Закон Ватта: Что это? Формула Примеры и Треугольник закона Ватта

Что такое закон Ватта?

Закон Ватта определяет взаимосвязь между мощностью, силой тока и падением напряжения в электрической цепи. Закон Ватта также утверждает, что мощность электрической цепи является произведением ее напряжения и силы тока.

Формула закона Ватта

Формула закона Ватта может быть представлена следующим образом. Она показывает взаимосвязи между мощностью (ваттами), силой тока (амперами) и напряжением (вольт)

Пример закона Ватта 1

Предположим, вы пытаетесь выяснить, сколько устройств освещения мощностью 500 ватт можно подключить к цепи, не перегрузив предохранитель.

Во-первых, вам нужно знать, какой ток можно получить из цепи. Большинство домов имеют цепи на 15А, а многие цепи защищены автоматическими выключателями на 20А. Какова будет общая мощность?

Мы знаем, что Ватты = Вольты x Амперы. Здесь заданы значения напряжения и тока — 110В и 20А. Теперь рассчитанная мощность составит 2200Вт. Поэтому все, что мы подключаем к этой цепи, должно быть меньше 2200 ватт, так как это вся доступная мощность на этой цепи. Вы можете безопасно подключить четыре лампы по 500 ватт (или две лампы по 1000 ватт) с запасом в 200 ватт для безопасности.

Пример закона Ватта 2

Если напряжение лампочки составляет 120 вольт, а мощность 60 ватт, каков будет ток?

Здесь заданы значения напряжения и мощности лампочки — 120В и 60Вт соответственно. Мы уже знаем, что ток = Мощность / Напряжение. Подставляя значения, получаем, что значение тока будет 0,5 ампера.

Пример закона Ватта 3

Рассмотрим 100-ваттную лампу в вашем доме. Мы знаем, что к лампе обычно подается напряжение 110В или 220В, поэтому потребляемый ток можно измерить следующим образом.

I = P/V = 100Вт / 110В = 0,91 А или I = P/V = 100Вт / 220В = 0,45 А.

Но видно, что удобнее использовать 60-ваттную лампу. Ваш электропоставщик обычно выставляет счет за использование в киловатт-часах (кВт·ч). Один кВт·ч — это количество энергии, необходимое для работы 1000 ватт в течение одного часа.

Закон Ватта против закона Ома

Закон Ватта описывает взаимосвязь между мощностью, напряжением и током.

Мощность: Мощность — это скорость использования энергии. Единица измерения электрической мощности называется ватт, названная в честь Джеймса Уатта. Когда один вольт используется для перемещения одного ампера через цепь, выполненная работа равна одному ватту мощности.

Когда электроны проходят через сопротивление в электрической цепи, электроны сталкиваются друг с другом и атомами, составляющими сопротивление. Эти столкновения производят тепло и приводят к потере энергии. Следовательно, изменение закона Ватта выражается как

Ток: Движение электронов или других частиц через проводник называется током. Единицей измерения параметра тока является ампер. Символ, используемый для обозначения ампера, — это буква «A». Верхний и нижний регистры используются в зависимости от ситуации. Символ, используемый для обозначения параметра тока, — это буква «I».

Напряжение: Электрическое давление, которое заставляет электроны или другие частицы двигаться по цепи, называется напряжением. Единицей измерения параметра напряжения является вольт. Символ, используемый для обозначения вольта, — это буква «V». И верхний, и нижний регистры используются в зависимости от ситуации.

Сопротивление: Это мера сопротивления току в электрической цепи. Сопротивление измеряется в омах, символизируется греческой буквой омега. Сопротивление также полезно, так как оно дает нам способ защиты от вредной энергии электричества.

Закон Ома утверждает взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением.

Закон Ома можно представить следующим образом:

Треугольник закона Ватта

Поскольку оба закона используют одни и те же электрические величины, их можно объединить, чтобы получить полезные уравнения. Базовое уравнение закона Ома транспонируется для мощности. Это дает нам несколько комбинаций одного и того же уравнения для нахождения различных отдельных величин.

Существует три возможные формулы для расчета электрической мощности в цепи. Если рассчитанная мощность положительна, это означает, что оборудование потребляет или использует мощность. Но если рассчитанная мощность отрицательна, компонент производит или генерирует мощность.

Применение закона Ватта

Некоторые применения закона Ватта включают:

• Если у вас есть источник питания, вы можете использовать эту формулу, чтобы измерить фактическую мощность, которую может производить источник. Вы можете использовать ее для измерения потребления мощности одним компонентом. Когда известны ток и напряжение источника, значения можно перемножить.

• Мощность, требуемая зданием, может быть измерена с использованием формулы Ватта. При проектировании проводки здания важно оценить общее потребление мощности. Затем вы можете использовать эти знания, чтобы определить подходящие размеры проводов для дома. Также можно измерить стоимость электроэнергии. Потребление мощности зданием достигается путем измерения и суммирования индивидуальных мощностей каждого электрического устройства или части здания.

• Если известны мощность и напряжение электрического компонента, можно измерить ток, используя формулу Ватта (I = P / V). То же самое верно для напряжения, когда известны только ток и мощность (V = P / I).

• Формулы, полученные из сочетания закона Ватта и закона Ома, могут быть применены для определения электрического сопротивления компонента.

  
  

Заявление: Уважайте оригинальное содержание, хорошие статьи стоит делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.