Leistungsverlust durch Drahtwiderstand

Die Leitungen in Ihrem Haus elektrischen Strom leiten . Das heißt, sie ermöglichen Elektronen leicht durch die Metallströmung . Aber nur, weil die Elektronen leichter fließen nicht, dass sie ohne Widerstand fließen. Jeder Draht werden Sie in normalen Einstellungen begegnen wider den Stromfluss , so dass ein Teil der Energie in einen Kreislauf , um die Elektronen entlang schieben gelegt wird abgeführt . Oft, dass Verlustleistung verschwendet wird , aber manchmal ist es zum Einsatz. Metals

Ein Atom , ganz von selbst , besteht aus einem schweren positiven Kern durch ein Bündel von Licht negativ geladenen Elektronen umgeben ist. Eine Art von Atom hält sich an seine Elektronen mehr oder weniger dicht als ein anderer Typ . Metalle neigen dazu, auf ihre Elektronen ziemlich locker zu halten. Also, wenn Sie eine Reihe von Metallatomen zusammen die Elektronen entlang schweben Art von einem Atom zum nächsten. Kein Atom mag unausgewogen , so dass, wenn ein Atom ein Elektron gibt es ein von seinem Nachbarn in der Kette zu nehmen, und so weiter. Wenn es ein Ende der Kette und kein zusätzliches Elektron vorhanden ist, wird kein Strom fließen. Aber wenn man eine Schleife bilden - ein Schaltkreis - die Elektronen in einem kontinuierlichen Kreis bewegen
Widerstand

Jedes Mal, wenn ein Elektron bewegt sich durch ein Metall, es gibt . eine Chance, es wird in etwas stoßen. In einem Draht gibt es viele Elektronen, die sich auf einmal , so gibt es eine Menge zu stoßen geht. Das Stoßen ist ein bisschen wie Reibung. Wenn Sie Ihre Hände aneinander reiben , erwärmen sie sich . Wenn Elektronen über den Weg , erwärmen sie sich auch. Die Höhe der Widerstand - die Höhe der " stoßen " - In einem Draht hängt von welchem ​​Material es ist aus , sein Durchmesser und seine Länge gemacht . Ein Kupferdraht hat einen geringeren Widerstand als ein Eisen , sondern ein Golddraht einen geringeren Widerstand als ein aus Kupfer. Je größer der Durchmesser , desto geringer der Widerstand, aber je länger das Kabel , desto höher der Widerstand .
Verlustleistung

Die Strommenge, abgeführt ein Draht hängt von ihrer Beständigkeit, aber es hängt auch von der Anzahl der Elektronen, die durch fließt. Das heißt, dass ein Draht mit einer hohen Widerstandsfähigkeit , aber nur wenige Elektronen durch fließt, nicht abführen viel Macht , während ein Draht mit geringerem Widerstand , aber eine Menge von Elektronen durch schieben kann mehr Macht zu zerstreuen. So macht es Sinn , dass die Macht in einem Draht abgeführt steigt der Widerstand steigt und wie der Strom steigt. Es stellt sich heraus , um noch dramatischer sein: Die Verlustleistung steigt mit dem Quadrat des Stroms. Das heißt, eine Leitung mit 2 Ampere Strom wird vier Mal so viel Energie wie die gleiche Leitung mit 1 A Strom abzuführen.
Mit Verlustleistung

Ein Draht leitet eine Leistungsmenge gleich dem Quadrat des Stromes mal der Widerstand. Diese Macht geht in Wärme um. In vielen Anwendungen - Computer , zum Beispiel - , dass die Wärme ist Abfall . Es ist Macht geht, in etwas, das Sie nicht brauchen oder möchten. Wenn Sie eine elektrische Heizdecke, eine elektrische Raumheizung oder eine elektrische Reichweite haben, dann Hitze ist genau das, was Sie suchen . In einem elektrischen Bereich , beispielsweise die Drähte im Vorfeld der Brenner einen geringen Widerstand haben, während das Material der Brenner eine hohe Beständigkeit . In diesem Fall , auch wenn der Strom überall gleich durch den Schaltkreis , der Draht wird nicht erwärmen sehr viel, während der Brenner wird heiß genug, rot zu glühen .
Minimierung der Verlustleistung

In einer elektronischen Schaltung , aber Sie wollen nicht zusätzliche Wärme - es ist verschwendete Energie . Aber Sie müssen den Strom auf die Arbeit der Schaltung zu tun , so kann man nicht einfach reduzieren den Strom, um die Verlustleistung zu verringern. Stattdessen müssen Sie auf die Reduzierung der Widerstand konzentrieren. Designer haben drei Möglichkeiten , um den Widerstand zu minimieren und somit die Verlustleistung zu reduzieren : Wählen Sie ein anderes Material , den Durchmesser eines Drahtes oder verringern die Länge eines Drahtes. Sie werden alle drei Strategien in verschiedenen Anwendungen eingesetzt zu finden.