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No entiendo cuál es la potencia que realmente es

Me doy cuenta de que probablemente es una super pregunta común, pero tengo que ponerlo en mis propias palabras.

Intento comprender la ley de ohm con el agua de la analogía. Dos tanques de agua, uno con un nivel más alto que el otro, y un tubo de conexión de los dos de ellos. El agua quiere flujo. Hay una válvula que representa una resistencia.

Lo que comienza mi confusión es cuando empiezo a pensar en la disipación de calor en un circuito eléctrico. Cuando hace este calor, en realidad?

No puede venir de la presión, la tensión, porque si lo hiciera, la válvula debe estar muy caliente si simplemente hay suficiente agua en el mayor de los dos tanques, por lo tanto ejercen una gran presión sobre la válvula.

He leído que el calor proviene de la corriente real de la electricidad, la corriente. En principio esto parece intuitivo. Pero luego me progresos en considerar lo que el poder es. Aquí es donde la confusión. Porque si yo el doble de la presión y el doble de la resistencia, la corriente permanece el mismo. Me gustaría pensar que esto significaría que la disipación de calor de la estancia en el mismo.

Pero la potencia se duplica. Entonces, ¿qué significa esto?

Ha mi tanque se vierte en el tanque a una tasa diferente debido a la mayor potencia, a pesar de que el flujo de corriente se ha mantenido constante?

¿Qué es el poder?

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Kevin Albrecht Puntos 2527

Por un mecánico analogía, creo que de la resistencia eléctrica como mecánica de fricción, tensión, fuerza, y actual como la velocidad.

Asumir que no es un objeto, sujeto a la fricción, se mueve con una velocidad constante (esto es análogo a un circuito resistivo con una corriente constante).

Debe haber una fuerza aplicada (análogo a una fuente de voltaje) y un opuestas fuerza de rozamiento (de forma análoga a la tensión en la resistencia).

Ahora, como seguramente has observado, la fricción se convierte en energía cinética a energía térmica (pensar en cómo los frenos se calientan cuando parar su coche, rápidamente, de alta velocidad).

La energía asociada es la tasa de conversión de energía; es cuánta energía cinética se convierte en energía térmica por segundo.

Es fácil mostrar que la energía asociada con una fuerza de rozamiento \$F_f\$ y una velocidad v está dada por:

$$P_f = F_f \cdot v$$

Este debe ser intuitiva. Si usted mueve sus manos lentamente juntos, no siento mucho si alguna calor. Si usted mueve sus manos rápidamente en conjunto, se puede calentar rápidamente.

La fuerza de rozamiento está dada por:

$$F_f = \mu \cdot v$$

donde \$\mu\$ es el coeficiente de fricción. Esto es análogo a la Ley de Ohm

$$V = R \cdot I$$

Por último, vamos a tratar a tu pregunta:

Porque si yo el doble de la presión y el doble de la resistencia, la actual sigue siendo el mismo. Me gustaría pensar que esto significaría que el calor la disipación de la estancia en el mismo.

Pero la potencia se duplica. Entonces, ¿qué significa esto entonces?

En nuestra analogía mecánica, lo que ocurre si hacemos doble de la fricción (que es análoga a la duplicación de la resistencia) y asume que el objeto de la velocidad sigue siendo la misma (que es análoga a la actual, quedando a la misma)?

La fuerza de rozamiento dobles y por lo tanto, la potencia debido a la fuerza de rozamiento se duplica.

Mecánicamente, esto es intuitivo. Si usted está en un coche a una velocidad constante y la fricción de rodadura, de repente dobles, usted necesitará el doble de la potencia del motor (presione el pedal del acelerador más difícil) para mantener su velocidad.

8voto

Keith Patton Puntos 668

Usted puede pensar de lo que ocurre con el flujo de electrones en el alambre. Aunque no es cierto, tratar de pensar en la electrónica como mecánica de la partícula. Cuando se trata de mover en el alambre, que golpea algo y que de colisión genera calor. Así que usted puede pensar de una energía que se transfiere de la energía cinética de los electrones al calor (de manera electrónica de la velocidad cae en ese momento). Así que los electrones no tienen velocidad constante todo el tiempo, aunque podemos decir que tienen una velocidad media y media velocidad depende de la resistencia del alambre que se exaclty este obstáculos que el electrón golpea.

