सर्किट में खोई ऊर्जा की गणना करते समय मैं P = I²R का उपयोग नहीं कर सकता, लेकिन P = V R / R का उपयोग क्यों कर सकता हूं?

Question

मैं समस्याओं की एक पुस्तक के माध्यम से काम कर रहा हूं और इस एक के जवाब से भ्रमित हूं:

12 वी की बैटरी 2 सेकंड के लिए 60 ए की आपूर्ति करती है।

सर्किट में तारों का कुल प्रतिरोध 0.01 ओम है।

Q1। कुल बिजली की आपूर्ति क्या है?

Q2। तारों में गर्मी के रूप में खो जाने वाली ऊर्जा क्या है?

A1:

कुल बिजली उत्पादन = 12 * 60 * 2 = 1440 जूल।

अभी तक सभी अच्छे हैं।

A2:

पुस्तक में इसका उत्तर है:

पी = I *R * t = 3600 * 0.01 * 2 = 72 जूल

मेरे साथ ठीक है। हालांकि, अगर मैं बराबर समीकरण P = V if / R का उपयोग करता हूं ...

P = V 0.01 / R * t = 12² / 0.01 * 2 = 28,800 जूल

ये दोनों समीकरण P के लिए हैं, इसलिए वे मुझे अलग-अलग उत्तर कैसे दे रहे हैं?

Comments

सर्किट में सिर्फ तारों की तुलना में अधिक है ... लेकिन वे यह नहीं कहते कि यह क्या है, इसलिए आप इसके बारे में कोई गणना नहीं कर सकते।

— फोटॉन

समीकरण में V वह नहीं है जो आप सोचते हैं कि यह है। यह तार के पार वोल्टेज है जैसे मैं तार के माध्यम से करंट हूं ।

— user253751

Answer 1

0.01Am प्रतिरोध के माध्यम से 60A एक 600mV ड्रॉप देता है। वह वोल्टेज है जिसे आपको समीकरण में उपयोग करने की आवश्यकता है।

Comments

ठीक है तो मैं समझता हूँ कि आम तौर पर P = I ^ 2R बोलने का उपयोग प्रतिरोध में खोई हुई शक्ति को खोजने के लिए किया जाता है। P = V ^ 2 / R का उपयोग कब किया जाता है?

— Thatsagoal

@thatsagoal: जब आपके पास वोल्टेज ड्रॉप (V) और लोड प्रतिरोध (R) होता है।

— इग्नासियो वाज़क्वेज़-अब्राम्स

जो भी आप चाहते हैं किसी भी समय आसान है का उपयोग करें। लेकिन वी मैं जो कुछ भी है के माध्यम से होना चाहिए। यदि आप I नहीं जानते हैं, तो V ^ 2 / R का उपयोग करने के लिए यह एक अच्छा समय है। यदि आप V को नहीं जानते हैं, तो I ^ 2 * R का उपयोग करने का यह एक अच्छा समय है।

— मकिथ

Answer 2

समस्या मानती है कि आप कुछ ऐसा समझ रहे हैं जो स्पष्ट रूप से स्पष्ट नहीं है: तारों और (अज्ञात) लोड श्रृंखला में हैं । इसलिए वे करंट को साझा करते हैं, बैटरी के वोल्टेज को नहीं।

यही स्थिति है:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

जैसा कि अन्य ने बताया है, तारों के पार वोल्टेज में गिरावट उनके छोटे प्रतिरोध को देखते हुए की जाती है।

आप क्या जानते हैं कि लोड और तारों दोनों में समान धारा प्रवाहित होती है, इसलिए आपको तारों में खो जाने वाली बिजली की गणना करने के लिए आवश्यक जानकारी का उपयोग करना चाहिए।

Comments

क्या यह तार के प्रतिरोध के लिए अमेरिकी प्रतीक और लोड के लिए यूरोपीय एक का उपयोग करने के लिए एक सम्मेलन है?

— v7d8dpo4

@ v7d8dpo4 ठीक है, मैंने अभी भी अज्ञात बॉक्स को चित्रित करने के लिए एक त्वरित तरीके के रूप में यूरोपीय अवरोधक प्रतीक का उपयोग किया था (इसलिए यह निहित नहीं है कि यह एक रैखिक भार है, या एक रोकनेवाला, जो मायने रखता है)। हालांकि मैं यूरोप में हूं, लेकिन मैं प्रतिरोधों के लिए अमेरिकी प्रतीक को पसंद करता हूं। यूरोपीय एक "जेनेरिक बक्से" के लिए बहुत उपयोगी है, जैसे कि प्रतिबाधा या गैर-रैखिक (या सामान्य) लोड। वैसे भी योजनाबद्ध का उद्देश्य भौतिक स्थिति का जल्दी समझ में आने वाला चित्रण था, इसका औद्योगिक मानक योजनाबद्ध होने का कोई ढोंग नहीं है।

— लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट.ऑर्ग

Answer 3

पुस्तक में इसका उत्तर है: P = I theR * t = 3600 * 0.01 * 2 = 72 जूल

आपको एक बेहतर पुस्तक प्राप्त करने की आवश्यकता है क्योंकि वह स्पष्ट रूप से गलत है। पावर करता बराबर I²R लेकिन ऐसा नहीं बराबर I²R * टी करता है। ऊर्जा = I²R * t।

कुल बिजली की आपूर्ति क्या है?

कुल भार प्रतिरोध (तारों सहित) 12V / 60A = 0.2 ओम है, इसलिए आपूर्ति की गई कुल बिजली 144 / 0.2 = 720 वाट है

तारों में गर्मी के रूप में खो जाने वाली ऊर्जा क्या है?

