Amps vs Volts: What's the Difference, med exempel

Det finns många tekniska termer inom el- och elektronikvärlden som kan vara ganska förvirrande för en lekman, särskilt när de verkar relaterade. Om du någonsin har hört talesättet "du kan inte ha det ena utan det andra", så är det precis fallet med ampere och volt.

Även om du kanske redan vet att de två på något sätt är relaterade till mätning och reglering av elektrisk energi, kan det vara svårt att förstå dem. Dessa två mycket viktiga begrepp är integrerade för att förstå effektflödet i en krets.

I den här artikeln kommer vi att dyka in i världen av el och ampere kontra volt för att utforska skillnaderna mellan dem på djupet. Vissa exempel skulle också vara långt för att avmystifiera dem, så vi såg till att tillhandahålla några användbara så att du bättre kan förstå hur dessa två koncept fungerar tillsammans. Så, låt oss dyka in!

Amps vs Volt: Jämförelse sida vid sida

	ampere	Volt
döpt efter	Andre-Marie Ampere	Alessandro Volta
Definition	Ett mått på strömflödet	Ett mått på potentialskillnaden
Enhet de mesure	ampere (A)	Volt (V)
Basenhet	Ja (International System of Units)	Nej (härledd enhet)
Formler	i = Q/t	V = J/C
Förhållande till motstånd	Omvänt proportionell	Direkt proportionerlig
förhållande till makt	Direkt proportionerlig	Direkt proportionerlig

Ampere vs Volt: Vad är skillnaden?

Definition

Amps, förkortning för ampere, är ett mått på flödet av elektrisk ström. De representerar mängden elektrisk laddning som passerar genom en krets eller tråd per tidsenhet. Tänk på ampere som måttet på "mängden" elektricitet som strömmar genom en krets över tiden.

När vi pratar om förstärkare frågar vi i princip "hur mycket elektricitet går genom den här ledaren?" Du kan också tänka på ampere som mängden vatten som strömmar genom ett rör – ju fler ampere, desto mer elektricitet flödar.

Volt är lite annorlunda. Volt representerar den elektriska potentialskillnaden mellan två punkter i en krets. De mäter "kraften" som driver elektricitet genom kretsen. Med vattenanalogin ovan motsvarar volt vattentrycket.

De är ett mått på "trycket" som driver elektricitet genom kretsen. Ju högre spänning, desto mer kraft finns det för att trycka elektriciteten genom kretsen. I enklare termer mäter ampere mängden elektricitet medan volt mäter styrkan eller intensiteten hos den elektriciteten.

Härledning

Ström (Ampere)

En ampere är en basenhet i International System of Units (SI) med symbolen "A" som används för att mäta elektrisk ström, som vi har sett. Elektrisk ström i sig är den hastighet med vilken elektrisk laddning passerar genom en ledare. En ampere elektrisk ström definieras som flödet av en coulomb elektrisk laddning per sekund genom en ledare.

I matematiska termer kan elektrisk ström (I) uttryckas med följande ekvation:

i = Q/t

Till exempel, om en ledare har en laddning på 6 coulomb som flyter genom den på 3 sekunder, skulle strömmen som flyter genom ledaren vara:

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

Där I är den elektriska strömmen i ampere, Q är mängden elektrisk laddning i coulombs, och t är tiden i sekunder. Därför är den elektriska strömmen genom ledaren 2 ampere.

Spänning

Volt, å andra sidan, är en härledd måttenhet. Detta betyder att spänningen inte är en basenhet, utan snarare beräknas utifrån andra bas-SI-enheter.

Specifikt beräknas volt baserat på förhållandet mellan energi och elektrisk laddning. Per definition är en volt den mängd energi som krävs för att flytta en enhet av elektrisk laddning från en punkt till en annan i ett elektriskt fält.

Joule representerar mängden energi som överförs. En volt motsvarar därför en joule energi för en coulomb elektrisk laddning.

Detta uttrycks matematiskt med:

Volt (V) = Joule / Coulomb

För att sammanfatta, låt oss säga, om vi går tillbaka till vårt tidigare exempel med en ledare, att energin som krävs för att flytta denna last är 18 joule.

Med hjälp av ekvationen ovan kan vi beräkna ledarspänningen enligt följande:

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

Därför är spänningen över ledaren 3 volt.

effekt

Genom att multiplicera spänning och ström kan vi till och med beräkna effekten som används med formeln:

Effekt = volt x ampere

I vårt exempel skulle detta vara:

Effekt = 3V x 2A = 6 watt

Förhållande till motstånd

Ampere, volt och resistans är relaterade storheter. Resistans är måttet på hur svårt det är för elektroner att strömma genom kretsen.

Med hjälp av vår tidigare vattenanalogi kan du tänka på deras förhållande så här: om ampere mäter flödet av vatten genom ett rör, mäter volt vattentrycket i röret, medan motståndet mäter diametern och längden på själva röret.

Ohms lag är nyckeln till att förstå hur dessa tre variabler relaterar till varandra. Den anger att strömmen (I) som flyter genom en krets är direkt proportionell mot spänningen (V) som appliceras på kretsen och omvänt proportionell mot kretsens motstånd (R). Detta uttrycks matematiskt med:

I = G/R

Det betyder att om du ökar spänningen i en krets kommer strömmen genom den också att öka, förutsatt att motståndet förblir detsamma. På liknande sätt, om du ökar motståndet i en krets, kommer strömmen genom den att minska, förutsatt att spänningen förblir densamma.

