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電氣和電子領域有很多技術術語可能會讓外行人感到困惑,尤其是當它們看起來相關時。如果您曾經聽過這樣的說法:“缺一不可”,安培和伏特就是這種情況。

雖然您可能已經知道兩者在某種程度上都與電力的測量和調節有關,但您可能很難理解它們。這兩個非常重要的概念對於理解電路中的功率流動是不可或缺的。

在在本文中,我們將深入研究電力和坑式放大器與伏特的關係,以深入探討它們之間的差異。一些示例也有助於揭開它們的神秘面紗,因此我們確保提供一些有用的示例,以便您更好地理解這兩個概念如何協同工作。那麼,讓我們開始吧!

安培與伏特:並排比較

安培伏特以安德烈-瑪麗·安培·亞歷山德羅·伏特命名 定義電流的量度電位差的量度測量單位安培 (A)伏特 (V) 基本單位是(國際單位制)否(派生單位)公式 I=Q/tV=J/C 與電阻的關係成反比正比與功率的關係成正比正比

安培與伏特:有什麼區別?

定義

安培是安培的縮寫,是電流的量度。它們表示每單位時間通過電路或電線的電荷量。將安培視為流經電路的電流“量”隨時間變化的量度。

當我們談論安培時,我們本質上是在問,“有多少電流通過這個導體?”您還可以將安培視為流過管道的水量——安培越大,流過的電量就越多。

安培是以奠定電動力學基礎的安德烈-瑪麗·安培的名字命名的。

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伏特有點不同。伏特表示電路中兩點之間的電勢差。他們測量推動電流通過電路的“力”。使用上面的水類比,伏特相當於水壓。

它們衡量的是推動電流通過電路的“壓力”有多大。電壓越高,推動電流通過電路的力就越大。簡單來說,安培測量電量,而伏特測量電流的強度。

推導

電流(安培)

安培是正如我們所見,國際單位制 (SI) 的基本單位帶有符號“A”,用於測量電流。電流本身就是電荷流過導體的速率。一安培電流定義為每秒流過導體的一庫侖電荷。

在數學術語中,電流 (I) 可以使用以下等式表示:

I=Q/t

例如,如果導體有 6 庫侖的電荷在 3 秒內流過它,則通過導體的電流為:

I=Q/t=6C/3s=2A

其中 I 是以安培為單位的電流,Q 是以庫侖為單位的電荷量,t 是以秒為單位的時間。因此,通過導體的電流為 2 安培。

電壓

另一方面,伏特是一種派生的測量單位。這意味著電壓不是基本單位,而是根據其他基本 SI 單位計算的。

具體來說,伏特是根據能量和電荷之間的關係來計算的。根據定義,一伏特是在電場中將單位電荷從一點移動到另一點所需的能量。

焦耳代表傳輸的能量。因此,1 伏特相當於每 1 庫侖電荷產生 1 焦耳的能量。

這在數學上表示為:

伏特 (V)=焦耳/庫侖

總而言之,假設使用我們之前的導體示例,移動該電荷所需的能量為 18 焦耳。

使用上面的等式,我們可以計算出導體的電壓導體如下:

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

因此,導體兩端的電壓為 3 伏特。

功率

通過將電壓和電流相乘,我們甚至可以使用以下公式計算正在使用的功率:

功率=伏特 x 安培

在我們的示例中,這將是:

功率=3V x 2A=6 瓦

與電阻的關係

安培、伏特和電阻是相關量。電阻是電子通過電路的難易程度的量度。

使用我們之前的水類比,您可以這樣想它們的關係:如果安培測量水通過管道的流量,伏特測量管道中水的壓力,而電阻測量管道本身的直徑和長度。

當地電力線的電壓約為13,800伏。

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歐姆定律是理解這三個變量如何相互關聯的關鍵。它指出流經電路的電流 (I) 與施加在電路上的電壓 (V) 成正比,與電路的電阻 (R) 成反比。這在數學上表示為:

I=V/R

這意味著如果你增加電路中的電壓,流過它的電流也會增加,假設電阻保持不變相同。類似地,如果你增加電路中的電阻,流過它的電流會減少,假設電壓保持不變。

使用我們前面的例子,如果電壓是 3V,電流是 2A,那麼根據歐姆定律,電路中的電阻必須是:

R=V/I=3V/2A=1.5Ω(歐姆)

如果我們將電壓提高到 9 伏同時保留相同的電路(即保持相同的電阻):

I=9V/1.5Ω=6A

流向

兩者之間的另一個關鍵區別當涉及到電流時,安培和伏特與它們各自的方向有關。電流是電荷(通常是電子)沿特定方向通過導體的運動。

電子流的方向(與常規電流相反)是從電壓源的負極流向正極。因此,電流從較高電位(較高電子濃度)流向較低電位。

另一方面,電壓沒有流動方向。它僅表示電路中兩點之間的電勢差-較高電勢點和較低電勢點(例如正極和負極端子)。

請注意,在某些情況下,例如作為半導體,電流可以指定為正電荷(空穴)沿相反方向(從正極端子到負極端子)的移動。

安培與伏特:5 個必須知道的事實

電流的 SI 單位,安培以 André-Marie Ampère 的名字命名。安培是法國物理學家和數學家,他是電磁學的先驅之一。電勢差的國際單位,伏特以亞歷山德羅伏特命名。他是一位意大利物理學家,被認為是電池的發明者。瓦特 (W) 等於每秒一焦耳,可以通過伏特乘以安培 (P=V x I) 來計算。瓦特同時測量電流和電壓。它們告訴我們當連接到具有特定電壓水平和電流速率的電源時,電器會消耗多少功率。變壓器是用於在稱為 歸納法。在這樣做時,它們會相反地增加或減少變壓器線圈中的電流。雷擊包含令人難以置信的大量能量,這會導致整個受影響區域的電壓和安培數出現大的尖峰。

安培與伏特:哪個更好?您應該選擇哪一個?

正如我們之前看到的,伏特和安培是相輔相成的;缺一不可。因此,沒有關於哪個“更好”的具體答案。相反,這取決於手頭的情況。

因此,比方說,需要長距離傳輸電力——那麼最好提高電壓而不是安培。這是因為傳輸線的電阻與線路的長度和流過它的電流成正比。

根據歐姆定律,隨著傳輸線的電阻隨著距離的增加而增加,需要更高的電壓才能維持相同的電流量。如果使用高安培數而不是高壓,傳輸線的電阻會由於電流產生的熱量而導致顯著的能量損失。這將導致遠距離的大量電力損失。

另一方面,如果目標是確定家中電器消耗的電量,那麼安培會更好選擇。

這是因為大多數電器的電壓是固定的,它們消耗的電流與它們的功耗成正比。此外,測量安培還可以幫助檢測電路中的任何潛在問題,例如短路或過載。

安培與伏特:有什麼區別,以及示例常見問題解答(常見問題解答)

市電的電壓和電流是多少?

美國的市電通常為 120 伏和 60 赫茲。其他國家/地區可能具有不同的額定電壓,例如歐洲為 220-240 伏。額定電流因供電設備的類型而異。

電壓和 EMF 之間有什麼區別?

電壓和 EMF 之間的主要區別 (電動勢)是電壓描述電路中允許電流流動的兩點之間的電勢差,而EMF描述電路中不允許電流流動的兩點之間的電勢差。換句話說,EMF(以伏特為單位)是開路中兩點之間存在的電勢差。

什麼設備用於測量伏特和安培?

安培和伏特可以分別使用電流表或電壓表來測量。電流表測量流過電路的電流量,而電壓表測量電路中兩點之間的電壓。

為什麼安培和伏特很重要?

安培和伏特很重要,因為它們決定了可以向電氣設備或電路輸送多少能量。沒有足夠的電流,就沒有足夠的能量使設備正常工作;同樣,如果沒有足夠的電壓,它將無法通過導體推動所需的能量。

是電流還是電壓導致觸電?

電擊主要是由電流流過身體引起的。真正對身體造成傷害的是電流,包括神經系統、肌肉和器官。

但是,即使電流很小,很高的電壓仍然很危險,並且仍然會導致觸電。因此,在高壓電氣設備周圍小心非常重要,因為即使是少量電流通過身體也可能造成傷害或致命。

By Kaitlynn Clay

我是一名用戶體驗專家。 我對網頁設計和用戶行為分析很感興趣。 在我休息的日子裡,我總是參觀藝術博物館。