Problemas de disipación de energía

Question

He construido un circuito con una fuente de energía de 5V y de 300 ohmios. Con un multímetro hice las mediciones de resistencia, voltaje y corriente a través del resistor. Los valores fueron:

$R = 298 \mathrm{\Omega}$

$E = 4.94 \mathrm{V}$

$I = 16 \mathrm{mA}$

Así que he hecho el calcs para obtener la potencia disipada por la resistencia:

$P = EI = 4.94 \cdot 0.016 = 79 \mathrm{mW}$

$P = \dfrac{E^2}{R} = \dfrac{4.94^2}{298} = 81.9 \mathrm{mW}$

$P = I^2 \cdot R = 0.016^2 \cdot 298 = 76.3 \mathrm{mW}$

Mi pregunta es: ¿por Qué hay diferencias entre la potencia es el resultado? Es debido a la falta de precisión en las mediciones, el aumento de la resistencia de la resistencia cuando se enciende o una combinación de ambos?

Answer 1

Es en parte la precisión de las mediciones, y en parte los efectos de la metro que estaba utilizando.

Cuando se mide la tensión, ponga el medidor en paralelo con la resistencia y se mide 4.94 voltios, que es el valor que su fuente de alimentación está produciendo.

Cuando se mide la corriente, poner el medidor en serie con el resistor, y mide 16 miliamperios. Sin embargo, el voltaje a través del resistor en este momento NO era exactamente 4.94 voltios, debido a que el medidor requiere, necesariamente, una caída de tensión para medir la corriente. Esta disminución puede ser tanto como 200 mV en la mayoría de los medidores (en gran escala), pero en cualquier caso, es proporcional a la lectura. En este caso, el medidor fue, probablemente, provocando una caída de tensión de 1.6 mV o 16 mV, dependiendo del rango de medición seleccionado.

Lo que esto significa es que la resistencia era en efecto de disipación de potencia ligeramente menor durante la medición de corriente, debido a que el voltaje a través de ella se ha reducido ligeramente. Esto explica por qué el cálculo que se basa en la medición de corriente solo es el más bajo y el cálculo basado en la medición de voltaje solo es el más alto. El cálculo basado en el voltaje y la corriente junto cae en el medio, porque es básicamente un promedio de los otros dos niveles de potencia.

Answer 2

¿Qué diferencia? Yo no veo una diferencia.

79 = 81.9 (±3.5%). Tenga en cuenta que hay tres mediciones independientes involucrados, y que uno de ellos se eleva al cuadrado. El 76,3 es un poco más bajo, sino que también tenga en cuenta que es una función de tres mediciones (resistencia, y la corriente dos veces). Era de esperar la medición de corriente a ser un poco baja porque había algunos inevitable caída de voltaje en el medidor, por lo que el voltaje en la resistencia fue menor, y el actual por lo menos que cuando el medidor no esté en serie con la resistencia.

La medición de la corriente es un poco baja, y las otras mediciones de ser razonable dentro de la tolerancia parece explicar las cosas. Buscar qué tan preciso es el medidor de informes de resistencia, por ejemplo.

Otra manera de mirar esto es el uso de dos de los valores medidos para derivar el otro, a continuación, comparar el valor de medición actual. Por ejemplo, (4.94 V)/(16 mA) = 309 Ω. La resistencia dice 300 Ohm, medir el 0,7% de baja directamente, y calcular el 3% de alta. De nuevo, ¿dónde está la discrepancia? Tenga en cuenta que su medición de la corriente de "16 mA" tiene un 3,1% de error construido sólo numéricamente, y que no es de la contabilidad de la inherente error de medición que he mencionado anteriormente.

No hay ninguna discrepancia aquí.