Tensión nominal frente a potencia nominal de una resistencia

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Mi pregunta puede sonar muy básica, pero estoy muy confundido por la diferencia entre el voltaje y la potencia de una resistencia.

El documento de Vishay dice:

Potencia nominal

La cantidad máxima de energía que se puede cargar continuamente a una resistencia a una temperatura ambiente nominal. Los productos de red y matriz tienen una potencia nominal por paquete y por elemento.

Voltaje clasificado

El valor máximo de voltaje de CC o voltaje de CA (rms) capaz de aplicarse continuamente a resistencias a la temperatura ambiente nominal.

Leí esta hoja de datos para una resistencia de 27Ω, 0.2W . La página 3 de la hoja de datos muestra esta fórmula:

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

Donde RCWV = Tensión nominal continua de trabajo DC o RMS AC a frecuencia de línea comercial y forma de onda (voltios)

P = potencia nominal (vatios)

R = resistencia nominal (ohm)

La resistencia de 27Ω anterior en el enlace tiene una clasificación de voltaje de 50V y una clasificación de potencia de 0.2W, luego coloco los valores en la fórmula provista

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

¿Alguien podría explicarme por qué la tensión nominal es de 50 V, no de 2,32 V?

Cuando quiero calcular la corriente máxima que la resistencia puede soportar usando la potencia nominal de la resistencia (0.2W):

$P=I^2 \times R$

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

Si uso la tensión nominal:

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

Al observar estos resultados, debería usar la potencia nominal, ¿verdad?

resistors ratings

— Angs
fuente

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La clasificación de voltaje es típicamente para la serie de resistencias y especifica el voltaje máximo máximo que puede aplicar sin peligro de dañar la resistencia debido a corona, ruptura, arco, etc.

La potencia nominal es completamente independiente de la tensión nominal. Especifica la potencia máxima en estado estable que el paquete puede disipar en determinadas condiciones.

Tienes que cumplir con ambas especificaciones. Si colocar el voltaje máximo a través de la resistencia resulta en más potencia que la especificada, le permite reducir el voltaje hasta que cumpla con la especificación. Del mismo modo, no puede aumentar el voltaje por encima de la clasificación solo porque no está alcanzando el límite de potencia máxima.

— John D
fuente

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Buena respuesta. En la práctica, esto significa que las resistencias de bajo valor están limitadas por su clasificación de potencia (no puede alcanzar su clasificación de voltaje) mientras que las resistencias de alto valor están limitadas por su clasificación de voltaje.

— Brian Drummond

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@BrianDrummond: Muchas resistencias tendrán, además de su calificación de potencia continua, especificaciones que permitirán que se apliquen mayores cantidades de energía por cortos períodos de tiempo. Mantener más de 100V en una resistencia de 10K 1W 500V eventualmente causaría un sobrecalentamiento, pero dicha resistencia probablemente podría sobrevivir 125V por un segundo, o 250V por un cuarto de segundo, o 500V por 1/16 de segundo, si se deja enfriar antes y después de. Duplicar el voltaje reduciría el tiempo en un factor de cuatro, hasta el voltaje de ruptura, pero la falla podría ser inmediata por encima de eso.

— supercat

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La especificación de 50 V es el valor máximo permitido para aplicar en los cables de resistencia. (debido al aislamiento, ...). La hoja de datos es un documento general, no sabe nada acerca de su aplicación. Entonces, luego trato de mostrar una situación lista para violar tanto el voltaje máximo como la potencia disipada máxima (la última relacionada con los valores RMS). Cuando se aplica una forma de onda de voltaje pulsado, vea la figura a continuación, el voltaje RMS correspondiente es:

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

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

Por ejemplo, cuando , el período y la longitud del pulso , el y la potencia disipada . $V_{pk}=50 V$ $T=T_H+T_L=1 ms$ $T_H=2.16\mu s$ $V_{RMS}\approx2.323 V$ $\approx0.2 W$

RMS pulsado

— Dirceu Rodrigues Jr
fuente

0.2 W

$0.2W$ proviene de (en caso de que alguien se lo pregunte)

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

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

— Desconocido123

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200mW le dice que la resistencia no puede disiparse en exceso de este valor (200mJ / s) continuamente o se sobrecalentará y se dañará.

La expresión RCWV = sqrt(PxR)que da una idea de la tensión máxima permitida en el máximo punto de disspation poder. Recordar que:

Power = I*V

P*R = IV*R

P*R = V^2

V = sqrt(P*R)

Donde podemos ver que a una potencia máxima podríamos tener un voltaje de 2.32V @ 86mA. Sin embargo, también podríamos tener 50V @ 200mW/50V = 4uAo 1.5V @ 133.3mA: el conjunto de soluciones es infinito.

No estoy exactamente seguro del punto de la expresión anterior, pero solo tenga en cuenta que la energía total disipada como calor se toma de:

P = I*V

Y simplemente no puede exceder la potencia nominal del dispositivo.

Tu última evaluación:

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

No se relaciona en absoluto con la potencia, sino que simplemente le brinda la solución para el caso en el que tiene 50V en una resistencia de 27 Ohm. Tenga en cuenta que el poder en este caso es:

P = 1.85 * 50 = 92.5W

— sherrellbc
fuente

... continua de 50 V CC a través de una resistencia de 27 ohmios (en caso de que alguien se lo pregunte)

— Desconocido123