소개
저항은 두 가지 값을 기준으로 등급을 지정할 수 있습니다. 첫 번째는 저항의 저항을 기반으로합니다. 두 번째는 저항이 안전하게 소멸 할 수있는 와트 단위의 전력을 기반으로합니다.
저항기의 정격 전력은 전압이있는 상태에서 저항기를 통해 전류가 흐를 때 저항기에서 열의 형태로 전기 에너지 손실로 정의 할 수 있습니다.
저항은 전류와 전압의 모든 조합에 대한 요구 사항에 따라 모든 회로에서 사용할 수 있습니다. 저항의 소산 전력 정격이 저항 전력 정격을 초과하지 않도록 이러한 다양한 전류 및 전압 조합을 선택합니다. 이는 저항이 손상을 일으키지 않고 열로 변환 할 수있는 전력의 양을 나타냅니다. 저항기 정격 전력은 저항기가 손상없이 흡수 할 수있는 전력량을 나타낼 수도 있습니다.
저항 전력 정격은 저항 전력 정격이라고도합니다. 저항 전력 정격은 "저항이 성능에 영향을 주거나 저하시키지 않고 무기한 시간 동안 발산 할 수있는 열의 양"으로 정의됩니다.
저항 전력 등급은 전력 단위 인 와트 단위로 측정됩니다.
전력 손실은 물체의 크기에 따라 다르기 때문에 저항기 전력 정격은 저항의 크기, 온도 및 구성 절차에 따라 1/10 와트의 작은 값에서 수백 와트의 큰 값까지 다양 할 수 있습니다.
일반적으로 전력 등급을 정의하는 데 사용되는 온도는 주변 온도 또는 실내 온도입니다. 일반적으로 대부분의 저항기는 주변 온도가 70도 이하일 때 최대 정격 전력을 갖습니다.
전력 소모
저항기는 옴의 법칙을 따르는 기본 전기 부품입니다. 저항 R 저항의 리드 사이에 전압 V가 적용되면 전류 I가 흐릅니다. 이 전류는
나는 = V / R
전자의 이동은이 전류의 원인이며인가 된 전위로 인해 전기장에 의해 가속됩니다. 운동 에너지를 가진이 가속 된 전자는 물질의 양의쪽으로 이동하려고 시도하며이 과정에서 원자와 충돌하여 에너지를 잃습니다. 그리고이 충돌의 결과는 전기 에너지를 열로 변환하는 것입니다.
에너지 손실 또는 전력 손실률은 공식 P = I * V로 계산할 수 있습니다.
이 세 가지 양의 전류, 전압 및 전력은 Power Triangle이라는 삼각형에 겹쳐 질 수 있습니다. 이 삼각형에서 저항에서 소산 된 열을 나타내는 전력은 삼각형의 맨 위에 있습니다.
소비 된 전류와인가 된 전압은 하단에 위치합니다.
파워 삼각형의 그림은 다음과 같습니다.
이 삼각형에서 저항기에서 소비되는 전력은 저항기 양단의 전압 값과이를 통해 흐르는 전류를 알고있는 경우 계산할 수 있습니다. 삼각형은 전력, 전류 및 전압 간의 관계를 수학적으로 나타내는 데 사용됩니다.
검정력은 다음과 같이 계산됩니다.
P = I * V
전류는 다음과 같이 계산된다
I = P / V
전압은 다음과 같이 계산됩니다.
V = P / I
저항의 저항 값을 알고있는 경우 옴의 법칙을 사용하여 저항에서 소비되는 전력을 계산할 수 있습니다. 전압, 전류 및 저항 중 두 값을 알고 있으면 옴의 법칙을 사용하여 전력 방정식을 작성할 수 있습니다.
P = I * V
옴의 법칙에서 우리는
V = I * R
따라서,
P = I * I * R
그리고 P = V * V / R
따라서 저항기의 전력 손실은 다음 표준 방정식 중 하나를 사용하여 계산할 수 있습니다.
