Výkon vs napětí: Srovnávací analýza a fakta

Tento článek bude podrobně diskutovat výkon vs napětí, jako je vztah mezi výkonem vs napětí, jalovým výkonem, výkonem motoru, účiníkem atd.

Porovnání výkonu a napětí:

Je výkon roven napětí?

Napětí je potenciální pokles mezi dvěma body, zatímco výkon je rychlost absorbované nebo dodané energie s ohledem na čas.

Okamžitý (nebo okamžitý) výkon jakéhokoli obvodu lze popsat jako součin okamžitého (nebo okamžitého) proudu (i) a okamžitého (nebo okamžitého) napětí (v). Měřící jednotkou (nebo složkou) výkonu je watt. Napětí je elektromotorická síla a jeho měrnou jednotkou je Volt.

Jaký je její vztah k napětí a výkonu?

Výkon je rychlost pohlcování a poskytování energie s ohledem na čas a jeho měřicí jednotkou jsou watty.

Abychom mohli definovat vztah mezi výkonem a napětím, z fyziky to víme

p = dw/dt

 Kde p je výkon ve wattech, w je energie v joulech a t je čas v sekundách.

p = dw/dt = vi

takže p =vi

Zde p je okamžitý výkon, proměnná časová veličina, v je okamžité napětí a i je okamžitý proud.

Směr proudu a polarita napětí určuje znaménko výkonu. Když je síla v kladném znaménku, pak je síla dodávána pozorována prvkem. Pokud je výkon v záporném znaménku, pak napájení dodává jakýkoli prvek.

Podle konvence pasivních znamének proud vstupuje přes kladnou polaritu zdroje napětí; když je výkon kladný, což znamená absorbující výkon, a je-li výkon záporný, což znamená, že prvek uvolňuje nebo dodává energii.

Limit výkonu versus napětí jádra

Pojmy napětí jádra a limit výkonu jsou definované pojmy pro mikroprocesory.

Omezení výkonu je maximální velikost energie, kterou může systém vyrobit nebo spotřebovat. V některých případech, kdy spotřeba energie překročí specifické limity výkonu procesoru, to znamená, že procesor automaticky sníží frekvenci jádra, aby minimalizoval výkon v požadovaném rozsahu.

Ve stejnou dobu, Napětí jádra je napěťově specificky definovaný zdroj napětí do jádra procesoru mikroprocesoru. Každý mikroprocesor má specifický rozsah napětí jádra, což ukazuje, že rozsah napětí jádra se může lišit podle výrobce nebo typu mikroprocesoru, což znamená, že výrobce může nakonfigurovat procesor tak, aby používal jakékoli napětí v rozsahu definovaného napětí jádra.

Řízení účiníku versus řízení napětí

Úroveň napětí může být řízena řízením absorpce výroby a toku jalového výkonu v obvodu.

Různá zařízení nebo způsoby ovládání vyhledávání napětí jako zdroje nebo jímky jalového výkonu

• Shunt kondenzátor synchronní kondenzátor.
• Shuntové reaktory.
• Statické kompenzátory var. 
• Kompenzátory reaktance vedení, jako jsou sériové kondenzátory. 
• Indukční regulátory.
• Transformátory pro výměnu kohoutků.

Regulace účiníku lze použít ke zvýšení zatížení účiníku, zlepšení účinnosti distribuční soustavy. Pro regulaci účiníku lze použít tlumivky, kondenzátory, usměrňovače atd.

Existuje specifické zařízení, které se používá pro řízení účiníku. Ty jsou:

• statické kondenzátory,
• Synchronní kondenzátor,
• Fázový předchůdce.

Ztráta výkonu versus pokles napětí

Pokles napětí je pokles nebo pokles elektrického potenciálu v obvodu, zatímco ztráta výkonu je plýtvání elektrickou energií.

Pokles napětí v obvodu je obecně způsobena odporem toku proudu vodičem, nebo je drát jakékoli délky nebo velikosti drátu, který má nějaký odpor. A proud procházející drátem způsobuje pokles napětí, když se délka drátu zvyšuje, odpor se zvyšuje, což má za následek značný pokles napětí v obvodu. Současně může být ztráta výkonu způsobena jakoukoli poruchou v obvodu nebo nízkou účinností celého obvodu. Ztráta výkonu je obecně způsobena zkratem, kaskádovým selháním, pojistkou, šumem, nežádoucí ztrátou energie atd.

Úbytek napětí v obvodu může být určen hodnotou impedance celého obvodu. Současně může být ztráta výkonu v obvodu určena rozdílem ve vstupním a výstupním výkonu obvodu.

Jak se napětí zvyšuje, zvyšuje se veškerý proud obvodem, což může způsobit větší ztrátu výkonu na jakékoli součásti nebo vodiči obvodu.

Výkon DB vs napětí DB

Napěťové nebo výkonové zesílení nebo jakékoli zesílení elektroniky lze definovat v db.

