Amps so với Volts: Sự khác biệt là gì, với các ví dụ

Có nhiều thuật ngữ kỹ thuật trong thế giới điện và điện tử có thể khá khó hiểu đối với người bình thường, đặc biệt là khi chúng có vẻ liên quan với nhau. Nếu bạn đã từng nghe câu nói "bạn không thể có cái này mà không có cái kia", thì đó chính xác là trường hợp của ampe và vôn.

Mặc dù bạn có thể đã biết rằng cả hai có liên quan theo một cách nào đó đến việc đo lường và điều chỉnh năng lượng điện, nhưng có thể khó hiểu chúng. Hai khái niệm rất quan trọng này là không thể thiếu để hiểu dòng điện trong mạch.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào thế giới của điện và ampe so với vôn để khám phá sâu hơn sự khác biệt giữa chúng. Một số ví dụ cũng sẽ giúp làm sáng tỏ chúng một cách lâu dài, vì vậy chúng tôi đảm bảo cung cấp một số ví dụ hữu ích để bạn có thể hiểu rõ hơn về cách hai khái niệm này hoạt động cùng nhau. Vì vậy, chúng ta hãy đi sâu vào!

Amps vs Volts: So sánh cạnh nhau

	Amps	Volt
đặt theo tên	Andre-Marie Ampere	Alessandro volta
Định nghĩa	Phép đo dòng điện	Một phép đo sự khác biệt tiềm năng
Đơn vị đo lường	Bộ khuếch đại (A)	Vôn (V)
Đơn vị cơ bản	Có (Hệ đơn vị quốc tế)	Không (đơn vị dẫn xuất)
Công thức	tôi = q/t	V = J/C
Mối quan hệ với sức đề kháng	Tỷ lệ nghịch	Tỉ lệ thuận
mối quan hệ với quyền lực	Tỉ lệ thuận	Tỉ lệ thuận

Amps so với Volts: Sự khác biệt là gì?

Định nghĩa

Ampe, viết tắt của ampe, là thước đo cường độ dòng điện. Chúng đại diện cho lượng điện tích đi qua một mạch hoặc dây trong một đơn vị thời gian. Hãy nghĩ về ampe như thước đo "lượng" điện chạy qua một mạch theo thời gian.

Khi chúng ta nói về ampe, về cơ bản chúng ta đang hỏi "có bao nhiêu điện năng đi qua dây dẫn này?" Bạn cũng có thể coi ampe là lượng nước chảy qua một đường ống – càng nhiều ampe, càng có nhiều dòng điện chạy qua.

Volts là một chút khác nhau. Vôn thể hiện sự chênh lệch điện thế giữa hai điểm trong mạch. Họ đo "lực" đẩy điện qua mạch. Sử dụng nước tương tự ở trên, vôn tương đương với áp lực nước.

Chúng là thước đo "áp suất" đẩy điện qua mạch. Điện áp càng cao thì càng có nhiều lực đẩy dòng điện chạy qua mạch. Nói một cách đơn giản hơn, ampe đo lượng điện trong khi vôn đo cường độ hoặc cường độ của dòng điện đó.

Nguồn gốc

Dòng điện (Amps)

Ampe là một đơn vị cơ bản của Hệ đơn vị quốc tế (SI) với ký hiệu "A" được sử dụng để đo dòng điện, như chúng ta đã thấy. Bản thân dòng điện là tốc độ mà điện tích đi qua một dây dẫn. Một ampe của dòng điện được định nghĩa là dòng điện của một culông điện tích mỗi giây chạy qua một dây dẫn.

Về mặt toán học, dòng điện (I) có thể được biểu diễn bằng phương trình sau:

tôi = q/t

Ví dụ, nếu một dây dẫn có điện tích 6 culông chạy qua nó trong 3 giây thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó sẽ là:

Tôi = Q/t = 6C / 3s = 2A

Trong đó I là cường độ dòng điện tính bằng ampe, Q là lượng điện tích tính bằng coulomb và t là thời gian tính bằng giây. Do đó, cường độ dòng điện qua dây dẫn là 2 ampe.

Căng thẳng

Mặt khác, Volts là một đơn vị đo lường có nguồn gốc. Điều này có nghĩa là điện áp không phải là đơn vị cơ sở, mà được tính toán dựa trên các đơn vị SI cơ bản khác.

Cụ thể, vôn được tính dựa trên mối quan hệ giữa năng lượng và điện tích. Theo định nghĩa, vôn là lượng năng lượng cần thiết để di chuyển một đơn vị điện tích từ điểm này sang điểm khác trong điện trường.

