Strøm Beregning Tutorial

Kraft i en elektrisk krets refererer til graden av energioverføring som en ladning passerer gjennom en potensialforskjell i en komponent eller belastning. Hastigheten for energioverføringen refererer til hvor raskt den elektriske energi blir omdannet til former, slik som lys, varme eller mekanisk energi. Hastigheten måles kan det bringes inn i eller tas fra kretsen element eller enhet som skal undersøkes, såsom en brødrister eller jern. For å beregne kraften, er det nødvendig å kjenne spenning og strøm.

Grunnleggende styrkeberegning

For å beregne den kraft P overføres til eller fra et kretselement med en spenning V og strøm I, bruker P = VI. Et positivt tegn foran VI betyr at energi blir overført til elementet, og et negativt fortegn indikerer at energi blir overført fra elementet. Enheten for kraft er watt eller W.
For en motstand, blir elektrisk energi overført til termisk energi som øker temperaturen av motstanden. Hvis du ønsker å finne effekttapet som varme i en resistiv element, kan du bruke ligningen over. Dersom strømmen er konstant, bruker P = I ^ 2 * R, hvor R står for motstanden. Alternativt kan du bruke P = V ^ 2 / R hvis spenningen er konstant.

Strategi

Noen ganger vil du bli bedt om å beregne kraften for en EMF enhet, for eksempel et batteri. Satsen for energioverføring fra batteriet til en enhet, der kjemisk energi omdannes til elektrisk energi, er VI som før. Men du kan også bli bedt om å faktor i den interne motstanden i batteriet, og prisen er så jeg ^ 2R. Hvis batteriet fungerer som en kilde, er termisk energi blir utsvevende internt, og deretter P = VI - I ^ 2 r. Hvis batteriet lades opp, P = VI + I ^ 2 r, og dette representerer kjemiske energien blir overført til et annet batteri eller krets.
Hvis du har en krets som bruker vekselstrøm, ligningene er den samme, bortsett fra at du må beregne gjennomsnittlig effekt og bruke root mean square eller RMS verdier for strøm og spenning.
For kretser er det noen ganger nødvendig å bruke Kirchoff regler for å finne spenning eller strøm, eller for å dobbeltsjekke resultatene. Kirchoff regler sier at den totale spenningen i en krets må være lik den totale spenningen ut, og den totale strømmen inn i et veikryss i en krets må være lik den totale strømmen forlater krysset.

eksempler

Eksempel 1: Anta at du har en elektrisk ovn som er festet til 120 V-linjen. Hvis varmeapparatet trekker 15 A, deretter strømmen er P = IV = (15 A) (120 V) = 1800 W.
Eksempel 2: Tenk deg at du får et 9V batteri med en indre motstand 0,5 ohm med 10 A strømmer fra den. Netto elektrisk strøm fra batteriet er P = VI - I ^ 2 r = 9V 10A - (10A) ^ 2 0,5 ohm = 40W. For å dobbeltsjekke funnene dine, kan du bruke Kirchoff regler og beregne spenning:
V = EMF - Ir = 9V - 10A 0,5 ohm = 4V. Den totale kraften er P = VI som er 4V * 10A = 40W. Dette samsvarer med resultatet du tidligere har funnet.
Eksempel 3: Den gjennomsnittlige strøm for en hårføner koblet til en 120 V linje der den trekker 7,5 A er P (avg) = I (RMS) V (rms) = (15 A) (120 V) = 1800 W.

Advarsel

P = VI er for alle elementer, mens P = I ^ 2R eller V ^ 2 / R er kun motstandselementer. Motstandselementet kan være motstander, ledninger, eller en hvilken som helst enhet som sammen med en motstand som avleder termisk energi.