電阻額定功率及案例

電功率被電阻吸收，因?yàn)樗请妷汉?a href="http://wenjunhu.com/tags/電流/" target="_blank">電流的乘積，有一些電阻將此功率轉(zhuǎn)換為熱量

當(dāng)電流通過(guò)電阻器時(shí)，由于存在在其兩端的電壓，電阻以電的形式損失電能，電流越大，電阻器就會(huì)越熱。這被稱為電阻器額定功率。

電阻器的額定值是它們的電阻值和以瓦特為單位的電功率，（ W ）它們可以根據(jù)它們的大小安全地消散。每個(gè)電阻器的最大額定功率由其物理尺寸決定，通常，其表面積越大，它可以安全地散發(fā)到環(huán)境空氣或散熱器中的功率越大。

可以使用電阻器電壓（在合理范圍內(nèi)）和電流的任何組合，只要其“耗散功率額定值”不超過(guò)，電阻額定功率表示電阻可以轉(zhuǎn)換成熱量或吸收多少功率而不會(huì)對(duì)其自身造成任何損害。電阻器功率額定值有時(shí)被稱為電阻器額定值，并被定義為電阻元件無(wú)限期消散的熱量而不會(huì)降級(jí)它的性能。

電阻器的額定功率可以從不到十分之一瓦到幾百瓦不等，具體取決于其尺寸，結(jié)構(gòu)和環(huán)境工作溫度。大多數(shù)電阻器的最大電阻額定功率在+70 o C或更低的環(huán)境溫度下給出。

電功率是能量使用或消耗的時(shí)間速率（轉(zhuǎn)化為熱量）。標(biāo)準(zhǔn)電功率單位是瓦特，符號(hào)W，電阻額定功率也以瓦特為單位給出。與其他電量一樣，當(dāng)表達(dá)非常大或非常小量的電阻器功率時(shí)，前綴附加到單詞“Watt”。其中一些比較常見(jiàn)的是：

電力單位

電阻功率（P）

從歐姆定律我們知道，當(dāng)電流流過(guò)電阻時(shí)，電壓會(huì)從它上面下降，從而產(chǎn)生電壓與電源有關(guān)的產(chǎn)品。

換句話說(shuō)，如果電阻受到電壓或電流傳導(dǎo)，那么它總會(huì)消耗電能，我們可以疊加這三個(gè)電量，電壓和電流進(jìn)入一個(gè)稱為功率三角形的三角形，其功率為d在頂部的電阻器中作為熱量發(fā)出，消耗的電流和底部的電壓如圖所示。

電阻器功率三角

上述功率三角形非常適合計(jì)算功率消耗如果我們知道它兩端的電壓值和流過(guò)它的電流的電阻。但我們也可以通過(guò)使用歐姆定律來(lái)計(jì)算電阻消耗的功率。

歐姆定律允許我們根據(jù)電阻的電阻值計(jì)算功耗。通過(guò)使用歐姆定律，如果我們知道僅有的兩個(gè)值，電壓，電流或電阻如下，則可以獲得上述電阻功率表達(dá)式的兩種可選變化：

[P = VxI]功率= VoltsxAmps

[P = I 2 xR]功率=電流 2 xOhms

[P = V 2 ÷R]功率=伏特 2 ÷歐姆

可以使用以下三種標(biāo)準(zhǔn)公式之一計(jì)算直流電路中任何電阻的電功耗：

其中：

V 是伏特電阻兩端的電壓

I 電流以安培為電流流過(guò)電阻器

R 是電阻器的電阻，單位為歐姆（Ω）

由于耗散電阻的額定功率與其物理尺寸有關(guān)，因此1/4（0.250）W電阻的物理尺寸小于1W電阻，并且具有相同歐姆值的電阻為也可提供不同功率或瓦數(shù)額定值。例如，碳電阻器的額定功率通常為1/8（0.125）W，1/4（0.250）W，1/2（0.5）W，1W和2瓦。

