Amperid vs voltid: mis vahe on koos näidetega

Elektri- ja elektroonikamaailmas on palju tehnilisi termineid, mis võivad võhikule üsna segadusse ajada, eriti kui need tunduvad omavahel seotud. Kui olete kunagi kuulnud ütlust "ei saa üht ilma teiseta", siis amprite ja voltide puhul on see täpselt nii.

Kuigi võite juba teada, et need kaks on mingil moel seotud elektrienergia mõõtmise ja reguleerimisega, võib nende mõistmine olla keeruline. Need kaks väga olulist kontseptsiooni on lahutamatud vooluahela voolu mõistmiseks.

Selles artiklis sukeldume elektriseadmete ja amprite ning voltide maailma, et uurida nendevahelisi erinevusi põhjalikult. Mõned näited aitaksid ka neid müstifitseerida, seega esitasime kindlasti mõned kasulikud näited, et saaksite paremini mõista, kuidas need kaks mõistet koos töötavad. Niisiis, sukeldume sisse!

Amperid vs voltid: kõrvuti võrdlus

	Amper	Volt
nimetatud järgi	Andre-Marie Ampere	Alessandro volta
Määratlus	Vooluvoolu mõõt	Potentsiaalide erinevuse mõõtmine
Mõõtühik	Amper (A)	Volt (V)
Baasüksus	Jah (rahvusvaheline mõõtühikute süsteem)	Ei (tuletatud üksus)
Valemid	i = Q/t	V = J/C
Suhe vastupanuga	Pöördvõrdeline	Võrdeline
suhe võimuga	Võrdeline	Võrdeline

Amper vs volt: mis vahe on?

Määratlus

Amprid, lühend sõnadest amprid, on elektrivoolu voolu mõõt. Need tähistavad elektrilaengu kogust, mis läbib ahelat või traati ajaühikus. Mõelge ampritele kui vooluringi läbiva elektrienergia "kogusele" aja jooksul.

Kui me räägime amprist, siis põhimõtteliselt küsime "kui palju elektrit sellest juhist läbi läheb?" Ampreid võib mõelda ka kui läbi toru voolava vee hulka – mida rohkem ampreid, seda rohkem elektrit voolab.

Voldid on veidi erinevad. Voldid tähistavad elektrilise potentsiaali erinevust ahela kahe punkti vahel. Nad mõõdavad "jõudu", mis surub elektrit läbi ahela. Kasutades ülaltoodud vee analoogiat, on voltid veerõhu ekvivalent.

Need on "rõhu" mõõt, mis surub elektrit läbi ahela. Mida kõrgem on pinge, seda suurem on jõud, mis surub elektrit läbi ahela. Lihtsamalt öeldes mõõdavad amprid elektrienergia kogust, samas kui voltid mõõdavad selle elektri tugevust või intensiivsust.

Tuletamine

Praegune (amprites)

Amper on rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhiühik sümboliga "A", mida kasutatakse elektrivoolu mõõtmiseks, nagu oleme näinud. Elektrivool ise on kiirus, millega elektrilaeng läbib juhti. Elektrivoolu amprit määratletakse ühe kulonilise elektrilaengu vooluna sekundis läbi juhi.

Matemaatilises mõttes saab elektrivoolu (I) väljendada järgmise võrrandiga:

i = Q/t

Näiteks kui juhist voolab 6 sekundi jooksul läbi 3 kuloni laeng, oleks seda läbiv vool:

I = Q/t = 6C / 3s = 2A

Kus I on elektrivool amprites, Q on elektrilaengu kogus kulonides ja t on aeg sekundites. Seetõttu on juhti läbiv elektrivool 2 amprit.

Pinge

Voldid seevastu on tuletatud mõõtühik. See tähendab, et pinge ei ole baasühik, vaid see arvutatakse teiste SI baasühikute alusel.

Täpsemalt arvutatakse voltid energia ja elektrilaengu vahelise suhte alusel. Definitsiooni järgi on volt energiahulk, mis on vajalik elektrilaenguühiku liigutamiseks elektriväljas ühest punktist teise.

