Güç Vs Gerilim: Karşılaştırmalı Analiz ve Gerçekler


Bu makale, güç ve voltaj, reaktif güç, motor gücü, güç faktörü vb. arasındaki ilişki gibi güç ve voltaj arasındaki ilişkiyi ayrıntılı olarak tartışacaktır.

Güç ve Gerilim Karşılaştırması:

PowerVoltaj
Güç, zamana göre emilen veya sağlanan enerjinin oranıdır. Voltaj, iki nokta arasındaki potansiyel düşüştür.
Gücün matematiksel tanımı, bir devrenin anlık gerilimi ve anlık akımının çarpımı veya çarpımıdır. Voltajın matematiksel tanımı (Ohm Yasası olarak), bir devrenin yolunun veya dalının direnci ve akımının çarpımı veya çarpımıdır.
P =VI V = IR

Güç gerilime eşit mi??

Voltaj, iki nokta arasındaki potansiyel düşüş iken, güç, zamana göre emilen veya sağlanan enerji oranıdır.

Herhangi bir devrenin ani (veya ani) gücü, ani (veya ani) akım (i) ve ani (veya ani) voltajın (v) ürünü olarak tanımlanabilir. Gücün ölçüm birimi (veya bileşeni) watt'tır. Voltaj elektromotor kuvvettir ve ölçü birimi Volt'tur.

Gerilim ve Güçle İlişkisi Nedir??

Güç, zamana göre enerjiyi emme ve sağlama oranıdır ve ölçü birimi watt'tır.

Güç ve voltaj arasındaki ilişkiyi fizikten tanımlamak için biliyoruz ki

[lateks] p\Delta =\frac{\mathrm{d} w}{\mathrm{d} t} [/lateks]

 p watt cinsinden güç, w joule cinsinden enerji ve t saniye cinsinden zamandır.

şimdi, [lateks] p =\frac{\mathrm{d} w}{\mathrm{d} t} = \frac{\mathrm{d} w}{\mathrm{d} t} \frac{\mathrm{ d} q}{\mathrm{d} t} = vi [/lateks]

yani [lateks] p =vi [/lateks]

Burada p anlık güç, değişen bir zaman miktarı, v anlık voltaj ve i anlık akımdır.

Akımın yönü ve gerilim polaritesi gücün işaretini belirler. Güç pozitif bir işarette olduğunda, güç bir eleman tarafından gözlemlenir. Güç negatif bir işaretteyse, güç herhangi bir eleman tarafından sağlanır.

Pasif işaret kuralına göre akım, gerilim kaynağının pozitif polaritesinden girer; güç pozitif olduğunda, bu emme gücü anlamına gelir ve güç negatifse, bu, elemanın gücü serbest bıraktığı veya sağladığı anlamına gelir.

Güç Sınırı Vs Çekirdek Gerilimi

Çekirdek voltajı ve güç sınırı terimleri, mikroişlemciler için tanımlanmış terimlerdir.

Güç sınırı sistem tarafından üretilebilen veya tüketilebilen maksimum gücün büyüklüğüdür. Bazı durumlarda, güç tüketimi işlemci için belirli güç sınırlarını aştığında, yani işlemci, gücü gereken aralıkta en aza indirmek için çekirdek frekansını otomatik olarak düşürür.

Aynı zamanda, Çekirdek gerilim bir mikroişlemcinin işlemci çekirdeğine özel olarak tanımlanmış bir voltaj beslemesidir. Her mikroişlemcinin belirli bir çekirdek gerilimi aralığı vardır; bu, çekirdek gerilimi aralığının üreticiye veya mikroişlemci tipine göre değişebileceğini gösterir; bu, üreticinin işlemciyi tanımlanan çekirdek gerilimi aralığında herhangi bir gerilimi kullanacak şekilde yapılandırabileceği anlamına gelir.

Güç Faktörü Kontrolü ve Gerilim Kontrolü

Voltaj seviyesi, bir devredeki üretim absorpsiyonunu ve reaktif güç akışını kontrol ederek kontrol edilebilir.

Gibi reaktif güç kaynağı veya havuzu olarak voltaj aramasını kontrol etmek için farklı cihazlar veya yöntemler

Güç faktörü kontrolü dağıtım sisteminin verimliliğini artırarak güç faktörü yükünü artırmak için kullanılabilir. Güç faktörü kontrolü için indüktörler, kapasitörler, redresörler vb. kullanılabilir.

