În studiul electronicii, există multe legi și teorii. Aceste legi ne permit să înțelegem funcționarea circuitelor și a componentelor electrice. Una dintre aceste legi este legea lui Watt. Legea lui Watt este denumită după James Watt, un inginer și chimist scoțian. Ea definește relația dintre putere, tensiune și curent. Această lege afirmă că puterea într-un circuit este un produs al tensiunii și al curentului. În acest articol, vom discuta despre legea lui Watt, formula sa, aplicațiile și alte concepte conexe.
Introduceri importante în definirea legii lui Watt
Pentru a înțelege pe deplin legea lui Watt, trebuie să discutăm mai întâi parametrii folosiți în definirea ei, care sunt:
Tensiunea
Tensiunea (V) este diferența de potențial electric dintre două puncte dintr-un circuit electric. Orice diferență de potențial electric face ca electronii să circule de la un punct de potențial mai mare la un punct de potențial mai mic. Volt este unitatea de măsură a tensiunii (V).
Current
Curentul (I) este cantitatea de sarcină electrică care trece printr-un punct dintr-un circuit la un moment dat. Unitatea sa de măsură este amperul, sau „amperi” (A). Curentul poate circula numai atunci când există o diferență de potențial electric.
Rezistența
Rezistența (R) este opoziția la circulația curentului. Este o măsură a capacității unei componente electrice de a rezista fluxului de curent electric. Unitatea de măsură este ohmi (Ω).
Legea lui Ohm specifică relația dintre curent, rezistență și tensiune. Această lege afirmă că curentul care trece printr-un conductor este direct proporțional cu tensiunea acestuia, adică I=V/R
Putere
Puterea (P) este o măsură a cantității de lucru pe care o poate face un circuit sau pe care o componentă o poate consuma pe unitate de timp. Mai simplu spus, este cantitatea de energie electrică transferată pe unitate de timp. Unitatea de măsură a puterii este joule pe secundă (J/sec), cunoscută și sub numele de wați (W).
Formula legii lui Watt
Formula pentru legea lui Watt este: P=IV
Unde:
I = curent
P = putere
V = tensiune
Oamenii întreabă adesea; care este diferența dintre legea lui Watt și legea lui Ohm? În timp ce legea lui Ohm definește relația dintre rezistență, tensiune și curent într-un circuit; legea lui Watt definește relația dintre putere, tensiune și curent.
Cu toate acestea, puteți combina aceste legi pentru a obține formule utile. În conformitate cu legea lui Ohm, I=V/R și V=IR. Înlocuind acestea în formula lui Watt, obținem:
P=IxIR=I2R și P=VxV/R=V2/R
Aceste formule pot fi, de asemenea, folosite pentru a obține alte câteva formule.
Puteți efectua majoritatea calculelor care implică formula lui Watt manual. Cu toate acestea, puteți utiliza, de asemenea, un calculator online al legii lui Watt.
Aplicații ale legii lui Watt
Cele ce urmează sunt câteva dintre aplicațiile formulei legii lui Watt:
- Dacă aveți o sursă de energie, puteți utiliza această formulă pentru a calcula puterea reală pe care sursa o poate genera. De asemenea, o puteți utiliza pentru a calcula necesarul de putere al unei componente. Având în vedere curentul și tensiunea sursei, tot ce trebuie să faceți este să înmulțiți valorile.
- Puteți calcula necesarul de putere al unei clădiri folosind formula lui Watt. Atunci când se proiectează cablajul unei clădiri, este necesar să se estimeze necesarul total de putere al acesteia. Puteți utiliza apoi aceste informații pentru a determina dimensiunile adecvate ale cablurilor pentru clădire. De asemenea, puteți estima costurile de electricitate ale acesteia. Necesarul de putere al unei clădiri se obține prin calcularea puterii nominale individuale a fiecărui aparat sau componentă electrică pe care o va avea clădirea și prin însumarea lor.
- Când cunoașteți puterea și tensiunea unei componente electrice, puteți calcula curentul acesteia, folosind formula lui Watt (I=P/V). Același lucru este valabil și pentru tensiune atunci când se cunosc doar curentul și puterea (V=P/I).
- Formulele derivate din combinația dintre legea lui Watt și legea lui Ohm pot fi folosite pentru a calcula rezistența electrică a unei componente. De exemplu, dacă avem un bec electric instalat într-o încăpere, rezistența electrică a becului poate fi calculată cu ajutorul formulei P=V2R, adică R=P/V2.
Să presupunem că tensiunea furnizată în acea încăpere este de x volți, iar becul are o putere nominală de y wați, atunci rezistența, R=x/y2.
.