Džaulid tähistavad ülekantud energia hulka. Üks volt võrdub seega ühe džauli energiaga ühe kulonilise elektrilaengu kohta.

Seda väljendatakse matemaatiliselt:

Voldid (V) = džaulid / kulonid

Kokkuvõtteks, minnes tagasi meie eelmise näite juurde juhiga, ütleme, et selle koormuse liigutamiseks vajalik energia on 18 džauli.

Kasutades ülaltoodud võrrandit, saame juhi pinge arvutada järgmiselt:

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

Seetõttu on juhtme pinge 3 volti.

Pouvoir

Korrutades pinge ja voolu, saame isegi arvutada kasutatava võimsuse valemi abil:

Võimsus = volti x amprit

Meie näites oleks see järgmine:

Võimsus = 3 V x 2 A = 6 vatti

Suhe vastupanuga

Amperid, voltid ja takistus on seotud suurused. Resistentsus näitab, kui raske on elektronidel vooluringist läbi voolata.

Kasutades meie eelmist analoogiat veega, võib nende seost mõelda järgmiselt: kui amprid mõõdavad vee voolu läbi toru, siis voltid mõõdavad vee rõhku torus, takistus aga toru enda läbimõõtu ja pikkust.

Ohmi seadus on võti, et mõista, kuidas need kolm muutujat on omavahel seotud. Selles öeldakse, et vooluahelat läbiv vool (I) on otseselt võrdeline ahelale rakendatud pingega (V) ja pöördvõrdeline ahela takistusega (R). Seda väljendatakse matemaatiliselt:

I = G/R

See tähendab, et kui tõstate ahelas pinget, siis suureneb ka seda läbiv vool eeldusel, et takistus jääb samaks. Samamoodi, kui suurendate vooluahela takistust, väheneb seda läbiv vool, eeldades, et pinge jääb samaks.

Kasutades meie eelmist näidet, kui pinge on 3V ja vool 2A, siis Ohmi seaduse järgi peab takistus ahelas olema:

R = V/I = 3 V / 2A = 1.5 Ω (oomi)

Kui tõstame pinget 9 voltini, säilitades sama vooluringi (st säilitades sama takistuse):

I=9V/1.5Ω=6A

Voolu suund

Teine oluline erinevus amprite ja voltide vahel on seotud nende vastavate suundadega voolu voolu suhtes. Elektrivoolu vool on elektrilaengute (tavaliselt elektronide) liikumine läbi juhi kindlas suunas.

Elektronivoolu suund (mis on vastupidine tavapärasele voolule) on pingeallika negatiivsest klemmist positiivsesse klemmi. Seetõttu liigub vool kõrgematelt potentsiaalitasemetelt (kõrgem elektronide kontsentratsioon) madalamale potentsiaalitasemele.

Teisest küljest pole pingel voolusuunda. See näitab ainult elektrilise potentsiaali erinevust ahela kahe punkti vahel – kõrgema potentsiaaliga punkti ja madalama potentsiaaliga punkti (näiteks positiivse ja negatiivse klemmi) vahel.

Pange tähele, et mõnel juhul, näiteks pooljuhtide puhul, võib vooluvoolu nimetada positiivsete laengute (aukude) liikumiseks vastupidises suunas (positiivsest negatiivseks).

Amper vs volt: 5 fakti, mida peab teadma

1. Elektrivoolu SI ühik Ampère on nime saanud André-Marie Ampère'i järgi. Ampère oli prantsuse füüsik ja matemaatik, kes oli üks elektromagnetismi pioneeridest.
2. Elektripotentsiaalide erinevuse SI-ühik Volt on oma nime saanud Alessandro Volta järgi. Ta oli Itaalia füüsik, keda peetakse elektriaku leiutajaks.
3. Üks vatt (W) võrdub ühe džauliga sekundis ja selle saab arvutada voltide korrutamisel ampritega (P = V x I). Wattides mõõdetakse nii vooluhulka kui ka pinget. Need näitavad meile seadme tarbitud võimsust, kui see on ühendatud teatud pingetaseme ja teatud vooluga elektriallikaga.
4. Trafod on seadmed, mida kasutatakse elektriahela pinge suurendamiseks või vähendamiseks protsessis, mida nimetatakse induktsiooniks. Seda tehes suurendavad või vähendavad nad trafo mähiste voolu vastupidises suunas.
5. Välgulöök sisaldab uskumatult palju energiat, põhjustades igas mõjutatud piirkonnas suuri pinge ja intensiivsuse hüppeid.

