NTC热敏电阻

电阻额定功率示例

发布时间:2018-12-29    文章来源:敏创原创    点击次数:
电功率被电阻吸收,因为它是电压和电流的乘积,有一些电阻将这个功率转换成热量




当电流由于其上存在电压而通过电阻器时,电阻器以热的形式损失电能,电流越大,电阻器将越热。这被称为电阻器额定功率。
 
电阻器的额定值是它们的电阻值和以瓦特为单位的电功率(W),它们可以主要根据它们的尺寸安全地消散。每个电阻器的最大额定功率由其物理尺寸决定,通常,其表面积越大,它可以安全地散发到环境空气或散热器中的功率越大。
 
电阻器(在合理范围内)和电流的任意组合都可以使用电阻器,只要不超过其“耗散功率额定值”,电阻器额定功率表示电阻器可以转换成热量或吸收多少功率而不损坏自身。的电阻功率额定值有时被称为电阻器的额定功率,并且被定义为的热量的电阻元件可以为不定的时间周期而不会消散降低其性能的量。
 
电阻器的额定功率可以从不到十分之一瓦到几百瓦不等,具体取决于其尺寸,结构和环境工作温度。大多数电阻器的最大电阻额定功率在+70 o C或更低的环境温度下给出。
 
电能是使用或消耗能量(转换成热量)的时间速率。标准电功率单位为瓦特,符号为W,电阻额定功率也以瓦特为单位给出。与其他电量一样,当表达非常大或非常小量的电阻器功率时,前缀附加到单词“Watt”。其中一些比较常见的是:
 
电力单位
单元 符号 缩写
毫瓦 毫瓦 1 / 1,000瓦特 10 -3 W
千瓦 千瓦 1000瓦 10 3 W
兆瓦 MW 1,000,000瓦 10 6 W

电阻功率(P)
我们从欧姆定律中知道,当电流流过电阻时,电压会在电压上下降,从而产生与电源相关的产品。
 
换句话说,如果电阻受到电压的影响,或者如果它传导电流,那么它将总是消耗电能,我们可以将这三个数量的功率,电压和电流叠加到一个称为功率三角形的三角形中。如图所示,它将作为顶部电阻器中的热量消耗,消耗的电流和底部的电压
电阻器功率三角形


如果我们知道电阻两端的电压值和流过它的电流,上面的功率三角形非常适合计算电阻器中消耗的功率。但我们也可以使用欧姆定律计算电阻消耗的功率。
 
欧姆定律允许我们在给定电阻器的电阻值的情况下计算功耗。通过使用欧姆定律,如果我们只知道两个值,电压,电流或电阻,可以获得上述电阻功率表达式的两种可选变化:
 
[P = V x I]功率=伏特x安培
 
[P = I 2  x R]功率=电流2   x欧姆
 
[P = V 2  ÷R]功率=伏特2   ÷欧姆
 
可以使用以下三个标准公式之一计算直流电路中任何电阻的电功率耗散:


哪里:
V   是电阻两端的电压,单位为伏特
我   正在通过安培的电阻流过电流
R   是电阻器的电阻,单位为欧姆(Ω)
由于耗散电阻额定功率与其物理尺寸相关,因此1/4(0.250)W电阻的物理尺寸小于1W电阻,具有相同欧姆值的电阻也可提供不同的功率或额定功率。例如,碳电阻器的额定功率通常为1/8(0.125)W,1/4(0.250)W,1/2(0.5)W,1W和2瓦。
 
一般来说,它们的物理尺寸越大,其瓦数额定值越高。但是,选择能够消耗计算功率两倍或更多倍的特定尺寸电阻总是更好。当需要具有更高额定功率的电阻器时,通常使用绕线电阻器来消散过多的热量。

类型 额定功率 稳定性
金属膜 非常低,低于3瓦特 高1%
低于5瓦特 低20%
线绕 高达500瓦 高1%

功率电阻器
线绕式功率电阻有多种设计和类型,从我们之前看到的标准小型散热器安装的铝体25瓦特类型到用于加热元件的更大的管状1000瓦陶瓷或瓷功率电阻器。


与碳或金属膜类型相比,线绕电阻器的电阻值非常低(低欧姆值)。功率电阻的电阻范围从小于1Ω(R005)到仅100kΩ,因为较大的电阻值需要很容易失效的细规线。
 
低欧姆,低功率值电阻通常用于电流检测应用,使用欧姆定律,流过电阻的电流会在其上产生电压降。
 
可以测量该电压以确定在电路中流动的电流的值。这种类型的电阻器用于测试测量设备和受控电源。
 
较大的线绕功率电阻器由缠绕在陶瓷或陶瓷芯型成形器上的耐腐蚀线制成,并且通常用于消散高浪涌电流,例如在电动机控制,电磁铁或电梯/起重机控制和电动机制动电路中产生的浪涌电流。
 
通常,这些类型的电阻器具有高达500瓦的标准额定功率,并且通常连接在一起以形成所谓的“电阻组”。
 
线绕功率电阻器的另一个有用特性是使用加热元件,如用于电火,烤面包机,铁杆等的加热元件。在这种类型的应用中,电阻的瓦数值用于产生热量和合金电阻线的类型使用的镍通常由镍铬(镍铬合金)制成,温度可达1200 o C.
 
在计算最大功率(瓦数)值时,所有电阻,无论是碳,金属薄膜还是线绕都符合欧姆定律。值得注意的是,当两个电阻并联时,它们的总额定功率会增加。如果两个电阻器具有相同的值且具有相同的额定功率,则总额定功率加倍。
 
电阻额定功率示例
什么是固定电阻器的最大额定功率,单位为伏特,其端子上的电压为12伏,流过它的电流为50毫安。
 
既然我们知道了电压和电流以上的值,我们可以替代这些值代入以下公式:P = V * I。



计算可通过额定功率为0.5瓦的1.8KΩ电阻的最大安全电流。
 
再次,我们知道电阻器的额定功率,其电阻,我们现在可以替代这些值代入的标准电源方程:P = I 2 - [R 。



所有电阻都具有最大耗散额定功率,这是它可以安全耗散的最大功率,而不会损坏自身。超过其最大额定功率的电阻器通常会很快冒烟,并且会损坏它们所连接的电路。如果要在接近其最大额定功率时使用电阻器,则需要某种形式的散热器或冷却。
 
在为特定应用选择电阻时,电阻额定功率是一个需要考虑的重要参数。电阻器的作用是阻止电流流过电路,它通过将不需要的功率作为热量耗散来实现。当预期高功耗时选择小功率值电阻会导致电阻过热,从而破坏电阻和电路。
 
到目前为止,我们已经考虑过将电阻器连接到稳定的直流电源,但在下一个关于电阻器的教程中,我们将研究连接到正弦交流电源的电阻器的行为,并显示电压,电流以及因此消耗的功率通过AC电路中使用的电阻器彼此同相。



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