Amps vs Volts: Jaký je rozdíl, s příklady

Ve světě elektřiny a elektroniky existuje mnoho odborných termínů, které mohou být pro laika značně matoucí, zvláště když se zdají související. Pokud jste někdy slyšeli rčení „nemůžete mít jedno bez druhého“, je to přesně ten případ ampérů a voltů.

I když už možná víte, že tyto dvě věci nějakým způsobem souvisí s měřením a regulací elektrické energie, může být obtížné jim porozumět. Tyto dva velmi důležité pojmy jsou nedílnou součástí pochopení toku energie v obvodu.

V tomto článku se ponoříme do světa elektriky a zesilovačů versus voltů, abychom do hloubky prozkoumali rozdíly mezi nimi. Některé příklady by také vedly k jejich demystifikaci, takže jsme se ujistili, že poskytneme některé užitečné, abyste lépe porozuměli tomu, jak tyto dva koncepty spolupracují. Takže, pojďme se ponořit!

Amps vs Volts: Srovnání vedle sebe

	Zesilovače	Volt
pojmenoval podle	André-Marie Ampere	Alessandro volta
Definice	Míra toku proudu	Měření rozdílu potenciálů
Unité de merure	Zesilovače (A)	Volt (V)
Základní jednotka	Ano (Mezinárodní systém jednotek)	Ne (odvozená jednotka)
Vzorce	i = Q/t	V = J/C
Vztah s odporem	Nepřímo úměrné	Přímo úměrné
vztah k moci	Přímo úměrné	Přímo úměrné

Amps vs Volts: Jaký je rozdíl?

Definice

Amps, zkratka pro amps, je míra toku elektrického proudu. Představují množství elektrického náboje, který projde obvodem nebo vodičem za jednotku času. Představte si zesilovače jako míru „množství“ elektřiny protékající obvodem v průběhu času.

Když mluvíme o zesilovačích, v podstatě se ptáme "kolik elektřiny prochází tímto vodičem?" Ampéry si také můžete představit jako množství vody protékající potrubím – čím více ampérů, tím více elektřiny proteče.

Volty jsou trochu jiné. Volty představují rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma body v obvodu. Měří „sílu“, která tlačí elektřinu obvodem. Při použití výše uvedené analogie s vodou jsou volty ekvivalentem tlaku vody.

Jsou měřítkem „tlaku“, který tlačí elektřinu obvodem. Čím vyšší je napětí, tím větší je síla k protlačení elektřiny obvodem. Jednodušeji řečeno, zesilovače měří množství elektřiny, zatímco volty měří sílu nebo intenzitu této elektřiny.

Derivace

Proud (Ampéry)

Ampér je základní jednotka mezinárodní soustavy jednotek (SI) se symbolem „A“ používaným k měření elektrického proudu, jak jsme viděli. Samotný elektrický proud je rychlost, kterou elektrický náboj prochází vodičem. Ampér elektrického proudu je definován jako tok jednoho coulombu elektrického náboje za sekundu přes vodič.

Matematicky lze elektrický proud (I) vyjádřit pomocí následující rovnice:

i = Q/t

Například, pokud vodičem protéká 6 coulombový náboj za 3 sekundy, proud protékající vodičem by byl:

I = Q/t = 6C/ls = 3A

Kde I je elektrický proud v ampérech, Q je množství elektrického náboje v coulombech a t je čas v sekundách. Proto je elektrický proud vodičem 2 ampéry.

Napětí

Volty jsou naproti tomu odvozenou měrnou jednotkou. To znamená, že napětí není základní jednotkou, ale spíše se vypočítává na základě jiných základních jednotek SI.

Konkrétně se volty vypočítávají na základě vztahu mezi energií a elektrickým nábojem. Podle definice je volt množství energie potřebné k přesunu jednotky elektrického náboje z jednoho bodu do druhého v elektrickém poli.

