Dissipation de puissance due à la résistance de fil

Métaux

• Un atome, à lui tout seul, se compose d'un noyau positif lourde entourée par une bande de lumière électrons chargés négativement. Un type d'atome tient à ses électrons plus ou moins étroitement à un autre type. Métaux ont tendance à conserver leurs électrons assez lâche. Alors, quand vous mettez un tas d'atomes métalliques, les électrons peuvent sorte de flotter le long d'un atome à l'autre. Aucun atome aime être déséquilibrée, si un atome donne un électron il faudra un de son voisin, et ainsi de suite jusqu'à la chaîne. Si il ya une fin à la chaîne et aucun électron supplémentaire est disponible, alors aucun courant ne circule. Mais quand vous faites une boucle - un circuit - les électrons peuvent se déplacer dans un cercle continu.

Résistance

• Chaque fois un électron se déplace à travers un métal, il ya une chance qu'il va tomber sur quelque chose. Dans un fil il ya beaucoup d'électrons se déplaçant à la fois, donc il ya beaucoup de cogner passe. La supplantation est une sorte de friction. Lorsque vous vous frottez vos mains ensemble, elles se réchauffent. Quand les électrons se bousculent, elles se réchauffent, aussi. Le montant de la résistance - le montant de "supplantation" - Dans un fil dépend de quel matériau il est fait de, son diamètre et sa longueur. Un fil de cuivre présente une résistance plus faible que d'un fer, mais un fil d'or a une résistance inférieure à celle faite de cuivre. Plus le diamètre est élevé, plus la résistance, mais plus le fil est élevé, plus sa résistance.

Dissipation de puissance

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  La quantité d'énergie dissipée dans un fil dépend de sa résistance, mais elle dépend aussi du nombre d'électrons traversant. Autrement dit, un fil à haute résistance mais seulement quelques électrons traversant ne sera pas dissiper beaucoup de puissance, tout en un fil avec une résistance plus faible, mais beaucoup d'électrons poussant à travers peut dissiper plus de puissance. Il est donc logique que la puissance dissipée dans un fil monte à mesure que la résistance augmente et que le courant monte. Il se révèle être encore plus dramatique: la puissance dissipée augmente comme le carré du courant. Autrement dit, un fil porteur 2 ampères de courant se dissipe quatre fois autant d'énergie que le même fil portant 1 ampère de courant.

Utilisation de l'alimentation Dissipation

• Un fil dissipe une quantité d'énergie égale au carré de l'époque actuelle, la résistance. Ce pouvoir est en chaleur. Dans de nombreuses applications - votre ordinateur, par exemple - que la chaleur est un déchet. Il est le pouvoir d'entrer dans quelque chose que vous ne devez ou voulez. Si vous avez une couverture électrique, un appareil de chauffage électrique ou une cuisinière électrique, puis la chaleur est exactement ce que vous cherchez. Dans une cuisinière électrique, par exemple, les fils qui ont précédé le brûleur aura une faible résistance, tandis que le matériau du brûleur a une haute résistance. Dans ce cas, même si le courant est le même tout au long du circuit, le fil ne chauffe pas beaucoup, alors que le brûleur devient assez chaude à rougeoyer.

Minimiser Dissipation de puissance

• Dans un circuit électronique, cependant, vous ne voulez pas de la chaleur supplémentaire - il est un gaspillage d'énergie. Mais vous devez le courant pour faire le travail du circuit, de sorte que vous ne pouvez pas réduire facilement le courant pour réduire la dissipation de puissance. Au lieu de cela, vous devez vous concentrer sur la réduction de la résistance. Les concepteurs ont trois façons de minimiser la résistance, ce qui réduit la dissipation de puissance: choisir un matériau différent, d'augmenter le diamètre d'un fil ou de diminuer la longueur d'un fil. Vous trouverez tous les trois stratégies utilisées dans différentes applications.