तारों में खो जाने वाली शक्ति 60² * 0.01 = 36 वाट है, इसलिए वितरित ऊर्जा इस संख्या को समय (2 सेकंड) = 72 जूल से गुणा करती है।

सर्किट में खोई ऊर्जा की गणना करते समय मैं P = I²R का उपयोग नहीं कर सकता, लेकिन P = V R / R का उपयोग क्यों कर सकता हूं?

ओम कानून का उपयोग करते हुए, I = V / R इसलिए, I becomesR बन जाता है (V / R) whichR जो V R / R बन जाता है। बस सुनिश्चित करें कि आप जिस वोल्टेज के बारे में बात कर रहे हैं, वह एक अवरोधक के पार है, जिसमें वर्तमान मैं बह रहा है। संयोग से कुछ भी गलत या संभवतः "सही" होने की संभावना है।

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क्षमा करें मैंने शक्ति और ऊर्जा को मिलाया। मैं अपना प्रश्न सही करूंगा।

— Thatsagoal

@thatsagoal नहीं, ऐसा मत करो क्योंकि कई लोगों ने कहा है कि उनके उत्तर में और आप सिर्फ p # s # i # g लोगों को समाप्त करेंगे। मैंने पिछले (मौसा और सभी) का जवाब वापस ले लिया है। कृपया समझें कि मैंने ऐसा क्यों किया है।

— एंडी उर्फ

Answer 4

यदि ओम के नियम से 12 वी 60 ए की आपूर्ति करता है, तो सर्किट में कुल प्रतिरोध । लोड रोकनेवाला को तार के साथ श्रृंखला में माना जाता है, इसका मतलब है कि लोड रोकनेवाला में का प्रतिरोध है ।0.2-0.01=0.19$\frac{12~V}{60~A} = 0.2~\Omega$$0.2 - 0.01 = 0.19~\Omega$

तो, ओम के नियम से, लोड के पार वोल्टेज ड्रॉप और तार के पार वोल्टेज ड्रॉप । यह वह वोल्टेज है जिसे तार प्रतिरोध के साथ उपयोग किया जाना चाहिए: ।0.01 ⋅ 60 = 0.6 वी 0.6 $0.19 \cdot 60 = 11.4~V$$0.01 \cdot 60 = 0.6~V$$\frac{0.6^2}{0.01} \cdot 2 = 72~J$

आपके मूल तर्क में गलतफहमी यह है कि सर्किट में तार प्रतिरोध केवल प्रतिरोध नहीं है।

Comments

ओपी ने दिसंबर 2016 में एक जवाब स्वीकार किया। ईईएसई में आपका स्वागत है।

— ट्रांजिस्टर

Answer 5

पावर प्रति यूनिट समय ऊर्जा है। ऊर्जा जूल में मापा जाता है, वाट में शक्ति (जूल / सेकंड)।

तारों में खोई हुई शक्ति I ^ 2 * R है।

आपकी ऊर्जा गणना सही होगी यदि 190 मीटर (12 वी / 60 ए - 0.01 ) का भार शॉर्ट वायर द्वारा बदल दिया गया था जिसमें केवल वायरिंग उपस्थित था। यदि बैटरी वास्तव में 12V के लिए आयोजित होती है, तो तार (1200A) बहुत बड़ा होगा, और इस प्रकार तार 14.4kW के विघटित होंगे और जल्दी से जल जाएंगे। यह सुनिश्चित नहीं है कि आपने वोल्टेज के लिए 48V का उपयोग क्यों किया है।$\Omega$$\Omega$

दिए गए मामले में 95% ऊर्जा इसे लोड करने के लिए बनाती है, और 5% तारों में खो जाती है। दो सेकंड के लिए कुल बिजली 720W है और 36W तारों में खो जाता है, लोड के लिए 684W छोड़ देता है। दो सेकंड में, 72 जूल तारों को गर्म करते हैं।

Answer 6

सबसे पहले, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि बैटरी द्वारा आपूर्ति की जाने वाली सभी शक्ति तार द्वारा खपत की गई शक्ति के बराबर नहीं है। बैटरी के भीतर ही नुकसान होगा।

बैटरी द्वारा दी गई शक्ति का पता लगाने के लिए हम सूत्र का उपयोग करते हैं, P = V * I; जहां V अपने टर्मिनल के पार वोल्टेज है और मैं वर्तमान में सकारात्मक टर्मिनल बह रहा हूं।

तार के प्रतिरोध द्वारा खपत बिजली का पता लगाने के लिए। हम पसंद करते हैं, पी = मैं ^ 2 * आर; जहां मैं तार / प्रतिरोध के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा है और R तार द्वारा प्रस्तुत प्रतिरोध है।

हम V ^ 2 / R का उपयोग नहीं कर सकते क्योंकि हम प्रतिरोध के पार वोल्टेज के बारे में निश्चित नहीं हैं। श्रृंखला में हमेशा किसी भी वोल्टेज स्रोत से जुड़ा प्रतिरोध होगा, जो स्रोत द्वारा प्रस्तुत प्रतिरोध है। वोल्टेज आंतरिक रूप से प्रस्तावित प्रतिरोध और एक जुड़े भार के बीच विभाजित हो जाता है। लेकिन उनके माध्यम से बहने वाली धारा हमेशा समान होती है।

प्रतिरोध द्वारा भस्म शक्ति का पता लगाने के लिए I वर्ग * R सूत्र के साथ जाना सटीक है।