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Es gibt viele Fachbegriffe in der Elektro-und Elektronikwelt, die für einen Laien ziemlich verwirrend sein können, besonders wenn sie verwandt erscheinen. Wenn Sie jemals das Sprichwort gehört haben: „Das eine geht nicht ohne das andere“, ist das bei Ampere und Volt genau der Fall.
Obwohl Sie vielleicht bereits wissen, dass beide irgendwie mit der Messung und Regulierung elektrischer Energie zusammenhängen, kann es schwierig sein, sich mit ihnen auseinanderzusetzen. Diese beiden sehr wichtigen Konzepte sind wesentlich für das Verständnis des Stromflusses in einer Schaltung.
In In diesem Artikel werden wir in die Welt der Elektrizität eintauchen und Verstärker gegen Volt stellen, um die Unterschiede zwischen ihnen eingehend zu untersuchen. Einige Beispiele würden auch viel dazu beitragen, sie zu entmystifizieren, also haben wir dafür gesorgt, ein paar hilfreiche bereitzustellen, damit Sie besser verstehen können, wie diese beiden Konzepte zusammenarbeiten. Also, fangen wir gleich an!
Ampere gegen Volt: Direkter Vergleich
Ampere gegen Volt: Was ist der Unterschied?
Definition
Ampere, kurz für Ampere, ist ein Maß für den elektrischen Stromfluss. Sie stellen die Menge an elektrischer Ladung dar, die pro Zeiteinheit durch einen Stromkreis oder Draht fließt. Stellen Sie sich Ampere als das Maß für die „Menge“ an Elektrizität vor, die in Bezug auf die Zeit durch einen Stromkreis fließt.
Wenn wir über Verstärker sprechen, fragen wir im Wesentlichen: „Wie viel Strom fließt durch diesen Leiter?“ Sie können sich Ampere auch als die Wassermenge vorstellen, die durch ein Rohr fließt – je mehr Ampere, desto mehr Strom fließt.
Das Ampere ist nach André-Marie Ampère benannt, der die Grundlagen der Elektrodynamik legte.
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Volt ist etwas anders. Volt repräsentiert die elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis. Sie messen die „Kraft“, die den Strom durch den Stromkreis drückt. Unter Verwendung der obigen Wasseranalogie sind Volt das Äquivalent des Wasserdrucks.
Sie sind ein Maß dafür, wie viel „Druck“ den Strom durch den Stromkreis drückt. Je höher die Spannung, desto mehr Kraft drückt den Strom durch den Stromkreis. Einfacher ausgedrückt messen Ampere die Strommenge, während Volt die Stärke oder Intensität dieser Elektrizität messen.
Ableitung
Strom (Ampere)
Ein Ampere ist eine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems (SI) mit dem Symbol „A“, das, wie wir gesehen haben, zur Messung des elektrischen Stroms verwendet wird. Elektrischer Strom selbst ist die Rate, mit der elektrische Ladung durch einen Leiter fließt. Ein Ampere elektrischer Strom ist definiert als der Fluss von einem Coulomb elektrischer Ladung pro Sekunde durch einen Leiter.
Mathematisch ausgedrückt kann der elektrische Strom (I) mit der folgenden Gleichung ausgedrückt werden:
I=Q/t
Wenn beispielsweise durch einen Leiter in 3 Sekunden eine Ladung von 6 Coulomb fließt, wäre der Strom durch den Leiter:
I=Q/t=6C/3s=2A
Wobei I der elektrische Strom in Ampere ist, Q die elektrische Ladungsmenge in Coulomb und t die Zeit in Sekunden. Daher beträgt der elektrische Strom durch den Leiter 2 Ampere.
Spannung
Volt hingegen ist eine abgeleitete Maßeinheit. Das bedeutet, dass die Spannung keine Basiseinheit ist, sondern auf der Grundlage anderer SI-Basiseinheiten berechnet wird.
Speziell werden Volt basierend auf der Beziehung zwischen Energie und elektrischer Ladung berechnet. Per Definition ist ein Volt die Energiemenge, die erforderlich ist, um eine elektrische Ladungseinheit in einem elektrischen Feld von einem Punkt zum anderen zu bewegen.
Joule steht für die übertragene Energiemenge. Ein Volt entspricht daher einem Joule Energie pro einem Coulomb elektrischer Ladung.
Dies wird mathematisch ausgedrückt als:
Volt (V)=Joule/Coulomb
Um das alles zusammenzufassen, sagen wir anhand unseres vorherigen Beispiels mit einem Leiter, dass die zum Bewegen dieser Ladung erforderliche Energie 18 Joule beträgt.
