Hay implícita una "unidad de tiempo" involucrados en la medición eléctrica? (por ejemplo, millas por hora, kb por segundo, a por ???)

Question

Yo soy muy nuevo en electrónica y estoy pasando por lo que debe ser común la dificultad en la comprensión de voltaje, corriente y resistencia. Voy a restringir mi pregunta a los actuales como sospecho entendimiento de que la pieza puede arrojar luz sobre el voltaje y la resistencia.

He leído un par de preguntas:

• Ayuda en la comprensión de Corriente, Voltaje y Resistencia

• La comprensión de voltaje y corriente

Y ellos me ayudaron un poco, pero sigo en la lucha. Una parte específica que es difícil para mí para resolver mentalmente es que estoy leyendo acerca de las unidades básicas de medida, pero no estoy totalmente seguro de lo que está siendo medido. Por ejemplo, una libra es la medición de la fuerza de la gravedad tirando de una colección de átomos. Un galón es la cantidad de líquido que puede ocupar una cantidad fija de espacio. La electricidad... me pierdo en los detalles de lo que está siendo observado.

Muchas unidades de medida son una cantidad fija de algo que no cambia (a menos que actúe sobre). Por ejemplo:

• 1 Galón de leche
• 16 onzas de carne de res
• 30 de litros cúbicos de aire

Eso no parece tener sentido con algo como la actual, que es la medición de los electrones en constante movimiento. También tienes la opción de realizar mediciones de algo, ya que los cambios en el tiempo:

• 35 millas por hora
• 128 kilobits por segundo
• 5,000 galones por minuto

Cuando viene a la actual, sólo decir que "amperios", no "a por algo". Bien, tengo que "amperios" medir el flujo de electrones, pero ¿qué significa exactamente que el "flujo"? Es el número de electrones (o la cantidad de algo más) que pasa a través de una ubicación de un circuito en un segundo (o alguna otra unidad) de tiempo? Cuando me toque los cables de mi multímetro a un cable, ¿qué es exactamente la "mirar"?

He leído que los voltios son una medida de la energía potencial relativa a la julios y coulombs (http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_2/1.html) (más confusión, pero eso está bien) y creo que coulombs se miden por segundo. ¿El por-segunda llevar a amperios así?

La única otra cosa que puedo pensar es que la amperios podría ser más como presión donde estás midiendo libras por pulgada cuadrada.

Sé que la electricidad es la electricidad y no la analogía es perfecta. Estoy tratando de comprender la electricidad por lo que es, es solo que no estoy seguro de cómo estas mediciones se hicieron realidad. Tal vez estoy overthinking, pero cualquier visión más profunda sería genial.

(Si esto ya ha sido explicado a la muerte pido disculpas, yo no conozca el mejor término de búsqueda a utilizar.)

---

El hombre, como alguien nuevo en este sitio, estoy tan asombrado de que tanta gente tomó tanto tiempo para que me ayude a entender esto. Al igual que un montón de cosas creo que va a tomar el tiempo y mucho más de la lectura y / o la experiencia para "hundir" pero todas las respuestas fueron muy útiles. Estoy marcado "amperios incluir el tiempo de respuesta como la que me ayudó a la mayoría, ya que respondió el núcleo de mi pregunta "amperios por qué?". Estoy imaginando "amperios" una especie de "nudos" en el sentido de que las cantidades son parte de la definición de la palabra en lugar de ser declarado explícitamente como se haría en otra unidad como "kilómetros por hora". No es una analogía perfecta, pero al menos me ayuda a entender donde todos los números se fue.

Answer 1

Amperios incluye el tiempo...

Amperios = Coulombs por segundo

Que dice simplemente que...

Current = amount of charge per time interval

Es una tasa de flujo de métrica. Como el agua... litros (volumen --> cantidad) por minuto (tiempo)

En más profundidad

En términos prácticos, el ampere es una medida de la cantidad de electricidad de carga que pasa por un punto en un circuito eléctrico por unidad de tiempo con 6.241 X 10¹⁸ electrones, o de un coulomb por segundo que constituyen un amperio.

