Žárovky jsou hlavním zdrojem světla v našich domácnostech, kancelářích a dalších místnostech. Výkon žárovky hraje důležitou roli při výběru správného osvětlení pro každou konkrétní situaci. K určení požadovaného výkonu žárovky budete potřebovat znalosti o jejím napětí a odporu.
Výkon žárovky se měří ve wattech (W) a charakterizuje množství energie, kterou žárovka spotřebuje nebo uvolňuje jako světlo. Znát napětí a odpor žárovky je možné vypočítat její výkon pomocí jednoduchého matematického vzorce.
Vzorec pro výpočet výkonu žárovky je následující: výkon (W) = čtverec napětí (v) / odpor (ohm). Druhou mocninu napětí lze získat vynásobením napětí sama sebou. S vědomím hodnoty napětí (voltů) a odporu (ohmů) žárovky můžete snadno vypočítat výkon, který spotřebuje.
Pokud máte například žárovku s napětím 220 V a odporem 10 ohmů, pak bude její výkon stejný (220 * 220) / 10 = 4840 / 10 = 484 VT. Tato žárovka tedy spotřebuje 484 wattů energie.
Určení výkonu žárovky
K určení výkonu žárovky, když je známo její napětí (U) a odpor( R), se používá vzorec:
| Formule | Označení | Měrná jednotka |
|---|---|---|
| P = U^2 / R | P | Watt (W) |
V tomto vzorci se hodnota napětí (U) měří ve voltech (V) a odpor (R) se měří v ohmech (Ω).
Pro příklad, Řekněme, že máme žárovku s napájecím napětím 220 voltů a odporem 10 ohmů. K určení jeho výkonu můžeme použít vzorec:
P = (220^2) / 10 = 4840 / 10 = 484 VT
Výkon této žárovky je tedy 484 wattů.
Když znáte výkon žárovky, můžete si vybrat vhodný napájecí zdroj, který má dostatečný výkon, aby žárovka fungovala stabilně.
Vzorec pro výpočet výkonu
Pro výpočet výkonu žárovky je nutné znát hodnotu napětí dodávaného na žárovku a také odpor žárovky. Napětí je obvykle uvedeno na obalu žárovky a odpor lze nalézt v technické dokumentaci nebo na samotné žárovce.
Pokud je například napětí 220 voltů a odpor žárovky je 10 ohmů, pak bude výkon žárovky:
P = (220 Voltů) 2 / 10 Ohmů = 48400 Wattů / 10 Ohmů = 4840 Wattů.
Výkon žárovky je tedy 4840 wattů. Tento vzorec umožňuje vypočítat výkon jakékoli žárovky při známém napětí a odporu.
Známé napětí a odpor
Dále můžete k nalezení výkonu žárovky použít vzorec: P = U * I, kde P je výkon.
Přibližně, pokud je známo, že napětí je 220 voltů a odpor je 20 ohmů, můžeme vypočítat proud tak, že hodnoty vložíme do vzorce: I = 220 / 20 = 11 Ampérů. Poté lze k určení výkonu žárovky použít vzorec: P = 220 * 11 = 2420 Wattů. Výkon této žárovky je tedy 2420 wattů.
Pomocí těchto vzorců lze určit výkon žárovky při známém napětí a odporu v elektrickém obvodu.
Jak najít napětí
Napětí lze nalézt pomocí vzorce, který určuje pracovní poměr w prováděného elektrickým polem k náboji q, který prochází tímto polem. Vzorec má vzhled:
kde u-napětí, w-práce, Q-náboj. Napětí se měří ve voltech (V), práce v joulech (J) a náboj v coulombech (Cl).
Napětí lze také měřit pomocí voltmetru připojeného k elektrickému obvodu. Voltmetr měří potenciálový rozdíl mezi dvěma body obvodu a ukazuje jeho velikost ve voltech.
Jak najít odpor
Existuje několik způsobů, jak definovat odpor.
- Použijte Ohmův zákon: odpor se rovná napětí dělenému proudem. Vzorec pro výpočet:
R = U / I ,
kde R je odpor, u je napětí,I je proud. - Použijte vzorec výkonu: odpor se rovná druhé mocnině dělené výkonem. Vzorec pro výpočet:
R = (U^2) / P ,
kde R-odpor, u - napětí, P-výkon. - Pomocí mostního obvodu změřte odpor pomocí voltmetru a ampérmetru.
Při měření odporu pamatujte, že hodnoty napětí a proudu musí být ve stejných měrných jednotkách, aby se dosáhlo správného výsledku.
S vědomím odporu budete moci vybrat žárovku se správným výkonem pro váš elektrický obvod.
Příklady výpočtu výkonu žárovky
Zvažte několik příkladů, abyste lépe pochopili, jak vypočítat výkon žárovky při známém napětí a odporu.
Příklad 1:
Pro žárovku s napětím 220 V a odporem 10 ohmů vypočítáme výkon:
Použijeme vzorec P = U^2 / R, kde P-výkon, u - napětí, R-odpor.
Nastražíme známé hodnoty: P = (220 V)^2 / 10 ohmů = 4840 W / 10 ohmů = 484 wattů.
Výkon žárovky je tedy 484 wattů.
Příklad 2:
Pro žárovku s napětím 120 V a odporem 15 ohmů vypočítáme výkon:
Použijeme stejný vzorec: P = U^2 / R.
Nastražíme známé hodnoty: P = (120 V)^2 / 15 ohmů = 14400 wattů / 15 ohmů = 960 wattů.
Výkon žárovky je 960 W.
Příklad 3:
Pro žárovku s napětím 230 V a odporem 20 ohmů vypočítáme výkon:
Použijeme vzorec P = U^2 / R.
Nastražíme známé hodnoty: P = (230 V)^2 / 20 ohmů = 52900 W / 20 ohmů = 2645 wattů.
Výkon žárovky je 2645 W.
Pomocí vzorce P = U^2 / R lze tedy určit výkon žárovky při známém napětí a odporu. Stačí jen nastražit hodnoty a provést výpočty.