Mit der obigen Gleichung können wir die Spannung der berechnen Leiter wie folgt:
V=J/C=18J/6C=3V
Daher beträgt die Spannung über dem Leiter 3 Volt.
Leistung
Durch Multiplizieren von Spannung und Strom können wir sogar die verwendete Leistung berechnen, indem wir die Formel verwenden:
Leistung=Volt x Ampere
In unserem Beispiel wäre dies:
Leistung=3V x 2A=6 Watt
Beziehung zum Widerstand
Ampere, Volt und Widerstand sind entsprechende Mengen. Der Widerstand ist das Maß dafür, wie schwierig es für Elektronen ist, den Stromkreis zu passieren.
Wenn Sie unsere vorherige Wasseranalogie verwenden, können Sie sich ihre Beziehung so vorstellen: Wenn Ampere den Wasserfluss durch ein Rohr messen , Volt messen den Druck des Wassers im Rohr, während der Widerstand den Durchmesser und die Länge des Rohrs selbst misst.
Die Spannung einer lokalen Stromleitung beträgt etwa 13.800 Volt.
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Das Ohmsche Gesetz ist der Schlüssel zum Verständnis, wie diese drei Variablen miteinander in Beziehung stehen. Es besagt, dass der durch einen Stromkreis fließende Strom (I) direkt proportional zur an den Stromkreis angelegten Spannung (V) und umgekehrt proportional zum Widerstand (R) des Stromkreises ist. Dies wird mathematisch ausgedrückt als:
I=V/R
Das bedeutet, dass, wenn Sie die Spannung in einem Stromkreis erhöhen, der Strom, der durch ihn fließt, ebenfalls zunimmt, vorausgesetzt, der Widerstand bleibt das gleiche. Wenn Sie den Widerstand in einem Stromkreis erhöhen, verringert sich der durch ihn fließende Strom, vorausgesetzt, die Spannung bleibt gleich.
In unserem vorherigen Beispiel, wenn die Spannung 3 V und der Strom 2 A beträgt, dann nach dem Ohmschen Gesetz muss der Widerstand im Stromkreis sein:
R=V/I=3V/2A=1,5Ω (Ohm)
Wenn wir die Spannung auf 9 Volt erhöhen unter Beibehaltung der gleichen Schaltung (d. h. Beibehaltung des gleichen Widerstands):
I=9 V/1,5 Ω=6 A
Richtung des Flusses
Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Ampere und Volt haben mit ihrer jeweiligen Richtung zu tun, wenn es um den Stromfluss geht. Elektrischer Stromfluss ist die Bewegung elektrischer Ladungen (normalerweise Elektronen) durch einen Leiter in eine bestimmte Richtung.
Die Richtung des Elektronenstroms (der dem konventionellen Strom entgegengesetzt ist) verläuft vom negativen Anschluss einer Spannungsquelle zum positiven Anschluss. Strom fließt daher von Niveaus mit höherem Potential (höherer Elektronenkonzentration) zu Niveaus mit niedrigerem Potential.
Spannung hingegen hat keine Flussrichtung. Es stellt nur den Unterschied im elektrischen Potential zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis dar – einem Punkt mit höherem Potential und einem Punkt mit niedrigerem Potential (z. B. positive und negative Anschlüsse).
Bitte beachten Sie, dass in einigen Fällen, wie z Bei Halbleitern kann Stromfluss als Bewegung positiver Ladungen (Löcher) in die entgegengesetzte Richtung (vom positiven zum negativen Anschluss) bezeichnet werden.
Ampere gegen Volt: 5 Fakten, die man kennen muss
Die SI-Einheit für elektrischen Strom, Ampere, ist nach André-Marie Ampère benannt. Ampère war ein französischer Physiker und Mathematiker, der zu den Pionieren des Elektromagnetismus gehörte. Die SI-Einheit für die elektrische Potentialdifferenz, Volt, ist nach Alessandro Volta benannt. Er war ein italienischer Physiker, dem der Erfinder der elektrischen Batterie zugeschrieben wird. Ein Watt (W) entspricht einem Joule pro Sekunde und kann durch Multiplikation von Volt mit Ampere berechnet werden (P=V x I). Watts messen sowohl den Stromfluss als auch die Spannung gleichzeitig. Sie sagen uns, wie viel Strom ein Gerät verbraucht, wenn es an eine elektrische Quelle mit einem bestimmten Spannungspegel und einer bestimmten Stromflussrate angeschlossen wird. Transformatoren sind Geräte, die verwendet werden, um die Spannung in einem Stromkreis in einem Prozess namens Einführung. Dabei erhöhen oder verringern sie den Strom in den Transformatorspulen umgekehrt. Ein Blitzschlag enthält unglaublich hohe Energiemengen, die in jedem betroffenen Bereich große Spannungs-und Stromspitzen verursachen.
