U weerstanden zijn apparaten die de energieelektrisch in warmte door het joule-effect. Wanneer elektronen door weerstanden gaan, botsen de resulterende deeltjes met het kristalrooster van het materiaal dat vormt de weerstand veroorzaken een toename van de thermische agitatie, wat resulteert in warmteoverdracht naar de buurt van de weerstand.
Om deze reden worden weerstanden veel gebruikt in circuits die bedoeld zijn om warmte te produceren, zoals: in elektrische kachels, elektrische fornuizen, elektrische friteuses, strijkijzers, elektrische douches enz.
Weerstanden zijn er in verschillende kleuren en vormen.
Dit vermogen van weerstanden om thermische energie te produceren is direct gerelateerd aan hun elektrische weerstand. Elektrische weerstand is de grootte die de moeilijkheid meet om een elektrische stroom door verschillende instanties.
Deze eigenschap hangt af van de vorm van het lichaam, de hoeveelheid vrije elektronen die in het materiaal aanwezig zijn en de tijd en de afstand waarover deze elektronen kunnen worden geleid zonder te botsen met de atomen waaruit het lichaam bestaat, tussen anderen. Hoe groter de weerstand van een weerstand, hoe groter de hoeveelheid energie die deze elke seconde als warmte dissipeert, met andere woorden, hoe groter de
potentie door hem verdreven.Zie ook:De tweede wet van Ohm
Gloeilampen hebben een gloeidraad met een hoge elektrische weerstand die opwarmt en licht uitstraalt bij het passeren van elektrische stroom.
De fysieke hoeveelheid die de hoeveelheid warmte meet die een weerstand elke seconde aan zijn omgeving afgeeft, wordt de. genoemd potentieverdreven. Het gedissipeerde vermogen is een scalaire grootheid gemeten in Watt (W).
In de natuurkunde heeft de machtshoeveelheid een zeer brede betekenis, maar de definitie ervan is altijd relatief aan: reden tussen één de hoeveelheidinenergie (E) en een zekere brekenintijd (Δt).
P – vermogen (W)
EN – Energie (J)
t - tijd-intervallen)
Daarom is het vermogen dat door een weerstand wordt gedissipeerd, een maat voor hoeveel energie die weerstand elke seconde in warmte kan omzetten.
De energie die dagelijks elektrische energie wordt genoemd, wordt op zijn beurt energiepotentieelelektrisch. De modulus kan worden berekend door het product tussen de elektrische potentiaal (U), gegeven in volt (V), en de modulus van een testbelasting (q), ingevoegd in deze elektrische potentiaal:
ENP– Elektrische potentiële energie (J)
wat – Testbelasting (C)
u – Elektrisch potentieel (V)
Als we de bovenstaande uitdrukking in de definitie van macht vervangen, hebben we de volgende relatie:
PD – Gedissipeerd vermogen (W)
wat – elektrische testlading (C)
ik – elektrische stroom (A)
Volgens de bovenstaande formule kan het vermogen dat door een weerstand wordt gedissipeerd eenvoudig worden berekend als we weten wat de verschilinpotentieel (d.d.p.) tussen de weerstandsklemmen (U) en de elektrische stroom die daarin wordt opgewekt (i).
Als we ons de eerste wet van Ohm herinneren, die stelt dat elektrische potentiaal kan worden berekend door het product van elektrische weerstand (R), gemeten in ohm (Ω), door de elektrische stroom (i), in ampère (A), zal het mogelijk zijn om de gedissipeerde vermogensvergelijking in drie verschillende vormen. Kijk maar:
R – Weerstand (Ω)
Als we de hoeveelheid energie willen weten die een weerstand in een bepaalde periode heeft gedissipeerd, kunnen we de onderstaande uitdrukking gebruiken, bekijk het eens:
Oefeningen over het vermogen dat wordt gedissipeerd door weerstanden
1) Bij aansluiting op een potentiaalverschil van 20 V wordt een weerstand gedragen door een elektrische stroom van 0,5 A. Bepaal met betrekking tot deze weerstand:
a) het vermogen dat erdoor wordt gedissipeerd.
b) zijn elektrische weerstand.
Resolutie:
a) Om het door deze weerstand gedissipeerde vermogen te berekenen, gebruiken we de volgende vergelijking:
b) Om de elektrische weerstand van deze weerstand te berekenen, gebruiken we de onderstaande formule. Uitchecken:
2) Een weerstand met een constante elektrische weerstand gelijk aan 10 wordt gedurende 60 minuten door een elektrische stroom van 2 A geleid. Bepaal de hoeveelheid elektrische energie die gedurende deze tijdspanne door deze weerstand wordt gedissipeerd.
Resolutie:
Om de oefening op te lossen, gebruiken we de formule van de Joule-wet. Onthoud ook dat het tijdsinterval dat in deze formule wordt gebruikt, is gedefinieerd in seconden, dus u moet de tijd van 3600 s gebruiken in plaats van 60 minuten. Kijken:
Door mij Rafael Helerbrock
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencia-dissipada-num-resistor.htm
