Công cụ này dùng để làm gì
Công cụ này tính công suất điện bị tiêu tán dưới dạng nhiệt trên một điện trở. Khi dòng điện chạy qua điện trở, năng lượng sẽ chuyển hóa thành nhiệt — đây là yếu tố then chốt khi chọn công suất điện trở, thiết kế mạch và tránh hiện tượng quá nhiệt. Bạn có thể tính công suất theo hai cách: từ dòng điện và điện trở, hoặc từ điện áp và điện trở.
Cách sử dụng
Trước tiên hãy chọn chế độ tính. Với chế độ Dòng điện & Điện trở, bạn nhập dòng điện theo đơn vị ampe (A) và điện trở theo ôm (Ω). Với chế độ Điện áp & Điện trở, bạn nhập điện áp đặt lên điện trở theo vôn (V) và điện trở theo ôm. Công cụ sẽ trả về công suất tiêu tán theo watt (W), kèm theo giá trị điện áp hoặc dòng điện còn lại được suy ra từ định luật Ohm.
Giải thích công thức
Công suất tiêu tán bắt nguồn từ định luật Joule kết hợp với định luật Ohm (\(V = I\cdot R\)). Quan hệ cơ bản là \(P = V\cdot I\). Thay \(V = I\cdot R\) vào ta được
$$P = I^{2}\cdot R$$còn thay \(I = V/R\) vào ta được
$$P = \frac{V^{2}}{R}$$Cả ba dạng công thức đều mô tả cùng một đại lượng vật lý — tốc độ năng lượng điện chuyển thành nhiệt trong linh kiện.
Ví dụ minh họa
Giả sử dòng điện 2 A chạy qua một điện trở 10 Ω. Khi đó
$$P = I^{2}\cdot R = 2^{2} \times 10 = 4 \times 10 = 40\ \text{W}$$Điện áp đặt lên điện trở là \(V = I\cdot R = 2 \times 10 = 20\ \text{V}\). Hoặc nếu đặt 12 V lên điện trở 10 Ω, ta có
$$P = \frac{V^{2}}{R} = \frac{12^{2}}{10} = \frac{144}{10} = 14{,}4\ \text{W}$$với dòng điện là 1,2 A.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao công suất tăng theo bình phương của dòng điện? Vì cả điện áp rơi (\(V = I\cdot R\)) lẫn dòng điện đều tăng theo \(I\), nên tích của chúng tỉ lệ với \(I^{2}\).
Nếu điện trở bằng 0 thì sao? Công thức dựa trên điện áp có phép chia cho \(R\), nên khi điện trở bằng 0 công cụ sẽ trả về 0 để tránh kết quả không xác định; trên thực tế, một đoạn ngắn mạch lý tưởng không gây ra điện áp rơi.
Công cụ có tính đến công suất định mức của điện trở không? Không — nó chỉ cho biết công suất tiêu tán thực tế. Bạn hãy so sánh giá trị này với công suất định mức của điện trở (ví dụ 1/4 W, 1 W) và chọn linh kiện có công suất định mức cao hơn giá trị tính được.
