実効値 と その時に使用する抵抗の定格電力
現在 抵抗を選定するにあたり、悩んでおります。
私の考え方が正しいかご教授頂けませんでしょうか?
背景:
1. 入力信号 duty 25% の方形波, 周期は1[s]
2. R1抵抗の両端の電圧は5[V] ( Nch-FET等の電圧は無視しています)
3. R1の値は1[Ω] よって 電流 I は 0.2[A]
5[V]
━┳━
┃
R1 = 1[Ω]
┃
D
信号 ━━━━G Nch-FET
On: 0.25 sec S
Off:0.75 sec ┃
┃
━┻━
GND
質問:
R1の抵抗を選定するにあたり 私は下記の様に考えましたが
正しいのでしょうか? (自分の考えが正しいとの認識でどんどん進めています。)
Q1: 直流時の 平均値と実効値は同じである。
Q2: 電圧の平均値/実効値は
5[V] * 0.25[sec] + 0[V] * 0.75[sec] = 1.25[V]
Q3: 電流の平均値/実効値は
0.2[A] * 0.25[s] + 0[A] * 0.75[s] = 0.05[A]
Q4: 電力の平均値/実効値は
1.25[V] * 0.05[A] = 0.0625[W]
Q5: 抵抗の定格電力
Q4 で求めた値が抵抗の定格電力になるので 1/16W の抵抗を選定すれば良い。
(安全率は考慮していません。 実際は倍の 1/8W を選ぶと思いますが
ここは計算方法の正しさを確認させて下さい)
考慮しない点
Q6: 信号がOnの時間だけを抽出した場合の電力は
5[V] * 0.2 = 1[W]
であるが、実効値は Q4 で求めた 0.0625[W] であるため抵抗の定格電力を
1[W] にする必要はない。
漠然とした疑問
Q7: 上記の設定周期とは違いますが、周期が長くなった場合 (例 1[s] -> 1[h])
dutyが同じとした場合でも、実効値は同じになりますが、直感的に上記で選んだ
1/16[W] では、駄目な感じがします。(焼ける?)
この場合 実効値が計算に役立たないことになると思われるのですが、そこは
どの様に考えれば良いのでしょうか?
回答よろしくお願いします。
お礼
doc_sunday様 ありがとうございました。 参考にさせていただきます。