Proč „P = I ^ 2R“ naznačuje, že čím větší „R“, tím větší je „P“, ale „P = V ^ 2 / R“ naznačuje, že čím větší „R“, tím menší je „P“? Proč si navzájem odporují?

Nejlepší odpověď

Problém je v tom, že vám zde chybí informace.

V prvním případě , pokud předpokládáme, že proud bude konstantní přes rezistory (jako v sériovém obvodu), pak P je přímo úměrné R, tj. ztrátový výkon se zvyšuje s hodnotou zvýšení odporu pro sériový obvod.

Ve druhém případě předpokládáme, že napětí na rezistorech (V) je konstantní (jako v případě paralelního obvodu). Takže potom je P nepřímo úměrné R. P klesá s rostoucím R.

Máte zde dva různé scénáře: první je pro sériové uspořádání rezistorů (vyžaduje alespoň dva rezistory) a druhý je pro paralelní uspořádání. Pokud je v obvodu použit pouze jeden rezistor, jedná se o paralelní konfiguraci za předpokladu ideálního zdroje napětí (bez vnitřního odporu zdroje).

Takže když mluvíme o stejném scénáři (jak pro sérii, tak pro oba paralelně) tento rozpor nevznikne:

1. V sérii se P vždy zvyšuje, jak se zvyšuje R. V tomto případě V NENÍ konstantní pro každé R. I je konstantní.
2. Paralelně P vždy klesá, jak se R zvyšuje. V tomto případě NENÍ konstantní pro každé R. V je konstantní.
3. Pokud jde o kombinaci řady a paralelního, je obtížné předpovídat vztah P k R (což je častěji případ reálných obvodů).

Za předpokladu, že existuje pouze jeden rezistor R ( protože jste nic jiného nezmínili), P se vždy sníží, jak se R zvýší , pokud se použije ideální zdroj napětí .

PS : Pokud si chcete tuto věc prakticky vyzkoušet, nedosáhnete stejného výsledku jako paralelně. Je to proto, že zdroj má svůj vnitřní odpor. Takže i když je pouze jeden rezistor, ve skutečnosti ho připojujete do série se zdrojovým odporem (obvykle kolem 20–30 ohmů). Prakticky by se P zvyšovalo, jak by se R zvyšovalo.

Odpověď

Proč P = {I ^ 2} R naznačuje, že čím větší R tím větší P , ale P = \ frac {V ^ 2} {R} naznačuje, že čím větší R čím menší P ?

Mohl bych vám navrhnout, abyste se příliš dívali na R. tam. Za většiny normálních okolností je hodnota pro R pevná a téměř univerzálně jako taková pro většinu z toho, s čím by se většina studentů vědy ve skutečnosti setkala. To je také důvod, proč je většina rezistorů zabalena do pevných jednotek, což by mělo tendenci být nadbytečné, pokud by jednotlivé rezistory mohly být snadno vytvořeny variabilní, dobře, aniž by je vyměňovaly.

Jak jsem pochopil, v prvních dnech společnosti E&M studovali potenciální rozdíly a proud a zjistili, že konkrétní materiály mají tendenci se mezi nimi různě škálovat. Říkáme něčemu takovému měřítkový faktor a tomuto konkrétnímu říkáme odpor. To je základní myšlenka Ohmova zákona, kterou je V = I R.

Jak již uvedli jiní, přechod od P = \ frac {{V ^ 2}} {R} a nahrazení Ohmovým zákonem zákon nám dává P = \ frac {{V ^ 2}} {R} = \ frac {{(IR) ^ 2}} {R} = {I ^ 2} R. Takže ve skutečnosti dostaneme to, že síla souvisí se druhou mocninou rozdílu potenciálu a proudu, a to prostřednictvím převrácené hodnoty měřítka ..