Güç faktörü kontrolü için kullanılan özel ekipman vardır. Onlar:

  • Statik kapasitörler,
  • Senkron kondansatör,
  • Faz ilerletici.

Güç Kaybı Vs Gerilim Düşüşü

Voltaj düşüşü, bir devredeki elektrik potansiyelindeki düşüş veya azalmadır, güç kaybı ise elektrik enerjisinin israfıdır.

Gerilim düşümü Bir devrede genellikle bir iletkenden geçen akımın direncinden kaynaklanır veya bir tel, direnci olan herhangi bir uzunlukta veya boyutta teldir. Ve telden geçen akım, telin uzunluğu arttıkça voltaj düşüşüne neden olur, direnç artar, bu da devrede önemli bir voltaj düşüşüne neden olur. Aynı zamanda, güç kaybı, devredeki herhangi bir arızadan veya genel devrenin düşük verimliliğinden kaynaklanabilir. Güç kaybına genellikle kısa devre, kademeli arıza, sigorta, gürültü, istenmeyen güç kaybı vb. neden olur.

Bir devredeki voltaj düşüşü, tüm devrenin empedansının değeri ile belirlenebilir. Aynı zamanda, bir devredeki güç kaybı, devrenin giriş ve çıkış gücündeki fark ile belirlenebilir.

Voltaj arttıkça, devre boyunca tüm akım artar, bu da devrenin herhangi bir bileşeninde veya kablosunda daha fazla güç kaybına neden olabilir.

güç vs voltaj
Resim Kredi: "Yüksek voltaj" by ElleFlorio altında lisanslıdır CC BY-SA 2.0

Güç DB Vs Gerilim DB

Voltaj veya güç kazancı veya elektronikteki herhangi bir kazanç db olarak tanımlanabilir.

DB cinsinden voltaj kazancı (desibel anlamına gelir), desibel cinsinden giriş voltajı seviyesindeki (veya çıkış elektrik potansiyel seviyesi) desibel cinsinden çıkış voltajı seviyesi (veya giriş elektrik potansiyeli seviyesi) arasındaki fark olarak tanımlanabilir. 

Değer ayrıca çıkış voltajının ( [latex] V_out [/lateks] ) giriş voltajına ( [latex] V_in [/lateks] ) oranının standart logunun 20 katına eşittir.

[lateks] db= 20 log10 \frac{v_o}{v_i} [/lateks]

[lateks] v_o [/lateks] çıkış voltajı ve vi giriş voltajıdır

DB'deki güç kazancı, devrenin çıkışında üretilen güç ile desibel cinsinden devreye giriş gücü arasındaki fark olarak tanımlanabilir.

Güç kazancının değeri, devrenin çıkışında üretilen gücün devreye giriş gücüne oranının ortak logaritmasının 10 katına eşittir.

[lateks] db= 10 log10 \frac{p_o}{p_i} [/lateks]

Burada [lateks] p_o [/lateks] devrenin çıkışında üretilen güçtür.

Ve [lateks] p_i [/lateks] devreye giriş gücüdür.

Güç Kazancı Vs Gerilim Kazancı

Bazen Güç kazancı, giriş gücü ve çıkış gücü açısından net olmayabilir.

The güç kazancı Bir devrenin tanımı, üretilen çıkış gücünün devreye uygulanan giriş gücüne oranı olarak tanımlanabilir. bu voltaj kazancı devrede üretilen çıkış voltajının devreye uygulanan giriş voltajına oranı olarak tanımlanabilir.

Güç Amplifikatörü Vs Voltaj Amplifikatörü

Amplifikatör, bir sinyalin toplam gücünü artırmak veya artırmak için kullanılan bir cihazdır.

A voltaj yükseltici amplifikatörün çıkışındaki voltaj seviyesini (veya elektrik potansiyeli seviyesini) yükseltmek için kullanılır. Aynı zamanda küçük bir sinyal yükseltici adıyla da gidiyor. Bu amplifikatörde kullanılan kuplaj, RC kuplajıdır. Amplifikatörün çıkışındaki güç seviyesini yükseltmek için bir güç amplifikatörü kullanılırken, bu amplifikatör aynı zamanda büyük bir sinyal amplifikatörü olarak da tanınır. Bu amplifikatörde kullanılan kuplaj, transformatör kuplajıdır.

Giriş sinyalinin büyüklüğü amplifikatör bir voltaj yükselticisinin giriş sinyalinden nispeten daha kapsamlıdır. Herhangi bir güç amplifikatörünün Beta değeri, bir voltaj amplifikatörününkinden çok daha yüksektir. Bir güç amplifikatöründeki ısı dağılımı, bir voltaj amplifikatörününkinden daha yüksektir. Yük empedansı, bir voltaj yükselticisi için bir güç yükselticisinden nispeten daha yüksektir.

