توان چيست؟

توان چيست؟

توان میزان جابه‌جایی، دگرگونی یا استفادهٔ انرژی در یکای زمان است. منبع تغذیه ای كه جریان آن بیشتر باشد می تواند كار بیشتری انجام دهد یا منبع تغذیه ای كه ولتاژش بیشتر باشد؟

ولتاژ باعث حركت الكترون ها می شود كه حركت الكترون ها همان جریان می باشد در منابع تغذیه یك مقاومت داخلی وجود دارد كه باعث می شود در هنگام تغذیه نمودن یك مصرف كننده ولتاژ منبع تغذیه كاهش یابد پس قدرت یك منبع تغذیه به دو عامل بستگی دارد یكی ولتاژش و دیگری مقاومت داخلی آن. حالا می خواهیم ببینیم كه چگونه برای یك منبع تغذیه جریان تعیین می كنند؟

مثال برای توان در منبع تغذیه:

یك باطری یا یك آدابتور 12 ولت و 2 آمپر است یعنی اینكه اگر جریان 2 آمپر از این منبع تغذیه دریافت كنیم كاهش ولتاژش در حدود 5 – 10 درصد است كه این مقدار كاهش ولتاژ تاثیر چندانی بر روی مدارات ندارد حالا اگر بیشتر از این مقدار جریان از منبع تغذیه بگیریم (مصرف كننده های بیشتری به آن وصل كنیم) این كار دو پیامد دارد یكی اینكه ولتاژ مورد نیاز را به ما نمی دهد (ولتاژش كاهش می یابد) و دوم اینكه به خود منبع تغذیه آسیب وارد می شود.

معمولاً ولتاژ منابع تغذیه را كمی بیشتر انتخاب می كنند كه در حالت كار معمولی كه جریان متوسطی از آن گرفته می شود ولتاژش به ولتاژ اصلی برسد مثلاً یك منبع تغذیه را كه ما به عنوان منبع 12 ولتی خریداری می كنیم در حالتی كه هیچ مصرف كننده ای به آن وصل نیست اگر با ولت متر ولتاژش را اندازه گیری كنیم حدوداً 14 ولت را نشان می دهد.

چرا در حالتی كه منبع به هیچ مصرف كننده ای وصل نیست مقاومت داخلی ولتاژ را افت نمی دهد؟

چون كه مقدار ولتاژی را كه مقاومت داخلی افت می دهد به مقدار جریان عبوری از منبع تغذیه بستگی دارد كه در این حالت چون جریان صفر است افت ولتاژی هم وجود ندارد.

توان در منبع تغذیه

هر منبع تغذیه دو كمیت دارد، یكی ولتاژ و دیگری قابلیت جریان دهی (حداكثر جریان مجاز) كه بستگی به مقاومت داخلی اش دارد پس قدرت كلی منبع تغذیه به این دو كمیت وابسته است لذا برای تعیین قدرت یك منبع كمیت سومی نیز بوجود می آید كه توان نام دارد و واحد آن وات (W) است كه از حاصلضرب جریان و ولتاژ بدست می آید یعنی توان یك منبع 12 ولتی 2 آمپر  24=12*2  وات است كه نشان دهنده قدرت آن می باشد.

هر چه توان یك منبع بیشتر باشد حجم و وزن آن نیز بیشتر می شود. فرق باطری ماشین با 8 عدد باطری 1.5 ولتی سری(باطری قلمی) در این است كه اگر با 8 عدد باطری 1.5 ولتی بتوانیم حداكثر 2 لامپ 12 ولتی را روشن كنیم با باطری ماشین دست كم 50 عدد از همان لامپ را می توان هم زمان روشن كرد زیرا مقاومت داخلی باطری ماشین خیلی كم است و وقتی جریان زیادی از آن دریافت می كنیم كاهش ولتاژش كم است ولی در باطری قلمی وقتی بیشتر از 2 یا 3 لامپ به آن وصل می كنیم، ولتاژش كاهش یافته و نور لامپ ها كم می شود.

برای محاسبه مقدار افت ولتاژ از همان رابطه اهم استفاده می كنیم.

V=R*I

طبق این رابطه مقدار افت ولتاژ دو سر مقاومت با تغییر جریان تغییر می كند.

برای هر عنصری كه در یك مدار الكتریكی وجود دارد می توان توان را محاسبه كرد بطور كلی دو نوع توان در یك مدار وجود دارد:

1. توان تولیدی كه توسط منبع تغذیه تولید می شود.
2. توان مصرفی كه توسط مصرف كننده ها مصرف می شود.

در یك مدار همیشه توان تولیدی با توان مصرفی برابر است ((در صورت صرفنظر كردن از تلفات سیم های رابط))

توانی كه یك مقاومت مصرف می كند به جریان عبوری از آن بستگی دارد كه طبق رابطه زیر محاسبه می شود.

W=R*I^2

بطور كلی سه فرمول برای توان می توان نوشت

W=V^2/R

W= V*I

W=R*I^2

 برخی مدل های پیشنهادی با توجه به این زمینه کاری (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده)