Потребление электрической энергии

[DanMax]

Здравствуйте. Я студент первого курса физического факультета МГУ, к электротехнике, фактически, отношению не имею и никогда не имел, однако у меня есть множество вопросов из этой сферы. Вот один из них: что означают значения тока и напряжения, указанные на адаптере питания?(на выход) Допустим, на адаптере питания к моему ноутбуку на выход указано 19,5 Вольт и 3,34 Ампера. Тут же напишу смежный вопрос: если подключить к этому адаптеру питанию прибор, потребляющий 100 Вт, то он просто не будет работать? (ведь по логике, если адаптер выдает 19,5*3,34 = 65,13 Вт, то выдать 100 он никак не может, и прибор просто не заработает). Спасибо.

[Jackson]

Доброе время.

Тут вопросы как бы не на электротехнику, а просто на соображалку, и обычно они решаются уже к 9..10 годам жизни. :)

что означают значения тока и напряжения, указанные на адаптере питания?(на выход) Допустим, на адаптере питания к моему ноутбуку на выход указано 19,5 Вольт и 3,34 Ампера. Тут же напишу смежный вопрос: если подключить к этому адаптеру питанию прибор, потребляющий 100 Вт, то он просто не будет работать?

У Вас есть автомобиль. Легковой обычный. В документации на автомобиль указано "на крышу можно положить груз максимум 85 килограмм". Вам надо перевезти груз массой 2 тонны на этом автомобиле. Вопросы:

1. Что означает фраза в документации "максимально допустимая нагрузка на крышу автомобиля - 85 кг" ?
2. Что будет с автомобилем, если на крышу положить груз массой две тонны?
3. Что при этом будет с грузом: груз будет перевезён на этом автомобиле?

Отвечайте последовательно.

[Ryzhij]

Вот один из них: что означают значения тока и напряжения, указанные на адаптере питания?(на выход) Допустим, на адаптере питания к моему ноутбуку на выход указано 19,5 Вольт и 3,34 Ампера

Это значит, что адаптер питания выдаёт в нагрузку напряжение 19,5 Вольт, и максимальный ток нагрузки, на который рассчитан адаптер, составляет 3,34 Ампера.
Что будет с адаптером и нагрузкой при превышении тока, вопрос "космический", тут всё зависит от т.н. нагрузочных характеристик устройств, определяемых их внутренней схемотехникой.
Лабораторные источники рассчитаны на такое "издевательство", а бытовые - нет. Они могут просто выйти из строя, сгореть, проще говоря.
Итак, мы плавно переходим ко второму Вашему вопросу

если подключить к этому адаптеру питанию прибор, потребляющий 100 Вт, то он просто не будет работать? (ведь по логике, если адаптер выдает 19,5*3,34 = 65,13 Вт, то выдать 100 он никак не может, и прибор просто не заработает)

То, что подключенный прибор не заработает нормально, это факт. Но это ещё не означает, что он ПРОСТО не заработает и останется при этом исправным. Всё зависит от его внутренней схемотехники.
Это относится и к испытавшему перегрузку сетевому адаптеру.
Только заводские испытательные стенды имеют многократную защиту дурака от себя самого и от плодов его труда (брака), но они стоят, как чугунный мост.

[olexsa]

если подключить к этому адаптеру питанию прибор, потребляющий 100 Вт, то он просто не будет работать?

У приборов, кроме потребляемой мощности, имеется еще важный параметр, как номинальное напряжение.
Ваш адаптер на выходе имеет 19,5 В. А предположим, что прибор имеет номинальное напряжение 5 В. И ток потребления 20 А. Мощность 100 Вт. Как раз под Ваше описание. В итоге по программе максимум можем заполучить и неиправный адаптер и неисправный прибор.

[Jackson]

Это значит, что адаптер питания выдаёт

Не торопитесь. Дайте человеку ответить на заданные вопросы.

Разжевывать и класть в рот - плохое обучение. Так он думать не научится, а наоборот. Инженера надо учить думать, а не информацию в него напихивать. Информацию он должен сам уметь искать, на то и инженером зовётся. На 1 курсе парень? Вот пусть и с самого начала как положено, это нормально.

Чтобы научиться ходить - надо ходить, а не поручни всюду искать. Чтобы научиться плавать - надо влезть в воду с головой и промокнуть, а не учебники по плаванию читать.

[DanMax]

рышу положить груз массой две тонны?
Что при этом будет с грузом: груз б

Доброе утро. 1) Означает, что крышка не выдерживает груза, более 85 кг. 2) Вероятнее всего, крышка треснет, а двигатель автомобиля такую нагрузку не потянет и будет перегреваться. 3) Следовательно, автомобиль груз перевезти не сможет. Однако, я не совсем понимаю, почему такая аналогия верна. Ведь груз ломает крышку из-за внешней силы тяжести - не будь ее, крышка осталась бы цела. В приборе же, который мы подключаем к адаптеру, нет никакой внешней силы, которая стала бы "высасывать" энергию из сети, разве не так? Мощность определяется только источником.