Joules đại diện cho lượng năng lượng được truyền. Do đó, một vôn tương đương với một joule năng lượng cho một culông điện tích.

Điều này được thể hiện bằng toán học bởi:

Vôn (V) = Joules / Coulomb

Để tóm tắt, giả sử quay trở lại ví dụ trước của chúng ta với một dây dẫn, rằng năng lượng cần thiết để di chuyển tải này là 18 joules.

Sử dụng phương trình trên, chúng ta có thể tính điện áp dây dẫn như sau:

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

Do đó, điện áp trên dây dẫn là 3 volt.

Pouvoir

Bằng cách nhân điện áp và dòng điện, chúng ta thậm chí có thể tính toán công suất sử dụng bằng công thức:

Công suất = Vôn x Ampe

Trong ví dụ của chúng tôi, đây sẽ là:

Công suất = 3V x 2A = 6 watt

Mối quan hệ với sức đề kháng

Ampe, vôn và điện trở là những đại lượng liên quan. Điện trở là thước đo mức độ khó khăn của các electron khi chạy qua mạch.

Sử dụng phép loại suy về nước trước đây của chúng ta, bạn có thể nghĩ về mối quan hệ của chúng theo cách này: nếu ampe kế đo lưu lượng nước chảy qua một đường ống, thì vôn đo áp suất nước trong đường ống, trong khi điện trở đo đường kính và chiều dài của chính đường ống đó.

Định luật Ohm là chìa khóa để hiểu ba biến số này liên quan với nhau như thế nào. Nó nói rằng cường độ dòng điện (I) chạy qua đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế (V) đặt vào đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở (R) của đoạn mạch. Điều này được thể hiện bằng toán học bởi:

Tôi = G/R

Điều này có nghĩa là nếu bạn tăng điện áp trong mạch, dòng điện chạy qua mạch cũng sẽ tăng, giả sử điện trở không đổi. Tương tự, nếu bạn tăng điện trở trong mạch, dòng điện qua mạch sẽ giảm, giả sử điện áp không đổi.

Sử dụng ví dụ trước của chúng tôi, nếu điện áp là 3V và dòng điện là 2A, thì theo định luật Ohm, điện trở trong mạch phải là:

R = V/I = 3V / 2A = 1.5Ω (Ôm)

Nếu chúng ta tăng điện áp lên 9 volt trong khi vẫn giữ nguyên mạch (tức là giữ nguyên điện trở):

Tôi=9V/1.5Ω=6A

Hướng dòng chảy

Một điểm khác biệt quan trọng khác giữa ampe và vôn liên quan đến hướng tương ứng của chúng đối với dòng điện. Dòng điện là sự chuyển động của các điện tích (thường là các electron) qua một dây dẫn theo một hướng cụ thể.

Hướng của dòng điện tử (ngược với dòng điện thông thường) là từ cực âm của nguồn điện áp đến cực dương. Do đó, dòng điện chạy từ mức tiềm năng cao hơn (nồng độ điện tử cao hơn) đến mức tiềm năng thấp hơn.

Căng thẳng, mặt khác, không có hướng của dòng chảy. Nó chỉ biểu thị sự chênh lệch điện thế giữa hai điểm trong một mạch điện – một điểm có điện thế cao hơn và một điểm có điện thế thấp hơn (ví dụ: cực dương và cực âm).

Xin lưu ý rằng trong một số trường hợp, chẳng hạn như chất bán dẫn, dòng điện có thể được gọi là chuyển động của các điện tích dương (lỗ trống) theo hướng ngược lại (từ dương sang âm).

Amps so với Volts: 5 sự thật cần biết

1. Đơn vị SI của dòng điện, Ampère được đặt theo tên của André-Marie Ampère. Ampère là một nhà vật lý và toán học người Pháp, một trong những người tiên phong của điện từ học.
2. Đơn vị SI cho hiệu điện thế, Volt được đặt theo tên của Alessandro Volta. Ông là một nhà vật lý người Ý, người được coi là người phát minh ra pin điện.
3. Một Watt (W) bằng một joule trên giây và có thể được tính bằng cách nhân vôn với ampe (P = V x I). Watts đo cả dòng điện và điện áp. Chúng cho chúng ta biết công suất tiêu thụ của một thiết bị khi được kết nối với nguồn điện có mức điện áp nhất định và dòng điện nhất định.
4. Máy biến áp là thiết bị được sử dụng để tăng hoặc giảm điện áp trong mạch điện trong một quá trình gọi là cảm ứng. Bằng cách đó, họ tăng hoặc giảm dòng điện trong cuộn dây máy biến áp theo hướng ngược lại.
5. Sét đánh chứa lượng năng lượng cực cao, gây ra những đột biến lớn về điện áp và cường độ ở bất kỳ khu vực nào bị ảnh hưởng.