Jouly představují množství přenesené energie. Jeden volt je tedy ekvivalentní jednomu joulu energie na jeden coulomb elektrického náboje.

To je matematicky vyjádřeno:

Volty (V) = Jouly / Coulomb

Abychom to shrnuli, řekněme, vraťme se k našemu předchozímu příkladu s vodičem, že energie potřebná k pohybu tohoto zatížení je 18 joulů.

Pomocí výše uvedené rovnice můžeme vypočítat napětí vodiče takto:

V = J/C = 18J/6C = 3V

Proto je napětí na vodiči 3 volty.

energie

Vynásobením napětí a proudu můžeme dokonce vypočítat použitý výkon pomocí vzorce:

Výkon = volty x ampéry

V našem příkladu by to bylo:

Výkon = 3V x 2A = 6 wattů

Vztah s odporem

Ampéry, volty a odpor jsou související veličiny. Odpor je měřítkem toho, jak obtížné je pro elektrony proudit obvodem.

Pokud použijete naši předchozí analogii s vodou, můžete si jejich vztah představit takto: pokud zesilovače měří průtok vody potrubím, volty měří tlak vody v potrubí, zatímco odpor měří průměr a délku samotného potrubí.

Ohmův zákon je klíčem k pochopení toho, jak spolu tyto tři proměnné souvisí. Uvádí, že proud (I) protékající obvodem je přímo úměrný napětí (V) aplikovanému na obvod a nepřímo úměrný odporu (R) obvodu. To je matematicky vyjádřeno:

I = G/R

To znamená, že pokud zvýšíte napětí v obvodu, zvýší se také proud, který jím prochází, za předpokladu, že odpor zůstane stejný. Podobně, pokud zvýšíte odpor v obvodu, proud přes něj se sníží, za předpokladu, že napětí zůstane stejné.

Pokud použijeme náš předchozí příklad, je-li napětí 3V a proud 2A, pak podle Ohmova zákona musí být odpor v obvodu:

R = V/I = 3V / 2A = 1.5Ω (ohmy)

Pokud zvýšíme napětí na 9 voltů při zachování stejného obvodu (tj. při zachování stejného odporu):

I=9V/1.5Ω=6A

Směr proudění

Další klíčový rozdíl mezi ampéry a volty se týká jejich příslušných směrů s ohledem na tok proudu. Tok elektrického proudu je pohyb elektrických nábojů (obvykle elektronů) přes vodič v určitém směru.

Směr proudu elektronů (který je opačný než u konvenčního proudu) je od záporného pólu zdroje napětí ke kladnému pólu. Proto proud teče z vyšších potenciálových hladin (vyšší koncentrace elektronů) do nižších potenciálních hladin.

Napětí na druhé straně nemá žádný směr toku. Představuje pouze rozdíl elektrického potenciálu mezi dvěma body v obvodu – bodem s vyšším potenciálem a bodem s nižším potenciálem (např. kladný a záporný pól).

Vezměte prosím na vědomí, že v některých případech, jako jsou polovodiče, lze tok proudu označit jako pohyb kladných nábojů (otvorů) v opačném směru (od kladného k zápornému).

Zesilovače vs volty: 5 faktů, které musíte znát

1. Jednotka SI elektrického proudu, Ampère je pojmenována po André-Marie Ampère. Ampère byl francouzský fyzik a matematik, který patřil mezi průkopníky elektromagnetismu.
2. Jednotka SI pro rozdíl elektrického potenciálu, Volt, je pojmenována po Alessandru Voltovi. Byl to italský fyzik, který je považován za vynálezce elektrické baterie.
3. Jeden Watt (W) se rovná jednomu joulu za sekundu a lze jej vypočítat vynásobením voltů ampérem (P = V x I). Watty měří jak proud, tak napětí. Vypovídají o energii spotřebované zařízením, když je připojeno k elektrickému zdroji s určitou úrovní napětí a určitým průtokem proudu.
4. Transformátory jsou zařízení používaná ke zvýšení nebo snížení napětí v elektrickém obvodu v procesu zvaném indukce. Tím zvyšují nebo snižují proud v cívkách transformátoru v opačném směru.
5. Úder blesku obsahuje neuvěřitelně velké množství energie, což způsobuje velké skoky v napětí a intenzitě v jakékoli zasažené oblasti.

