Vastus ja teho

Mietinvaan

Lukion sähkökurssia käyn läpi ja kirjassa lukee: "Mitä suurempi on jännitehäviö, sitä enemmän lamppu valaisee tai vastus lämpenee." Ja mitä suurempi on jännitehäviö, sitä suurempi on vastus, eikö totta. Myöhemmin kirjassa on tehtävä sähköliedestä, josta on annettu levyn resistanssit eri asennoilla. Tehtävän mukaan resistanssin arvot pienevät hellaa isommalle käännettäessä. Mikä järki tässä on jos levy lämpenee vastuksella? Tehon määritelmä on P=U^2/R. Tämän mukaanhan teho pienenee kun resistanssi kasvaa. Miten tämä pätee lämpövastuslaitteissa?

7

2156

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • melkein_ymmärretty

      No siinähän melkein jo kirjoititkin vastauksen yllä itse. Luota vain siihen, että P:n kaava on oikein ja ala miettimään, jos U pysyy kuitenkin vakiona koko ajan, että ainoa, millä voi vaikuttaa P:hen on kerroin 1/R. Ja mihinköhän suuntaan sen R:n pitää muuttua, jotta tehoa tulisi enemmän?
      Eräs tapa hahmottaa asiaa on ajatella vastuslankaa, jota liedessä on sen pituuden kautta, sen vastus on x ohmia/metri. Jos lankaa alkaa lyhentämään, vastus tietysti pienenee. Tämä tarkoittaa virran kasvamista, koska jännitehän pysyi vakiona. P=U*I, joten virran kasvaminen tarkoittaa tehon lisääntymistä.

      • Mietinvaan

        Mutta mietin tässä nyt sitä, että eikö lieden levyn pitäisi olla sitä kuumempi, mitä suurempi sen vastus on, jos se lämpenee vastuksen avulla. Oman järkeni mukaan lieden resistanssin pitäisi kasvaa jos sitä haluaa kuumemmalle.


      • kdtjenh
        Mietinvaan kirjoitti:

        Mutta mietin tässä nyt sitä, että eikö lieden levyn pitäisi olla sitä kuumempi, mitä suurempi sen vastus on, jos se lämpenee vastuksen avulla. Oman järkeni mukaan lieden resistanssin pitäisi kasvaa jos sitä haluaa kuumemmalle.

        Suuri vastus pidättää virtaa. Niinpä elektronien nopeus suurivastuksellisessa piirissä on pienempi, ja kun ne törmäilevät vastuksen atomeihin, syntyy niiden pienemmän nopeuden ja pienemmän energian vuoksi vähemmän lämpöä eli hiukkasten värähtelyä näissä törmäysprosesseissa (lämpö on hiukkasten liike-energiaa). Pieni vastus taas ei pysty pidättelemään kovinkaan hyvin sen läpi kulkevaa elektronivirtaa, joten elektronien nopeus ja energia kasvavat, joten vastus kuumenee enemmän, kun elektronit törmäilevät vastuksen atomeihin tuottaen enemmän lämpöliikettä eli lämpöä.


      • Limes-Liisa
        Mietinvaan kirjoitti:

        Mutta mietin tässä nyt sitä, että eikö lieden levyn pitäisi olla sitä kuumempi, mitä suurempi sen vastus on, jos se lämpenee vastuksen avulla. Oman järkeni mukaan lieden resistanssin pitäisi kasvaa jos sitä haluaa kuumemmalle.

        Mietipä vielä kerran. Jos tuo ajatuksesi pitäisi paikkansa, niin levy olisi kaikkein kuumin, kun sen vastus olisi ääretön, eli levyä ei olisi kytketty sähköverkkoon.

        Näin ajatuksesi ja reaalimaailma eivät kohtaa, ja silloin reaalimaailma voittaa. Ainakin voitti ennen post-truth-aikaa.


    • khjgjhgjhgjhgjhg

      Lainaamasi ensimmäinen lause pätee vain jos virta pidetään vakiona. Sähkölieden jännite pysyy vakiona ja tällöin virran kasvaessa teho kasvaa.

      Mielstäni ensimmäinen lainaus oli hämäävä, mutta se taisi olla irti asiayhteydestään.

