Ce sunt amperi, volți, ohmi și Watts?

Amperi, volți, watt și ohmi sunt concepte cheie în sistemele electrice. Deși poate părea complex, nu aveți nevoie de o diplomă de inginerie pentru a înțelege electricitatea. Electricitatea curge ca apa printr -un furtun: electronii se deplasează printr -un conductor, de obicei un fir. Pentru a clarifica aceste concepte, vom folosi analogia apei și a furtunului pentru a explica fiecare în mod individual.

Ce sunt amperi?

Ampere (AMP) măsoară curentul electric, viteza cu care se curg electronii printr -un conductor, reprezentat de “I” În ecuații. Unitatea este numită după fizicianul francez André-Marie Ampère, un pionier al electromagnetismului.

Într -o analogie a apei, curentul electric corespunde debitului de apă printr -un furtun.

În cadrul panoului de service al casei dvs. sau cutia de întrerupere, veți găsi întrerupătoare etichetate 15, 20 și 30 amperi. Amperajul mai mare permite să curgă mai multă energie electrică. Aparatele mari precum aparatele de aer condiționat se conectează la circuite de 30 de amperi, în timp ce majoritatea prizelor folosesc circuite de 20 de amperi sau 15 amperi. Rularea prea multor aparate pe același circuit va călători întrerupătorul, tăind puterea pentru a preveni supraîncălzirea.

Ce sunt volți?

Volți, reprezentat de “V,” Măsoară potențialul electric care conduce electricitatea printr -un sistem. Ele reflectă viteza electronilor care se deplasează printr -un circuit și sunt măsurate în volți. OLT -urile sunt numite după fizicianul italian Alessandro Volta.

Într -o analogie a apei, tensiunea este ca presiunea apei, care mișcă apa printr -un furtun, similar cu modul în care împinge electronii printr -un conductor.

În Statele Unite, energia electrică este livrată la case la două tensiuni: 120 volți și 240 de volți. Aparatele mari, cum ar fi aerul condiționat și intervalele electrice, folosesc 240 de volți, în timp ce dispozitivele mai mici precum becurile și încărcătoarele de telefon mobil funcționează la 120 volți.

Ce sunt ohms?

Numit după fizicianul german și matematicianul Georg Simon Ohm, Ohms măsoară rezistența electrică într -un conductor și sunt reprezentate de “R” În ecuații. Rezistența încetinește fluxul de electroni.

Într -o analogie a apei, echivalează cu diametrul furtunului. Un furtun larg oferă o mică rezistență și permite curgerea rapidă a apei. În mod similar, conductoarele cu rezistență scăzută, cum ar fi sârmă de cupru, permit un flux ușor de electroni.

Ce sunt Watt -urile?

Wattage este cea mai familiară unitate de energie electrică, măsurând puterea pe care o consumă un dispozitiv electric watts, reprezentat de “P” În ecuații. Watt -urile sunt numite după James Watt, inginerul scoțian care a popularizat motorul cu aburi.

Folosind o analogie a apei, puterea poate fi crescută fie prin creșterea fluxului de apă sau a presiunii. În mod similar, într -un sistem electric, puteți crește energia prin creșterea curentului sau a tensiunii.

Pentru a calcula puterea, multiplicarea tensiunii (V) prin amperaj (a): v x a = W. Mișcarea mai mare a electronilor și volumul mai mare al circuitului au ca rezultat o putere mai mare. De exemplu, rularea unui vid folosește 400 până la 900 de wați, în timp ce sună o sonerie necesită doar 2 până la 4 wați.

Tensiune, curent, rezistență

Legea lui Ohm se referă la tensiunea, curentul și rezistența prin ecuația v = i x r (unde v este tensiune în volți, i este curent în amperi, iar r este rezistență în ohmi). Creșterea tensiunii, păstrând constanta rezistența determină creșterea curentului.

Folosind o analogie a furtunului: creșterea presiunii permite curgerea mai multă apă. În schimb, dacă rezistența crește în timp ce tensiunea rămâne constantă, curentul scade. Acest lucru este similar cu ciupirea unui furtun; Un diametru redus are ca rezultat o putere mai mică de apă.

Eficiență electrică

Într -un sistem electric, creșterea curentului sau a tensiunii crește puterea.

De exemplu, un bec de 6 volți conectat la o baterie de 6 volți produce 100 de wați. Folosind formula I = P / V, curentul necesar este: I = 100 W / 6 V = 16,67 amperi. Dacă utilizați o baterie de 12 volți și bec în schimb: i = 100 W / 12 V = 8,33 amperi. Această configurație atinge aceeași putere cu jumătate din curent, reducând pierderile de cupru ale firelor, deoarece rezistența consumă mai multă putere pe măsură ce curentul crește.

Relația este exprimată sub formă de p = i²r, ceea ce indică faptul că rezistența mai mare sau curentul crescut duce la pierderea mai mare a puterii în fire. Utilizarea unei tensiuni mai mari este astfel mai eficientă pentru sistemele electrice, îmbunătățind și eficiența motorului electric.

În anii 90, acest concept i-a determinat pe producătorii auto să ia în considerare trecerea de la sisteme tradiționale de 12 volți la sisteme cu tensiune mai mare (42 volți) pentru o mai bună eficiență a cablului datorită creșterii facilităților electrice în mașini. Cu toate acestea, producătorii au optat împotriva acest comutator Pentru că au îmbunătățit eficiența folosind tehnologia digitală la tensiuni mai mici. Vehiculele hibride și complet electrice de astăzi funcționează de obicei între 450 și 650 volți pentru motoare puternice, menținând în același timp soluții de cablare eficiente.