--Artículo De La Wikipedia

Sondeo

Cuando me toque los cables de mi multímetro a un cable, ¿qué es exactamente "mirando"?

Si usted está en la medición de voltaje de modo, que son efectivamente la medición de la "presión" entre los dos conduce -- el grado de cargas en un conductor buscan llegar a la otra (pero no puede). La razón de la carga de degradado no puede ser neutralizado depende del circuito. En un condensador, por ejemplo, una barrera de algún tipo se lo impide. La existencia de una tensión entre dos puntos requiere que un gradiente existe.

Si usted está en una medición de corriente modo, los cables se instalan en la ruta de acceso actual (en la serie) y el medidor mide la cantidad de carga que fluye a través de ellos en la unidad de tiempo (en realidad esto se consigue indirectamente mediante la aplicación de la ley de Ohm).

Leer más

Bodanis, David (2005), el Universo Eléctrico, Nueva York: three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2

Answer 2

La unidad fundamental de carga es el electrón, pero es impractically pequeños para trabajar. Un coulomb es una unidad más grande de la carga que representa la carga de alrededor de 6,241,509,324,000,000,000 electrones. Un amperio es la abreviatura de la unidad que representa una tasa de flujo de un coulomb (es decir, 6,241,509,324,000,000,000 electrones) por segundo, es decir, que si un cable tiene un amperio de corriente directa que fluye a través de él, habrá cerca de 6,241,509,324,000,000,000 más electrones de entrar en uno de los extremos y dejando a los otros, que viceversa.

Answer 3

En lugar de responder a su pregunta directamente (otros lo han hecho muy bien), me gustaría introducir un modelo mental y de una herramienta analítica que le ayudará a entender las respuestas a esas preguntas. Esa herramienta es el análisis dimensional.

El concepto fundamental es que una unidad de un símbolo que puede ser manipulado de manera algebraica. Creo que un ejemplo es el mejor. Sabemos que el volumen de un paralelepípedo rectangular es ancho, a veces su altura, a veces su profundidad. Digamos que medir 1 metro de alto, 2 metros de ancho y 3 metros de profundidad. Entonces:

$$ \text{volume} = 1m \cdot 2m \cdot 3m$$

Si se pretende que \$m\$ es sólo un símbolo, como la proverbial \$x\$ en álgebra, entonces usted sabe que:

$$ 1m \cdot 2m \cdot 3m = 6m^3$$

Es decir, el volumen de este prisma es de seis metros cúbicos. Pero podemos medir el volumen en unidades distintas de metros cúbicos. De hecho, ninguna de las tres unidades de longitud, multiplicados juntos, es una unidad de volumen. El área es de dos unidades de longitud multiplicados juntos, así que si me multiplicar el área por la longitud, puedo obtener el volumen. Así que digamos que yo quiero para medir el volumen en algunos wacko unidad acabo de hecho, el acre pulgadas.

¿Cuál es el volumen de nuestro rectángulo en acre pulgadas? Puedo empezar con \$6m^3\$, que es \$6 \cdot m \cdot m \cdot m\$. Puedo, a continuación, se multiplica por algunas fracciones donde el numerador y el denominador son iguales, pero en diferentes unidades. Estos son fracciones igual a 1, pero multiplicando por 1 no cambia el número. Lo hace, sin embargo, me voy a cambiar a las unidades. Por las reglas del álgebra, cualquier término en el numerador puede cancelar el mismo término en el denominador. Así que de alguna manera, necesito tres \$m\$ en el denominador, y terminar con una \$in\$ y un \$ac\$ en el numerador.

$$ \requieren{cancel} \frac{6 \cancelar{m} \cancelar{m}}{1} \frac{1ac}{4046.86\cancelar{m^2}} \frac{1in}{2.54\cancelar{cm}} \frac{100\cancelar{cm}}{1\cancelar{m}} \aprox 0.058 ac \cdot$$

Seis metros cúbicos, es igual a 0.058 acre pulgadas. Por qué iba yo a querer medir el volumen en acre pulgadas? No tengo idea, pero me puede. El punto es, las unidades pueden ser manipulados de manera algebraica.

