Nennspannung vs. Nennleistung eines Widerstands

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Meine Frage mag sehr einfach klingen, aber ich bin sehr verwirrt über den Unterschied zwischen den Spannungs- und Leistungswerten eines Widerstands.

Vishays Dokument sagt:

Nennleistung

Die maximale Leistung, die bei einer Umgebungstemperatur kontinuierlich auf einen Widerstand geladen werden kann. Netzwerk- und Array-Produkte haben sowohl eine Nennleistung pro Paket als auch pro Element.

Nennspannung

Der Maximalwert der Gleichspannung oder Wechselspannung (Effektivwert), der kontinuierlich an Widerstände bei der Nennumgebungstemperatur angelegt werden kann.

Ich habe dieses Datenblatt für einen 27Ω, 0,2W Widerstand gelesen . Seite 3 des Datenblattes zeigt diese Formel:

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

Wobei RCWV = DC- oder RMS-AC-Dauerbetriebsspannung bei kommerzieller Netzfrequenz und Wellenform (Volt)

P = Nennleistung (Watt)

R = Nennwiderstand (Ohm)

Der obige 27Ω-Widerstand an der Verbindung hat eine Nennspannung von 50 V und eine Nennleistung von 0,2 W, dann setze ich die Werte in die angegebene Formel

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

Kann mir jemand erklären, warum die Nennspannung 50 V und nicht 2,32 V beträgt?

Wenn ich den maximalen Strom berechnen möchte, den der Widerstand mit der Nennleistung des Widerstands (0,2 W) aushalten kann:

$P=I^2 \times R$

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

Wenn ich die Nennspannung verwende:

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

Wenn ich mir diese Ergebnisse ansehe, sollte ich die Nennleistung verwenden, oder?

resistors ratings

— Angs
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Die Nennspannung gilt normalerweise für die Widerstandsreihe und gibt die maximale Spitzenspannung an, die Sie anlegen können, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Widerstand durch Korona, Durchschlag, Lichtbogenbildung usw. beschädigt wird.

Die Nennleistung ist völlig unabhängig von der Nennspannung. Es gibt die maximale stationäre Leistung an, die das Paket unter bestimmten Bedingungen verbrauchen kann.

Sie müssen beide Spezifikationen erfüllen. Wenn das Anlegen der maximalen Spannung an den Widerstand zu mehr Leistung führt als in der Spezifikation angegeben, müssen Sie die Spannung reduzieren, bis Sie die Spezifikation erfüllen. Ebenso können Sie die Spannung nicht über die Nennleistung erhöhen, nur weil Sie die maximale Leistungsgrenze nicht erreichen.

— John D.
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Gute Antwort. In der Praxis bedeutet dies, dass Widerstände mit niedrigem Wert durch ihre Nennleistung begrenzt sind (Sie können ihre Nennspannung nicht erreichen), während Widerstände mit hohem Wert durch ihre Nennspannung begrenzt sind.

— Brian Drummond

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@BrianDrummond: Viele Widerstände haben zusätzlich zu ihrer Dauerleistung Spezifikationen, die es ermöglichen, für kurze Zeiträume höhere Leistungsmengen anzulegen. Das Halten von mehr als 100 V über einem 10K 1W 500V-Widerstand würde schließlich zu einer Überhitzung führen, aber ein solcher Widerstand könnte wahrscheinlich 125V für eine Sekunde oder 250V für eine Viertelsekunde oder 500V für 1/16 Sekunde überleben, wenn er abkühlen gelassen würde vorher und nachher. Das Verdoppeln der Spannung würde die Zeit um den Faktor vier bis zur Durchbruchspannung verkürzen, aber ein Fehler könnte unmittelbar darüber liegen.

— Supercat

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Die 50-V-Spezifikation ist der Maximalwert, der für Widerstandsleitungen gelten darf. (wegen Isolation, ...). Das Datenblatt ist ein allgemeines Dokument und weiß nichts über Ihre Anwendung. Als nächstes versuche ich, eine Situation zu zeigen, die bereit ist, sowohl die maximale Spannung als auch die maximale Verlustleistung zu verletzen (die sich später auf die Effektivwerte bezieht). Wenn eine gepulste Spannungswellenform angelegt wird - siehe Abbildung unten - lautet die entsprechende Effektivspannung:

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

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

Wenn beispielsweise , ist die Periode und die Impulslänge , die und die Verlustleistung . $V_{pk}=50 V$ $T=T_H+T_L=1 ms$ $T_H=2.16\mu s$ $V_{RMS}\approx2.323 V$ $\approx0.2 W$

RMS gepulst

— Dirceu Rodrigues Jr.
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0.2 W

$0.2W$ kommt von (falls sich jemand )

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

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

— Unbekannt123

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200 mW zeigen an, dass der Widerstand diesen Wert (200 mJ / s) nicht kontinuierlich überschreiten kann, da er sich sonst überhitzt und beschädigt.

Der Ausdruck RCWV = sqrt(PxR)gibt Ihnen einen Einblick in die maximal zulässige Spannung am maximalen Leistungsabgabepunkt. Erinnere dich daran:

Power = I*V

P*R = IV*R

P*R = V^2

V = sqrt(P*R)

Wo können wir sehen , dass max Macht , die wir könnten eine Spannung von 2.32V @ 86ma haben. Wir könnten jedoch auch 50 V @ 200mW/50V = 4uAoder 1,5 V @ 133,3 mA haben - der Lösungssatz ist unendlich.

Ich bin mir nicht ganz sicher, worum es im obigen Ausdruck geht, aber beachte nur, dass die gesamte Energie, die als Wärme abgegeben wird, entnommen wird aus:

P = I*V

Und kann die Nennleistung des Gerätes einfach nicht überschreiten.

Ihre letzte Bewertung:

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

Bezieht sich überhaupt nicht auf die Stromversorgung, sondern gibt Ihnen einfach die Lösung für den Fall, dass Sie 50 V an einem 27-Ohm-Widerstand haben. Beachten Sie, dass die Leistung in diesem Fall wie folgt ist:

P = 1.85 * 50 = 92.5W

— sherrellbc
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... kontinuierliche 50 VDC über einen 27 Ohm Widerstand (falls sich jemand wundert)

— Unbekannt123