Можете ли вы помочь мне понять взаимосвязь между током, напряжением и выделяемым теплом?
Я попробовал два комплекта перчаток с подогревом. В одном используется батарея, которая вырабатывает 7,4 вольта x 2 ампера (мощность 14,8 Вт). В другом используется батарея 11,1 вольт x 1,4 ампера (мощность 15,54 Вт). Итак, вырабатываемая мощность похожа, но перчатки на 11,1 вольт греют руки гораздо сильнее. Почему это?
Мои воспоминания о школьной физике далеки, но я помню, что электричество можно представить по аналогии с водопроводной системой, где вольты — это давление воды, ток (измеряемый в амперах) — это поток воды, сопротивление — это размер трубы. , а мощность (Вт) = вольт x ток. Я также помню, что количество выделяемого тепла пропорционально квадрату силы тока, но я не знаю, как сложить все воедино и объяснить, почему перчатки на 11,1 вольт выделяют гораздо больше тепла.
Больше мощность, больше тепла.
Перчатки на 11,1 вольт дают больший нагрев не только потому, что у них больше разность потенциалов, а потому, что в нем больше.
Поскольку вы подтвердили, что маркировка на батареях, с одной стороны, 7,4 В 2000 мАч, а с другой — 11,1 В 1400 мАч, а также, учитывая, что я ничего не знаю о перчатках с подогревом, вы можете думать об этом следующим образом:
Аккумулятор 7,4 В 2000 мАч может обеспечить, скажем, 200 мА в течение 10 часов при напряжении примерно 7,4 В. Я говорю может, потому что фактический ток определяет нагрузка, подключенная к аккумулятору. И примерно потому, что при разряде напряжение несколько упадет.
Энергия, содержащаяся в полностью заряженной батарее 7,4 В 2000 мАч, также может быть выражена как 14,8 Втч (ватт-часы), и если нагрузка (нагревательные элементы) рассчитана на десять часов использования, подаваемая мощность составляет 1,48 Вт в течение этих десяти часов. . Если нагрузка рассчитана на 5 часов работы, то за это время батарея может обеспечить мощность 2,96 Вт.
Точно так же батарея 11,1 В 1400 мАч содержит 15,54 Втч, и опять же, если перчатки рассчитаны на десять часов использования, доступная мощность для этих десяти часов составляет 1,554 Вт. Если рассчитано на 5 часов использования, мощность на это время составляет 3,1 Вт.
Перчатки на 11,1 В нагревают ваши руки больше, потому что батарея может обеспечить немного большую мощность (если расчетное время использования равно) или из-за множества других факторов в конструкции перчаток.
Вы уверены, что батареи имеют маркировку «2 А» и «1,4 А», а не «2 Ач» и «1,4 Ач»?
Батарея не имеет фиксированной интенсивности. Он имеет примерно фиксированное напряжение, а интенсивность зависит от сопротивления подключенной нагрузки. Поэтому обычно батареи имеют два числа: напряжение и емкость (обычно выражается в ампер-часах, 1 Ач = 3600 кулонов).
Если это действительно "2 А" и "1,4 А", то это написано на перчатках, а не на батарейках? Это будут номинальные/типичные интенсивности, при которых работают перчатки. Тогда ваши цифры верны, и остается ваш вопрос: почему набор на 2 нагрева больше?
Ну, восприятие тепла действительно субъективно. Если вы не помещали свои перчатки в калориметр для измерения мощности нагрева, вам следует спросить: почему набор 2 ощущается так, как будто он нагревается больше?
Возможно, теплоемкость комплекта 2 ниже, поэтому его температура быстрее нарастает при включении питания: они быстрее прогреваются, но в стационарном состоянии дадут меньшую мощность
Может быть, внешняя изоляция комплекта 2 лучше, так что он меньше теряет тепла в окружающую среду, и он действительно больше греет вас, несмотря на то, что потребляет меньше электроэнергии.
Я прочитал некоторые ваши комментарии.
Объясняя почему не получается
Если подавать одинаковую мощность в одно и то же время, будет иметь место одинаковый нагрев.
здесь не работает, потому что R в двух случаях разные.
Сходным образом ,
Теперь, если вы используете , вы получите правильный ответ.
Теперь поясню, почему Одна перчатка греется сильнее.
V, отмеченный на ячейке, является ЭДС.
Я отметил максимальный ток, который может быть подан (это связано с внутренним сопротивлением элемента).
Маркировка P означает максимальную мощность, которая может быть подана.
Таким образом, фактический ток, подаваемый в двух случаях, на самом деле различен.
Четко,
Таким образом, подведенное тепло на самом деле отличается. Батарея *11,1*В дает больше энергии.
Фарчер