Что считает этот калькулятор
Инструмент вычисляет электрическую мощность, которая рассеивается на резисторе в виде тепла. Когда через сопротивление протекает ток, энергия преобразуется в тепло — это важно учитывать при подборе резисторов, проектировании схем и защите элементов от перегрева. Рассчитать мощность можно двумя способами: по току и сопротивлению либо по напряжению и сопротивлению.
Как пользоваться
Выберите режим расчёта. Для варианта Ток и сопротивление укажите ток в амперах (А) и сопротивление в омах (Ω). Для варианта Напряжение и сопротивление введите напряжение на резисторе в вольтах (В) и сопротивление в омах. Калькулятор покажет рассеиваемую мощность в ваттах (Вт), а также дополнительную величину — напряжение или ток, — рассчитанную по закону Ома.
Разбираем формулу
Мощность рассеяния следует из закона Джоуля–Ленца в сочетании с законом Ома (\(V = I \cdot R\)). Базовое соотношение — \(P = V \cdot I\). Подставив \(V = I \cdot R\), получаем
$$P = I^{2} \cdot R$$а подставив \(I = V/R\) —
$$P = \frac{V^{2}}{R}$$Все три формы описывают одну и ту же физическую величину: скорость, с которой электрическая энергия превращается в тепло на элементе.
Пример расчёта
Допустим, через резистор сопротивлением 10 Ω протекает ток 2 А. Тогда
$$P = I^{2} \cdot R = 2^{2} \times 10 = 4 \times 10 = 40 \text{ Вт}$$Напряжение на нём составит \(V = I \cdot R = 2 \times 10 = 20\) В. Если же на резисторе 10 Ω приложено 12 В, то
$$P = \frac{V^{2}}{R} = \frac{12^{2}}{10} = \frac{144}{10} = 14{,}4 \text{ Вт}$$а ток равен 1,2 А.
Частые вопросы
Почему мощность растёт пропорционально квадрату тока? Потому что с ростом тока \(I\) увеличивается и падение напряжения (\(V = I \cdot R\)), и сам ток, поэтому их произведение пропорционально \(I^{2}\).
Что будет, если сопротивление равно нулю? В формуле через напряжение происходит деление на \(R\), поэтому при нулевом сопротивлении калькулятор возвращает ноль, чтобы избежать неопределённости. На практике идеальное короткое замыкание не создаёт падения напряжения.
Учитывается ли номинальная мощность резистора? Нет — калькулятор показывает реальное рассеивание. Сравните полученное значение с номинальной мощностью вашего резистора (например, 1/4 Вт, 1 Вт) и выбирайте компонент с запасом выше расчётной величины.