Amper vs volt: kumb on parem? Millise peaksite valima?

Nagu varem nägime, käivad voltid ja amprid käsikäes; sa ei saa üht ilma teiseta. Seetõttu pole konkreetset vastust, kumb on "parem". Pigem oleneb see hetkeolukorrast.

Seega, ütleme, et elektrienergiat on vaja edastada pikkade vahemaade taha – siis on parem tõsta pinget, mitte ampreid. Seda seetõttu, et ülekandeliini takistus on võrdeline liini pikkuse ja seda läbiva vooluga.

Ohmi seadusest tulenevalt, kuna ülekandeliini takistus suureneb kaugusega, on sama vooluhulga säilitamiseks vaja kõrgemat pinget. Kui kõrgepinge asemel kasutataks suurt voolutugevust, põhjustaks ülekandeliini takistus voolu tekitatava soojuse tõttu märkimisväärset energiakadu. See tooks kaasa märkimisväärse võimsuskadu pikkadel vahemaadel.

Teisest küljest, kui eesmärk oleks kindlaks teha elektriseadme poolt kodus tarbitava energia hulk, oleks võimendid parim valik.

Tõepoolest, enamiku seadmete pinge on fikseeritud ja nende tarbitav vool on võrdeline nende energiatarbimisega. Lisaks võivad amprite mõõtmised aidata tuvastada vooluahelate võimalikke probleeme, nagu lühised või ülekoormused.

Amperid vs voltid: mis vahe on koos näidetega, KKK (korduma kippuvad küsimused)

Mis on võrgu toiteallika pinge ja vool?

Võrgutoide on Ameerika Ühendriikides tavaliselt 120 volti ja 60 hertsi. Teistes riikides võivad pinged olla erinevad, näiteks Euroopas 220–240 volti. Nimivool varieerub sõltuvalt tarnitava seadme tüübist.

Mis vahe on pingel ja EMF-il?

Peamine erinevus pinge ja elektromotoorjõu (EMF) vahel on see, et pinge kirjeldab vooluvoolu laskva vooluahela kahe punkti vahelist potentsiaalset erinevust, samas kui EMF kirjeldab ahela kahe punkti vahelist potentsiaalset erinevust, mis ei lase voolul voolata. Teisisõnu, EMF (mõõdetuna voltides) on potentsiaalide erinevus, mis eksisteerib avatud vooluahela kahe punkti vahel.

Milliseid seadmeid kasutatakse voltide ja amprite mõõtmiseks?

Ampereid ja volte saab mõõta vastavalt ampermeetri või voltmeetriga. Ampermeeter mõõdab vooluringis voolava voolu suurust, voltmeeter aga pinget ahela kahe punkti vahel.

Miks on amprid ja voltid olulised?

Amperid ja voltid on olulised, kuna need määravad seadmesse või elektriahelasse tarnitava võimsuse. Ilma piisava ampriteta ei ole seadmel korralikult töötamiseks piisavalt võimsust; samamoodi, kui pinget pole piisavalt, ei suuda see vajalikku võimsust läbi juhi suruda.

Kas elektrilöögi põhjuseks on vool või pinge?

Elektrilöök on peamiselt põhjustatud elektrivoolu liikumisest läbi keha. See on vool, mis tegelikult kahjustab keha, sealhulgas närvisüsteemi, lihaseid ja elundeid.

Väga kõrged pinged võivad siiski olla ohtlikud ka väikese voolu korral ja põhjustada elektrilöögi. Seetõttu on oluline olla kõrgepingeliste elektriseadmete läheduses ettevaatlik, sest isegi väike keha läbiv vool võib põhjustada vigastusi või lõppeda surmaga.