Classificação de tensão vs. potência de um resistor


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Minha pergunta pode parecer muito básica, mas estou muito confuso com a diferença entre as classificações de tensão e potência de um resistor.

O documento de Vishay diz:

Potência nominal

A quantidade máxima de energia que pode ser carregada continuamente em um resistor a uma temperatura ambiente nominal. Os produtos de rede e de matriz têm potência nominal por pacote e por elemento.

Tensão nominal

O valor máximo de tensão CC ou tensão CA (rms) capaz de ser aplicado continuamente a resistores à temperatura ambiente nominal.

Eu li esta folha de dados para um resistor de 27Ω, 0.2W . A página 3 da folha de dados mostra esta fórmula:

RCWV=P×R

Onde RCWV = Tensão nominal de operação contínua CC ou RMS CA na frequência da linha comercial e na forma de onda (volt)

P = classificação de potência (watt)

R = resistência nominal (ohm)

O resistor acima de 27Ω no link tem uma classificação de tensão de 50V e uma potência de 0,2W, então eu coloco os valores na fórmula fornecida

RCWV=0.2W×27Ω=2.32V

Alguém poderia me explicar por que a tensão nominal é de 50V, e não de 2,32V?

Quando eu quero calcular a corrente máxima que o resistor pode suportar usando a potência nominal do resistor (0.2W):

P=I2×R

I=PR=0.2W27Ω=86mA

Se eu usar a classificação de tensão:

I=VR=50V27Ω=1.85A

Observando esses resultados, devo usar a potência, certo?

Respostas:


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A classificação de tensão é tipicamente para a série de resistores e especifica o pico máximo de tensão que você pode aplicar sem o risco de danificar o resistor devido a coroa, quebra, arco, etc.

A potência nominal é completamente independente da tensão. Ele especifica a potência máxima em estado estacionário que o pacote pode dissipar sob determinadas condições.

Você tem que estar em conformidade com as duas especificações. Se a colocação da tensão máxima no resistor resultar em mais potência do que a especificada, você poderá reduzir a tensão até que a atenda. Da mesma forma, você não pode aumentar a tensão acima da classificação apenas porque não está atingindo o limite máximo de potência.


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Boa resposta. Na prática, isso significa que os resistores de baixo valor são limitados por sua classificação de potência (você não pode atingir sua classificação de voltagem) enquanto os resistores de alto valor são limitados por sua classificação de voltagem.
Brian Drummond

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@BrianDrummond: Muitos resistores terão, além de sua potência contínua, especificações que permitirão que quantidades mais altas de energia sejam aplicadas por curtos períodos de tempo. Manter mais de 100V em um resistor de 10K 1W 500V acabaria por superaquecer, mas esse resistor provavelmente poderia sobreviver a 125V por segundo, ou 250V por quarto de segundo ou 500V por 1/16 segundo, se esfriar. antes e depois. Dobrar a tensão reduziria o tempo em um fator de quatro, até a tensão de ruptura, mas a falha poderia ser imediata acima disso.
Supercat

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VRMS=VpkTHTH+TL

Vpk=50VT=TH+TL=1msTH=2.16μsVRMS2.323V0.2W

RMS pulsado


0.2W
2.323227

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200mW informa que o resistor não pode dissipar além desse valor (200mJ / s) continuamente ou irá superaquecer e danificar a si mesmo.

A expressão RCWV = sqrt(PxR)dá-lhe uma visão sobre a tensão máxima permitida no máximo ponto de potência disspation. Lembre-se de que:

Power = I*V

P*R = IV*R

P*R = V^2

V = sqrt(P*R)

Onde podemos ver que, na potência máxima , poderíamos ter uma voltagem de 2,32V a 86mA. No entanto, também poderíamos ter 50V @ 200mW/50V = 4uAou 1,5V @ 133,3mA - o conjunto de soluções é infinito.

Não tenho exatamente certeza do ponto da expressão acima, mas observe que a energia total dissipada como calor é retirada de:

P = I*V

E simplesmente não pode exceder a potência nominal do dispositivo.


Sua última avaliação:

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

Não tem nada a ver com energia, mas simplesmente fornece a solução para o caso em que você tem 50V em um resistor de 27 Ohm. Observe que o poder neste caso é:

P = 1.85 * 50 = 92.5W


... contínua de 50 VDC através de um Ohm resistor 27 (no caso de alguém admira-lo)
Unknown123
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