Tricky Circuit

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。

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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
  1. 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

  2. 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

  3. 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……

  1. 加倍
  2. 变成四倍
  3. 减半
延伸阅读

P = V²/R 中电压被平方,二的平方是四。

Vishay