EMZETT.
Увійти

Emzett Wiki

Напруга, струм і потужність: вольти, ампери та вати

Properties1
tagsgrundlagen, strom, elektronik

2 хв читання

Напруга, струм і потужність: вольти, ампери та вати

Коротко: Напруга (вольт, В) — це «тиск», що приводить заряд у рух. Струм (ампер, А) — скільки заряду протікає за секунду. Потужність (ват, Вт) — добуток обох: P = U × I. Міліампери (мА) — тисячні частки ампера.

Докладніше: Допомагає аналогія з водою: напруга відповідає тиску води, струм — кількості води за одиницю часу, опір — вузькості труби. Скільки енергії потрібно пристрою, випливає з напруги, помноженої на струм.

Подробиці

ВеличинаОдиницяПозначенняАналогія з водою
НапругаВольтU (В)Тиск
СтрумАмпер, міліампер (1 А = 1000 мА)I (А)Кількість за секунду
ОпірОмR (Ом)Вузькість труби
ПотужністьВат (Вт), кіловат (кВт)PРобота за одиницю часу
ЕнергіяВат-година (Вт·год), кіловат-година (кВт·год)EВиконана робота

Формули:

  • Закон Ома: U = R × I
  • Потужність: P = U × I (вати = вольти × ампери)
  • Енергія: E = P × t (Вт·год = Вт × години)

Практичні приклади:

  • Розетка: 230 В. Чайник на 2300 Вт споживає 2300 / 230 = 10 А.
  • USB: 5 В × 0,9 А = 4,5 Вт (USB 3.0). Швидке заряджання: 20 В × 5 А = 100 Вт (USB-PD).
  • Акумулятор смартфона: 5000 мА·год за 3,85 В ≈ 19,25 Вт·год. Заряджання на 20 Вт заповнює його приблизно за годину.
  • Материнська плата й процесор: процесор працює за приблизно 1,0 – 1,4 В, але споживає понад 100 А, що дає ~125 Вт. Мала напруга, великий струм.
  • Виходи блока живлення: +12 В (процесор, відеокарта), +5 В (накопичувачі, USB), +3,3 В (RAM, чипсет).
  • Основна пам’ять: DDR5 за 1,1 В заощаджує енергію порівняно з 1,5 В (DDR3).

Чому напруга процесорів продовжує падати: втрати потужності зростають приблизно з квадратом напруги (P ≈ C × U² × f). Половина напруги дає чверть тепла.

Змінний і постійний струм: розетка дає змінну напругу (AC, 50 Гц). Компонентам комп’ютера потрібна постійна напруга (DC). Блок живлення перетворює.

Безпека: небезпечний здебільшого струм через тіло. Приблизно від 50 В AC і 30 мА він може стати небезпечним для життя. Мережеву напругу мають розкривати й обслуговувати лише фахівці; не розбирайте блоки живлення.

Див. також: Блок живлення (PSU) і 80 PLUS, Кіловат-година (кВт·год), Живлення та резервування в ПК

Зворотні посилання