El alambre no se convirtió en caliente si no tiene ningún tipo de resistencia. Así que no iba a poder ser consumidos por el alambre.

Cuando usted haga doble voltaje y también el doble de la resistencia, usted puede pensar que el campo eléctrico en el alambre es mayor por lo que el electrón puede llegar a una alta velocidad más rápido que con la menor tensión. Pero también la resistencia es mayor por lo que puede golpear obstáculos en una mejor manera. Por lo que el promedio de la velocidad de mayo se convirtió en el mismo (el actual es el mismo) aunque ahora se disipa más calor debido a las colisiones son más fuertes.

Este es un muy bruto manera de pensar, pero puede que te ayude a imaginar por qué las cosas son como son por algunas analogías.

También, usted puede pensar el poder como Joules por segundo (Watt). Por lo que se refiere a algunos de la energía por unidad de tiempo. En la ley de ohm ejemplo, se aplica a la disipación de calor. En otras palabras, la cantidad de energía que se desperdicia en forma de calor a lo largo del alambre. Si usted piensa de los sistemas mecánicos, la energía puede representar la cantidad de energía necesaria para mover algo (se puede calcular el mínimo de la energía cinética para alcanzar una velocidad deseada y así calcular la cantidad de energía que debe transferir a este objeto para llegar a esa velocidad). Así que, como el poder está directamente relacionada con la energía, usted puede pensar que la energía se transfiere desde una forma a otra. El poder puede indicar lo rápido que las cosas sucedan.

5voto

Rob Lachlan Puntos 7880

El poder es ante todo, una tasa de cambio de la energía. Si la energía era dinero, el poder perdido serían sus gastos mensuales, y el poder adquirido sería su ingreso mensual. Si ambas son iguales, entonces no hay energía neta de cambio de cada mes.

Pero ¿qué es la energía realmente? La energía es la cosa que usted necesita para hacer el trabajo, como levantar algo pesado (en contra de un campo gravitatorio), o separándose dos imanes (en contra de un campo magnético), o el desplazamiento de partículas cargadas (en contra de un campo eléctrico). Es este último ejemplo que se aplica en electricidad básica.

Generalmente, usted puede definir algún tipo de partícula que es sensible y puede obtener empujado por estar dentro de un campo, y un campo es sólo una manera de visualizar y cuantificar dentro de los grados de libertad de esta partícula (como coordenadas espaciales), con qué fuerza y en la dirección en que se inserta.

Así que el movimiento físico de esta partícula a través del campo requiere de energía. Si se define un punto arbitrario en Un terreno en el campo y calcular la energía para conseguir un objeto hacia otro punto B, se podría decir que el punto B tiene un potencial igual a esta energía. Desde Una era arbitraria, sólo tiene sentido hablar de diferencias de potencial.

En el contexto de un campo eléctrico, la sensibilidad de las partículas (como los electrones) se llama a este campo de carga, y las unidades son llamados Coulombs. Así que el potencial tiene unidades de energía/carga, o [J]/[Coulomb], que es la misma Tensión.

Así que si usted tiene una diferencia de potencial entre los puntos a y B en un circuito (un voltaje), y hay una cierta cantidad de carga que va de a a B a una cierta velocidad (actual), entonces hay un tipo de energía que está siendo utilizada (poder). Realmente no importa cómo se pasó de un punto a a Un punto B (a través de un alambre, resistencias, diodos, transistores, aire, un lápiz, etc), todo lo que importa es el voltaje y la corriente, y el poder es su producto:

$$ Power = Voltage\cdot Current $$

Usted puede comprobar las unidades:

$$ \frac{[Joules]}{[Second]} = \frac{[Joules]}{[Coulomb]}\cdot \frac{[Coulombs]}{[Second]} $$

Cuando usted habla de la resistencia, usted está hablando acerca de cómo un material afecta a la cantidad de corriente que pasa a través de él, da una diferencia de potencial a través de ella, pero sólo las resistencias tienen una simple relación lineal, por lo que el \$P=V^2/R\$ relación que estaba implícito en su pregunta no es cierto para nada, pero idealizada resistencias, y que la ecuación de poder es sólo el resultado de su propiedad de la actual a ser directamente proporcional a la tensión a través de ellos. La buena noticia es que esto puede ser parte de un modelo de muchos dispositivos reales en particular los puntos de funcionamiento, por lo que es muy útil, concepto, sólo quiero aclarar que no es un modelo completo de cualquier dispositivo real. En otras palabras \$P=V\cdot I\$ es universal, \$P=V^2/R\$ no lo es.

