กำลังไฟฟ้า
| English | ไทย |
|---|---|
| power/ˈpaʊə/ | กำลัง |
| watt/wɒt/ | วัตต์ |
| dissipation/ˌdɪsɪˈpeɪʃn/ | การสูญเสียพลังงาน |
พลังงานจากแบตเตอรี่去向ไหน — และด้วยความเร็วเท่าไหร่?
- แบตเตอรี่จ่ายพลังงานให้กับประจุ; วงจรใช้พลังงานนั้น
- กำลังไฟฟ้า (Power) คืออัตราเร็วที่พลังงานถูกส่งหรือใช้งาน
- หลอดไฟสว่างใช้พลังงานเร็ว ส่วนหลอดมืดใช้พลังงานช้า
- กำลังไฟฟ้าเชื่อมโยงกระแสและแรงดันเข้ากับความร้อน แสง และการเคลื่อนที่
กำลัง = กระแส × แรงดัน
- ทุกประจุจะสูญเสียพลังงาน $qV$ เมื่อเคลื่อนผ่านส่วนประกอบหนึ่ง
- ประจุเข้ามาในอัตรา $I$ ดังนั้นพลังงานต่อวินาทีจึงเป็น $P = IV$
- หน่วยวัดคือ วัตต์ (1 W $= 1$ J/s)
- กำลังไฟฟ้าคือจำนวนจูลที่ออกจากแหล่งจ่ายทุกวินาทีอย่างง่าย ๆ
กำลังไฟฟ้าในตัวต้านทาน
ตั้งแรงดันและความต้านทานและดูกระแสและกำลังที่ได้
กำลังไฟฟ้าที่ส่งไปยังส่วนประกอบคือ:
$P = IV$ — กระแสคูณแรงดัน, ในหน่วยวัตต์
อุปกรณ์ดึง $4\ \text{A}$ ที่ $12\ \text{V}$. หาพลังงาน (ใน W)
$P = IV = 4 \times 12 = 48\ \text{W}$.
หน่วย SI ของกำลังคือ ____
1 วัตต์ $= 1$ J/s
สามรูปแบบของกฎเดียวกัน
- นำไปรวมกับกฎของโอห์มจะได้ $P = I^2 R$ และ $P = \dfrac{V^2}{R}$
- ใช้สูตรใดก็ได้ตามสิ่งที่ทราบ: $I$ และ $R$, หรือ $V$ และ $R$
- ทั้งสามสมการให้ค่ากำลังไฟฟ้าเท่ากันสำหรับตัวต้านทานแบบอหิมาต
- $P = I^2 R$ แสดงให้เห็นว่าทำไมกระแสสูงจึงทำให้สายไฟร้อนจัด
ข้อใด ไม่ใช่ รูปแบบที่ถูกต้องของกำลังไฟฟ้าสำหรับตัวต้านทาน?
รูปแบบที่ถูกต้องคือ $IV$, $I^2R$, $V^2/R$. $IR^2$ ผิด
กำลังไฟฟ้าที่มีประโยชน์และความร้อนที่สูญเสีย
- ในตัวต้านทาน พลังงานทั้งหมดเปลี่ยนเป็น ความร้อน ซึ่งเรียกว่า การกระจายพลังงาน
- ในมอเตอร์ ส่วนใหญ่จะแปลงเป็นการเคลื่อนที่มีประโยชน์ เหลือเพียงบางส่วนที่สูญเสียเป็นความร้อน
- เครื่องทำความร้อนและกาน้ำชงคือตัวต้านทานที่ถูกเลือกมาเพื่อกระจายพลังงานจำนวนมาก
- สายไฟบางที่มีกระแสสูงอาจร้อนเกินจนเกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้
เลือก ทั้งหมด ข้อความที่เป็นจริงเกี่ยวกับกำลังไฟฟ้า
P = IV, กำลังตัวต้านทานให้ความร้อน, พลังงาน = P×t. กำลัง (อัตรา) ≠ พลังงาน (รวม)
ค่าใช้จ่ายทางพลังงาน: กิโลวัตต์-ชั่วโมง
- บิลค่าไฟฟ้าของคุณคิดเงินสำหรับ พลังงาน ไม่ใช่กำลังไฟ
- พลังงาน $=$ กำลัง $\times$ เวลา; กิโลวัตต์-ชั่วโมง หนึ่งหน่วย คือ $1\ \text{kW}$ สำหรับ $1$ ชั่วโมง
- เครื่องทำความร้อน $2\ \text{kW}$ ที่ใช้ $3$ ชั่วโมง จะใช้ $6\ \text{kWh}$
- กำลังบอกอัตราส่วน; คูณด้วยเวลาจะได้บิลค่าไฟ
ใบแจ้งหนี้ไฟฟ้าของคุณคิดเงินตามพลังงาน (กำลัง × เวลา) ไม่ใช่ตามกำลังเอง
พลังงาน = กำลัง × เวลา, บิลในหน่วยกิโลวัตต์-ชั่วโมง
หลอดไฟทำงานที่ $0.5\ \text{A}$ จากแหล่งจ่าย $230\ \text{V}$ หากำลังไฟของหลอด
- $P = IV = 0.5 \times 230 = 115\ \text{W}$.
- มันแปลง $115$ จูล ของพลังงานทุกวินาที
แยก กำลัง (อัตรา, เป็นวัตต์) ออกจาก พลังงาน (รวม, เป็นจูลหรือกิโลวัตต์-ชั่วโมง) บิลของคุณคือพลังงาน $=$ กำลัง $\times$ เวลา ไม่ใช่กำลังอุปกรณ์กำลังสูงใช้งานสั้นอาจ tốnน้อยกว่าอุปกรณ์กำลังต่ำทิ้งไว้หลายวัน
กำลัง คือพลังงานต่อวินาที: $P = IV$ (วัตต์), ยัง $P = I^2R = V^2/R$ สำหรับตัวต้านทาน ในตัวต้านทานทั้งหมดกลายเป็นความร้อน (การกระจาย) พลังงาน $=$ กำลัง $\times$ เวลา — คิดเป็น กิโลวัตต์-ชั่วโมง