[Jackson]

Однако, я не совсем понимаю, почему такая аналогия верна.

А подумать?

Отправлено спустя 1 минуту 24 секунды:
1. Блок питания предназначен для нагрузок, не превышающих то, что на нём написано.
2. Блок питания Ваш не потянет 100 ампер и будет перегреваться, в итоге треснет и сгорит
3. Ваша нагрузка в 100 ампер не будет работать.

[Универсал]

У источника питания может быть разная реакция на перегрузку по току. Либо он может отключаться при превышении тока. Либо ограничивать ток, снижая напряжение. Либо никак не реагировать, кроме перегрева и выхода из строя.
Тут надо иметь в виду ещё один фактор. Большинство устройств рассчитаны на определённое напряжение питания, но на самом деле их внутренности питаются совсем другим напряжением. В большинстве случаев это 1.8, 3.3, 5.0, 12 вольт. Т.е. внутри содержится встроенный источник питания. Он стабилизирует напряжения питания своих потребителей. За счёт чего? При снижении напряжения, в данном случае 19,5 Вольт, он увеличивает потребляемый ток. Что приведёт к ещё большему падению напряжения, и процесс будет развиваться лавинообразно.

[Jackson]

Либо он может отключаться при превышении тока.

Забудьте про такие тонкости. Про защиту в вопросе ничего не сказано. Пусть человек сначала мозг включит и сообразит хотя бы простое - без этого что-то ещё бессмысленно объяснять.

Ещё раз: не торопитесь. Не надо отвечать на вопрос, который не задавали - надо отвечать на тот вопрос, который задали.

[+]

Эти вопросы понятны уже детям в 9-10 лет, а у нас тут 1й курс уже. Представляете, какой длинный путь ещё надо пройти? А Вы - защита, токоограничение... С той стороны и слов-то таких не слышали.

[DanMax]

Однако, я не совсем понимаю, почему такая аналогия верна.

А подумать?

Отправлено спустя 1 минуту 24 секунды:
1. Блок питания предназначен для нагрузок, не превышающих то, что на нём написано.
2. Блок питания Ваш не потянет 100 ампер и будет перегреваться, в итоге треснет и сгорит
3. Ваша нагрузка в 100 ампер не будет работать.

Хорошо, тогда такой вопрос: блок питания выдаёт постоянное напряжение вне зависимости от того, какая нагрузка к нему приложена? Если это так, то тогда чем большее сопротивление мы к нему подключаем, тем меньшая сила тока потечет, следовательно, более мощный прибор пропустит через себя меньшую силу тока ( меньше, чем 100 А) и ничего не произойдёт. Или это неправильно, характеризовать более мощный прибор более высоким сопротивлением? Ведь чтобы было, как вы говорите, нужно, чтобы прибор пропускал 100А при том напряжении, что выдаёт блок питания.

[Универсал]

Это точно физфак? Не филфак?

[Jackson]

Хорошо, тогда такой вопрос: блок питания выдаёт постоянное напряжение вне зависимости от того, какая нагрузка к нему приложена?

В общем случае да.

Если это так, то тогда чем большее сопротивление мы к нему подключаем, тем меньшая сила тока потечет

Да, это закон Ома.

следовательно, более мощный прибор пропустит через себя меньшую силу тока ( меньше, чем 100 А) и ничего не произойдёт.

Это если Вы включите Ваше сопротивление последовательно с нагрузкой. Да, всё верно. Но Ваш потребитель всё равно не будет работать, потому что всё тот же закон Ома. Напряжение БП распределится между Вашим сопротивлением и нагрузкой (которая есть тоже сопротивление) пропорционально величине сопротивления. Нагрузке просто не хватит напряжения.

Или это неправильно, характеризовать более мощный прибор более высоким сопротивлением?

Мощность считается как P=U*I, где I = U/R. Проведите преобразования и увидите, как мощность зависит от сопротивления.

Электричество - это просто.jpg

Это точно физфак? Не филфак?

Это не к ВУЗу вопрос, а к школе. 6 класс физики, может 7-8. Но мой сын в 4 классе это всё уже понимает.

[Ryzhij]

Хорошо, тогда такой вопрос: блок питания выдаёт постоянное напряжение вне зависимости от того, какая нагрузка к нему приложена?

Вы только что описали ИДЕАЛЬНЫЙ источник напряжения.
Такие источники есть только на страницах учебников в математических моделях наряду с другими элементами модели.
А вот в реале их не бывает, т.к. их существование противоречит фундаментальным законам физики.