Güç Düzenleyici Vs Voltaj Regülatörü

Güç düzenleyici, cihazı güç dalgalanmalarına veya ani yükselmelere karşı koruyan bir cihazdır.

A güç kremi esas olarak, yük ekipmanına iletilmek üzere olan gücün kalitesini iyileştirmek için kullanılır. Genel olarak, bir güç düzenleyici ayrıca elektromanyetik parazit (EMI) ve radyo frekansı paraziti (RFI) filtrelemesi ile birlikte gelir.

The voltaj regülatörü gerilimi sabit bir değerde veya önceden tanımlanmış bir aralıkta tutmak için kullanılan bir cihazdır. Daha düşük bir voltaj veya aşırı voltaj, elektronik cihazların performansını veya sağlığını etkileyebilir.

Bazı durumlarda, bir güç düzenleyici, gürültü ayırma, güç faktörü düzeltme, geçici darbe koruması, vb. gibi güç kalitesini iyileştirmek için en az bir başka işlevi yerine getiren diğer devrelerle birlikte bir voltaj regülatörü ile tasarlanabilir.

Dinamik Güç Vs Gerilim

Bir CMOS devresinin toplam güç kaybı, dinamik ve statik ya da kaçak güç kaybının toplamıdır.

Dinamik güç, CMOS devresi mantık durumunu bir mantıktan diğerine değiştirdiğinde, CMOS devresinin toplam güç tüketiminin bileşenine atıfta bulunur. Dinamik güç, besleme gerilimi anahtarlama frekansının ve transistörün çıkış yükünün fonksiyonudur.

Besleme gerilimi ile ilgili dinamik güç kaybı şu şekilde tanımlanabilir: 

[lateks] P = CV^2 f [/lateks]

Burada V besleme gerilimi ve f anahtarlama frekansıdır.

Besleme gerilimi azalır ve dinamik güç de azalır.

Elektrik Gücü Vs Gerilim

Elektrik gücü, birim zaman başına harcanan veya üretilen enerji olarak tanımlanabilir. Gücün ölçüm bileşeni watt'tır.

The Elektrik gücü Bir devrenin tanımı, voltaj (veya elektrik potansiyel enerjisi) ve devreden geçen akımın ürünü olarak tanımlanabilir. Bir devreden geçen güç, bir güç ölçer kullanılarak ölçülebilir.

Voltaj iki nokta arasındaki potansiyel düşüş olarak tanımlanabilir. Voltajın ölçü birimi Volt'tur. Voltaj, Volt ve şarjın çarpımı olarak tanımlanabilir. Bir devrenin voltajı bir voltmetre ile ölçülebilir.

Kaçak Güç Vs Gerilim

Kaçak güç, uygulanan voltaj eşik voltajının ve transistörün boyutunun bir fonksiyonudur. Daha düşük çalışma voltajı ile kaçak güç azaltılabilir.

CMOS'ta kaçak güç, güç, transistör alt eşik bölgesinde olduğunda tüketilir, bu, bir CMOS transistöründe alt eşik akımı (transistörün alt eşiği sırasında kaynak ve boşaltma arasındaki akım) ve ters öngerilim diyotu tarafından güç tüketimi anlamına gelir, kaçak güç olarak bilinir. Sızıntı gücü, cihazın değişkenliğine bağlı olabilir. transistor eşik voltajı. Kaçak güç, transistör çalışmıyorken eşik kanalındaki istenmeyen kaçak akımın sonucudur.

Motor Gücü Vs Gerilim

Bir elektrik motoru, enerjinin elektrik biçimini, enerjinin mekanik biçimi içinde dönüştüren veya dönüştüren bir makinedir.

Bir motorun gücü, birim zamanda enerji üretimi için koruma oranının ürünü olarak tanımlanabilir.

Güç ve voltaj arasındaki ilişki, anlık voltajın ürünü olarak tanımlanabilir ve anlık akım, motor gücü sabit olduğunda anlık güce eşittir. Yine de voltaj düştüğünde motordaki bir akım artar ve voltaj arttığında motorun çektiği akım veya motorun ürettiği ısı azalır. Yine de Yüksek Voltaj motorun manyetik bileşenini doyurabilir.