      • toisin.ajattelija

        Tuostapa tuli mieleen (huomaa pieni alkukirjain), jos yleinen sähköverkko olisikin suunniteltu aikoinaan vakiovirta-syöttöisenä. Eli laitteiden impedanssit ja johtojen vahvuudet olisi mitoitettava kulloisenkin jakelutason vakiovirralle. Esim. pienitehoisen lämmittimen vastus olisi hyvin pieni kuten myös siihen muodostuva jännitehäviö. Käyttökytkimetkin olisivat kuorman oikosulkevia eikä katkaisevia. :) Sähkötariffit määriteltäisiin siten että millaisen vakiovirran haluaa torppaansa. Sulakkeitakaan ei tarvittaisi ollenkaan, ne olisi korvattu erityisillä ylijänniteoikosulkijoilla, siltä varalta jos virtapiiri sattuisi vahingossa katkeamaan. :)


    • Jos vastus on nolla, niin jännitehäviötä ei tapahdu, siis teho on nolla. Jos vastus on ääretön, niin virta ei kulje ja siis teho on nolla. Jossain tässä välillä on maksimi. Teoriassa maksimi on, kun vastuksessa on puolet koko virtapiirin vastuksesta. Käytännössä tehon on suurin, kun virta juuri menee läpi polttamatta sulaketta. Tällaiset sweet spot tapaukset ovat varsin yleisiä eri asioissa.

      Eli siis jos sulake on 10 ampeeria, on maksimi teho 2300 wattia ja vastus 230^2/2300 = 23 ohmia. Jos vastus on tätä pienempi, sulake palaa. Muun virtapiirin vastusta ei tässä ole huomioitu.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Martinan uusi poikakaveri

      Sielläpä se sitten on. Instastoorissa pienissä speedoissa retkottaa uusin kulta Martinan kanssa. Oikein sydämiä laitettu
      Kotimaiset julkkisjuorut
      204
      3085
    2. Suomessa helteet ylittää vasta +30 astetta.

      Etelä-Euroopassa on mitattu yli +40 asteen lämpötiloja. Lähi-Idässä +50 on ylitetty useasti Lämpöennätykset rikkoutuva
      Maailman menoa
      239
      1590
    3. Laita mulle viesti!!

      Laita viesti mesen (Facebook) kautta. Haluan keskustella mutta sinun ehdoilla en halua häiriköidä tms. Yhä välitän sinus
      Ikävä
      92
      1442
    4. Millaisessa tilanteessa olisit toiminut toisin

      Jos saisit yhden mahdollisuuden toimia toisin?
      Ikävä
      88
      1342
    5. Vanhemmalle naiselle

      alkuperäiseltä kirjoittajalta. On olemassa myös se toinen joka tarkoituksella käyttää samaa otsikkoa. Ihan sama kunhan e
      Ikävä
      46
      1304
    6. Fazer perustaa 400 miljoonan suklaatehtaan Lahteen

      No eipä ihme miksi ovat kolminkertaistaneen suklaalevyjensä hinnan. Nehän on alkaneet keräämään rahaa tehdasta varten.
      Maailman menoa
      148
      1206
    7. Ajattelen sinua tänäkin iltana

      Olet huippuihana❤️ Ajattelen sinua jatkuvasti. Toivottavasti tapaamme pian. En malttaisi odottaa, mutta odotan kuitenkin
      Ikävä
      12
      1168
    8. Ökyrikkaat Fazerit saivat 20 MILJOONAA veronmaksajien varallisuutta!

      "Yle uutisoi viime viikolla, että Business Finland on myöntänyt Fazerille noin 20 miljoonaa euroa investointitukea. Faze
      Maailman menoa
      120
      992
    9. Miehelle...

      Oliko kaikki mökötus sen arvoista? Ei mukavalta tuntunut, kun aloit hiljaisesti osoittaa mieltä ja kohtelit välinpitämät
      Ikävä
      89
      912
    10. Tuntuu liian hankalalta

      Lähettää sulle viesti. Tarvitsen apuasi ottaa koppi tilanteesta. Miehelle meni.
      Ikävä
      44
      793
    Aihe