安培,瓦特,伏和欧姆?

电压的测量电势或“压力”的电流经一个系统。电压也被描述为单个电子的速度在移动过程称为伏的电路和单位来衡量。

在美国,从电网功率交付房屋在两个不同的电压或“压力”:120伏特和240伏特。这是因为不同的家用电器在不同的电压。大,耗能电器如空调、电动范围和烘干机操作在240伏特,而大多数其他设备像灯泡一样,电视、电脑和手机充电器只需要120伏。

意大利物理学家命名的伏打伏,他在1800年建立的第一个电池。

安培数是另一种方法来测量通过电路运行的电力。安培数的“速度”电流流经电路或电子穿过线的数量。安培数是在单位称为安培(或上市安培)。法国单位命名物理学家安德烈·马里耶·安培曾经,电磁学之父之一。

你可能会遇到安培如果你看看在你家庭的服务小组(也称为断路器盒)。你会看到列出不同的断路器15安培,20和30安培的电流。安培数越大,越可以流过电路供电。大型电器,如空调,洗衣机和烘干机将连接到30-amp电路,虽然大多数媒体在家里将采用20-amp或15-amp电路。

如果你尝试运行了太多电器在同一电路,断路器将“旅行”和切断电源以保护线路过热。

所有这些不同单位的电力,瓦数可能是最熟悉的。多年来,你一直购买40瓦的灯泡和60瓦灯泡的大致了解一个60瓦的灯泡比一个40瓦的灯泡会亮。但是为什么呢?

瓦数事实证明,电动设备的电量消耗。考虑功率的另一种方法是“电力工作”——的权力实际上需要做点什么,无论是运行一个真空900瓦(400),按门铃(2到4瓦)或照明灯泡(40 - 75瓦)。

计算功率,只需用安培数乘以电压(压力/速度)(体积),表示为V x = W。通过电路每个电子运动越快,电路可以容纳体积越大,功率越高。功率测量单位被称为瓦和詹姆斯·瓦特命名,苏格兰工程师普及了蒸汽机。

啊,你以为我们是做。到目前为止,我们已经讨论过不同的方法来测量电流通过电路,和需要多少瓦数不同的电气设备连接到电路。18新利最新登入

但是电路是由电线和电线不完美的导体。多数家庭电线是由铜或铝,和这两种材料有一定的自然阻力或摩擦,减缓电力流动。当电流通过电气设备和电器,他们也用自己的抵抗。

在欧姆电阻测量,这是德国物理学家和数学家命名Georg西蒙欧姆。

如果你还是有点困惑伏之间的关系,安培,瓦特和欧姆,保持阅读有用的类比。

一个整洁的类比来帮助理解这些术语是一个系统管道管道。电压等于水压力、电流(安培数)相当于流量、阻力是像管的大小。

有电工基础方程状态三个方面是如何联系的。18新利最新登入它说的电流等于电压除以电阻或我= V / R。这被称为欧姆定律(我们的朋友的名字命名Georg Simon欧姆)。

让我们来看看这个关系18新利最新登入适用于管道系统。假设你有一箱压水软管连接,您使用的是给花园浇水了。

如果你增加压力罐吗?你可能会猜到,这使得更多的水软管。也是如此的电气系统:增加电压将使更多的电流。

假设你增加软管的直径和所有的配件。你可能猜到了,这也使得更多的水软管。这就像电气系统的阻力减少,这就增加了电流。

电力是衡量美国瓦茨。在一个电力系统功率(P)等于电压乘以电流。

水比喻仍然适用。取一个软管,使其指向一个水车像那些被用来磨石头河筑坝。你可以增加水轮发电的两种方式。如果你增加的压力水的软管,它击中水车与更多的力量和轮子转得更快,产生更多的权力。如果你增加流量,水车转动更快,因为额外的水的重量达到它。

在电子系统中,增加电流或电压将导致更高的权力。假设你有一个系统和一个6伏的灯泡连接到一个6伏电池。的输出功率100瓦灯泡。使用方程I = P / V,我们可以计算出电流安培将需要100瓦18新利最新登入的灯泡6伏。

你知道P = 100 W, V = 6 V。所以,你可以重新排列方程来解决我和替代的数字。

我= 100 W / 6 V = 16.67安培

会发生什么如果你使用一个12伏电池和一个12伏灯泡100瓦的功率吗?

我= 100 W / 12 V = 8.33安培

这一系统产生同样的权力,但随着电流的一半。有一个优势,来自少用电流相同数量的权力。电线的电阻消耗功率,功率消耗增加随着电流通过电线的增加。你可以看到这种情况通过重18新利最新登入新安排的两个方程。你需要的是一个方程对权力的电阻和电流。让我们重新排列第一个方程:

我= V / R可以重申V =我* R

现在你可以把V的方程代入另一个方程:

P = V *我代替V P =我* R *,或P =我²* R

这个方程告诉你什么是权力被电线增加如果电线的电阻增加(例如,如果电线变小或由不导电材料)。但它急剧增加,如果电流通过电线增加。所以,使用更高的电压降低电流可以使电力系统更加高效。的效率电动马达也提高了在更高的电压。

这提高效率就是把汽车行业需要考虑从12伏电气系统切换到42-volt系统在1990年代。随着越来越多的汽车电动附带设施——视频显示器,座位加热器,“智能”气候控制——他们需要的大捆大捆的布线提供足够的电流。切换到一个更高的电压和thinner-gauge布线系统将提供更多的权力。

的开关从未发生过,因为汽车制造商能够提高效率与数字技术和更高效的电动泵在12伏。但新的混合动力和全电动汽车和卡车(EV)电气系统,平均450至650伏特运行强大的电动马达。

出版:2000年10月31日