Moc a potencjometr

[Lucus]

Cześć,

 

To mój pierwszy temat i jestem totalnie zielony, ale nauka elektroniki przynosi mi dużo satysfakcji.

Aktualnie przerabiam kurs elektroniki - poziom I.

 

Mam mały problem z odpowiednim zrozumieniem mocy przy potencjometrze.

Według wzoru P=U*I wychodzi na to, że wraz ze zwiększaniem oporu na potencjometrze spada moc jaka przez niego przepływa (czy to dobre sformułowanie?).

Potencjometr znowu rozumiem troszkę jak rezystor, któremu możemy zmieniać opór i zawsze odbierałem jego pracę na zasadzie, że jakby zabiera on część prądu i zamienia na energię cieplną.

Jakoś w mojej głowie jeżeli rośnie opór to znaczy, że taki rezystor czy potencjometr mają więcej pracy do wykonania (więcej prądu do zamiany w ciepło) i tym samym jest większa energia cieplna czyli zostają te elementy poddane wyższej mocy.

Nie potrafię dlatego do końca zrozumieć, czemu im większy opór tym wychodzi mniejsza moc.

Zostaje więc wniosek, że źle sobie poukładałem te wszystkie pojęcia, dlatego prosiłbym o rozjaśnienie.

 

Z góry dziękuję 🙂

[H1M4W4R1]

P = U*I
R = U/I
I = U/R
U = R*I

stąd
P = I^2 * R
P = (U^2)/R

I teraz zależy czy masz stałe napięcie czy stały prąd w obwodzie (zwykle to pierwsze). Wtedy wraz ze wzrostem rezystancji moc wydzielana na potencjometrze maleje. Np. mając 5V na potencjometrze 100k moc to 5^2/100k (W), gdzie przy 1k to już 5^2/1k (W) czyli odpowiednio 0.00025W i 0.025W. Zwiększając opór potencjometru automatycznie wydziela się na nim mniejsza moc.

Idąc dalej potencjometr traktujesz jak dwa rezystory. Jeżeli zrobisz głupotę (czytaj zwarcie między COM, a jednym z "rezystorów" potencjometru) to popłynie teoretycznie nieskończony prąd (pomijam ograniczenia źródła napięcia, rezystancje połączeń etc.), więc wtedy potencjometr się spali.

Reasumując

Im większy opór tym przy stałym napięciu będzie płynął mniejszy prąd. A moc to iloczyn prądu przez napięcie. Skoro to drugie jest stałe, a ten pierwszy maleje, to moc też maleje.

P.S. 

zakładam obwód wyłącznie z potencjometrem 🙂 pomijam pomniejsze komponenty, które też znacznie wpływają na zachowanie...

Edytowano Maj 3, 2021 przez H1M4W4R1

[Lucus]

@H1M4W4R1 nie do końca o to mi chodziło. Ja to wszystko co napisałeś rozumiem.

Bardziej chodzi mi o kwestie działania takiego rezystora. Według kursu elektroniki on ogranicza prąd -grzeje się. Odbieram to jako, że zamienia prąd w energię termiczną.

Czyli im więcej prądu ogranicza tym więcej musi zamienić w ciepło. 

Moc natomiast określa jak szybko dany element jest w stanie wykonać pracę w określonej jednostce czasu. Czyli np. rezystor 1/8W może właśnie tak szybko wykonać określoną pracę a jak każde mu się szybciej to musi być o wyższej nocy dopuszczalnej.

I właśnie to mi się nie wiąże z tym że rezystor ogranicza prąd poprzez zmianę prądu w ciepło. Jeżeli to jest jego praca to czy nie powinien mieć jej tym więcej do wykonania im więcej prądu musi zamienić w ciepło, a tym samym rosnąć moc potrzebna do wykonania tej pracy?

[H1M4W4R1]

36 minut temu, Lucus napisał:

Czyli im więcej prądu ogranicza tym więcej musi zamienić w ciepło. 