一般來(lái)說(shuō)，它們的物理尺寸越大，其瓦數(shù)額定值越高。但是，選擇能夠消耗計(jì)算功率兩倍或更多倍的特定尺寸電阻總是更好。當(dāng)需要額定功率較高的電阻時(shí)，通常使用線繞電阻來(lái)消散過(guò)熱。

功率電阻器

線繞功率電阻器有多種設(shè)計(jì)和類型，從標(biāo)準(zhǔn)的小型散熱器安裝鋁體25瓦特類型我們以前見(jiàn)過(guò)用于加熱元件的較大的管狀1000瓦陶瓷或瓷功率電阻器。

典型功率電阻器

與碳或金屬膜類型相比，線繞電阻器的電阻值非常低（低歐姆值）。功率電阻的電阻范圍從小于1Ω（R005）到僅100kΩ，因?yàn)檩^大的電阻值需要很容易發(fā)生故障的細(xì)導(dǎo)線。

通常使用低歐姆，低功耗值電阻對(duì)于電流檢測(cè)應(yīng)用，使用歐姆定律，流過(guò)電阻的電流會(huì)在其上產(chǎn)生電壓降。

可以測(cè)量該電壓以確定電路中流過(guò)的電流值。這種類型的電阻器用于測(cè)試測(cè)量設(shè)備和受控電源。

較大的線繞功率電阻器由耐腐蝕的電線制成，纏繞在瓷器或陶瓷芯型成型器上，通常用于消散高浪涌電流。諸如電動(dòng)機(jī)控制，電磁鐵或電梯/起重機(jī)控制和電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電路中產(chǎn)生的電流。

通常這些類型的電阻器具有高達(dá)500瓦的標(biāo)準(zhǔn)額定功率，并且通常連接在一起形成所謂的“電阻組”。

線繞功率電阻器的另一個(gè)有用特性是在使用中加熱元件，如用于電爐，烤面包機(jī)，熨斗等的加熱元件。在這種類型的應(yīng)用中，電阻的瓦數(shù)值用于產(chǎn)生熱量，所用的合金電阻線的類型通常由鎳鉻合金（鎳鉻合金）制成溫度高達(dá)1200 o C。

所有電阻器，無(wú)論碳，金屬薄膜還是線繞電極在計(jì)算其最大功率（瓦數(shù)）值時(shí)都遵守歐姆定律。值得注意的是，當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)，它們的總額定功率會(huì)增加。如果兩個(gè)電阻器具有相同的值和相同的額定功率，則總額定功率加倍。

電阻器功率額定值示例No1

以瓦特為單位的最大額定功率是多少一個(gè)固定電阻器，其端子上的電壓為12伏，流過(guò)它的電流為50毫安。

鑒于我們知道上面的電壓和電流值，我們可以用這些值代替以下公式： P = V * I 。

電阻額定功率示例No2

計(jì)算可以通過(guò)額定電壓為0.5瓦的1.8KΩ電阻的最大安全電流。

同樣，我們知道電阻額定功率及其電阻，我們現(xiàn)在可以將這些值替換為標(biāo)準(zhǔn)功率方程of： P = I 2 R 。

所有電阻都具有最大耗散額定功率，這是它可以安全耗散的最大功率，而不會(huì)損壞自身。超過(guò)其最大額定功率的電阻器通常很快就會(huì)冒煙，并且會(huì)損壞它們所連接的電路。如果要在接近其最大額定功率時(shí)使用電阻器，則需要某種形式的散熱器或冷卻。

在為特定應(yīng)用選擇電阻器時(shí)，電阻器額定功率是一個(gè)需要考慮的重要參數(shù)。電阻器的作用是阻止電流流過(guò)電路，它通過(guò)將不需要的功率作為熱量耗散來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)預(yù)期高功耗時(shí)選擇一個(gè)小功率值電阻將導(dǎo)致電阻過(guò)熱，破壞電阻和電路。

到目前為止，我們已經(jīng)考慮將電阻連接到穩(wěn)定的直流電源，但是關(guān)于電阻的下一個(gè)教程，我們將看一下連接到正弦交流電源的電阻的行為，并顯示交流電路中使用的電阻所消耗的電壓，電流和功率彼此都是同相的。