-
전력 P = V * I
P = I * I * R
P = V 2 / R
-
P는 와트 단위의 전력입니다.
V는 볼트 단위의 저항 전압
나는 전류가 암페어 단위로 저항을 통해 흐르고 있습니다.
R은 옴의 저항의 저항이다.
저항에 의해 소비되는 전력
저항에 의해 소비되는 전력을 찾기 위해 저항 R의 저항이 고려됩니다. 저항의 길이에 걸쳐 전위 또는 전압 V를 적용하십시오. Q를이 경우 단위 시간으로 도체 또는 저항을 통과하는 전하라고합시다. 그런 다음 전하 흐름 속도 인 전류의 정의에 의해 저항에 흐르는 전류 I는 다음과 같이 주어진다.
나는 = Q / t
==> 요금은 Q = I * t로 쓸 수 있습니다.
여기서 t는 시간 (초)입니다.
저항의 끝 사이에 V의 전위가 적용되면 전류가 흐르는 동안 열의 형태로 손실되는 에너지는 다음과 같습니다.
Q * В.
E를 열의 형태로 잃어버린 에너지라고합시다.
그러면 E = Q * V
위의 방정식에서 방정식 Q = I * t 사용
우리는 E = I * t * V를 얻습니다.
힘은 일을하는 비율로 정의 할 수 있습니다. 이 맥락에서 전력은 전기 에너지가 열로 변환되는 속도로 정의됩니다.
∴ P = E / t = I * V
열 또는 전력 손실 측면에서 손실 된 전력은
P = I * V
이것은 옴의 법칙 (V = I * R)의 도움으로 여러 가지 방법으로 다시 작성할 수 있습니다.
P = I * V = I2 * R = V2 / R
힘의 단위
전류의 단위는 암페어 (초당 쿨롱)입니다. 전압의 단위는 쿨롱 당 줄인 볼트입니다.
따라서 전력 단위는 전류 곱하기 전압을 사용하여 유도 할 수 있습니다. 이것은 단위 충전 시간당 사용 된 에너지의 양이며, 초당 통과하는 단위 충전 수입니다.
∴ 암페어 * 볼트 = (쿨롱 / 초) * (줄 / 쿨롱) = 줄 / 초.
이것은 에너지이고 이름이 와트 인 경우의 유량입니다.
와트 = 줄 / 초.
옴의 법칙을 사용하여 Power의 방정식과 그 단위는 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
P = V * I => 전력 단위 = 볼트 * 암페어
P = I 2 * R => 전력 단위 = Amps 2 * Ohms
P = V 2 / R => 전력 단위 = Volts 2 / Ohms
전력 저항기
저항기의 정격 전력은 저항기가 방출 할 수있는 허용 열량을 정의합니다. 모든 저항기에는 사전 정의 된 정격 전력이 있으며 이는 재료 유형 및 표면적과 같은 다양한 요인을 고려하여 결정됩니다.
전력 등급은 와트 단위로 언급되며 저항의 사용 가능한 표준 전력 등급 중 일부는 0.25W, 0.5W, 1W, 2W, 5W 등입니다.
저항의 정격 전력이 2W이면 가능한 한 모든 전압 및 전류 조합에 대해 최대 2W 전력을 공급할 수 있습니다.
일부 저항은 더 큰 전력 손실을 위해 설계되었습니다. 이를 전력 저항기라고합니다. 정격 전력이 5W 이상인 저항은 전력 저항 아래에 있습니다. 전력 저항기의 구성에 사용되는 재료는 본질적으로 열전 도성이 높아야합니다. 전력 저항기는 종종 방열판과 함께 제공되어 열 방출에 도움이됩니다.
권 선형 전력 저항기는 일반적이지만 다른 유형에서도 찾을 수 있습니다. 니크롬 계 합금 와이어 권취 저항은 적절한 비 도통 에나멜 페인트로 사용되는 경우, 450에 온도를 견딜 수 0 C.
