파워 공식을 배우세요
우리는 전기 회로에서 전력을 결정하는 공식을 보았습니다 . 전압("볼트")에 전류("암페어")를 곱하면 "와트" 단위의 답이 나옵니다. 이를 회로 예제에 적용해 보겠습니다.
옴의 법칙을 사용하여 전류를 결정하는 방법
위의 회로에서 우리는 배터리 전압이 18볼트이고 램프 저항이 3Ω임을 알고 있습니다. 옴의 법칙을 사용하여 전류를 결정하면 다음과 같습니다.
이제 전류를 알았으므로 해당 값을 전압에 곱하여 전력을 결정할 수 있습니다.
이는 램프가 108와트의 전력을 빛과 열의 형태로 소모(방출)하고 있다는 것을 의미합니다.
배터리 전압 증가
같은 회로를 사용하고 배터리 전압을 높여서 무슨 일이 일어나는지 확인해 보겠습니다. 직감적으로 전압이 증가하고 램프 저항이 동일하게 유지되면 회로 전류가 증가할 것입니다. 마찬가지로 전력도 증가할 것입니다.
이제 배터리 전압은 18볼트가 아닌 36볼트입니다. 램프는 여전히 전류 흐름에 3Ω의 전기 저항을 제공합니다. 이제 전류는 다음과 같습니다.
이는 이치에 맞습니다. I = E/R이고, R이 동일하게 유지되는 동안 E를 두 배로 늘리면 전류는 두 배가 되어야 합니다. 실제로 그렇습니다. 이제 6암페어 대신 12암페어의 전류가 있습니다. 이제 전력은 어떨까요?
배터리 전압을 높이면 전력에 어떤 영향이 있나요?
전력이 예상했던 대로 증가했지만 전류보다 훨씬 더 증가했습니다. 왜 그럴까요? 전력은 전압과 전류를 곱한 함수이고 전압과 전류가 모두 이전 값에서 두 배가 되었기 때문에 전력은 2 x 2, 즉 4배로 증가합니다.
432와트를 108와트로 나누어서 그 비율이 실제로 4인지 확인하면 이를 확인할 수 있습니다. 다시 대수를 사용하여 공식을 조작하면 원래의 전력 공식을 가져와 전압과 전류를 모두 모르는 응용 프로그램에 맞게 수정할 수 있습니다. 전압(E)과 저항(R)만 알고 있는 경우:
전류(I)와 저항(R)만 알고 있다면:
줄의 법칙 대 옴의 법칙
역사적 참고 사항: Georg Simon Ohm이 아니라 James Prescott Joule이 저항을 통한 전력 소모와 전류 사이의 수학적 관계를 처음 발견했습니다. 1841년에 발표된 이 발견은 마지막 방정식(P = I 2 R)의 형태를 따랐으며, Joule의 법칙으로 적절하게 알려져 있습니다.
그러나 이러한 전력 방정식은 전압, 전류, 저항과 관련된 옴의 법칙 방정식(E=IR, I=E/R, R=E/I)과 너무 일반적으로 연관되어 있어서 옴의 법칙으로 간주되는 경우가 많습니다.
검토:
- 와트 로 측정된 전력은 "W" 문자로 표시됩니다.
- 줄의 법칙: P = I 2 R ; P = IE ; P = E 2 /R