Wattslag: Vad är det? Formel exempel & Watts lag triangulär

Fält: Grundläggande elteknik

China

Vad är Watts lag?

Watts lag definierar förhållandet mellan effekt, ström och spänningssänkning i en elektrisk krets. Watts lag anger också att effekten i en elektrisk krets är produkten av dess spänning och ström.

Formel för Watts lag

Formeln för Watts lag kan ges som följer. Den ger sambandet mellan effekt (watt), ström (ampere) och spänning (volt).

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

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

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

Exempel 1 på Watts lag

Antag att du försökte ta reda på hur många 500-watt ljusstyrkor du kunde ansluta till en krets utan att blåsa bort en säkring.

Först skulle du vilja veta hur mycket ström som kan dras från kretsen. De flesta hem har 15A-kretsar och de flesta kretsarna har en säkringsbrytare på 20A. Så, vad skulle den totala effekten vara?

Vi vet att Watt = Volt x Ampere. Här är spännings- och strömvärdena givna som 110V och 20A. Nu skulle den beräknade effekten vara 2200W. Allt vi ansluter till vår krets måste vara mindre än 2200 watt, eftersom det är all den effekt som finns tillgänglig i denna krets. Du kan tryggt ansluta fyra 500-watt ljusstyrkor till kretsen (eller två 1000-watt ljusstyrkor) med 200 Watt som säkerhetsmarginal.

Exempel 2 på Watts lag

Om spänningen på glödlampan är 120 volt och effekten är 60 watt, vad är då strömmen?

Här är spänningen och effekten på en glödlampa givna som 120V respektive 60W. Vi vet redan att ström = Effekt / Spänning. Så, genom att ersätta värdena, blir värdet för ström 0,5 ampere.

Exempel 3 på Watts lag

Tänk på din hems 100-watt glödlampa. Vi vet att spänningen som appliceras på lampan vanligtvis är 110V eller 220V så att den förbrukade strömmen kan mätas som följer.

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

Men du kan se att det är lättare att använda en 60-watt glödlampa. Din elleverantör skulle normalt fakturera dig för användning i kilowattimmar (kWh). En kWh är den mängd energi som krävs för att producera 1000 watt under en timme.

Watts lag vs. Ohms lag

Watts lag beskriver förhållandet mellan effekt, spänning och ström.

Effekt: Effekt är hastigheten för energianvändning. Måttenheten för elektrisk effekt kallas watt, uppkallad efter James Watt. När ett volt används för att flytta en ampere genom en krets, är arbetet gjort lika med en watt effekt.

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

När elektroner passerar en motståndighet i en elektrisk krets kolliderar elektronerna med varandra och atomerna som utgör motståndigheten. Dessa kollisioner producerar värme och resulterar i en energiförlust. Därför ges en variation av Watts lag som

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