¿Encontrar la disipación de calor pero los cálculos no van bien?

disipación de calor de un filamento de 20000 V 1 A que está encendido durante 1 segundo

Estás haciendo esto demasiado complicado. Tienes todo lo que necesitas justo ahí. La potencia es el voltaje por la corriente. Por lo tanto, la potencia en el filamento será (20 kV) (1 A) = 20 kW. Que en funcionamiento durante un segundo significa que la energía total en el filamento es (20 kW) (1 s) = 20 kJ.

Sí, realmente es así de fácil.

Entonces, para encontrar resistencia, tomé 1A / 20000V = 0.00005Ω

No. Tienes la ley de Ohm al revés. Eso debería ser (20 kV) / (1 A) = 20 kΩ.

Todo lo dicho, un filamento es un mal ejemplo para esto. La resistencia del material del filamento, como todos los materiales, es una función de la temperatura. Dado que la temperatura del filamento cambia significativamente cuando se aplica potencia, también lo hace su resistencia. Los filamentos de las bombillas incandescentes pueden cambiar hasta 10 veces la resistencia de frío a caliente.

Dado que el tiempo de calentamiento de tal filamento es significativo en relación con 1 s, también lo es su resistencia mucho menor durante parte de ese tiempo. Con una corriente constante aplicada, el filamento recibe menos energía inicialmente cuando su resistencia es baja. Se calienta un poco, lo que aumenta su resistencia, lo que hace que reciba más energía, lo que lo calienta más, etc. Si comenzó por encima de cierta corriente crítica, el filamento se iluminará correctamente.

A la inversa, con un voltaje constante aplicado, el filamento se calentará más rápido inicialmente, luego la potencia recibida se estabilizará a medida que los filamentos se calientan. Por lo tanto, las bombillas incandescentes se controlan mejor con un voltaje constante, no una corriente constante. En ese modo, se autoestabilizan de alguna manera. A altas potencias y, a veces, para una vida útil más larga del filamento, existen circuitos de arranque suave que limitan la corriente inicialmente. Esto reduce las tensiones mecánicas internas debidas a un calentamiento desigual repentino. Una vez que está cerca de la temperatura de funcionamiento, se utiliza un voltaje constante durante el funcionamiento normal.

  

Ahora cuando empiezo a hacer los cálculos. La forma en que aprendí fue tomar primero los voltios y la resistencia para usar la energía. Entonces, para encontrar resistencia tomé 1A / 20000V = 0.00005Ω1A / 20000V = 0.00005Ω. Aunque no creas que lo hice bien. Pero seguir adelante.

Te perdiste al manipular \ $ V = IR \ $. Has calculado la conductancia en lugar de la resistencia. La respuesta correcta es

$$ R = \ frac {V} {I} = \ frac {20000} {1} = 20 \; k \ Omega $$

  

Luego, para encontrar el poder, hice (1A) 2⋅0.00005Ω = 0.00005W (1A) 2⋅0.00005Ω = 0.00005W que sé que está mal.

Usando la resistencia correcta obtenemos

$$ P = I ^ 2R = 1 ^ 2 \ veces 20k = 20 \; kW $$

  

Así que sé que no puedo encontrar. Calefacción Joule o Q = I2RTQ = I2RT. ¿Puede alguien ayudarme y desglosar cómo y cuándo está mal? Solo estoy aprendiendo esto y soy muy malo en matemáticas.

Dado que la definición del vatio es 1 julios por segundo (\ $ 1 \; W = 1 \; J / s \ $), su calentamiento por julios * en un segundo es de 20 kJ.

• Nota en minúsculas cuando la unidad está deletreada y en mayúsculas cuando está abreviado: V para voltios, A para amperios, J para julios, W para vatios, etc. para unidades con el nombre de una persona. Ver las normas de SI para más sobre esto. ¡Las capitales son importantes!

Figura1.TriángulodeleydeOhm.Cubraeltérminoqueestátratandodecalcular.Lafórmulaesloquequeda.Fuente: Tutoriales de electrónica .