junfong wrote:
不建議用電阻控制,因為不治本,
燈炮接電阻為什麼會變暗,因為功率被電阻消耗了,
也就是說原本55W燈泡接20W電組,燈泡亮度變35W,
但總耗電還是55W~了解意思嗎...(恕刪)
功率不是這樣算的。
P=V*I <====式1
V=I*R <====式2
這兩個基本公式這個應該國中物理課就有教了。(現在國中叫做理化課嗎?)
式1套入式2,可以得到:
P = V^2 / R
從這個公式來看,若電壓V是固定的,整體阻抗越大,輸出功率越小。光是這個公式就可以說明並不是你說的「總耗電還是55W」。
稍微動手算一下好了。
先設定常數和變數。一般速克達的電瓶應該是12V。無串聯電阻時,迴路電阻僅有燈泡的鎢絲,令其阻值為R1。串聯了電阻後,假設這個電阻的阻值是R2,整個迴路的電阻就變成R1+R2。
經過一連串計算和推導,可以得到:(僅用到大量加減乘除,但我懶得打那麼多字,過程省略)
R1 = 2.6181818 Ohm
R2 = 0.6638828 Ohm
R2的耐受功率為8.8748219W
串聯電阻後的迴路,整體耗電為43.8748219W,並不是你說的「總耗電還是55W」。
當然,這麼細碎的電阻值應該是買不到。簡單處理,到光華商場買個0.6歐姆/10W的水泥電阻,串到原來的迴路裡,就可以讓原來的燈泡僅接受到36.4033324W的電力,整體耗電變成44.7457627W。
============= 另一個思考 =============
或許樓主其實是想要讓整體耗電從55W變成35W,而不是燈泡僅接受到35W。如果是這樣的假設,我也幫樓主算好了。
R2 = 1.4961039 Ohm
R2的耐受功率為12.7272727W
燈泡僅接受到22.2727273W,有可能會太暗。
可以到光華商場買個1.5歐姆/20W的水泥電阻,串到原來的迴路裡,就可以讓整體迴路耗電從55W變成34.96688742W。
============= 更嚴謹的推導 =============
一般金屬,包含鎢絲,都是正溫度係數的材料。意思是說,溫度越高,電阻越大。所以燈泡冷卻的時候用三用電表量測得到的電阻值,不會是發光發熱時的電阻值,而是較小的值。
因此,若真要嚴格推導以上的計算,R1不會是固定常數,而是一個隨著溫度變化的函數。溫度又正比於接受的功率,反比於散熱,散熱和溫差成正比,功率和整體迴路阻抗成反比,迴路阻抗中的燈泡電阻又和溫度有關。來回疊代後,燈泡電阻、燈泡溫度、整體阻抗、整體功率、燈泡亮度,都會是曲線,最後收斂在穩定值,並不是直線或常數。
至於串聯的R2,用來製作電阻的合金材料通常溫度係數就沒有純金屬那麼高,在規格工作溫度範圍內,可以粗略簡化為恆定常數,不須太計較。
不知道要簽什麼的說‧‧‧
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