Amperi vs Volți: Care este diferența, cu exemple

Există mulți termeni tehnici în lumea electricității și electronicii care pot fi destul de confuzi pentru un neprofesionist, mai ales atunci când par legați. Dacă ați auzit vreodată zicala „nu puteți avea unul fără celălalt”, este exact cazul cu amperi și volți.

Deși poate știți deja că cele două sunt legate într-un fel de măsurarea și reglarea energiei electrice, poate fi dificil de înțeles. Aceste două concepte foarte importante sunt esențiale pentru înțelegerea fluxului de putere într-un circuit.

În acest articol, ne vom scufunda în lumea electricității și a amperilor versus volți pentru a explora diferențele dintre ele în profunzime. Câteva exemple ar ajuta, de asemenea, să le demitificăm în mare măsură, așa că ne-am asigurat să oferim câteva exemple utile, astfel încât să puteți înțelege mai bine cum funcționează aceste două concepte împreună. Deci, haideți să ne scufundăm!

Amperi vs Volți: Comparație alăturată

	Amperi	Volt
numit după	Andre-Marie Ampere	Alessandro Volta
Definiție	O măsurare a fluxului de curent	O măsurare a diferenței de potențial
Unitate de măsură	Amperi (A)	Volt (V)
Unitatea de bază	Da (Sistemul internațional de unități)	Nu (unitate derivată)
Formule	i = Q/t	V = J/C
Relația cu rezistența	Invers proporțională	Direct proportional
Relația cu puterea	Direct proportional	Direct proportional

Amperi vs Volți: Care este diferența?

Definiție

Amperi, prescurtare pentru amperi, este o măsură a fluxului de curent electric. Ele reprezintă cantitatea de sarcină electrică care trece printr-un circuit sau fir pe unitatea de timp. Gândiți-vă la amperi ca la o măsură a „cantității” de electricitate care curge printr-un circuit în funcție de timp.

Când vorbim despre amperi, practic ne întrebăm „câtă energie electrică trece prin acest conductor?” » De asemenea, vă puteți gândi la amperi ca fiind cantitatea de apă care curge printr-o țeavă – cu cât mai mulți amperi, cu atât mai multă electricitate curge.

Volții sunt puțin diferiți. Volții reprezintă diferența de potențial electric dintre două puncte dintr-un circuit. Ei măsoară „forța” care împinge electricitatea prin circuit. Folosind analogia cu apa de mai sus, volți este echivalentul presiunii apei.

Sunt o măsură a „presiunii” care împinge electricitatea prin circuit. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât este mai mare forța pentru a împinge electricitatea prin circuit. În termeni mai simpli, amperii măsoară cantitatea de electricitate, în timp ce volții măsoară puterea sau intensitatea acelei electricități.

Derivare

Curent (amperi)

Un amper este o unitate de bază a Sistemului Internațional de Unități (SI) cu simbolul „A” folosit pentru a măsura curentul electric, așa cum am văzut. Curentul electric în sine este viteza cu care sarcina electrică trece printr-un conductor. Un amper de curent electric este definit ca fluxul unui coulomb de sarcină electrică pe secundă printr-un conductor.

În termeni matematici, curentul electric (I) poate fi exprimat folosind următoarea ecuație:

i = Q/t

De exemplu, dacă un conductor are o sarcină de 6 coulombi care trece prin el în 3 secunde, curentul care circulă prin conductor ar fi:

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

Unde I este curentul electric în amperi, Q este cantitatea de sarcină electrică în coulombi și t este timpul în secunde. Prin urmare, curentul electric care circulă prin conductor este de 2 amperi.

Tensiune

Volții, pe de altă parte, sunt o unitate de măsură derivată. Aceasta înseamnă că tensiunea nu este o unitate de bază, ci mai degrabă este calculată pe baza altor unități SI de bază.

Mai precis, volții sunt calculați pe baza relației dintre energie și sarcina electrică. Prin definiție, un volt este cantitatea de energie necesară pentru a muta o unitate de sarcină electrică dintr-un punct în altul într-un câmp electric.