Napěťové zesílení ve smyslu DB (prostředky decibelů) lze definovat jako rozdíl mezi úrovní výstupního napětí (nebo úrovní vstupního elektrického potenciálu) v decibelech a úrovní vstupního napětí (nebo úrovní výstupního elektrického potenciálu) v decibelech. 

Hodnota je také rovna 20násobku standardního log poměru výstupního napětí Vout ke vstupnímu napětí Vin.

db= 20 log10 Vo/Vi

Kde Vo je výstupní napětí a vi je vstupní napětí

Výkonový zisk v DB lze popsat jako rozdíl mezi výkonem generovaným na výstupu obvodu v decibelech a vstupním výkonem obvodu v decibelech.

Hodnota zesílení výkonu se rovná 10násobku společného logaritmu poměru výkonu generovaného na výstupu obvodu ke vstupnímu výkonu obvodu.

db= 10 log10 Po/Pi

Kde Po je výkon generovaný na výstupu obvodu.

A Pi je vstupní výkon obvodu.

Zisk energie versus zisk napětí

Někdy nemůže být zesílení výkonu jasné z hlediska vstupního a výstupního výkonu.

Projekt zisk energie obvodu lze popsat jako poměr generovaného výstupního výkonu ke vstupnímu výkonu aplikovanému na obvod. The zisk napětí lze definovat jako poměr výstupního napětí produkovaného v obvodu ke vstupnímu napětí aplikovanému na obvod.

Výkonový zesilovač vs zesilovač napětí

Zesilovač je zařízení, které se používá ke zvýšení nebo zesílení celkového výkonu signálu.

A napěťový zesilovač se používá ke zvýšení úrovně napětí (nebo úrovně elektrického potenciálu) na výstupu zesilovače. Označuje se také jako zesilovač malého signálu. Vazba použitá v tomto zesilovači je RC vazba. Zatímco výkonový zesilovač se používá ke zvýšení úrovně výkonu na výstupu zesilovače, tento zesilovač je také uznáván jako velký zesilovač signálu. Vazba použitá v tomto zesilovači je vazba transformátoru.

Velikost vstupního signálu zesilovač je poměrně rozsáhlejší než vstupní signál napěťového zesilovače. Hodnota Beta jakéhokoli výkonového zesilovače je mnohem vyšší než hodnota napěťového zesilovače. Odvod tepla u výkonového zesilovače je vyšší než u napěťového zesilovače. Zatěžovací impedance je u napěťového zesilovače relativně vyšší než u výkonového zesilovače.

Kondicionér napájení versus regulátor napětí

Kondicionér napájení je zařízení, které chrání zařízení před přepětím nebo špičkami.

A kondicionér energie se používá hlavně ke zlepšení kvality energie, která se chystá dodat do zátěže zařízení. Kondicionér napájení také běžně přichází s filtrováním elektromagnetického rušení (EMI) a vysokofrekvenčního rušení (RFI).

Projekt regulátor napětí je zařízení používané k udržení napětí na konstantní hodnotě nebo v předem definovaném rozsahu. Nižší napětí nebo přepětí může ovlivnit výkon nebo zdraví elektronických zařízení.

V některých případech může být kondicionér napájení navržen s regulátorem napětí spolu s dalšími obvody, které plní alespoň jednu další funkci pro zlepšení kvality napájení, jako je oddělení šumu, korekce účiníku, ochrana před přechodovými impulsy atd.

Dynamický výkon vs napětí

Celkový ztrátový výkon obvodu CMOS je součtem dynamického a statického nebo únikového ztrátového výkonu.

Dynamický výkon je složka celkového ztrátového výkonu obvodu CMOS, když obvod CMOS mění svůj logický stav z jedné logiky do druhé. Dynamický výkon je funkcí spínací frekvence napájecího napětí a výstupní zátěže tranzistoru.

Dynamický ztrátový výkon ve vztahu k napájecímu napětí lze definovat jako 

P = CV²f 

Kde V je napájecí napětí a f je spínací frekvence.

A napájecí napětí klesá, dynamický výkon také klesá.

Elektrická energie vs napětí

Elektrickou energii lze definovat jako energii rozptýlenou nebo vyrobenou za jednotku času. Měřicí složkou výkonu je watt.

Projekt elektrická energie obvodu lze popsat jako součin napětí (nebo elektrické potenciální energie) a proudu procházejícího obvodem. Výkon v obvodu lze měřit pomocí měřiče výkonu.

Napětí lze popsat jako potenciální pokles mezi dvěma body. Měřicí jednotkou napětí je Volt. Napětí lze definovat jako součin napětí a náboje. Napětí obvodu lze měřit voltmetrem.

Svodový výkon vs napětí

Svodový výkon je funkcí použitého prahového napětí a velikosti tranzistoru. Svodový výkon lze snížit nižším provozním napětím.

