Калькулятор рассеиваемой мощности

Рассчитайте потери мощности и джоулев нагрев резистора по напряжению, току или сопротивлению.

Рассеивание электрической мощности
Выберите две известные электрические величины и рассчитайте мощность в ваттах.

О рассеивании электрической мощности

Рассеиваемая мощность — скорость превращения электрической энергии в тепло или другую форму энергии в компоненте. Для резистора в цепи постоянного тока основная зависимость — напряжение, умноженное на ток. Закон Ома позволяет записать ту же величину как квадрат тока, умноженный на сопротивление, или квадрат напряжения, делённый на сопротивление. Калькулятор предлагает все три формы для любой известной пары величин. Результат выражается в ваттах: один ватт равен одному джоулю в секунду. Резистор с током 2.5 ампера и напряжением 12 вольт рассеивает 30 ватт. Тепло должно отводиться через корпус, выводы, печатную плату, поток воздуха или радиатор. Если оно выделяется быстрее, чем отводится, температура растёт, что может повлиять на сопротивление, надёжность и соседние материалы. Выбирать резистор только по вычисленной мощности обычно недостаточно. Производители задают номиналы для конкретных температур среды, способов монтажа, площадей платы и обдува. Инженеры предусматривают запас и изучают кривые снижения допустимой мощности. Например, при расчётной нагрузке 0.8 ватта в тёплом или плохо вентилируемом корпусе может потребоваться номинал заметно выше одного ватта. Для импульсных нагрузок нужно проверять также пиковую энергию и допустимую длительность импульса, а не только среднюю мощность. Формулы предполагают резистивную нагрузку постоянного тока либо действующие значения напряжения и тока для чисто резистивной нагрузки переменного тока. При наличии индуктивности или ёмкости возможен фазовый сдвиг. Тогда произведение действующих значений даёт полную мощность, а не обязательно реальное тепловыделение. Для таких цепей используйте активную мощность или учитывайте коэффициент мощности. Для полупроводников могут понадобиться модель падения напряжения, потери переключения или анализ теплового сопротивления вместо одного постоянного сопротивления. Важно правильно вводить единицы. Используйте вольты, амперы и омы, чтобы получить ватты. Миллиамперы перед вводом нужно разделить на 1,000, если они ещё не пересчитаны, а килоомы — умножить на 1,000. В режиме напряжения и сопротивления сопротивление должно быть больше нуля, поскольку деление на ноль не определено. Используйте калькулятор для подбора резисторов, оценки нагревателей, проверки проводки, нагрузок батарей и учебного анализа цепей. Результат рассматривайте как электрический источник тепла для дальнейших тепловых расчётов. Готовые проекты следует сверять с документацией компонентов, допусками, переходными процессами, максимальным напряжением, условиями среды и применимыми нормами электробезопасности.

Примеры рассеиваемой мощности

Равнозначные формулы мощности решают типичные задачи для цепей.

Известные значенияМощностьРасчёт
12 V и 2.5 A30 WНапряжение, умноженное на ток.
3 A и 8 Ω72 WКвадрат тока, умноженный на сопротивление.
24 V и 48 Ω12 WКвадрат напряжения, делённый на сопротивление.

Как рассчитать рассеиваемую мощность

  1. Выберите режим для двух известных параметров цепи.
  2. Введите напряжение в вольтах, ток в амперах или сопротивление в омах согласно подписям.
  3. Нажмите «Рассчитать мощность», чтобы применить соответствующую формулу.
  4. Сравните результат с номиналами компонентов и подходящими данными температурного снижения мощности.

Вопросы о рассеиваемой мощности

Что такое рассеиваемая мощность?

Это скорость, с которой компонент преобразует электрическую энергию, обычно в тепло. Она измеряется в ваттах.

Какую формулу мощности использовать?

Если известны напряжение и ток, перемножьте их. При известном сопротивлении используйте квадрат тока, умноженный на сопротивление, или квадрат напряжения, делённый на сопротивление.

Означает ли результат 1 W, что нужен резистор на 1 W?

Не обязательно. Предусмотрите запас и следуйте кривой снижения мощности производителя с учётом температуры среды, монтажа и обдува.

Работают ли эти формулы для переменного тока?

Да, с действующими значениями для чисто резистивных нагрузок. Реактивные нагрузки требуют активной мощности и коэффициента мощности для учёта фазового сдвига.

Почему резистор нагревается?

Движущиеся заряды при столкновениях передают энергию решётке материала. Она превращается главным образом в тепло и повышает температуру, пока теплоотдача не уравновесит тепловыделение.