กฎของวัตต์: คืออะไร? สูตร ตัวอย่าง และรูปสามเหลี่ยมของวัตต์

ฟิลด์: ไฟฟ้าพื้นฐาน

China

อะไรคือกฎของวัตต์

กฎของวัตต์กำหนดความสัมพันธ์ระหว่าง กำลัง, กระแสไฟฟ้า และ แรงดันตกคร่อม ในวงจรไฟฟ้า กฎของวัตต์ยังระบุว่ากำลังของวงจรไฟฟ้าคือผลคูณของ แรงดัน และ กระแส.

สูตรของกฎของวัตต์

สูตรของกฎของวัตต์สามารถแสดงได้ดังนี้ มันให้ความสัมพันธ์ระหว่างกำลัง (วัตต์), กระแส (แอมป์) และแรงดัน (โวลต์)

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

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

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

ตัวอย่างของกฎของวัตต์ ตัวอย่างที่ 1

สมมติว่าคุณพยายามหาว่าคุณสามารถเสียบอุปกรณ์แสงสว่างขนาด 500 วัตต์กี่ชิ้นลงในวงจรโดยไม่ทำให้ฟิวส์ขาด

แรกเริ่มคุณต้องการทราบว่าสามารถดึงกระแสจากวงจรได้เท่าไร ส่วนใหญ่บ้านมีวงจร 15A และบางวงจรมีตัวตัดวงจร 20A ดังนั้น กำลังรวมคือเท่าไร

เราทราบว่า วัตต์ = โวลต์ x แอมป์ ดังนั้น ที่นี่ค่าแรงดันและกระแสคือ 110V และ 20A ตอนนี้ วัตต์ที่คำนวณได้คือ 2200W ดังนั้น อะไรก็ตามที่เสียบลงในวงจรต้องมีกำลังน้อยกว่า 2200 วัตต์ เนื่องจากนั่นคือกำลังที่มีอยู่ในวงจรนี้ คุณสามารถเสียบหลอดไฟ 500 วัตต์ได้ 4 ชิ้น (หรือสองหลอด 1000 วัตต์) พร้อมทั้งมีความปลอดภัย 200 วัตต์เป็นขอบเขตความปลอดภัย

ตัวอย่างของกฎของวัตต์ ตัวอย่างที่ 2

หากแรงดันของหลอดไฟคือ 120 โวลต์ และกำลังคือ 60 วัตต์ กระแสจริงๆ คือเท่าไร

ที่นี่ แรงดันและกำลังของหลอดไฟคือ 120V และ 60W ตามลำดับ เราทราบแล้วว่า กระแส = กำลัง / แรงดัน ดังนั้น เมื่อแทนค่า ค่าของกระแสจะเป็น 0.5 แอมป์

ตัวอย่างของกฎของวัตต์ ตัวอย่างที่ 3

พิจารณาหลอดไฟ 100 วัตต์ในบ้านของคุณ เราทราบว่าแรงดันที่ใช้กับหลอดไฟคือ 110V หรือ 220V ดังนั้น กระแสที่ใช้สามารถวัดได้ดังนี้

I = P/V = 100W / 110V = 0.91 แอมป์ หรือ I = P/V = 100W / 220V = 0.45 แอมป์

แต่คุณจะเห็นว่าการใช้หลอดไฟ 60 วัตต์นั้นง่ายกว่า ผู้ให้บริการไฟฟ้าของคุณมักจะคิดค่าใช้จ่ายตามหน่วยกิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) หนึ่ง kWh คือปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการใช้ 1000 วัตต์ของพลังงานเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

กฎของวัตต์ กับ กฎของโอห์ม

กฎของวัตต์กล่าวถึงความสัมพันธ์ระหว่างกำลัง แรงดัน และกระแส

กำลัง: กำลังคืออัตราที่พลังงานถูกใช้งาน หน่วยการวัดสำหรับกำลังไฟฟ้าคือวัตต์ ซึ่งตั้งชื่อตามเจมส์ วัตต์ ทุกครั้งที่ใช้โวลต์หนึ่งหน่วยเพื่อย้ายแอมป์ผ่านวงจร งานที่ทำจะเท่ากับวัตต์ของกำลังหนึ่งหน่วย

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

เมื่ออิเล็กตรอนผ่านข้าม ความต้านทาน ในวงจรไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะชนกับกันและอะตอมที่ประกอบขึ้นเป็นความต้านทาน การชนเหล่านี้ทำให้เกิดความร้อนและส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงาน ดังนั้น ความเปลี่ยนแปลงในกฎของวัตต์จึงกำหนดเป็น

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