V CMOS únik energie, energie je spotřebována, když je tranzistor v podprahové oblasti, což znamená spotřebu energie podprahovým proudem (proud mezi zdrojem a kolektorem během podprahu tranzistoru) a dioda zpětného předpětí v tranzistoru CMOS je známá jako svodový výkon. Únikový výkon může záviset na variaci tranzistor hraniční napětí. Svodový výkon je výsledkem nežádoucího svodového proudu v prahovém kanálu, když tranzistor nepracuje.

Výkon motoru vs napětí

Elektromotor je stroj, který transformuje nebo převádí elektrický formát energie v rámci mechanického formátu energie.

Výkon motoru může být definován jako součin míry zachování pro výrobu energie za jednotku času.

Vztah mezi výkonem a napětím lze definovat tak, že součin okamžitého napětí a okamžitého proudu se rovná okamžitému výkonu, když je výkon motoru konstantní. Přesto, když se napětí sníží, pak se proud na motoru zvýší, a když se napětí zvýší, proud odebíraný motorem nebo teplo generované motorem se sníží. Vysoké napětí však může saturovat magnetickou součást motoru.

Pokud existuje fázový rozdíl mezi napětím a proudem, pak je výkon motoru definován jako součin účiníku s proudem a napětím.

Dokud motor odebírá dostatečný proud ze zdroje, bude generovat stejné množství energie, s jinou hodnotou napětí, což znamená s vyšším napětím, neznamená, že motor bude generovat více energie.

RF výkon vs napětí

RF power je zkratka pro radiofrekvenční napájení. Rádiová frekvence je vysoká míra oscilace střídavého proudu nebo napětí jakéhokoli elektrického, magnetického nebo elektromagnetického pole.

Radiofrekvenční (RF) výkonový zesilovač je typ zesilovače, který transformuje nebo upravuje nízkovýkonový vysokofrekvenční signál v rámci vysokovýkonného vysokofrekvenčního signálu. 

Obecně se v anténě vysílače používá vysokofrekvenční výkonový zesilovač. Radiofrekvenční (nebo RF) výkon nebo RF výkon je v obecném smyslu popsán v dBm (dBm je logaritmická jednotka výkonu používaná v rádiové a mikrovlnné elektronice) s napětím pro určenou impedanci.

V elektronice se výkon měří v mW a lze jej definovat pomocí úbytku napětí na síti impedance výkonu RF obvodu přes RF obvod lze definovat jako

P = VxV/z

Kde P je výkon, V je napětí a Z je impedance.

Jalový výkon vs napětí

Díky mocninový trojúhelníklze definovat vztah mezi zdánlivým výkonem, skutečným výkonem a jalovým výkonem.

Definujme vztah mezi jalovým výkonem a napětím. Jednofázově AC obvod se zátěží Impedance Z, pak lze okamžitý proud a napětí definovat jako

i – hřích hm

kde I = V/Z

Nyní lze okamžitý výkon dodávaný do zátěže definovat jako

p = iv = 2VIsinωtsin(ωt-θ)

Ve výše uvedené rovnici je kvadraturní složka proudu I sin theta složkou výkonu oscilujícího o frekvenci 2\omega k pánovi s nulovou průměrnou hodnotou. Tato složka výkonu je známá jako jalový výkon.

Reaktivní síla lze také definovat jako míru výměny energie mezi zdrojem a reaktivní částí zátěže.

Jalový výkon je přenášen tam a zpět mezi zdrojem a zátěží, což představuje bezeztrátovou výměnu mezi zdrojem a zátěží; jalový výkon je nulový pro odporovou zátěž, zatímco menší než nula pro kapacitní zátěž a významnější než nula pro indukční zátěž.

Jalový výkon je označen Q a jednotka jalového výkonu je voltampérový reaktivní.

Obecně platí, že napětí se zvyšuje s rostoucím jalovým výkonem, zatímco napětí klesá s poklesem jalového výkonu, které primární napětí je přímo úměrné jalovému výkonu, wkdyž je jalový výkon konstantní, napětí klesá, což způsobuje zvýšení proudu, aby se udrželo napájení, což má za následek, že jakýkoli systém spotřebovává více jalového výkonu, což má za následek další poklesy napětí.

Ve střídavém obvodu je napětí řízeno udržováním výroby a absorpce jalového výkonu.

Také čtení:

• Je mezní frekvence lpf s vždy bodem útlumu 3db
• Je led typ diody
• Může hpfs vnést do signálu artefakty
• Co odlišuje zenerovu diodu od ostatních diod
• Ani design brány
• Lc pi filtr
• Bezuhlíkový vs kartáčovaný vrták
• Zesilovač vs ekvalizér
• Elektronkový zesilovač vs polovodičový zesilovač
• Zavádí asynchronní provoz nejistotu ve výstupech