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Video: Elektrische Leistung | Physik - Elektrizität | Lehrerschmidt 2024
Ein Wissenschaftler, der am Anfang des 19. Jahrhunderts hart am Werk war war der energische James Prescott Joule. Joule ist verantwortlich für die Gleichung, die Ihnen Kraftwerte liefert; es ist bekannt als Joule ' s Gesetz:
P = V x I
Diese Gleichung gibt an, dass die Leistung (in Watt) entspricht der Spannung (in Volt) über eine Komponente multipliziert mit dem Strom (in Ampere), der durch diese Komponente fließt. Das Schöne an dieser Gleichung ist, dass sie für jedes elektronische Bauteil gilt, egal ob es sich um einen Widerstand, eine Glühbirne, einen Kondensator oder etwas anderes handelt. Es sagt Ihnen die Rate, mit der elektrische Energie von der Komponente verbraucht wird - was diese Energie ist.
Mit dem Joule'schen Gesetz Komponenten auswählen
Sie haben bereits gesehen, wie man das Gesetz von Joule verwendet, um sicherzustellen, dass ein Widerstand groß genug ist, um einer Kernschmelze in einer Schaltung zu widerstehen, aber Sie sollten wissen, dass dies Gleichung ist auch nützlich, wenn Sie andere elektronische Teile auswählen.
Lampen, Dioden und andere Komponenten verfügen ebenfalls über maximale Nennleistungen. Wenn Sie erwarten, dass sie bei höheren Leistungsstufen als ihren Bewertungen auftreten, werden Sie enttäuscht sein, wenn zu viel Power sie zum Knacken bringt. Wenn Sie das Teil auswählen, sollten Sie die maximale mögliche Leistung berücksichtigen, die das Teil in der Schaltung verarbeiten muss. Dazu bestimmen Sie den maximalen Strom, den Sie durch das Bauteil und die Spannung über das Bauteil leiten, und multiplizieren diese dann miteinander. Dann wählen Sie ein Teil mit einer Nennleistung, die diese geschätzte maximale Leistung übersteigt.
Joule und Ohm: perfekt zusammen
Sie können kreativ werden und das Gesetz von Joule und das Ohmsche Gesetz kombinieren, um nützliche Gleichungen abzuleiten, die Ihnen helfen, die Leistung von Widerstandskomponenten in Schaltkreisen zu berechnen. Wenn Sie beispielsweise I x R für V im Joule'schen Gesetz ersetzen, erhalten Sie:
P = ( I < x R ) x I = I 2 R Das gibt Ihnen einen Weg zur Berechnung der Leistung, wenn Sie den Strom und den Widerstand kennen aber nicht die Spannung. In ähnlicher Weise können Sie
V / R für I im Joule'schen Gesetz ersetzen, um
Das Gesetz von Joule und das Gesetz von Ohm werden so oft in Kombination verwendet, dass Georg Ohm manchmal die Anerkennung für beide Gesetze erhält!