Ampere oder Volt: Was ist besser? Welche sollten Sie wählen?
Wie wir bereits gesehen haben, gehen Volt und Ampere Hand in Hand; man kann das eine nicht ohne das andere haben. Daher gibt es keine spezifische Antwort darauf, was „besser“ ist. Vielmehr kommt es auf die jeweilige Situation an.
So muss zum Beispiel elektrische Energie über große Entfernungen übertragen werden – dann ist es besser, Spannung statt Ampere zu erhöhen. Das liegt daran, dass der Widerstand der Übertragungsleitung proportional zur Länge der Leitung und dem durch sie fließenden Strom ist.
Als Ergebnis des Ohmschen Gesetzes ist eine höhere Spannung erforderlich, um die gleiche Stromstärke aufrechtzuerhalten, da der Widerstand der Übertragungsleitung mit zunehmender Entfernung zunimmt. Wenn anstelle von Hochspannung eine hohe Stromstärke verwendet würde, würde der Widerstand der Übertragungsleitung aufgrund der durch den Strom erzeugten Wärme einen erheblichen Energieverlust verursachen. Dies würde über große Entfernungen zu erheblichen Leistungsverlusten führen.
Ginge es hingegen darum, den Stromverbrauch eines Elektrogerätes im Haushalt zu ermitteln, wären Ampere die bessere Wahl Auswahl.
Das liegt daran, dass die Spannung der meisten Geräte fest ist und der Strom, den sie ziehen, proportional zu ihrem Stromverbrauch ist. Darüber hinaus kann das Messen von Ampere auch dabei helfen, potenzielle Probleme innerhalb von Schaltungen zu erkennen, wie z. B. Kurzschlüsse oder Überlastungen.
Ampere vs. Volt: Was ist der Unterschied, mit Beispielen FAQs (häufig gestellte Fragen)
Welche Spannung und Stromstärke hat die Netzstromversorgung?
Die Netzstromversorgung beträgt in den USA normalerweise 120 Volt und 60 Hertz. Andere Länder können andere Nennspannungen haben, z. B. 220–240 Volt in Europa. Der Nennstrom variiert je nach Art des mit Strom versorgten Geräts.
Was ist der Unterschied zwischen Spannung und EMF?
Der Hauptunterschied zwischen Spannung und EMF ( elektromotorische Kraft) ist, dass die Spannung die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis beschreibt, der einen Stromfluss zulässt, während EMF die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis beschreibt, der keinen Stromfluss zulässt. Mit anderen Worten, EMF (gemessen in Volt) ist die Potentialdifferenz, die zwischen zwei Punkten in einem offenen Stromkreis besteht.
Welche Geräte werden zum Messen von Volt und Ampere verwendet?
Ampere und Volt können mit einem Amperemeter bzw. Voltmeter gemessen werden. Ein Amperemeter misst die Stromstärke, die durch einen Stromkreis fließt, während ein Voltmeter die Spannung zwischen zwei Punkten innerhalb eines Stromkreises misst.
Warum sind Ampere und Volt wichtig?
Ampere und Volt sind wichtig, weil sie bestimmen, wie viel Energie an ein elektrisches Gerät oder einen Stromkreis geliefert werden kann. Ohne ausreichende Ampere steht nicht genug Energie zur Verfügung, damit ein Gerät richtig funktioniert; Ebenso kann er bei zu geringer Spannung nicht die erforderliche Energiemenge durch einen Leiter leiten.
Ist Strom oder Spannung für einen Stromschlag verantwortlich? ?
Elektroschocks werden hauptsächlich durch den Fluss von elektrischem Strom durch den Körper verursacht. Es ist der Strom, der den Körper tatsächlich schädigt, einschließlich des Nervensystems, der Muskeln und der Organe.
Allerdings können sehr hohe Spannungen auch bei niedrigem Strom immer noch gefährlich sein und einen Stromschlag verursachen. Es ist daher wichtig, in der Nähe von elektrischen Hochspannungsgeräten vorsichtig zu sein, da selbst eine kleine Strommenge, die durch den Körper fließt, Schäden verursachen oder tödlich sein kann.