กำลังไฟฟ้า
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| electric power/ɪˈlektrɪk ˈpaʊə/ | กำลังไฟฟ้า |
| watt/wɒt/ | วัตต์ |
ทำไมเครื่องทำความร้อนถึงเรืองแสงแต่สายไฟเย็น
- องค์ประกอบของเครื่องทำโทสเตอร์เรืองแสงสีแดงจัด แต่สายไฟที่จ่ายไฟฟ้าให้มันร้อนเพียงเล็กน้อย.
- ทั้งสองไหลผ่านกระแสเดียวกัน — nhưngองค์ประกอบ กระจาย พลังงานมากกว่ามากต่อวินาที.
- อัตราส่วนที่อุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนหรือแสงเรียกว่า กำลังไฟฟ้า.
- การเข้าใจสูตรกำลังไฟฟ้าอย่างถูกต้องจะช่วยให้คุณคำนวณขนาดของเครื่องทำความร้อน หลอดไฟ และฟิวส์ได้
กำลังไฟฟ้าในวงจร
- กำลังไฟฟ้า คืออัตราส่วนของการถ่ายโอนพลังงาน: $P = IV$ (กระแสคูณกับแรงดัน)
- หน่วยวัดคือ วัตต์ เหมือนกับในกลศาสตร์ ($1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$)
- ทุกวินาที ส่วนประกอบหนึ่งจะแปลง $P$ จูล ของพลังงานไฟฟ้าไปเป็นรูปอื่น
- สำหรับตัวต้านทาน "รูปอื่น" นั้นคือ ความร้อน; สำหรับหลอดไฟ คือความร้อน และ แสง
แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และกำลังไฟฟ้า
เปลี่ยนแรงดันและความต้านทานเพื่อดูการตอบสนองของกระแสและกำลังไฟฟ้าที่สูญเสีย
หลอดไฟมี $0.5\ \text{A}$ ที่ $12\ \text{V}$ กำลังไฟฟ้าที่สูญเสียไปคือเท่าไร ในหน่วยวัตต์?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P = IV = 0.5 \times 12 = 6\ \text{W}$.
วัดกำลังไฟฟ้าด้วยหน่วย ____
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$1\ \text{W} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{s}}$.
สามรูปแบบของกฎเดียวกัน
- นำ $P = IV$ ไปรวมกับกฎของโอห์ม $V = IR$ จะได้รูปแบบเพิ่มเติมอีกสองแบบที่เป็นประโยชน์
- $P = I^2 R$ — มีประโยชน์เมื่อคุณทราบค่ากระแสและความต้านทาน
- $P = \dfrac{V^2}{R}$ — มีประโยชน์เมื่อคุณทราบค่าแรงดันและความต้านทาน
- ทั้งสามรูปแบบให้ค่า กำลังเท่ากัน; เลือกใช้ตามปริมาณที่คุณทราบ
มีกระแส $2\ \text{A}$ ไหลผ่านตัวต้านทาน $3\ \Omega$ กำลังไฟฟ้าที่สูญเสียไปคือเท่าไร ในหน่วยวัตต์?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$P = I^2R = 2^2 \times 3 = 12\ \text{W}$.
คุณทราบค่ากระแสและความต้านทานของตัวต้านทานแล้ว สูตรกำลังไฟฟ้าใดที่ตรงที่สุด?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$P = I^2R$ ใช้กระแสและความต้านทานที่คุณทราบมาโดยตรง
เลือก ทุก สมการที่ถูกต้องสำหรับกำลังไฟฟ้า
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
สามข้อแรกเป็นสูตรกำลังไฟฟ้าที่เทียบเท่ากัน $I/V$ ไม่ใช่กำลังไฟฟ้า
พลังงานที่ใช้ไปตามเวลา
- กำลังคือพลังงานต่อ วินาที; พลังงานทั้งหมดที่ใช้คือ $E = Pt$
- นี่คือสิ่งที่มิเตอร์วัดไฟวัดและสิ่งที่คุณต้องชำระค่า
- อุปกรณ์กำลังสูงที่เปิดไว้สั้นๆ อาจใช้พลังงานน้อยกว่าอุปกรณ์กำลังต่ำที่เปิดไว้เป็นชั่วโมง
- ฟิวส์มีค่าการกำหนดระดับตามกระแส (และดังนั้นกำลัง) ที่สายสามารถรับได้อย่างปลอดภัย
หลอด $6\ \text{W}$ เปิดไว้เป็นเวลา $10\ \text{s}$ ใช้พลังงานทั้งหมดเท่าไร ในหน่วยจูล?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$E = Pt = 6 \times 10 = 60\ \text{J}$.
สังเกตว่าสูตรกำลังใดเหมาะกับข้อมูลของคุณ $P = I^2R$ ใช้ กระแส และความต้านทาน; $P = V^2/R$ ใช้ แรงดัน และความต้านทาน การนำแรงดันไปใส่ในรูปแบบ $I^2R$ (หรือกระแสลงใน $V^2/R$) เป็นความผิดพลาดที่พบบ่อย
หลอดไฟหนึ่งไหลผ่าน $0.5\ \text{A}$ ที่ $12\ \text{V}$ มันจะสูญเสียกำลังเท่าไหร่?
- $P = IV = 0.5 \times 12 = 6\ \text{W}$.
เปิดไว้ $10\ \text{s}$ ใช้พลังงาน $E = Pt = 6 \times 10 = 60\ \text{J}$
กำลังไฟฟ้า คือพลังงานที่ถ่ายโอนต่อวินาที: $P = IV = I^2R = \dfrac{V^2}{R}$ (ในหน่วย วัตต์) ตัวต้านทานจะเปลี่ยนเป็นความร้อน พลังงานรวมที่ใช้คือ $E = Pt$ — ซึ่งเป็นสิ่งที่มิเตอร์วัดไฟวัด การเลือกสูตรกำลังให้ตรงกับปริมาณที่คุณทราบ