Amps vs Volts: Co je lepší? Které byste si měli vybrat?

Jak jsme viděli dříve, volty a ampéry jdou ruku v ruce; nemůžeš mít jedno bez druhého. Jako taková neexistuje žádná konkrétní odpověď na to, co je „lepší“. Spíše záleží na aktuální situaci.

Řekněme, že elektrická energie musí být přenášena na velké vzdálenosti – pak je lepší zvýšit napětí spíše než zesilovače. Je to proto, že odpor přenosového vedení je úměrný délce vedení a proudu, který jím protéká.

Vzhledem k Ohmovu zákonu, protože odpor přenosového vedení roste se vzdáleností, je vyžadováno vyšší napětí pro udržení stejného množství proudu. Pokud by se místo vysokého napětí použila vysoká intenzita proudu, odpor přenosového vedení by způsobil značné energetické ztráty v důsledku tepla generovaného proudem. To by vedlo ke značným ztrátám výkonu na dlouhé vzdálenosti.

Na druhou stranu, pokud by bylo cílem určit množství energie spotřebované elektrickým zařízením v domácnosti, pak by zesilovače byly nejlepší volbou.

Napětí většiny zařízení je skutečně pevné a proud, který spotřebovávají, je úměrný jejich spotřebě energie. Kromě toho mohou měřicí zesilovače také pomoci odhalit jakékoli potenciální problémy v obvodech, jako jsou zkraty nebo přetížení.

Amps vs Volts: Jaký je rozdíl, s příklady FAQ (často kladené otázky)

Jaké je napětí a proud síťového napájení?

Napájení ze sítě je ve Spojených státech obvykle 120 voltů a 60 Hz. Jiné země mohou mít jiné jmenovité napětí, například 220-240 voltů v Evropě. Jmenovitý proud se liší podle typu dodávaného zařízení.

Jaký je rozdíl mezi napětím a EMF?

Hlavní rozdíl mezi napětím a EMF (elektromotorická síla) je v tom, že napětí popisuje potenciální rozdíl mezi dvěma body v obvodu, který umožňuje proudění proudu, zatímco EMF popisuje potenciální rozdíl mezi dvěma body v obvodu, který neumožňuje tok proudu. Jinými slovy, EMF (měřeno ve voltech) je potenciální rozdíl, který existuje mezi dvěma body v otevřeném obvodu.

Jaká zařízení se používají k měření voltů a ampérů?

Ampéry a volty lze měřit pomocí ampérmetru nebo voltmetru. Ampérmetr měří množství proudu tekoucího v obvodu, zatímco voltmetr měří napětí mezi dvěma body v obvodu.

Proč jsou ampéry a volty důležité?

Ampéry a volty jsou důležité, protože určují množství energie, kterou lze dodat spotřebiči nebo elektrickému obvodu. Bez dostatečného množství zesilovačů nebude k dispozici dostatek energie pro správnou funkci zařízení; podobně, pokud není dostatečné napětí, nebude schopen protlačit požadované množství energie vodičem.

Je to proud nebo napětí, které je zodpovědné za úraz elektrickým proudem?

Elektrický šok je způsoben především tokem elektrického proudu tělem. Je to proud, který ve skutečnosti poškozuje tělo včetně nervového systému, svalů a orgánů.

Velmi vysoké napětí však může být nebezpečné i při nízkém proudu a stále může způsobit úraz elektrickým proudem. Je proto důležité dávat si pozor v okolí vysokonapěťových elektrických zařízení, protože i malé množství proudu procházející tělem může způsobit poškození nebo být smrtelné.