Amps so với Volts: Cái nào tốt hơn? Bạn nên chọn cái nào?

Như chúng ta đã thấy trước đó, vôn và ampe đi đôi với nhau; bạn không thể có cái này mà không có cái kia. Như vậy, không có câu trả lời cụ thể nào là "tốt hơn". Thay vào đó, nó phụ thuộc vào tình hình hiện tại.

Vì vậy, giả sử, năng lượng điện cần được truyền đi trên một khoảng cách dài – khi đó tốt hơn là tăng điện áp thay vì tăng ampe. Điều này là do điện trở của đường dây tải điện tỷ lệ thuận với chiều dài của đường dây và cường độ dòng điện chạy qua nó.

Theo Định luật Ohm, khi điện trở của đường truyền tăng theo khoảng cách, cần có điện áp cao hơn để duy trì cùng một dòng điện. Nếu sử dụng cường độ dòng điện cao thay vì điện áp cao, điện trở của đường dây truyền tải sẽ gây ra tổn thất năng lượng đáng kể do nhiệt do dòng điện tạo ra. Điều này sẽ dẫn đến tổn thất điện năng đáng kể trên một khoảng cách dài.

Mặt khác, nếu mục tiêu là xác định lượng năng lượng tiêu thụ của một thiết bị điện trong nhà, thì bộ khuếch đại sẽ là lựa chọn tốt nhất.

Thật vậy, điện áp của hầu hết các thiết bị là cố định và dòng điện mà chúng tiêu thụ tỷ lệ thuận với mức tiêu thụ năng lượng của chúng. Ngoài ra, đo ampe cũng có thể giúp phát hiện bất kỳ sự cố tiềm ẩn nào trong mạch, chẳng hạn như đoản mạch hoặc quá tải.

Amps so với Volts: Sự khác biệt là gì, với các câu hỏi thường gặp về ví dụ (Câu hỏi thường gặp)

Điện áp và dòng điện của nguồn điện lưới là gì?

Nguồn điện chính thường là 120 vôn và 60 Hertz ở Hoa Kỳ. Các quốc gia khác có thể có xếp hạng điện áp khác nhau, chẳng hạn như 220-240 vôn ở Châu Âu. Dòng điện danh định thay đổi tùy theo loại thiết bị được cung cấp.

Sự khác biệt giữa điện áp và EMF là gì?

Sự khác biệt chính giữa điện áp và EMF (lực điện động) là điện áp mô tả hiệu điện thế giữa hai điểm trong mạch cho phép dòng điện chạy qua trong khi EMF mô tả hiệu điện thế giữa hai điểm trong mạch không cho phép dòng điện chạy qua. Nói cách khác, EMF (được đo bằng vôn), là hiệu điện thế tồn tại giữa hai điểm trong một mạch hở.

Những thiết bị nào được sử dụng để đo vôn và ampe?

Ampe và volt có thể được đo bằng ampe kế hoặc vôn kế tương ứng. Ampe kế đo cường độ dòng điện chạy trong mạch, còn vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm trong mạch.

Tại sao ampe và vôn lại quan trọng?

Ampe và vôn rất quan trọng vì chúng xác định lượng điện năng có thể cung cấp cho thiết bị hoặc mạch điện. Nếu không có đủ ampe, sẽ không có đủ năng lượng để thiết bị hoạt động bình thường; tương tự, nếu không đủ điện áp, nó sẽ không thể đẩy lượng điện năng cần thiết qua một dây dẫn.

Dòng điện hay điện áp là nguyên nhân gây ra điện giật?

Điện giật chủ yếu do dòng điện chạy qua cơ thể gây ra. Đó là dòng điện thực sự gây hại cho cơ thể, bao gồm hệ thần kinh, cơ bắp và các cơ quan.

Tuy nhiên, điện áp rất cao vẫn có thể gây nguy hiểm ngay cả với dòng điện thấp và vẫn có thể gây điện giật. Do đó, điều quan trọng là phải cẩn thận xung quanh thiết bị điện cao thế, vì ngay cả một lượng nhỏ dòng điện đi qua cơ thể cũng có thể gây ra thiệt hại hoặc gây tử vong.