توان چیست؟ - آکاایران

منبع تغذیه ای كه جریانش بیشتر باشد میتواند كار بیشتری انجام دهد یا منبع تغذیه ای كه ولتاژش بیشتر باشد ؟

گفتیم كه ولتاژ باعث حركت الكترونها میشود كه حركت الكترونها همان جریان میباشد .


در منابع تغذیه یك مقاومت داخلی وجود دارد كه باعث میشود در هنگام تغذیه نمودن یك مصرف كننده ولتاژ منبع تغذیه كاهش یابد پس قدرت یك منبع تغذیه به دو عامل بستگی دارد یكی ولتاژش و دیگری مقاومت داخلی اش .

حالا میخواهیم ببینیم كه چگونه برای یك منبع تغذیه جریان تعیین میكنند ؟

وقتی میگویند مثلاً : یك باطری یا یك آدابتور 12 ولت و 2 آمپر است یعنی اینكه اگر جریان 2 آمپر از این منبع تغذیه دریافت كنیم كاهش ولتاژش در حدود 5 - 10 درصد است كه این مقدار كاهش ولتاژ تاثیر چندانی بر روی مدارات ندارد حالا اگر بیشتر از این مقدار جریان از منبع تغذیه بگیریم (مصرف كننده های بیشتری به آن وصل كنیم ) این كار دو پی آمد دارد یكی اینكه ولتاژ مورد نیاز را به مانمی دهد (ولتاژش كاهش میابد) و دوم اینكه به خود منبع تغذیه آسیب وارد میشود .

معمولاً ولتاژ منابع تغذیه را كمی بیشتر انتخاب میكنند كه در حالت كار معمولی كه جریان متوسطی از آن گرفته میشود ولتاژش به ولتاژ اصلی برسد مثلاً یك منبع تغذیه را كه ما به عنوان منبع 12 ولتی خریداری میكنیم در حالتی كه هیچ مصرف كننده ای به آن وصل نیست اگر با ولتمتر ولتاژش را اندازه گیری كنیم حدوداً 14 ولت را نشان میدهد .

چرا در حالتی كه منبع به هیچ مصرف كننده ای وصل نیست مقاومت داخلی ولتاژ را افت نمیدهد ؟

چون كه مقدار ولتاژی را كه مقاومت داخلی افت میدهد به مقدار جریان عبوری از منبع تغذیه بستگی دارد كه در این حالت چون جریان صفر است افت ولتاژی هم وجود ندارد .

نتیجه گیری كلی :

هر منبع تغذیه دو كمیت دارد ، یكی ولتاژ و دیگری قابلیت جریان دهی (حداكثر جریان مجاز) كه بستگی به مقاومت داخلی اش دارد پس قدرت كلی منبع تغذیه به این دو كمیت وابسته است لذا برای تعیین قدرت یك منبع كمیت سومی نیز بوجود می آید كه توان نام دارد و واحد آن وات (w) است كه از حاصلضرب جریان و ولتاژ بدست می آید یعنی توان یك منبع 12 ولتی 2 آمپر 24=12*2 وات است كه نشان دهنده قدرت آن میباشد .

هر چه توان یك منبع بیشتر باشد حجم و وزن آن نیز بیشتر میشود . فرق باطری ماشین با 8 عدد باطری 1.5 ولتی سری(باطری قلمی) در این است كه اگر با 8 عدد باطری 1.5 ولتی بتوانیم حداكثر 2 لامپ 12 ولتی را روشن كنیم با باطری ماشین دست كم 50 عدد از همان لامپ را میتوان هم زمان روشن كرد زیرا مقاومت داخلی باطری ماشین خیلی كم است و وقتی جریان زیادی از آن دریافت میكنیم كاهش ولتاژش كم است ولی در باطری قلمی وقتی بیشتر از 2 یا 3 لامپ به آن وصل میكنیم ولتاژش كاهش یافته و نور لامپها كم میشود.

برای محاسبه مقدار افت ولتاژ از همان رابطه اهم استفاده میكنیم

v=r*i

طبق این رابطه مقدار افت ولتاژ دو سر مقاومت با تغییر جریان تغییر میكند.

برای هر عنصری كه در یك مدار الكتریكی وجود دارد میتوان توان را محاسبه كرد بطور كلی دو نوع توان در یك مدار وجود دارد 1- توان تولیدی كه توسط منبع تغذیه تولید میشود 2- توان مصرفی كه توسط مصرف كننده ها مصرف میشود ، در یك مدار همیشه توان تولیدی با توان مصرفی برابر است ((در صورت صرفنظر كردن از تلفات سیمهای رابط))

توانی كه یك مقاومت مصرف میكند به جریان عبوری از آن بستگی دارد كه طبق رابطه زیر محاسبه میشود :

W=r*i^2

بطور كلی سه فرمول برای توان میتوان نوشت :

W=v^2/r

w= v*i

w=r*i^2