Wattov zakon: Kaj je to? Formula, primeri in Wattov trikotnik

Polje: Osnovna elektrotehnika

China

Kaj je Wattov zakon?

Wattov zakon določa odnos med močjo, tokom in padcem napetosti v električnem krogu. Wattov zakon tudi pravi, da je moč električnega kroga produkt njegove napetosti in toka.

Formule za Wattov zakon

Formulo za Wattov zakon lahko zapišemo kot sledi. Določa odnose med močjo (vatt), tokom (ampere) in napetostjo (volt).

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

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

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

Primer 1 za Wattov zakon

Predpostavljajmo, da bi se radi izvedeli, koliko svetilnikov s 500-vattsko močjo lahko priključimo na krog, ne da bi prekiniti varnostni ventil.

Najprej bi radi vedeli, koliko toka lahko potegnemo iz kroga. Večina domov ima kroge s 15A, večina pa ima varnostne ventile s 20A. Kaj bi bila skupna moč?

Vemo, da je Vati = Volti x Amperi. Tukaj so podani vrednosti napetosti in toka 110V in 20A. Sedaj bi bili izračunani vati 2200W. Kar koli bi priključili na naš krog, mora biti manjše od 2200 vat, saj to je vse moč, ki je na voljo na tem krogu. Lahko varno priključite štiri svetilnike s 500 vat (ali dva s 1000 vat) z 200 vat kot varnostnim margonom.

Primer 2 za Wattov zakon

Če je napetost svetilnice 120 volt in moč 60 vatt, kakšen je tok?

Tukaj so podane napetost in moč svetilnice 120V in 60W. Vemo, da je tok = Moč / Napetost. Po vstavljanju vrednosti bi bil tok 0,5 amper.

Primer 3 za Wattov zakon

Razmislite o 100-vattskem svetilniku v vašem domu. Vemo, da je napetost, ki jo uporabljamo za svetilnik, običajno 110V ali 220V, tako da lahko merimo porabljen tok naslednje.

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

Vendar lahko vidite, da je lažje uporabiti 60-vattski svetilnik. Vaš elektronski dobavitelj bi vas običajno obračunal za uporabo v kilovatturah (kWh). En kWh je količina energije, ki je potrebna za 1000 vat energije eno uro.

Wattov zakon vs. Ohmov zakon

Wattov zakon določa odnos med močjo, napetostjo in tokom.

Moč: Moč je hitrost, s katero se porablja energija. Enota za merjenje električne moči se imenuje vatt, poimenovana po Jamesu Wattu. Ko se en volt uporabi za premikanje enega ampere preko kroga, opravljena delo je enako enemu vattu moči.

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

Ko elektroni prehajajo preko upora v električnem krogu, elektroni trčijo drug proti drugemu in atomom, ki sestavljajo upor. Te trčitve ustvarjajo toploto in povzročijo izgubo energije. Zato je variacija Watteva zakona podana kot

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