Это точно физфак? Не филфак?

[Jackson]

"Гусары, молчать!" (с) Пусть сам считает.

Отправлено спустя 36 секунд:

А вот в реале их не бывает, т.к. их существование противоречит фундаментальным законам физики.

Пусть для начала с идеальным БП разберется.

[Ryzhij]

DanMax писал(а): ↑35 минут назад
Хорошо, тогда такой вопрос: блок питания выдаёт постоянное напряжение вне зависимости от того, какая нагрузка к нему приложена?

В общем случае да.

При соблюдении граничных условий. Условия эти в нашем случае изложены на шильдике.

[Jackson]

[+]

Я тут на телике просканировал заново все телеканалы, плюс просканировал онлайн-тв в пределах подключенного к телику онлайн-кинотеатра. Нашел больше 200 телеканалов в кабеле и ещё под 300 в приложении. Это бесплатно. Никаких пакетов не подключено.

Среди них десятка 3 - это учебные, научные и познавательные каналы (без учёта просто красивых про путешествия всякие). Есть даже канал ЕГЭ, где материалы 10-11 класса.

Включив телик, нефиг в наши помоечные новости и аниме пялиться. Вот, смотрите, впитывайте, блин! И интернет этим просто кишит! А в моей юности не было этого почти ничего (иногда по ТВ были редкие программы, за книжками надо было побегать через весь город, интернета не существовало, каналов на телике было всего два с половиной) - и всё можно было узнать. Сегодня информация под ногами просто валяется - так берите её, а не помойку из новостей и тиктока, вать машу!"

[Универсал]

Это не к ВУЗу вопрос

В билете на вступительных экзаменах не было ни одного вопроса по электричеству?

[DanMax]

Мощность считается как P=U*I, где I = U/R. Проведите преобразования и увидите, как мощность зависит от сопротивления.

Благодарю, я понял. Собственно вся проблема была в том, что не мог понять, что обозначает сила тока и напряжение на адаптере и устройстве.

[Ryzhij]

Собственно вся проблема была в том, что не мог понять, что обозначает сила тока и напряжение на адаптере и устройстве.

А тут всего два варианта:
- Номинальное выходное напряжение и максимальный выходной ток для стабилизатора напряжения (это наш случай);
- Номинальный выходной ток и максимальное напряжение (или диапазон напряжений) для стабилизатора тока (это блоки питания светодиодных лент и матриц).

[Jackson]

Благодарю, я понял. Собственно вся проблема была в том, что не мог понять, что обозначает сила тока и напряжение на адаптере и устройстве.

На блоке питания - то, что он может выдать. На устройстве - то, что ему нужно. Чтобы работало нормально, параметры блока питания должны быть лучше чем устройства, чтобы был запас по мощности. В реальности редкий бытовой блок питания долго проработает на пределе своих номинальных возможностей. Промышленные-то на это не все способны.

[DanMax]

Спасибо вам всем! В этом вопросе теперь все кристально ясно.

[Jackson]

В этом вопросе теперь все кристально ясно.

Картинка помогла? :)

[DanMax]

В этом вопросе теперь все кристально ясно.

Картинка помогла? :)

Ну не то чтобы в законе Ома была проблема. Я просто не понимал элементарного понятия мощности источника. Мое понимание сводилось к тому, что источник может выдавать лишь определенное значение мощности, несмотря на то, какая нагрузка к нему подключена, но это не так.

[Jackson]

но это не так.

На самом деле это так. Просто всё зависит от самого источника, они все разные.
Идеальный источник - нет, не может выдать больше чем сказано. Но это теория.
Реальный источник может выдать больше чем на нём написано, но два вопроса:
1. как долго он это может
2. что с ним будет при этом

При значительных перегрузках источник на короткое время выдаст столько, сколько сможет, а дальше есть варианты - тут о них уже писали:
1. сгорит
2. выключится по встроенной защите
3. будет постоянно перезапускаться в надежде что после перезапуска перегрузки уже не будет. В таком режиме он долго не проживёт и тоже сгорит.
4. Начнёт уменьшать выходное напряжение, чтобы понизить мощность и соответственно ток.

Зависит от конструкции БП.

В любом случае, способности БП лучше не превышать. Не нужно грузить на легковую машину больше, чем написано в её паспорте, а то крыша проломится или её оторвёт.

[Универсал]

Насчёт крыши . Сажусь как-то к приятелю в машину. Замечаю на торпедо чёрную пыль. Спрашиваю - что это? А, это папа на дачу цемент возил на крыше, ну вот сварка и оторвалась, теперь крыша елозит и резиновые уплотнения стёкол стираются. Оглянулся - сзади тоже. А дорога к его даче - просёлок, с кочками, выбоинами и корнями сосен.