Esto da lugar a una nueva visión de lo que las unidades de media. Escoger cualquier unidad, como la de watt, y la wikipedia va a decir algo como:

$$ W = \frac{J}{s} = \frac{N\cdot m}{s} = \frac{kg\cdot m^2}{s^3} = V \cdot A $$

La elegancia de las unidades del SI es que todas las unidades están relacionados por un factor de 1, por lo que no tenemos que escribir. Así que lo que dice es un vatio es igual a un joule por segundo. O sea, un newton-metro por segundo. O, un kilogramo-metro cuadrado por segundo-cubed. O, un vatio es una volt-amp. Estos son todos la misma cosa.

Ver cómo las unidades se refieren a la toma de ecuaciones ya sabes, como fuente de \$P\$ es el producto del voltaje \$E\$ y actual \$I\$:

$$ P = I E $$

Sabiendo que puede medir la corriente en amperios y el voltaje es v, entonces el poder debe ser medido en voltios-amperios. Y oye, de acuerdo a Wikipedia, que es un watt:

$$ W = V\cdot A$$

por lo tanto:

$$ \frac{W}{V\cdot A} = 1 $$

Dicen que puede medir el voltaje a ser \$10V\$ y el actual a ser \$10mA\$. Entonces:

$$ P = \frac{10\cancelar{mA}}{1} \frac{10\cancelar{V}}{1} \frac{\cancelar{A}}{1000\cancelar{mA}} \frac{W}{\cancelar{V}\cdot \cancelar{Un}} = 0.1 W $$

Aquí están unos ejemplos de dimensiones de análisis:

• Cuántas pilas D usted necesita para reemplazar una de 6V 4.5 Ah batería?
• Consumo de corriente en milisegundos
• Cómo obtener una alta corriente de baterías de 9 voltios

Answer 4

Cuando se trata de voltaje, solo decimos "amperios", no "a por algo".

Tienes un malentendido.

Amperios medir la corriente.

Voltios medir la diferencia de potencial. La tensión es otra palabra para la diferencia de potencial, cuando usted está midiendo con las unidades de voltios.

Como otros han contestado, amplificadores de medir el flujo de electrones, y un amplificador es el equivalente a 1 cuolomb de carga que pasa por segundo.

Cuando la corriente en un alambre está cambiando, no es raro para medir la tasa de cambio en "amperios por segundo" o a/s.

He leído que los voltios son una medida de la energía potencial relativa a la julios y coulombs

Voltios puede escribirse como w por aplicaciones, o julios por cuolomb. Echemos un vistazo a la segunda forma, julios por cuolomb.

Esto significa que si el potencial en algún punto del espacio se mantiene constante a 1 V, que será de 1 joule de energía para empujar a 1 C de carga a esa ubicación.

O tomaría 1 J/s para mover 1 C/s a esa ubicación; 1 Watt por amperio de corriente que fluye en esa ubicación.

Answer 5

Un mecánico analogía puede ayudar a ordenar las cosas.

En una analogía mecánica, la fuerza es análoga a la tensión , mientras que la velocidad es análoga a (eléctrica) actual.

Como usted puede saber, el producto de la fuerza y la velocidad es (mecánico) de potencia y de forma análoga, el producto del voltaje y de la corriente (eléctrica) de potencia.

Mientras que la fuerza es la energía por metro, el voltaje es la energía por Coulomb (Coulomb es la unidad de carga eléctrica).

Mientras que la velocidad es metros por segundo, la corriente es Coulombs por segundo.

Llamamos a la fuerza y la tensión de la a través de las variables, mientras que la velocidad y la corriente se la a través de variables.

En cualquier caso, el producto de la a través de y a través de la variable de energía por segundo que es el poder.