많은 양의 전류를 견디는 데 사용되는 또 다른 유형의 저항은 그리드 저항입니다. 그리드 저항기는 최대 500A의 전류를 견딜 수 있으며 0.04Ω의 낮은 저항 값을 가질 수 있습니다. 그리드 저항기의 구성에는 매트릭스 형태로 그들 사이에 연결된 큰 금속 줄무늬가있는 두 개의 전극이 포함됩니다. 그리드 저항기는 전기 변전소의 접지 저항, 제동 저항 및 고조파 필터로 사용됩니다.
또 다른 유형의 전력 저항기는 물 저항기입니다. 이 구조에는 튜브의 양쪽 끝에 전극이 연결된 식염수를 운반하는 튜브가 포함됩니다. 식염수 또는 소금물의 농도에 따라 저항성이 결정됩니다. 튜브에 물이 있기 때문에 물 저항기는 큰 열 용량을 제공하며 결과적으로 높은 전력 손실이 발생합니다.
전력 저항은 표면 실장 장치의 형태로도 만들 수 있습니다. 크기가 작기 때문에 SMD 저항기의 전력 손실 용량은 그리드 형 저항기 및 물 저항기보다 적습니다. 일반적으로 SMD 저항에 의해 소비되는 전력은 몇 와트 정도입니다.
다양한 유형의 전력 저항에 의해 소비되는 전력 범위는 다음과 같습니다.
- SMD 저항기-5W 이하
- 나선형 상처-50W 이하
- Edge Wound-3.5KW 이하
- 그리드 저항기-100KW 이하
- 물 저항기-500 KW 이하
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전력 등급 예
1. 예를 들어 저항 800Ω 및 공급 전압 12V의 적절한 정격 전력 저항을 선택합니다. 사용 가능한 정격 전력은 0.25W, 0.5W 및 1W입니다.
저항기의 전력 P는 P = V 2 / R과 같습니다.
따라서 P = (12) 2 / 800 = 0.18 W.
따라서 전력 정격 0.25의 저항을 사용해야합니다.
2. 12V 공급 및 100mA 전류의 저항을 사용하는 경우 최대 정격 전력은 다음과 같습니다.
P = V * I
P = 12 * 100 * 10 -3
P = 1.2W
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전력 저항의 응용
모든 저항은 최대 정격 전력으로 평가됩니다. 이 정격 전력은 저항이 자체 또는 회로에 손상을주지 않고 소멸 할 수있는 최대 전력을 나타냅니다. 일부 애플리케이션은 전력 손실이 적고 다른 애플리케이션은 큰 전력 손실이 필요합니다. 전력 저항은 우리가 큰 전력을 분산해야하는 애플리케이션에 사용됩니다. 전력 저항기의 일부 애플리케이션은 다음과 같습니다.
- 무거운 기관차와 트램의 엔진 브레이크는 전력 저항을 사용합니다. 기관차는 고속으로 움직이고 높은 운동 에너지를 가지고 있습니다. 이 고속 기관차를 멈추는 동안 운동 에너지는 열로 변환됩니다. 기관차의 속도에 따라 생성되는 열의 양은 몇 킬로와트 정도일 수 있습니다. 클래식 디스크 브레이크는 쉽게 마모되므로 사용할 수 없습니다. 따라서 회생 브레이크 또는 그리드 저항기 형태의 고출력 저항기가 기관차에 사용됩니다.
- 전력 저항기는 고장 전류, 고전압을 제한하고 보호 계전기 역할을하는 접지 저항으로 사용됩니다. 이 저항은 최대 8 킬로 암페어의 정격을 가질 수 있습니다.
- 전력 저항기는 터빈 및 무정전 전원 공급 장치의 부하 저항기로 사용됩니다. 조절 가능한 저항을 제공하도록 설계 할 수 있으며 최대 6 메가 와트의 전력을 분산시킬 수 있습니다. 이러한 높은 전력 손실로 인해 부하 저항에는 온도를 제어하고 장치가 소손되는 것을 방지하는 효율적인 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.
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