Esperemos que ahora debería estar más claro por qué sin corriente no puede haber ningún poder (no desplazar las partículas cargadas, por lo que no se realiza el trabajo), y por qué el poder no depende sólo de la corriente (cargas en movimiento a través de potencial cero no requiere ningún "esfuerzo"). Es realmente acerca de lo mucho que los cargos que se mueven por unidad de tiempo, y que a lo largo de mucho la diferencia de potencial.

0voto

aryeh Puntos 1594

Por definición, la potencia ES la velocidad a la que se transfiere la energía y variado.
Si tomar eso como un fundamental esencial, todas las otras preguntas deben tener sentido con respecto a este.
Si la pregunta no "respetar" a esa definición, a continuación, la pregunta no tiene sentido.
Tratando de entender las respuestas a preguntas absurdas está lleno de peligros :-).


No puede venir de la presión, la tensión, porque si lo hiciera, la válvula debe estar muy caliente si simplemente hay suficiente agua en el mayor de los dos tanques, por lo tanto ejercen una gran presión sobre la válvula.

Usted tiene presión, pero no hay flujo. La energía no está siendo transferido - no hay potencia requerida.

He leído que el calor proviene de la corriente real de la electricidad, la corriente. En principio esto parece intuitivo. Pero luego me progresos en considerar lo que el poder es. Aquí es donde la confusión. Porque si yo el doble de la presión y el doble de la resistencia, la corriente permanece el mismo. Me gustaría pensar que esto significaría que la disipación de calor de la estancia en el mismo. Pero la potencia se duplica. Entonces, ¿qué significa esto?

Sigue la energía.
Como I = V/R = 2V/2R el actual no va a cambiar cuando ambos V y R se duplica.
PERO la energía necesaria para empujar la misma corriente a través de una tubería de dos veces la resistencia es el doble. Sí?
es decir el doble de la presión y la resistencia -> la corriente es la misma, pero el flujo de energía de la tasa se duplica el poder se duplica.


Tenga en cuenta que el Poder

= VI = V^2/R = I^2R.

Estas fórmulas son funcionalmente idénticos y son intercambiables.
Usted puede ir de uno a otro sólo por la sustitución de variables.
Si alguno de ellos no tiene sentido para usted, a continuación, el resto puede ser derivado de que solo mediante la conexión de las variantes de las variables de acuerdo con la ley de Ohm.

por ejemplo
P = V x I Pero V = IR
De modo que P = IR x I = I^2R

P = I^2R Pero I = V/R De Modo Que P = (V/R)^2 = V^2/R

Si usted es feliz con el poder", explicó el ' por cualquiera de VI o V^2/R o I^R entonces lo anterior permite mostrar que los demás son idénticas.


P = V x I
La tarifa de energía es proporcional a la cantidad de material de la empujó y lo difícil que es empujado.

P = I^2R
La tarifa de energía es proporcional a la fuerza material está siendo empujado, PERO proporcional al cuadrado de la cantidad de cosas que se empuje debido al doble de la cantidad de cosas empujado a través de una tubería, no sólo usted consigue twie tanta cosas por el tiempo, PERO es dos veces más duro para empujar.

P = V^2/R
La tarifa de energía es proporcional al cuadrado de la presión de la fuerza PERO inversamente proporcional a lo difícil que es la de empujar.
1/R es fácil, ya que menos esfuerzo = menos energía que necesita.
Si el doble de la fuerza que se usa el doble de la cantidad de fuerza que se usa para que la energía sube la tasa, PERO la tasa de flujo también se duplica (I=V/R), así que tienes que pulsar dos veces más de dos veces tan duro, por lo tanto V^2 plazo.

Todo tiene sentido.
Es del todo consistente.
Todo se puede convertir entre diferentes maneras de decirlo.
En cualquier momento cualquiera de estos 3 no parece ser el caso, el ataque de la "razón" de que no lo parezca y usted encontrará que el razonamiento tiene un fallo.
por ejemplo, en el primer ejemplo dado que no había flujo de corriente así que no hay transferencia de energía por lo que no poder.

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