什么是安培、瓦、伏特和欧姆?

由:戴夫Roos.

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日出时分,在一个变电站附近有一些电塔。电力系统中电压越高电流就越大。道/盖蒂图片社

我们的日常生活中有很多人在电力上运行,我们大多数人都不知道60瓦和75瓦灯泡之间的差异,或者墙壁插座的电压如何提供足够的果汁,以运行一盏小台灯一个强大的微波炉。

三个最基本的单位电压(V.)、电流(一世,大写“i”)和阻力(R.)。电压测量伏特,电流是用安培和抗性测量欧姆

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帮助了解这些术语的整洁的类比是一个系统管道管道。电压等于水压,电流等于流量,电阻等于管道尺寸。乐动体育网站5.0

在电气工程中,有一个基本的等式来说明这三个术语之间的关系。它说电流等于电压除以电阻,或者说I = V/R。这就是所谓的欧姆定律。

让我们看看这个关系是如何应用于管道系统的。假设你有一个装有加压水的水箱连接到一个软管上,你正在用它来浇灌花园。

如果你增加坦克的压力会发生什么?您可能猜测这使得更多的水从软管中出来。电气系统也是如此:增加电压将产生更多电流。

让我们说你将软管的直径和所有配件增加到坦克。你可能猜到这也使得更多的水从软管中出来。这就是降低电气系统中的电阻,这增加了电流。

电力测量瓦特。在电气系统电源(P.)等于电压乘以电流。

水比喻仍然适用。拿一个软管并将其指向像水车那样的水车,以便在水车中转动磨石。您可以通过两种方式增加水车产生的力量。如果你增加水管出来的水的压力,它会撞到水轮,有很多力量,车轮变得更快,产生更多的力量。如果增加流量,水轮因额外水的重量而变得更快。

在下一页,我们将更多地讨论电效率。

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电效率

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当用较高的电压降低电流时,电气系统的效率更高。科学照片库/盖蒂图像

在电气系统中,增加电流或电压将导致更高的功率。假设您有一个具有6伏的系统灯泡连接着一个6伏的电池。灯泡的功率输出为100瓦。使用等式I = P / V,我们可以计算在这6个伏特灯泡中获得100瓦的100瓦所需的电流。

您知道P = 100 W,v = 6 V.因此乐动体育网站5.0,您可以重新排列等式以解决I和替代数字。

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I = 100 W/6 V = 16.67安培

如果你用一个12伏的电池和一个12伏的灯泡得到100瓦的功率,会发生什么?

I = 100 W/12 V = 8.33安培

因此,后一种系统产生相同的功率,但随着电流的一半。有一个优点来自使用较少的电流来制造相同的功率。电线中的电阻消耗功率,并且由于通过电线的电流增加而消耗的功率增加。乐动体育网站5.0您可以通过对两个方程进行一点重新排列来看看这是如何发生的。您需要的是抵抗和电流方面的动力等式。让我们重新排列第一个等式:

I = V/R可以重新表述为V = I*R

现在,您可以将V的等式替换为其他方程式:

p = v *我替换为v我们得到p = i * r * i,或p = i2* R.

该等式告诉您的是,如果导线的电阻增加(例如,如果导线变小或由较少的导电材料制成),则导线消耗的功率增加。但如果通过电线的电流增加,它会急剧增加。因此,使用更高的电压降低电流可以使电气系统更有效。效率电动机还可以在更高的电压下改善。

这种提高效率是推动汽车行业的推动,以考虑从12伏电气系统切换到20世纪90年代的42伏系统。随着更多汽车提供电动便利设施 - 视频显示器,座椅加热器,“智能”气候控制 - 它们需要厚厚的接线捆绑,以提供足够的电流。切换到更高电压的系统将提供更多的电源,带有更薄的压力线。

切换从未发生过因为汽车制造商能够通过数字技术和更高效的12伏特电泵来提高效率。乐动-软件但一些新车型开始使用混合系统使用单独的48伏发电机,以电源的高级功能,如空闲关闭,同时增加整体系统效率。

要了解更多有关电力和相关主题,请查看下一页的链接。

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