Elektron při průchodu přes žárovku vykoná práci (zahřeje žárovku) ⇒ ztratí část energie ⇒ztracená energie odpovídá napětí (napětí = rozdíl potenciálních energií jednotkového náboje = prácena přenesení jednotkového náboje) ⇒ protože neprošel jednotkový náboj, ale nějaký náboj Qmusíme napětí vynásobit nábojem Q.
P=U⋅I =I⋅R⋅I=I 2
⋅R
Oba odvozené vztahy poměrně často používají, když snadné znovu odvodit.
.
Př. Odvoď vzorce, které udávají závislost výkonu na:
a) odporu napětí (ve vzorci nevyskytuje proud),
b) odporu proudu (ve vzorci nevyskytuje napětí).
Př.
P=U⋅I
I =
P
U
=
100
230
A=0,43A
R=
U
I
=
U
P
U
=
U 2
P
=
2302
100
=529
Žárovkou prochází proud 0,43 její odpor 529 . Urči proud odpor svítící 100W žárovky připojené síťové napětí 230V.Př.
Zde hlavní důvod, proč používá vysoké nebezpečné napětí 230 Pokud bychom používali
bezpečné nižší napětí, musely spotřebiče velkým výkonem odebírat sítě obrovské proudy.
P=U⋅I =U⋅
U
R
=
U
2
R
b) výkon pomocí odporu proudu
P=U⋅I nechceme napětí dosadíme =I⋅R . Urči, jaký proud odebírá
ze sítě při standardním napětí 230V. Při příliš velkém proudu, příliš zahřeje a
přepálí se.
Jistič plní stejnou funkci jiném principu (více později). Jde opět nahodit.
a) výkon pomocí odporu napětí
P=U⋅I nechceme proud dosadíme =
U
R
.
Přibližné příkony některých spotřebičů:
žárovka 100 W
úsporná žárovka (stejný světelný výkon jako žárovka 100 W)
varná konvice 2000 W
lednička W
počítač (po naběhnutí) 100 W
Pojistka drátek, přes který prochází odebíraný proud. Elektrický sporák troubou při plném výkonu výkon 4000W. Jaký proud odebíral, kdyby síti používalo
bezpečné napětí V?
P=U⋅I
I =
P
U
=
4000
230
A=17,4 A
I =
P
U
=
4000
12
A=333,3 A
Sporák odebírá sítě proud 17,4 Pokud byl připojen napětí musel odebírat
proud 333,3 A
