż 2200 watów, ponieważ tyle mocy jest dostępne w tym obwodzie. Bezpiecznie można podłączyć cztery oświetlenia o mocy 500 watów (lub dwa o mocy 1000 watów) z marginesem bezpieczeństwa 200 watów.

Przykład 2 z Prawa Watta

Jeśli napięcie żarówki wynosi 120 voltów, a moc 60 watów, jakie jest natężenie prądu?

Tutaj napięcie i moc żarówki wynoszą odpowiednio 120V i 60W. Wiemy już, że natężenie prądu = Moc / Napięcie. Podstawiając wartości, wartość natężenia prądu wyniesie 0,5 Ampera.

Przykład 3 z Prawa Watta

Rozważmy 100-watową żarówkę w twoim domu. Wiemy, że napięcie zastosowane do żarówki wynosi zwykle 110V lub 220V, więc natężenie prądu zużywanego można zmierzyć w następujący sposób.

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

Ale widzisz, że łatwiej jest używać 60-watowej żarówki. Twój dostawca energii zwykle rozlicza za użycie w kilowatogodzinach (kWh). Jedna kWh to ilość energii potrzebnej do wykonania 1000 watów energii przez godzinę.

Prawo Watta a Prawo Ohma

Prawo Watta mówi o relacji między mocą, napięciem i natężeniem prądu.

Moc: Moc to tempo, w jakim energia jest zużywana. Jednostką pomiaru mocy elektrycznej jest Wat, nazwany na cześć Jamesa Watta. Gdy jeden Volt jest używany do przesunięcia jednego Ampera przez obwód, wykonana praca równa się jednemu Watowi mocy.

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

Gdy elektrony przemieszczają się przez opór w obwodzie elektrycznym, kolizje elektronów ze sobą i z atomami tworzącymi opór powodują ciepło i utratę energii. Stąd wariacja Prawa Watta przedstawiona jest jako

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