Vad är ampere, volt, ohm och watt?

AMPS, volt, watt och ohm är nyckelbegrepp i elektriska system. Även om det kan verka komplicerat, behöver du inte en ingenjörsexamen för att förstå el. Elflöden som vatten genom en slang: elektroner rör sig genom en ledare, vanligtvis en tråd. För att klargöra dessa koncept kommer vi att använda vatten- och slanganalogin för att förklara var och en individuellt.

Vad är AMPS?

Ampere (AMP) mäter elektrisk ström, den hastighet med vilken elektroner flyter genom en ledare, representerad av “Jag” i ekvationer. Enheten är uppkallad efter den franska fysikern André-Marie Ampère, en pionjär inom elektromagnetism.

I en vattenanalogi motsvarar elektrisk ström till flödeshastigheten för vatten genom en slang.

Inuti ditt hems servicepanel, eller brytare, hittar du brytare märkta 15, 20 och 30 ampere. Högre strömstyrka gör det möjligt för mer el att flyta. Stora apparater som luftkonditioneringsapparater ansluter till 30-amp-kretsar, medan de flesta uttag använder 20-amp- eller 15-amp-kretsar. Att köra för många apparater på samma krets kommer att resa brytaren och avbryta kraften för att förhindra överhettning.

Vad är volt?

Volt, representerad av “V,” mäter den elektriska potentialen som driver el genom ett system. De återspeglar hastigheten på elektroner som rör sig genom en krets och mäts i volt. OLT är uppkallad efter den italienska fysikern Alessandro Volta.

I en vattenanalogi är spänningen som vattentryck, som rör sig vatten genom en slang, liknande hur den skjuter elektroner genom en ledare.

I USA levereras elektrisk kraft till hem vid två spänningar: 120 volt och 240 volt. Stora apparater som luftkonditioneringsapparater och elektriska sortiment använder 240 volt, medan mindre enheter som glödlampor och mobiltelefonladdare arbetar med 120 volt.

Vad är ohm?

Uppkallad efter tysk fysiker och matematiker Georg Simon Ohm, Ohms mäter elektriskt motstånd i en ledare och representeras av “R” i ekvationer. Motstånd bromsar flödet av elektroner.

I en vattenanalogi motsvarar den slangdiametern. En bred slang erbjuder lite motstånd och tillåter snabbt vattenflöde. På liknande sätt möjliggör ledare med låg motstånd, som koppartråd, enkelt elektronflöde.

Vad är Watts?

Wattage är den mest bekanta elenheten och mäter den kraft som en elektrisk enhet förbrukar i watt, representerad av “P” i ekvationer. Watts är uppkallad efter James Watt, den skotska ingenjören som populariserade ångmotorn.

Med hjälp av en vattenanalogi kan wattage ökas genom att antingen höja vattenflödet eller trycket. På samma sätt kan du i ett elektriskt system höja kraften genom att öka strömmen eller spänningen.

För att beräkna wattage, multiplicera spänningen (V) med strömstyrka (A): V X A = W. Högre elektronrörelse och större kretsvolym resulterar i högre wattage. Till exempel använder en vakuum 400 till 900 watt, medan att ringa en dörrklocka kräver endast 2 till 4 watt.

Spänning, ström, motstånd

Ohms lag Relaterar spänning, ström och motstånd genom ekvationen v = i x r (där v är spänning i volt, jag är ström i förstärkare, och r är motstånd i ohm). Att öka spänningen samtidigt som motståndet håller motståndet gör att strömmen stiger.

Med hjälp av en slanganalogi: Ökande tryck gör att mer vatten kan rinna. Omvänt, om motståndet ökar medan spänningen förblir stabil, minskar strömmen. Detta liknar att klämma en slang; En reducerad diameter resulterar i mindre vattenproduktion.

Elektrisk effektivitet

I ett elektriskt system ökar strömmen eller spänningen kraften.

Till exempel producerar en 6-volt glödlampa ansluten till ett 6-volt batteri 100 watt. Med hjälp av formeln i = p / v är den erforderliga strömmen: i = 100 w / 6 V = 16,67 ampere. Om du använder ett 12-volt batteri och glödlampa istället: i = 100 W / 12 V = 8,33 ampere. Denna installation uppnår samma kraft med hälften av strömmen och minskar kopparförluster i ledningar eftersom motståndet förbrukar mer kraft när strömmen ökar.

Förhållandet uttrycks som p = i²r, vilket indikerar att högre motstånd eller ökad ström leder till större effektförlust i ledningar. Att använda högre spänning är alltså effektivare för elektriska system, vilket förbättrar också elmotorens effektivitet.

Under 1990-talet fick detta koncept biltillverkare att överväga att flytta från traditionella 12-volt-system till högre spänningssystem (42 volt) för bättre ledningseffektivitet på grund av stigande elektriska bekvämligheter i bilar. Men tillverkare valde mot den här omkopplaren Eftersom de förbättrade effektiviteten med digital teknik vid lägre spänningar. Dagens hybrid- och helt elektriska fordon arbetar vanligtvis mellan 450 och 650 volt för kraftfulla motorer samtidigt som man bibehåller effektiva ledningslösningar.