Joulii reprezintă cantitatea de energie transferată. Prin urmare, un volt este echivalent cu un joule de energie pentru un coulomb de sarcină electrică.

Aceasta este exprimată matematic prin:

Volți (V) = Jouli / Coulomb

Pentru a rezuma, să spunem, revenind la exemplul nostru anterior cu un conductor, că energia necesară pentru a deplasa această sarcină este de 18 jouli.

Folosind ecuația de mai sus, putem calcula tensiunea conductorului după cum urmează:

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

Prin urmare, tensiunea pe conductor este de 3 volți.

putere

Înmulțind tensiunea și curentul, putem chiar calcula puterea utilizată folosind formula:

Putere = Volți x Amperi

În exemplul nostru, acesta ar fi:

Putere = 3V x 2A = 6 wați

Relația cu rezistența

Amperi, volți și rezistență sunt cantități legate. Rezistența este măsura cât de dificil este pentru electroni să curgă prin circuit.

Folosind analogia noastră anterioară cu apa, vă puteți gândi la relația lor astfel: dacă amperii măsoară debitul de apă printr-o țeavă, volții măsoară presiunea apei în țeavă, în timp ce Rezistența măsoară diametrul și lungimea țevii în sine.

Legea lui Ohm este cheia pentru înțelegerea modului în care aceste trei variabile se relaționează între ele. Afirmă că curentul (I) care curge printr-un circuit este direct proporțional cu tensiunea (V) aplicată circuitului și invers proporțional cu rezistența (R) a circuitului. Aceasta este exprimată matematic prin:

I = V/R

Aceasta înseamnă că dacă creșteți tensiunea într-un circuit, și curentul prin acesta va crește, presupunând că rezistența rămâne aceeași. În mod similar, dacă creșteți rezistența într-un circuit, curentul prin acesta va scădea, presupunând că tensiunea rămâne aceeași.

Folosind exemplul nostru anterior, dacă tensiunea este de 3V și curentul este de 2A, atunci conform legii lui Ohm, rezistența în circuit trebuie să fie:

R = V/I = 3V / 2A = 1.5Ω (Ohmi)

Dacă creștem tensiunea la 9 volți, păstrând același circuit (adică păstrând aceeași rezistență):

I = 9V/1.5Ω = 6A

Direcția fluxului

O altă diferență cheie între amperi și volți se referă la direcțiile lor respective în ceea ce privește fluxul de curent. Fluxul de curent electric este mișcarea sarcinilor electrice (de obicei electroni) printr-un conductor într-o direcție specifică.

Direcția curentului de electroni (care este opusă curentului convențional) este de la borna negativă a unei surse de tensiune la borna pozitivă. Prin urmare, curentul curge de la niveluri de potențial mai ridicate (concentrație mai mare de electroni) la niveluri de potențial mai scăzute.

Tensiunea, pe de altă parte, nu are direcție de curgere. Acesta reprezintă doar diferența de potențial electric dintre două puncte dintr-un circuit – un punct cu potențial mai mare și un punct cu potențial mai mic (de exemplu, bornele pozitive și negative).

Vă rugăm să rețineți că în unele cazuri, cum ar fi semiconductori, fluxul de curent poate fi denumit mișcarea sarcinilor pozitive (găuri) în direcția opusă (de la pozitiv la negativ).

Amperi vs Volți: 5 fapte pe care trebuie să le cunoașteți

1. Unitatea SI a curentului electric, Ampère poartă numele lui André-Marie Ampère. Ampère a fost un fizician și matematician francez care a fost printre pionierii electromagnetismului.
2. Unitatea SI pentru diferența de potențial electric, Volt este numită după Alessandro Volta. A fost un fizician italian care este considerat inventatorul bateriei electrice.
3. Un watt (W) este egal cu un joule pe secundă și poate fi calculat prin înmulțirea volților cu amperi (P = V x I). Wații măsoară atât debitul de curent, cât și tensiunea. Ele ne spun câtă putere consumă un dispozitiv atunci când este conectat la o sursă electrică cu un anumit nivel de tensiune și flux de curent.
4. Transformatoarele sunt dispozitive folosite pentru a crește sau scădea tensiunea dintr-un circuit electric într-un proces numit inducție. Procedând astfel, ele măresc sau scad curentul din bobinele transformatorului în sens invers.
5. O lovitură de fulger conține cantități incredibil de mari de energie, provocând creșteri mari de tensiune și intensitate în orice zonă afectată.

