رابطه وات، آمپر و ولت
در مهندسی برق، رابطه بین توان (وات)، جریان (آمپر) و ولتاژ (ولت) یکی از بنیادیترین اصول است که به "قانون وات" شهرت دارد. این محاسبه به شما کمک میکند تا بفهمید یک دستگاه با توان مشخص و جریان مصرفی معین، تحت چه ولتاژی کار میکند. این مسئله بویژه برای عیبیابی مدارهای الکترونیکی، نصب سیستمهای صوتی خودرو و پروژههای DIY (انجام کار توسط خود فرد) اهمیت دارد. در مدارهای DC (جریان مستقیم)، این رابطه خطی و مستقیم است.
فرمول محاسبه ولتاژ
طبق فرمول استاندارد، ولتاژ (V) حاصل تقسیم توان (P) بر جریان (I) است:
V = P / IVolts = Watts / Amps
این فرمول نشان میدهد که اگر توان ثابت بماند، با کاهش جریان، ولتاژ باید افزایش یابد تا همان مقدار انرژی منتقل شود.
مثالهای کاربردی
سیستم صوتی خودرو
یک آمپلیفایر 600 واتی دارید که فیوز آن 50 آمپر است. ولتاژ کاری آن چقدر است؟
600W / 50A = 12V(ولتاژ باتری خودرو).
لوازم خانگی
یک بخاری برقی 2200 واتی، جریانی معادل 10 آمپر میکشد. ولتاژ پریز چقدر است؟
2200W / 10A = 220V(برق شهری ایران).
ریسه LED
یک ریسه نوری 24 وات که جریان 2 آمپر مصرف میکند، به چه آدابتوری نیاز دارد؟
24W / 2A = 12V
خطاهای رایج
- ×
فراموش کردن ضریب توان (در AC): در موتورها و بارهای القایی، فرمول دقیقتر V = W / (A × PF) است. استفاده از فرمول ساده DC ممکن است ولتاژ را کمتر از مقدار واقعی نشان دهد.
- ×
تقسیم اشتباه: گاهی کاربران به اشتباه آمپر را بر وات تقسیم میکنند که نتیجه کاملاً غلطی میدهد (رسانایی به جای ولتاژ).
- ×
صفر بودن جریان: اگر جریان صفر باشد، یعنی مدار باز است و توانی مصرف نمیشود. تقسیم بر صفر در ریاضیات تعریف نشده است و ابزار خطا میدهد.