功率与额定值
电阻也有发热预算
功率是每秒传递的能量。P 表示功率;瓦特(W)等于每秒一焦耳。电阻将电能变为热。额定功率是在指定条件下的工作上限。 焦耳是能量单位;毫瓦(mW)是千分之一瓦特。
实验台
改变电路设置,预测读数,再检查挑战结果。这些是教学模型,每课都会说明模型的假设。
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工作原理
理想恒定电压与电阻。不模拟温度、散热;与额定值比较不代表能预测故障。
P = V²/R,I = V/R。电阻不变时,电压加倍使功率变成四倍。额定值使用率 = 100 × P/额定功率。
难度
搭建 · 搭建
通电,设置 5 V、1000 Ω、额定功率 0.25 W,观察 25 mW。
需要提示?
5 V; 1000 Ω; 0.25 W → 25 mW
探索 · 改变一个参数
在 9 V、额定 0.25 W 下,使功率不超过 125 mW,电流至少 10 mA。
需要提示?
9 V; 800 Ω; 0.25 W → 101.25 mW; 11.25 mA
独立解题 · 完成挑战
在 12 V、额定 0.25 W 下,得到 170–190 mW,电流不超过 20 mA。
需要提示?
12 V; 800 Ω; 0.25 W → 180 mW; 15 mA
延伸阅读与电路配方
电阻也有发热预算
有用的规律
固定电压下,电阻加倍会使电流和功率都减半。
模型之外
实际额定值取决于环境温度、安装方式以及厂商的降额曲线。
值得避开的误区
标注 0.25 W 不代表电阻始终消耗 0.25 W。
电压加倍,电阻不变,功率会……
- 加倍
- 变成四倍
- 减半
延伸阅读
P = V²/R 中电压被平方,二的平方是四。