E-Twow Elektrik Motoru
Resim Kredisi: “E-Twow Elektrik Motoru” by kasparsdambis altında lisanslıdır CC BY 2.0

Gerilim ve akım arasında bir faz farkı olduğunda, motorun gücü, güç faktörünün akım ve gerilim ile çarpımı olarak tanımlanır.

Motor, güç kaynağından yeterince akım çektiği sürece, farklı voltaj değerleri ile aynı miktarda güç üretilecektir, yani daha yüksek voltaj, motorun daha fazla güç üreteceği anlamına gelmez.

RF Güç Vs Voltaj

RF gücü, radyo frekansı gücü anlamına gelir. Radyo frekansı, herhangi bir elektrik, manyetik veya elektromanyetik alanın AC akımının veya voltajının yüksek salınım oranıdır.

Bir radyo frekansı (RF) güç amplifikatörü, düşük güçlü bir radyo frekansı sinyalini yüksek güçlü bir radyo frekansı sinyali içinde dönüştüren veya değiştiren bir amplifikatör türüdür. 

Genellikle, vericinin anteninde bir RF güç amplifikatörü kullanılır. Radyo frekansı (veya RF) gücü veya RF gücü, genel anlamda dBm'de (dBm, radyo ve mikrodalga elektroniğinde kullanılan logaritmik bir güç birimidir) tanımlanan empedans için voltajla tanımlanır.

Elektronikte güç, mW cinsinden ölçülür ve devre boyunca voltaj düşüşü yardımıyla tanımlanabilir. empedans RF devresi boyunca RF devresi gücü olarak tanımlanabilir

[lateks] P = \frac{V^2}{Z} [/lateks]

P güç, V voltaj ve Z empedanstır.

Reaktif Güç Vs Gerilim

Sayesinde güç üçgeni, görünür güç, gerçek güç ve reaktif güç arasındaki ilişki tanımlanabilir.

Reaktif güç ile gerilim arasındaki ilişkiyi tanımlayalım. Tek fazda AC devresi Empedans Z yükü ile, o zaman anlık akım ve gerilim şu şekilde tanımlanabilir:

[lateks] v=\sqrt{2} v sin\omega t [/lateks]

[lateks] i = \sqrt{2} Ben günah(\omega t -\theta) [/lateks]

nerede [lateks] I= \frac{V}{Z} [/lateks]

Artık yüke iletilen anlık güç şu şekilde tanımlanabilir:

[lateks] p=iv = 2 VI sin \omega t sin (\omega t – \theta) [/lateks]

[lateks] = VI [I cos \theta (1 – cos 2\omega t) + I sin \theta sin 2\omega t] [/lateks]

Yukarıdaki denklemde, I sin teta akımının kareleme bileşeni, frekansın [lateks] 2\omega [/lateks] lorda sıfır ortalama değerle salınım gücünün bileşenidir. Gücün bu bileşeni reaktif güç olarak bilinir.

Reaktif güç kaynak ile yükün reaktif kısmı arasındaki enerji alışverişinin ölçüsü olarak da tanımlanabilir.

Reaktif güç, kaynak ve yük arasında kayıpsız bir değişimi temsil eden kaynak ve yük arasında ileri geri aktarılır; reaktif güç, dirençli yük için sıfır, kapasitif yük için sıfırdan küçük ve endüktif yük için sıfırdan daha anlamlıdır.

Reaktif güç Q ile gösterilir ve reaktif gücün birimi volt-amper reaktiftir.

Genel olarak, reaktif güçteki artışla voltaj artar, reaktif güçteki azalma ile voltaj azalır, hangi birincil voltajın reaktif güçle doğru orantılı olduğu, wreaktif güç sabitse, güç kaynağını korumak için akımın artmasına neden olan voltaj düşüşleri, bu da herhangi bir sistemin daha fazla reaktif güç tüketmesine neden olur ve bu da voltajın daha da düşmesine neden olur.

Bir AC devresinde voltaj, reaktif gücün üretimi ve emilimi korunarak kontrol edilir.

Sneha Panda

Uygulamalı Elektronik ve Enstrümantasyon Mühendisliği bölümünden mezun oldum. Meraklı bir insanım. Transdüser, Endüstriyel Enstrümantasyon, Elektronik vb. konulara ilgi ve uzmanlığa sahibim. Bilimsel araştırmaları ve buluşları öğrenmeyi seviyorum ve bu alandaki bilgimin gelecekteki çalışmalarıma katkı sağlayacağına inanıyorum. LinkedIn Kimliği- https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

Son Yazılar