Med vårt tidigare exempel, om spänningen är 3V och strömmen är 2A, måste resistansen i kretsen enligt Ohms lag vara:

R = V/I = 3V / 2A = 1.5Ω (Ohm)

Om vi ​​ökar spänningen till 9 volt samtidigt som vi behåller samma krets (dvs behåller samma motstånd):

I=9V/1.5Ω=6A

Flödesriktning

En annan viktig skillnad mellan ampere och volt relaterar till deras respektive riktningar med avseende på strömflöde. Elektriskt strömflöde är rörelsen av elektriska laddningar (vanligtvis elektroner) genom en ledare i en specifik riktning.

Elektronströmmens riktning (som är motsatt till konventionell ström) är från den negativa polen på en spänningskälla till den positiva polen. Därför flyter ström från högre potentialnivåer (högre elektronkoncentration) till lägre potentialnivåer.

Spänning, å andra sidan, har ingen flödesriktning. Den representerar endast den elektriska potentialskillnaden mellan två punkter i en krets – en punkt med högre potential och en punkt med lägre potential (t.ex. de positiva och negativa terminalerna).

Observera att i vissa fall, såsom halvledare, kan strömflödet hänvisas till som rörelsen av positiva laddningar (hål) i motsatt riktning (från positiv till negativ).

Ampere vs Volt: 5 måste-fakta

1. SI-enhet för elektrisk ström, Ampère är uppkallad efter André-Marie Ampère. Ampère var en fransk fysiker och matematiker som var en av pionjärerna inom elektromagnetismen.
2. SI-enheten för elektrisk potentialskillnad, Volt, är uppkallad efter Alessandro Volta. Han var en italiensk fysiker som anses vara uppfinnaren av det elektriska batteriet.
3. En watt (W) motsvarar en joule per sekund och kan beräknas genom att multiplicera volt med ampere (P = V x I). Watt mäter både strömflöde och spänning. De berättar för oss vilken effekt som förbrukas av en enhet när den är ansluten till en elektrisk källa med en viss spänningsnivå och ett visst strömflöde.
4. Transformatorer är enheter som används för att öka eller minska spänningen i en elektrisk krets i en process som kallas induktion. Genom att göra det ökar eller minskar de strömmen i transformatorns spolar i motsatt riktning.
5. Ett blixtnedslag innehåller otroligt höga mängder energi, vilket orsakar stora toppar i spänning och intensitet i alla drabbade områden.

Amps vs Volt: Vilket är bättre? Vilken ska du välja?

Som vi såg tidigare går volt och ampere hand i hand; du kan inte ha det ena utan det andra. Som sådan finns det inget specifikt svar på vilket som är "bättre". Det beror snarare på den aktuella situationen.

Så, säg, elektrisk kraft måste överföras över långa avstånd – då är det bättre att öka spänningen snarare än ampererna. Detta beror på att överföringsledningens motstånd är proportionell mot längden på ledningen och strömmen som flyter genom den.

På grund av Ohms lag, när transmissionsledningsmotståndet ökar med avståndet, krävs en högre spänning för att upprätthålla samma mängd ström. Om hög strömstyrka användes istället för hög spänning, skulle motståndet i transmissionsledningen orsaka betydande energiförluster på grund av värmen som genereras av strömmen. Detta skulle resultera i avsevärd effektförlust över långa avstånd.

Å andra sidan, om målet var att bestämma mängden energi som förbrukas av en elektrisk enhet i hemmet, så skulle förstärkare vara det bästa valet.

Faktum är att spänningen för de flesta enheter är fast och strömmen de förbrukar är proportionell mot deras energiförbrukning. Dessutom kan mätförstärkare också hjälpa till att upptäcka eventuella problem i kretsar, såsom kortslutningar eller överbelastningar.

Amps vs Volts: What's the Difference, with examples FAQ (Frequently Asked Questions)

Vad är spänningen och strömmen på elnätet?

Nätströmmen är vanligtvis 120 volt och 60 Hertz i USA. Andra länder kan ha olika spänningsklasser, till exempel 220-240 volt i Europa. Den nominella strömmen varierar beroende på vilken typ av enhet som levereras.

Vad är skillnaden mellan spänning och EMF?

Huvudskillnaden mellan spänning och EMF (elektromotorisk kraft) är att spänningen beskriver potentialskillnaden mellan två punkter i en krets som tillåter ström att flyta medan EMF beskriver potentialskillnaden mellan två punkter i en krets som inte tillåter ström att flöda. Med andra ord, EMF (mätt i volt), är potentialskillnaden som finns mellan två punkter i en öppen krets.

Vilka enheter används för att mäta volt och ampere?

Ampere och volt kan mätas med en amperemeter respektive en voltmeter. En amperemeter mäter mängden ström som flyter i en krets, medan en voltmeter mäter spänningen mellan två punkter i en krets.

Varför är ampere och volt viktiga?

Ampere och volt är viktiga eftersom de bestämmer mängden ström som kan tillföras en apparat eller elektrisk krets. Utan tillräckligt med ampere kommer inte tillräckligt med ström att finnas tillgänglig för en enhet att fungera korrekt; på liknande sätt, om det inte finns tillräckligt med spänning, kommer den inte att kunna trycka den erforderliga mängden ström genom en ledare.

Är det strömmen eller är det spänningen som är ansvarig för en elektrisk stöt?

Elektrisk stöt orsakas huvudsakligen av att elektrisk ström strömmar genom kroppen. Det är strömmen som faktiskt skadar kroppen, inklusive nervsystemet, muskler och organ.

Men mycket höga spänningar kan fortfarande vara farliga även med låg ström och kan fortfarande orsaka elektriska stötar. Det är därför viktigt att vara försiktig kring högspänningsutrustning, eftersom även en liten mängd ström som passerar genom kroppen kan orsaka skada eller vara dödlig.