Tensione nominale vs. potenza nominale di una resistenza

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La mia domanda può sembrare molto semplice, ma sono molto confuso dalla differenza tra i valori di tensione e potenza di un resistore.

Il documento di Vishay dice:

Potenza nominale

La quantità massima di potenza che può essere caricata continuamente su una resistenza a una temperatura ambiente nominale. I prodotti di rete e array hanno sia la potenza nominale per pacchetto che per elemento.

Tensione nominale

Il valore massimo della tensione DC o AC (rms) che può essere applicato continuamente ai resistori alla temperatura ambiente nominale.

Ho letto questa scheda tecnica per un 27Ω, 0.2W resistenza . La pagina 3 del foglio dati mostra questa formula:

$RCWV = \sqrt{P\times R}$

Dove RCWV = Tensione di lavoro continua continua CC o CA RMS con frequenza di linea commerciale e forma d'onda (volt)

P = potenza nominale (watt)

R = resistenza nominale (ohm)

La resistenza da 27Ω sopra sul collegamento ha una tensione di 50 V e una potenza di 0,2 W, quindi inserisco i valori nella formula fornita

$RCWV = \sqrt{0.2\text{W} \times 27\Omega}=2.32V$

Qualcuno potrebbe spiegarmi perché la tensione nominale è di 50 V, non di 2,32 V?

Quando voglio calcolare la corrente massima che la resistenza può sopportare usando la potenza nominale della resistenza (0,2 W):

$P=I^2 \times R$

$I = \sqrt{\dfrac{P}{R}} = \sqrt{\dfrac{0.2\text{W}}{27\Omega}} = 86\text{mA}$

Se uso la tensione nominale:

$I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{50\text{V}}{27\Omega} = 1.85\text{A}$

Osservando questi risultati, dovrei usare la potenza nominale, giusto?

resistors ratings

— Angs
fonte

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La tensione nominale è in genere per la serie di resistori e specifica la massima tensione di picco che è possibile applicare senza pericolo di danneggiare il resistore a causa di corona, rottura, arco, ecc.

La potenza nominale è completamente indipendente dalla tensione nominale. Specifica la massima potenza allo stato stazionario che il pacchetto è in grado di dissipare in determinate condizioni.

Devi conformarti a entrambe le specifiche. Se il posizionamento della tensione massima sul resistore comporta una potenza maggiore rispetto alle specifiche, è necessario ridurre la tensione fino a quando non si soddisfa la specifica. Allo stesso modo non puoi aumentare la tensione al di sopra del valore nominale solo perché non stai raggiungendo il limite massimo di potenza.

— Giovanni D.
fonte

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Bella risposta. In pratica ciò significa che i resistori di basso valore sono limitati dalla loro potenza nominale (non è possibile raggiungere la loro tensione nominale) mentre i resistori di alto valore sono limitati dalla loro potenza nominale.

— Brian Drummond,

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@BrianDrummond: molti resistori avranno, oltre alla loro potenza continua, specifiche che consentiranno di applicare maggiori quantità di potenza per brevi periodi di tempo. Tenere più di 100 V su un resistore da 10 K da 1 W 500 V alla fine potrebbe causarne il surriscaldamento, ma un tale resistore potrebbe probabilmente sopravvivere a 125 V per un secondo, o 250 V per un quarto di secondo, o 500 V per 1/16 di secondo, se lasciato raffreddare prima e dopo. Raddoppiare la tensione ridurrebbe il tempo di un fattore quattro, fino alla tensione di rottura, ma il guasto potrebbe essere immediato al di sopra di questo.

— supercat

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La specifica 50V è il valore massimo consentito per i cavi della resistenza. (a causa dell'isolamento, ...). Il foglio dati è un documento generale, non sa nulla della tua applicazione. Quindi, dopo provo a mostrare una situazione pronta a violare sia la tensione massima che la potenza dissipata massima (la successiva correlata ai valori RMS). Quando viene applicata una forma d'onda a tensione pulsata, vedere la figura seguente, la tensione RMS corrispondente è:

V_{R M S} = V_{p k} \sqrt{\frac{T_{H}}{T_{H} + T_{L}}}

$V_{RMS}=V_{pk}\sqrt{\frac{T_H}{T_H+T_L}}$

Ad esempio, quando , il periodo e la durata dell'impulso , e potenza dissipata . $V_{pk}=50 V$ $T=T_H+T_L=1 ms$ $T_H=2.16\mu s$ $V_{RMS}\approx2.323 V$ $\approx0.2 W$

RMS pulsato

— Dirceu Rodrigues Jr
fonte

0.2 W

$0.2W$ viene da (nel caso qualcuno se lo chieda)

\frac{{2.323}^{2}}{27}

$\frac{2.323^2}{27}$

— Sconosciuto123

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200mW indicano che il resistore non può disperdere continuamente oltre questo valore (200mJ / s) o si surriscalda e si danneggia.

L'espressione RCWV = sqrt(PxR)fornisce una visione nella tensione massima consentita al massimo punto di potenza disspation. Richiama questo:

Power = I*V

P*R = IV*R

P*R = V^2

V = sqrt(P*R)

Dove possiamo vedere che alla massima potenza abbiamo potuto avere una tensione di 2.32V @ 86mA. Tuttavia, potremmo anche avere 200mW/50V = 4uA50 V @ o 1,5 V @ 133,3 mA - il set di soluzioni è infinito.

Non sono esattamente sicuro del punto dell'espressione sopra, ma nota solo che l'energia totale si è dispersa come il calore è preso da:

P = I*V

E semplicemente non può superare la potenza nominale del dispositivo.

La tua ultima valutazione:

V=I*R => I = V/R = 50/27 = 1.85A

Non è affatto collegato all'alimentazione, ma semplicemente darti la soluzione al caso in cui hai 50 V su un resistore da 27 Ohm. Si noti che la potenza in questo caso è:

P = 1.85 * 50 = 92.5W

— sherrellbc
fonte

... continuo 50 VDC attraverso un resistore da 27 Ohm (nel caso qualcuno lo chieda)

— Unknown123