A saját áramkörök építése szórakoztató lehet, ha megérti az alapelveket.
Az elektronikában az amper és a joule két különböző, de összefüggő mértékegység. Az amperek, voltok, ohmok és joule-ok közötti különbség megértése az első kulcs a saját áramkörök felépítéséhez. Szerencsére egy hétköznapi hasonlat segíthet tisztázni ezeket a fogalmakat.
Mi az az erősítő?
Az erősítő vagy amper az elektromos áram mérésének szabványos módja. Ez az az áramerősség, amely másodpercenként egy coulomb elektromos töltés szállításához szükséges. Az egyik módja ennek a kifejezésnek az, ha elképzeljük, hogy a melasz átfolyik egy kerti tömlőn. Az áramerősség a melasz áramlási sebessége. A coulomb az a melasz mennyisége, amely egy másodperc alatt áthalad a tömlőn.
A nap videója
Mi az a feszültség?
Az erősítő és a joule közötti különbség megértéséhez meg kell értenie a feszültséget. A feszültség az egyik helyen lévő elektronok és a másik helyen lévő elektronok száma közötti különbség. Képzelje el, hogy még nem kapcsolta be a melaszokkal teli tömlőt. Sok melasz várja, hogy kijöjjön a csapból, de a másik végén nincs. A teljes és az üres vége közötti különbség a potenciális energia. Ez feszültség.
Mi az Ellenállás?
Most képzelje el, hogy a kerti tömlőben egy sor megtörés van, ami megnehezíti a melasz áramlását. Ezt az ellenállást ohmban mérik.
Az áram, a feszültség és az ellenállás közötti kapcsolat megértésének egyik hasznos módja az Ohm-törvény. Ezt E=IR formában fejezzük ki, ahol E feszültség, I áram és R ellenállás. Másképpen fogalmazva, a melasz áramlása függ a csapon lévő nyomástól (feszültség) és a tömlőben lévő törések számától (ellenállás).
Mi az a Joule?
A joule az energia vagy a munka mértékegysége. Egy joule az a munka, amely ahhoz szükséges, hogy egy ampert egy ohmos ellenálláson egy másodpercig megmozgassunk. A példában energiára lesz szükség ahhoz, hogy a melaszt a csavarodásokon túl pumpálják, és a végén kijussanak. Ezt az energiát egy akkumulátor (körben) vagy egy álló kerékpárral (az udvaron) közlekedő személy szolgáltathatja. A melasz egy coulomb/másodperc sebességű áramlásának fenntartásához szükséges energiamennyiség egy joule. Egy joule másodpercenkénti termelése egy watt.
Amper vs. Joule
Az amper nem váltható át joule-ra, mert két különböző mértékegységről van szó. Az egyik az áramlat (melasz folyik), a másik a munka (biciklizés). Van azonban köztük kapcsolat. Ennek megtalálásához ismernie kell az áramerősséget, a feszültséget és a wattot (joule per másodperc). A watt az amper és a feszültség szorzata. Ez azt jelenti, hogy a kerékpáros által megkövetelt munka az áramlási mennyiség és a tömlő hosszának szorzata.
