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輸入計算

數學公式

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結果

消耗功率
40
瓦特(W)
電流(I) 2 A
電阻(R) 10 Ω
公式 P = I² × R

什麼是功率消耗?

功率消耗(Power Dissipation)指的是電流通過電阻性元件時,電能轉換成熱能的速率。當電流流經電阻時,電阻會阻礙電流流動,而損失的能量便以熱的形式釋放出來。本計算器採用經典關係式 \(P = I^{2} \times R\) 來求出消耗的功率,其中 P 為功率(瓦特)、I 為電流(安培)、R 為電阻(歐姆)。此公式適用於任何電阻性電路元件,具有普遍性。

電路中有電流流過並釋放熱量的電阻
功率耗散:流過電阻的電流轉化為熱量。

如何使用本計算器

輸入通過元件的電流,單位為安培(A),以及該元件的電阻,單位為歐姆(Ω)。計算器會將電流取平方後乘以電阻,回傳以瓦特(W)為單位的消耗功率。您可用它來挑選合適的電阻規格、預估發熱量、選擇散熱片,或確認元件是否運作在其額定功率範圍內。

公式解析

公式 \(P = I^{2}R\) 是由歐姆定律(\(V = IR\))與通用功率公式(\(P = VI\))結合推導而來。將 \(V = IR\) 代入 \(P = VI\),即可得到 $$P = (IR) \cdot I = I^{2}R$$ 由於電流是取平方,電流加倍時消耗的功率會變為原來的四倍——這正是大電流連接必須謹慎選用規格的關鍵原因。

展示 P 等於 I 平方乘以 R 關係的示意圖
功率等於電流的平方乘以電阻。

範例試算

假設有 2 A 的電流通過一個 10 Ω 的電阻,則 $$P = (2)^{2} \times 10 = 4 \times 10 = 40 \text{ 瓦特}$$ 因此這顆電阻的額定功率必須明顯高於 40 W,才能避免過熱燒毀。

常見問題

\(P = I^{2}R\) 可以用在交流(AC)電路嗎?可以。計算電阻性(實功率)消耗時,只要將 I 代入電流的均方根值(RMS)即可。

如果我只知道電壓和電阻怎麼辦?可改用等效公式 \(P = V^{2}/R\),因為這兩個公式同樣都源自歐姆定律。

為什麼電流要取平方?功率同時取決於電流與壓降,而壓降本身又與電流成正比,因此功率會隨電流的平方而變化。

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