Wat zijn de verschillen tussen een versterker en een joule?

In de elektronica zijn versterkers en joules twee verschillende, maar verwante meeteenheden. Het verschil tussen versterkers, volt, ohm en joules begrijpen, is de eerste sleutel tot het bouwen van uw eigen circuits. Gelukkig kan een alledaagse analogie helpen om deze concepten te verduidelijken.

Een amp, of ampère, is de standaard manier om elektrische stroom te meten. Het wordt gedefinieerd als de hoeveelheid stroom die nodig is om één coulomb elektrische lading per seconde te transporteren. Een manier om aan deze termen te denken, is je voor te stellen dat melasse door een tuinslang loopt. De stroomsterkte is de snelheid waarmee de melasse stroomt. Een coulomb is de hoeveelheid melasse die in één seconde door de slang gaat.

Om het verschil tussen een versterker en een joule te begrijpen, moet u spanning begrijpen. Spanning is het verschil tussen het aantal elektronen op de ene plaats en het aantal op een andere. Stel je voor dat je de slang vol melasse nog niet hebt aangezet. Er wacht veel melasse om uit de kraan te komen, maar aan de andere kant niet. Het verschil tussen het volle en het lege uiteinde is de potentiële energie. Dit is spanning.

Stel je nu voor dat er een reeks knikken in de tuinslang zit waardoor het moeilijker wordt voor de melasse om te stromen. Deze weerstand wordt gemeten in ohm.

Een handige manier om de relatie tussen stroom, spanning en weerstand te begrijpen, is de wet van Ohm. Het wordt uitgedrukt als E = IR waarbij E gelijk is aan spanning, I is stroom en R is gelijk aan weerstand. Anders gezegd, de stroom van melasse is afhankelijk van de druk bij de spie (spanning) en van het aantal knikken in de slang (weerstand).

Een joule is een eenheid van energie of arbeid. Eén joule is de arbeid die nodig is om één ampère gedurende één seconde door één ohm weerstand te bewegen. In het voorbeeld is er energie nodig om de melasse langs de knikken naar buiten te pompen. Deze energie kan worden geleverd door een batterij (in een circuit) of door een persoon die op een hometrainer rijdt (in de tuin). De hoeveelheid energie die nodig is om de melasse te laten stromen met een snelheid van één coulomb per seconde is een joule. De productie van één joule per seconde is één watt.

Ampère kan niet worden omgezet in joule, omdat het twee verschillende eenheden zijn. De ene is stroom (melasse stroomt) en de andere is werk (fietsen). Er is echter een relatie tussen hen. Om het te vinden, moet u de stroomsterkte, de spanning en het wattage (aantal joule per seconde) weten. Het wattage is de stroomsterkte maal de spanning. Dit betekent dat de arbeid die de fietser nodig heeft de hoeveelheid stroom maal de lengte van de slang is.