Amperi vs Volți: Care este mai bun? Pe care ar trebui să alegi?

După cum am văzut anterior, volții și amperii merg mână în mână; nu poți avea una fără cealaltă. Ca atare, nu există un răspuns specific cu privire la care dintre ele este „mai bună”. Mai degrabă, depinde de situația actuală.

Deci, să zicem, puterea electrică trebuie transmisă pe distanțe lungi – atunci este mai bine să creșteți tensiunea, mai degrabă decât amperii. Acest lucru se datorează faptului că rezistența liniei de transmisie este proporțională cu lungimea liniei și cu curentul care trece prin ea.

Datorită Legii lui Ohm, pe măsură ce rezistența liniei de transmisie crește odată cu distanța, este necesară o tensiune mai mare pentru a menține aceeași cantitate de curent. Dacă s-ar folosi un amperaj ridicat în loc de tensiune înaltă, rezistența liniei de transport ar provoca pierderi semnificative de energie din cauza căldurii generate de curent. Acest lucru ar duce la pierderi substanțiale de putere pe distanțe lungi.

Pe de altă parte, dacă scopul ar fi să se determine cantitatea de energie consumată de un aparat electric în casă, atunci amperii ar fi alegerea mai bună.

Acest lucru se datorează faptului că tensiunea majorității dispozitivelor este fixă, iar curentul pe care îl consumă este proporțional cu consumul lor de energie. În plus, măsurarea amperelor poate ajuta, de asemenea, la detectarea oricăror probleme potențiale în circuite, cum ar fi scurtcircuitarea sau suprasarcinile.

Amperi vs Volți: Care este diferența, cu exemple Întrebări frecvente (Întrebări frecvente)

Care este tensiunea și curentul rețelei de alimentare?

Alimentarea de la rețea este de obicei de 120 de volți și 60 de herți în Statele Unite. Alte țări pot avea tensiuni nominale diferite, cum ar fi 220-240 de volți în Europa. Curentul nominal variază în funcție de tipul de dispozitiv alimentat.

Care este diferența dintre tensiune și EMF?

Principala diferență dintre tensiune și EMF (forța electromotoare) este că tensiunea descrie diferența de potențial dintre două puncte dintr-un circuit care permite curentului să curgă, în timp ce EMF descrie diferența de potențial dintre două puncte dintr-un circuit care nu permite curgerea curentului. Cu alte cuvinte, EMF (măsurată în volți) este diferența de potențial care există între două puncte dintr-un circuit deschis.

Ce dispozitive sunt folosite pentru a măsura volți și amperi?

Amperii și volții pot fi măsurați folosind un ampermetru sau, respectiv, un voltmetru. Un ampermetru măsoară cantitatea de curent care curge într-un circuit, în timp ce un voltmetru măsoară tensiunea dintre două puncte dintr-un circuit.

De ce sunt importanți amperii și volții?

Amperii și volții sunt importanți deoarece determină cât de multă putere poate fi furnizată unui dispozitiv sau circuit electric. Fără suficienți amperi, nu va fi suficientă putere disponibilă pentru ca un dispozitiv să funcționeze corect; în mod similar, dacă nu există suficientă tensiune, acesta nu va putea împinge cantitatea necesară de energie printr-un conductor.

Este curentul sau tensiunea care este responsabilă pentru un șoc electric?

Șocul electric este cauzat în principal de fluxul de curent electric prin corp. Acesta este curentul care dăunează efectiv organismului, inclusiv sistemului nervos, mușchilor și organelor.

Cu toate acestea, tensiunile foarte ridicate pot fi periculoase chiar și cu un curent scăzut și pot provoca în continuare șoc electric. Prin urmare, este important să fiți atenți în jurul echipamentelor electrice de înaltă tensiune, deoarece chiar și o cantitate mică de curent care trece prin corp poate provoca daune sau poate fi fatală.