Diskuse Elektrika.cz

Jak ovlivňuje napětí výkon spotřebiče?
Zjednodušeně, když je spotřebič o určitém výkonu připojen k napětí odebírá proud. Pokud toto napětí zvětšíme tak při stejném výkonu se zmenší odebíraný proud, alespoň si to myslím. jde mi o to co přesně způsobí větší napětí ve vodiči - jak se budou chovat volné nosiče náboje? Proč je množství těchto nosičů náboje (proudu) potřeba méně? Vždyť to jsou ti "dělníci" co svým pohybem předávají energii spotřebiči a napětí jen zajišťuje jejich pohyb?

"Pokud toto napětí zvětšíme tak při stejném výkonu se zmenší odebíraný proud"

Cele zle, to by musel byt nejaky zazracny spotrebic s aktivnym riadenim alebo specialnou voltamper charakteristik ou :-) Ciastocne to robia niektore termistory.
Vykon zavisi na napati / prude, nie opacne. Pri odporovej linearnej zatazi (spotrebici) stupne prud pri zvyseni napatia a kedze vykon je sucin napatia a prudu, ten stupne kvadraticky.

Záleží na tom, o jaký spotřebič se jedná. Škála je široká - od
- čistě ohmických spotřebičů (typicky el. topení v bojleru),  kde proud je přímo úměrný napětí, a tedy příkon je úměrný kvadrátu napětí
přes
- motory, transformátory (kde je to složitější)
- žárovky edisonky, kde proud je úměrný druhé odmocnině napětí, a tedy příkon je úměrný 1,5-té mocnině napětí
po
- spotřebiče s elektronicky řízeným zdrojem, kde příkon je konstantní a proud je tedy nepřímo úměrný napětí.

Co se pak týče vašeho přirovnání elektronu k dělníkovi, záleží nejen na tom, kolik nákladu vynese (obdoba proudu),  ale také na tom, do jaké výšky ho vynese (obdoba napětí). Odvede mechanickou práci rovnou součinu výšky, hmotnosti nákladu a gravitačního zrychlení.

diky za odpovedi. asi jsem to popsal spatne.
dam teoreticky priklad: 1)spotrebic u=10V i=1A p=10W
2) spotrebic u=1V i=10A P=10W.
zajima me ten rozdil proudu tj. pri vyssim napeti
je potreba mensi proud,min nosicu naboje?

Představte si napětí jako velikost dělníka, nesoucího energii. Čím větší dělník, tím jich potřebujete méně (méně proudu),  aby odnesli požadovaný náklad. S jejich klesající velikostí (napětím) je jich potřeba stále více, aby přenesli potřebnou eneergii do cíle. S jejich počtem roste (proud) i počet strkanců mezi nimi na vzájem (obzvlášt tam kde je zůžení) v důsledku čehož dochází ke ztrátám energie (např. oteplení vodiče) a to je nevýhodné, obzvlášť pokud jim vzhledem ke dlouhému vedení, dochází postupně síla. Proto je výhodné, kvůli přenosu velké energie na velkou vzdálenost, použít extravelké dělníky, co dokáží i v malém množství, odnést velkou energii na velkou vzdálenost. Protože je na cestě jen málo dělníků (byť jsou větší),  je i málo strkaní a tedy minimum ztrát.

Stačí to tako polopaticky?  ;) ;) ;) ;)

Jinak kolega Fuk to popsal velmi podrobně a samozřejmě na výbornou  ;)  

Omlouvám se, popsal jsem přenos energie vodiči, ne vazbu proudu a napětí k výkonu spotřebiče. To je tak když nedáváte úplně pozor  :-[

Řekněme že to co jsem popsal, může platit na čistě odporové spotřebiče (viz bojler a pan FUK). Tedy Spotřebič je cílem, kde všichni dělníci odevzdají energii z vědra a ta odvede práci. Představte si velké vodní kolo a čím je dělník větší, Tém dosáhne víše a tím dopadá voda na kolo z větší výšky (s větší energií) a tím se kolo více roztočí ( má větší sílu) To znamená že k vykonání stejné práce potřebujete více menších dělníků (menší napětí, větší proud),  nebo méně dělníku (proudu) ale o to větších (větší napětí)

  NIcméně u ostatních to není tak prosté, viz opět popis kolegy Fuka.

Neberte to prosím tak úplně doslova  ;)

Jsi si jist s tou žárovkou oproti bojleru....?

