Les amplis, les volts, les watts et les ohms sont des concepts clés dans les systèmes électriques. Bien que cela puisse sembler complexe, vous n'avez pas besoin d'un diplôme d'ingénierie pour comprendre l'électricité. L'électricité circule comme l'eau à travers un tuyau: les électrons se déplacent à travers un conducteur, généralement un fil. Pour clarifier ces concepts, nous utiliserons l'analogie de l'eau et du tuyau pour expliquer chacun individuellement.
Que sont les amplis?
L'Ampère (AMP) mesure le courant électrique, la vitesse à laquelle les électrons traversent un conducteur, représenté par “je” dans les équations. L'unité porte le nom du physicien français André-Marie Ampère, un pionnier de l'électromagnétisme.
Dans une analogie de l'eau, le courant électrique correspond au débit d'eau à travers un tuyau.
À l'intérieur du panneau de service de votre maison ou de la boîte de disjoncteur, vous trouverez des disjoncteurs étiquetés 15, 20 et 30 ampères. Une ampérage plus élevé permet à plus d'électricité de s'écouler. Les grands appareils comme les climatiseurs se connectent à des circuits à 30 ampères, tandis que la plupart des prises utilisent des circuits de 20 ampères ou 15 ampères. L'exécution trop d'appareils sur le même circuit déclenchera le disjoncteur, coupera la puissance pour empêcher la surchauffe.
Que sont les volts?
Volts, représenté par “V,” Mesure le potentiel électrique qui entraîne l'électricité à travers un système. Ils reflètent la vitesse des électrons se déplaçant à travers un circuit et sont mesurés en volts. Les OLT sont nommés d'après le physicien italien Alessandro Volta.
Dans une analogie dans l'eau, la tension est comme la pression de l'eau, qui déplace l'eau à travers un tuyau, similaire à la façon dont il pousse les électrons à travers un conducteur.
Aux États-Unis, l'énergie électrique est livrée dans les maisons à deux tensions: 120 volts et 240 volts. Les grands appareils comme les climatiseurs et les gammes électriques utilisent 240 volts, tandis que des appareils plus petits comme les ampoules et les chargeurs de téléphone portable fonctionnent à 120 volts.
Que sont les ohms?
Nommé d'après le physicien et mathématicien allemand Georg Simon Ohm, les ohms mesurent la résistance électrique dans un conducteur et sont représentés par “R.” dans les équations. La résistance ralentit l'écoulement des électrons.
Dans une analogie dans l'eau, cela équivaut au diamètre du tuyau. Un large tuyau offre peu de résistance et permet un débit d'eau rapide. De même, les conducteurs à faible résistance, comme le fil de cuivre, permettent un débit électronique facile.
Que sont les watts?
La puissance est l'unité d'électricité la plus familière, mesurant la puissance dans laquelle un appareil électrique consomme watts, représenté par “P” dans les équations. Watts est nommé d'après James Watt, l'ingénieur écossais qui a popularisé la machine à vapeur.
À l'aide d'une analogie dans l'eau, la puissance peut être augmentée en augmentant le débit d'eau ou la pression. De même, dans un système électrique, vous pouvez augmenter la puissance en augmentant le courant ou la tension.
Pour calculer la puissance, multiplier la tension (v) par ampérage (a): V x a = W. Un mouvement d'électrons plus élevé et un plus grand volume de circuit entraînent une puissance plus élevée. Par exemple, l'exécution d'un vide utilise 400 à 900 watts, tandis que la sonnerie d'une sonnette ne nécessite que 2 à 4 watts.
Tension, courant, résistance
Loi de l'Ohm Relient la tension, le courant et la résistance à travers l'équation v = i x r (où v est la tension en volts, i est courant en ampères et R est une résistance dans les ohms). L'augmentation de la tension tout en maintenant la résistance constante provoque une augmentation du courant.
L'utilisation d'une analogie de tuyau: l'augmentation de la pression permet à plus d'eau de s'écouler. Inversement, si la résistance augmente tandis que la tension reste stable, le courant diminue. Ceci est similaire à pincer un tuyau; Un diamètre réduit entraîne moins de débit d'eau.
Efficacité électrique
Dans un système électrique, l'augmentation du courant ou de la tension augmente la puissance.
Par exemple, une ampoule de 6 volts connectée à une batterie de 6 volts produit 100 watts. En utilisant la formule I = P / V, le courant requis est: i = 100 W / 6 V = 16,67 ampères. Si vous utilisez à la place une batterie et une ampoule de 12 volts: i = 100 W / 12 V = 8,33 ampères. Cette configuration atteint la même puissance avec la moitié du courant, réduisant les pertes de cuivre dans les fils, car la résistance consomme plus de puissance à mesure que le courant augmente.
La relation est exprimée en p = i²r, indiquant qu'une résistance plus élevée ou une augmentation du courant entraîne une plus grande perte de puissance dans les fils. L'utilisation de tension plus élevée est donc plus efficace pour les systèmes électriques, l'amélioration de l'efficacité du moteur électrique également.
Dans les années 1990, ce concept a incité les constructeurs automobiles à envisager de passer des systèmes traditionnels de 12 volts aux systèmes à haute tension (42 volts) pour une meilleure efficacité de câblage en raison de l'augmentation des équipements électriques dans les voitures. Cependant, les fabricants ont choisi Ce commutateur Parce qu'ils ont amélioré l'efficacité en utilisant la technologie numérique à des tensions inférieures. Les véhicules hybrides et entièrement électriques d'aujourd'hui fonctionnent généralement entre 450 et 650 volts pour les moteurs puissants tout en maintenant des solutions de câblage efficaces.
Calculatrice Watts / Volts / Amps / Ohms
Entrez les deux valeurs ci-dessous pour calculer les autres:
