EMZETT.
Войти

Emzett Wiki

Напряжение, ток и мощность: вольты, амперы и ватты

Properties1
tagsgrundlagen, strom, elektronik

время чтения ~2 мин.

Напряжение, ток и мощность: вольты, амперы и ватты

Коротко: Напряжение (вольт, В) — это «давление», приводящее заряд в движение. Ток (ампер, А) — сколько заряда протекает в секунду. Мощность (ватт, Вт) — произведение обоих: P = U × I. Миллиамперы (мА) — тысячные доли ампера.

Подробнее: Помогает аналогия с водой: напряжение соответствует давлению воды, ток — количеству воды в единицу времени, сопротивление — узости трубы. Сколько энергии нужно устройству, следует из напряжения, умноженного на ток.

Подробности

ВеличинаЕдиницаОбозначениеАналогия с водой
НапряжениеВольтU (В)Давление
ТокАмпер, миллиампер (1 А = 1000 мА)I (А)Количество в секунду
СопротивлениеОмR (Ом)Узость трубы
МощностьВатт (Вт), киловатт (кВт)PРабота в единицу времени
ЭнергияВатт-час (Вт·ч), киловатт-час (кВт·ч)EСовершённая работа

Формулы:

  • Закон Ома: U = R × I
  • Мощность: P = U × I (ватты = вольты × амперы)
  • Энергия: E = P × t (Вт·ч = Вт × часы)

Практические примеры:

  • Розетка: 230 В. Чайник на 2300 Вт потребляет 2300 / 230 = 10 А.
  • USB: 5 В × 0,9 А = 4,5 Вт (USB 3.0). Быстрая зарядка: 20 В × 5 А = 100 Вт (USB-PD).
  • Аккумулятор смартфона: 5000 мА·ч при 3,85 В ≈ 19,25 Вт·ч. Зарядка на 20 Вт заполняет его примерно за час.
  • Материнская плата и процессор: процессор работает при примерно 1,0 – 1,4 В, но потребляет свыше 100 А, что даёт ~125 Вт. Малое напряжение, большой ток.
  • Выходы блока питания: +12 В (процессор, видеокарта), +5 В (накопители, USB), +3,3 В (RAM, чипсет).
  • Основная память: DDR5 при 1,1 В экономит энергию по сравнению с 1,5 В (DDR3).

Почему напряжение процессоров продолжает падать: потери мощности растут примерно с квадратом напряжения (P ≈ C × U² × f). Половина напряжения даёт четверть тепла.

Переменный и постоянный ток: розетка даёт переменное напряжение (AC, 50 Гц). Компонентам компьютера нужно постоянное напряжение (DC). Блок питания преобразует.

Безопасность: опасен в основном ток через тело. Примерно с 50 В AC и 30 мА он может стать опасным для жизни. Сетевое напряжение должны вскрывать и обслуживать только специалисты; не разбирайте блоки питания.

См. также: Блок питания (PSU) и 80 PLUS, Киловатт-час (кВт·ч), Питание и резервирование в ПК

Обратные ссылки