S tou žárovkou jsem si jist velmi.
U těch nízkoteplotníc h přímotopů (vzal jsem jako příklad bojler, protože je chlazený vodou) je tam nějaká teplotní závislost odporu spirály, ale její vliv je rozhodně výrazně menší, než u žárovky. Pro jednoduchost výkladu jsem ji zanedbal.

Vzal jsem teď rychlovarnou konvici (pochopitelně plnou vody),  po zapnutí brala 8,26 A, po asi 10 vteřinách (až se nažhavilo topení) klesl na 8,18 A, tj. asi o 1 %.

Chápu otázku, je mířená jinam, než odpovědi.

Při vyšším napětí podléhají volné nosiče náboje větší intenzitě elektrického pole, takže na sebe víc "tlačí". Proto stačí méně proudu na stejný výkon.

Připomínám definici proudu:

Proud je náboj přenesený za čas. Náboj si představte jako množství volných nosičů náboje.

To Jirka Š. Svejkovský.

Děkuji, to jsem přesně myslel. ::)

Přece úplně stačí Ohmův zákon.
Jediná konstanta v zadání je odpor případného spotřebiče. Nechme teď stranou vlákno žárovky.
I= U/R

Tazatel pravděpodobně ví jak,  ale snaží se dopátrat i proč. To už tak triviální není.

No právě.
Např. odpor "něčeho" je 10 Ohm.
I = U/R = 230/10 = 23A
               400/10 = 40A
Spotřebič sám nesníží svůj odběr protože se zvýšilo napětí. Jeho odpor je konstanta a proto při napětí např.400V shoří.

Ano, přesně tak. Snažím se pochopit děje ve vodiči.

Na roztlačení automobilu potřebujete buď jednoho Srstku nebo tři Buriany. Výsledný efekt bude stejný, i když množství tlačících bude odlišný (malý počet silných nebo velký počet slabých).

Dle jeho úvodního dotazu s "dělníky",  jsem si myslel, že to potřebuje více laicky  :D (dance) a jde mu jen o základní poznatek  ;D ;D ;D ;D

Tímto se omlouvám za podcenění  8)

Pěkný příměr 8) ale pozastavil bych se nad tím, jak píšete, že na sebe "tlačí". Šlo by to rozvést? Přijde mi, že když začne na volné nosiče náboje působit větší síly způsobené větší intenzitou el.pole, spíše to urychlí jejich pohyb a následně se zvětší proud - projde více nosičů za čas. Děkuji.

To jsou dohromady jablka a hrušky.
Srovnáváte dva různé spotřebiče.
R1 = 10/1= 10 Ohm
R2 = 1/10 = 0,1 Ohm
R1 by mohl být třeba nějaký spotřebič.
R2 je v podstatě čistý zkrat...

No a tím jste si v podstatě vysvětlil Ohmův zákon.

To se dá i napsat takto:

I = Q/t (nebo ještě lépe i(t) = dQ/dt)

To ano, prošlý náboj za čas. A dál...nerozumí m.

Příklad:

napětí v síti Un=230V střídavých
impedance vedení např. Z=1ohm
odpor topného tělesa bojleru asi R=22ohmů

proud
I=Un/(Z+R)=230/(1+22)=10A

napětí na topném tělese bojleru
Ub=IxR=10x22=220V

výkon na topném tělese bojleru
P=IxUb=10x220=2200W

úbytek napětí na vedení
dU=IxZ=10x1=10V

výkonová ztráta na vedení
Pz=IxdU=10x10=100W

Když se napětí v síti zvýší např na U=246V, pak

proud
I=U/(Z+R)=246/(1+22)=10,7A

napětí na topném tělese bojleru
Ub=IxR=10,7x22=235V

výkon na topném tělese bojleru
P=IxUb=10,7x235=2515W

úbytek napětí na vedení
dU=IxZ=10,7x1=10,7V

výkonová ztráta na vedení
Pz=IxdU=10,7x10,7=114W

To platí pro spotřebiče s lineární V-A charakteristik ou.

Kde je náboj, tam je elektrické pole (Maxwell).

Pokud se náboj začne pohybovat, vzniká proud. Pohyb náboje je způsoben vnějším elektrickým polem (napětí).

Čím vyšší napětí (intenzita elektrického pole, opět Maxwell),  tím víc se náboj pohybuje.

Výkon je v podstatě součin pohybové energie toho náboje a jeho množství (omlouvám se Maxwellovi).

Aaaha ::)Moc díky!

Dle vztahu lze měnit výkon P napětím U i proudem I

P = U x I x cos(fí)

Ale jesti spotřebič zvládne vyšší zátěž, záleží na něm. :-)