Rezystor nie ogranicza prądu... Znaczy nie w takim sensie. Prądu płynie tyle na ile pozwala rezystancja przy określonym napięciu. Pracą rezystora jest określony spadek napięcia przy określonym natężeniu prądu (lub na odwrót). Czyli rezystor pracuje jako obiekt fizyczny powodujący spadek napięcia, a nie ograniczający prąd.

Ograniczenie prądu jest efektem tego, że przy stałym napięciu musi spaść przepływ elektronów. Tutaj podam jako przykład hydraulikę - to, że np. masz zwężenie rurki to co będzie efektem stałego ciśnienia? To, że przez rurkę przepłynie mniej wody - jeżeli chcemy, by rurka miała identyczne ciśnienie na ściankach, a jest węższa to naturalnym jest, że musi się zmniejszyć ilość wody, która przepływa w ciągu minuty przez tę rurkę. Przy stałym przepływie wody wzrosłoby ciśnienie w rurce i ewentualnie by ją rozsadziło.

Teraz ciśnienie - napięcie, przepływ wody - natężenie, zwężenie rurki - rezystor. Liczę, że to Ci pomoże 😉 

Edytowano Maj 3, 2021 przez H1M4W4R1

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Lucus]

@H1M4W4R1 

Po przeczytaniu twojego posta i trochę informacji na internecie:

Czyli można przyjąć że pracą rezystora jest po prostu przewodzenie prądu tylko że ze względu na swoją budowę robi to nieudolnie i stawia opór, tak?

Stąd też im bardziej nieudolnie przewodzi prąd (ma większy opór) tym mniej przewodzi go na drugą stronę (wykonuje mniej pracy w danej jednostce czasu) czyli wykonuje swoją pracę z mniejszą mocą.

 

Czyli grzanie się jest efektem ubocznym? Z czego więc wynika i jak wpływa na cały układ i na sam rezystor?

 

[ethanak]

Rzecz w tym że rezystor żadnej pracy nie wykonuje. Pracę wykonuje prąd. Rezystor po prostu siedzi i się grzeje...

6 minut temu, Lucus napisał:

Czyli grzanie się jest efektem ubocznym? Z czego więc wynika

Można to tak określić - np. efektem ubocznym działania grzałki jest ogrzewanie czegoś tam...

A wynika z tego, że praca wykonana przez prąd musi jakiś efekt wywołać - prawo zachowania energii się kłania. Gdyby to był silnik, energia poszłaby na kręcenie ośką i np. podniesienie windy na następne piętro. Gdyby to był głośnik zasilony prądem zmiennym - energia poszłaby na warczenie membraną. A biedny rezystor co ma robić... przecież się nie kręci, nie warczy i nawet nie świeci... no to się grzeje biedaczek 🙂

 

[Lucus]

6 minut temu, ethanak napisał:

Rzecz w tym że rezystor żadnej pracy nie wykonuje. Pracę wykonuje prąd. Rezystor po prostu siedzi i się grzeje...

No właśnie ten fragment nie do końca mi leży bo definicja mocy to "jest to skalarna wielkość fizyczna określająca pracę wykonaną w jednostce czasu"

A skoro rezystor ma parametr maksymalnej dopuszczalnej mocy to stąd też moja interpretacja że jego pracą jest przewodzenie prądu.

Choć może w takim razie powinienem napisać,że jest to bardziej określenie jak duża pracę wykonuje w tym elemencie prąd (?)

 

 

[ethanak]

13 minut temu, Lucus napisał:

Choć może w takim razie powinienem napisać,że jest to bardziej określenie jak duża pracę wykonuje w tym elemencie prąd (?)

O właśnie.

A maksymalna moc to maksymalna wartość tej wykonywanej przez prąd "pracy w jednostce czasu", jaką rezystor może wytrzymać (w duuuuużym przybliżeniu).