منبع تغذیه

در یک مدار الکتریکی یک منبع تغذیه مثل باتری و یک مصرف کننده مثل موتور وجود دارد که قرار است موتور با استفاده از باتری روشن شود. مشخصه اصلی باتری ولتاژ آن است، یعنی فرقی نمیکند که ما چه موتوری به آن وصل میکنیم ولتاژ آن ثابت است. اما جریان را مصرف کننده مشخص میکند که چقدر آمپر میخواهد بکشد. اما باید به این نکته هم توجه داشت که منبع تغذیه یک حداکثر جریان را میتواند خروجی بدهد و مصرف کننده میتواند از صفر تا حداکثر ظرفیت منبع تغذیه، جریان بکشد. مثلا اگر گفته شود مشخصات یک منبع تغذیه 24 ولت 5 آمپر است یعنی این منبع تغذیه 24 ولت ولتاژ و حداکثر تا 5 آمپر جریان میدهد. ممکن است یک مصرف کننده از این منبع تذیه 5/0 آمپر بکشد یا اینکه یک مصرف کننده کل 5 آمپر آن را بکشد. اما اگر یک مصرف کننده بخواهد 10 آمپر بکشد اتفاقی که می افتد این است که مصرف کننده ضعیف کار میکند.

تغذیه یک جک خطی، برق 24 ولت 5 آمپر است. اگر به این جک یک منبع تغذیه 24 ولت و 5 آمپر یا بیشتر از 5 آمپر وصل کنیم، درست کار میکند. اگر یک منبع تغذیه کمتر از 24 ولت یا کمتر از 5 آمپر وصل کنیم ضعیف کار میکند و عملکرد واقعی خود را به شما نمیدهد. اگر یک منبع تغذیه با بیشتر از 24 ولت به آن وصل کنیم، وسیله برقی آسیب میبیند و میسوزد.

پس اگر عملکرد درست یک قطعه را میخواهیم باید ولتاژ برابر با مقدار ذکر شده باشد و آمپر بالاتر از مقدار ذکر شده در مشخصات فنی آن وسیله باشد.

علت بیرون زدن فیوز در خانه ها به علت این است که جریان مصرفی آن خانه بیشتر از مقدار تعریف شده میشود چون اگر آمپر از یک حدی بیشتر شود باعث آتش سوزی میشود. مثلا اتو 10 آمپر میکشد، یخچال 5 آمپر میکشد، ماشین لباسشویی 15 آمپر میکشد که در مجموع 30 آمپر میشود. آمپر تعریف شده برای خانه حداکثر 25 آمپر است اما این خانه 30 آمپر مصرف میکند در نتیجه فیوز بیرون میزند و برق قطع میشود تا از آتش سوزی جلوگیری شود.

محاسبه توان الکتریکی

انرژی انواع مختلف دارد، مانند انرژی مکانیکی، انرژی الکتریکی، انرژی صوتی و ... . محاسبه توان هر یک از حالت های انرژی به روش های متفاوتی انجام میشود. برای محاسبه توان انرژی الکتریکی از رابطه زیر استفاده میشود:

توان انرژی الکتریکی(وات) = ولتاژ(ولت)  x  جریان(آمپر)

مثلا لامپی با برق 220 ولت، 5/0 آمپر مصرف میکند، در نتیجه توان آن 100 وات است. یعنی 100 وات انرژی الکتریکی مصرف میکند، اما خروجی مطلوب آن که انرژی روشنایی است به علت وجود تلفات در نتیجه مقاومت رشته سیم، 100 وات نیست و مقداری از آن به انرژی گرمایی تبدیل میشود. تفاوت لامپ پر مصرف و کم مصرف در همین است. در دو لامپ که ورودی هر دو 100 وات است و جریان یکسان 5/0 آمپر مصرف میکنند لامپ پر مصرف 30 وات خروجی روشنایی میدهد و باقی آن را به انرژی گرمایی تبدیل میکند اما در لامپ کم مصرف خروجی انرژی روشنایی 70 وات است و در مقایسه با لامپ پر مصرف قدیمی گرمای کمتری تولید میکند. به عبارت دیگر راندمان لامپ کم مصرف بیشتر از راندمان لامپ پر مصرف است و در این راندمان دو عامل دخیل هستند یکی کیفیت مواد به کار رفته در دستگاه و دیگری تکنولوژی ساخت.