Jak se mění výkon při různých zapojení do série?

[Jan Nevoda]

Je správná úvaha, že topné těleso o c[Odkaz zde!]vém výkonu 3kW, u kterého jeho tři spirály zapojím do série bude mět c[Odkaz zde!]vý výkon už jen 1kW(při napájení 230V)?
Je mě tvrzeno že výkon bude jen 1/9 z původního výkonu 3kW...
Jaký bude výkon série těchto tří spirál při napájení 400V?

[Petr Doležal]

Ještě nám napište, jaké je originální zapojení. Topné těleso má 3 spirály po 1kW, dohromady tedy 3kW. A jak je to těleso, respektive spírály napájeny?
1. paralelně, jednofázově?
2. 3fázově do trojúhelniku?
3. 3fázově do hvězdy?

[Jan Nevoda]

Těleso je samozřejmě standartní umožnující zapojení jak do hvězdy-3x400V nebo paraelní 1x 230V, tudíž spirála může být napájena max. napětím 240V.

[Petr Doležal]

Takže vycházíme z toho, že spirála je na 230V o výkonu 1kW a zanedbáme kolísání odporu v závislosti na teplotě.
Platí vzorec P = U*I = U²/R
Výkon se tedy mění s kvadrátem napětí.
V serii 3 spirál na 230V se napětí na jedné spirále zmenší na 1/3, v kvadrátě to je 1/9, čili 111W na spirále
Spirály jsou však 3, takže 3*1/9 = 1/3, čili 333W za celé těleso
A 333W je ze 3000W je 1/9
Celkový výkon tělěsa při serii na 400V si už jistě spočítáte sám a vyjde 1008W. Těch 8W navíc vzniklo tím, že vztah odm(3)*230 není přesně 400V, nýbrž 398,37V.

[Petr Doležal]

A nebo na to můžeme s algebrou:
Spirála má odpor R
Při paralelním zapojení P₁ = U²/(R/3), protože odpor třech paralelních spirál je třetinový
po úpravě                   R = 3*U²/P₁
Při sériovém zapojení   P₂ = U²/(3*R), protože odpor třech sériových spirál je trojnásobný
po úpravě                   R = U²/(3*P₂)
dále                           R = R;       3*U²/P₁ = U²/(3*P₂)  vykrátíme U²
a po úpravě                 P₂ =  P₁/9

Uf a je to!