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1.3.3 电阻的功率
电阻所吸收的功率为电阻两端的电压与电流的乘积,因此可得
显然,电阻吸收的功率必定是正的。在实际电路中,电阻吸收的电能经过相应元件的作用,转换为其他形式的能量,如热能、光能、机械能等。通常可以简单地将电阻吸收电能理解成电阻消耗电能,因此称电阻为耗能元件。
有必要强调一下电阻的功率,任何电子元件都存在额定功率、额定电压和额定电流的值,元件在额定值以下才能正常工作,使用元件时要确保不能超过这些额定值。根据功率计算公式,给定电压、电流、功率中的任何两个额定值,都能够计算出另一个额定值。例如,一个标有1/4W、10kΩ的电阻,表示该电阻的阻值为10kΩ、额定功率为1/4W,由P=I2R的关系,还可求得它的额定电流为5mA。
在电路中,电阻起着吸收功率的作用,因此设计电路时一定不要超过电阻的额定功率,如果犯了这样的错误,可能会出现冒烟、爆裂的现象,电路就无法工作了。一个额定功率为2W、阻值为400Ω的电阻,如果被接到220V的电源上,就会发生上述现象,这是因为此时它承受着121W的功率。额定值一般标记在设备的铭牌或说明书中,因此在使用设备前一定要认真阅读。
【例1-5】如图1-16所示的电路,已知R=5kΩ,U=10V,求电阻中通过的电流和电阻的吸收功率。
图1-16 例1-5图
【解】由于电阻上电流电压为关联参考方向,因此按照欧姆定律,其电流为
电阻的吸收功率为
P=UI=10V×2×10-3A=20×10-3W=20mW