Содержание
4 Единицы измерения электричества
—
Вольт
(часто обозначается просто V) — это
величина напряжения, которое толкает
ток по цепи. В Европе ток, снабжающий
домашние строения, обычно имеет напряжение
в 240 вольт, хотя напряжение может
варьировать до 14 вольт выше или ниже
этой величины.
—
Ампер
(амп. или А, для сокращения) — это величина,
которая используется для измерения
силы тока, т.е. количества электрических
заряженных частиц, называемых электронами,
которые проходят через данную точку
цепи каждую секунду. Биллионы электронов
необходимы, чтобы получить один ампер.
Величина, выраженная в амперах,
определяется частично напряжением и
частично сопротивлением.
—
Ом
— величина, служащая для измерения
сопротивления. Она названа в честь
немецкого физика 19 века Георга Симона
Ома, который установил закон, гласящий,
что сила тока, проходящего через
проводник, обратно пропорциональна
сопротивлению. Этот закон можно выразить
уравнением: Вольты/Омы = Амперы.
Следовательно, если вам известны две
из названных величин, вы можете вычислить
и третью.
—
Ватт
(W) — это величина энергии, показывающая,
какое количество тока в приборе
потребляется в любой момент. Соотношение
между вольтами, амперами и ваттами
выражено другим уравнением, которое
поможет вам сделать любые расчеты. Они
вам могут понадобиться для вычислений
в данной книге:
Вольты
х Амперы = Ватты
Принято
пользоваться киловаттом
(kW)
как единицей энергии для крупных
вычислений. Один киловатт равен одной
тысяче ваттов.
—
Киловатт-час
— это величина для измерения полного
количества потребляемой энергии.
Например, если вы из расходуете 1 kW
энергии за 1 час, это будет отражено на
счетчике, и это значение израсходованной
электроэнергии будет включено в вашу
книгу расчета за электричество.
Значение потребленной тепловой энергии
(количества
теплоты)
может выводиться измерения – Гкал,
ГДж, МВтч, кВтч.
тепловая энергия может передаваться
потребителю с помощью двух видов
теплоносителей: горячая вода или водяной
пар.
Тепловая
энергия может быть измерена в виде:
теплоты
(количество теплоты), которая является
характеристикой процесса теплообмена
и определяется количеством энергии,
получаемым (отдаваемым) телом в процессе
теплообмена; в международной системе
единиц (СИ) измеряется в джоулях (Дж),
устаревшая единица — калория (1 кал =
4,18 Дж)).
энтальпии
теплоносителя,
которая является термодинамическим
потенциалом (или функцией состояния) и
определяется массой, температурой и
давлением теплоносителя, в международной
системе единиц (СИ) измеряется в калориях
Энтальпию
теплоносителя, используют в качестве
меры (количественной характеристики)
тепловой энергии. Технологические
особенности тепловой энергии предопределяют
своеобразие его отпуска и приемки и,
как следствие, порядок учета тепловой
энергии, который зависит, во-первых, от
вида теплоносителя, с помощью которого
передается тепловая энергия; во-вторых,
от системы теплоснабжения, подразделяющейся
на открытые водяные (или паровые) и
закрытые.
Измерение
тепловой энергии и ее учет не являются
тождественными понятиями, поскольку
измерение
есть нахождение значения физической
величины опытным путем при помощи
средств измерения, а учет
тепловой энергии — использование
результатов измерения.
определение, единицы измерения, переменный и постоянный
Пример HTML-страницы
Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Электрическим током называют направленное перемещение заряженных частиц, которое происходит под влиянием электрического поля.
Содержание
- Как образуется электрический ток?
- В каким материалах возникает ток?
- Возникновение тока в различных материалах
- От чего зависит электрический ток?
- В чем измеряется электрический ток? Единицы измерения
- Постоянный и переменный ток
Как образуется электрический ток?
Электрический ток появляется в веществе при условии наличия свободных (несвязанных) заряженных частиц.
Носители заряда могут присутствовать в среде изначально, либо образовываться при содействии внешних факторов (ионизаторов, электромагнитного поля, температуры).
В отсутствие электрического поля их передвижения хаотичны, а при подключении к двум точкам вещества разности потенциалов становятся направленными – от одного потенциала к другому.
Количество таких частиц влияет на проводимость материала – различают проводники, полупроводники, диэлектрики, изоляторы.
В каким материалах возникает ток?
Процессы образования электрического тока в различных средах имеют свои особенности:
- В металлах заряд перемещают свободные отрицательно заряженные частицы – электроны. Переноса самого вещества не происходит – ионы металла остаются в своих узлах кристаллической решетки. При нагревании хаотичные колебания ионов близ положения равновесия усиливаются, что мешает упорядоченному движению электронов, — проводимость металла уменьшается.
- В жидкостях (электролитах) носителями заряда являются ионы – заряженные атомы и распавшиеся молекулы, образование которых вызвано электролитической диссоциацией. Упорядоченное движение в этом случае представляет собой их перемещение к противоположно заряженным электродам, на которых они нейтрализуются и оседают.
Катионы (положительные ионы) движутся к катоду (минусовому электроду), анионы (отрицательные ионы) – к аноду (плюсовому электроду). При повышении температуры проводимость электролита возрастает, так как растет число разложившихся на ионы молекул.
- В газах под действием разности потенциалов образуется плазма. Заряженными частицами являются ионы, плюсовые и минусовые, и свободные электроны, образующиеся под воздействием ионизатора.
- В вакууме электрический ток существует в виде потока электронов, которые движутся от катода к аноду.
- В полупроводниках в направленном движении участвуют электроны, перемещающиеся от одного атома к другому, и образующиеся при этом вакантные места – дырки, которые условно считают плюсовыми.
Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
При низких температурах полупроводники приближаются по свойствам к изоляторам, так как электроны заняты ковалентными связями атомов кристаллической решетки. При увеличении температуры валентные электроны получают достаточную для разрыва связей энергию, и становятся свободными. Соответственно, чем выше температура – тем лучше проводимость полупроводника.
Посмотрите видео ниже с подробным рассказом об электрическом токе:
Возникновение тока в различных материалах
От чего зависит электрический ток?
На количество свободных заряженных частиц и на скорость их упорядоченного передвижения влияют следующие факторы:
- Материал проводящего вещества;
- Заряд и масса частиц;
- Величина разности потенциалов;
- Окружающая температура;
- Наличие дополнительных внешних факторов – магнитного поля, ионизирующего излучения.
В чем измеряется электрический ток? Единицы измерения
Для измерения электрического тока пользуются понятиями силы тока и его плотности. Измеряется сила тока специальным приборам — амперметром.
Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Сила тока измеряется в Амперах (А) и представляет собой величину заряда, который проходит через поперечное сечение проводящего материала за единицу времени. Единица измерения силы тока называется Ампер (А). Один ампер приравнивают к отношению одного Кулона (Кл) к одной секунде.
Плотностью тока называют отношение силы тока к площади этого сечения. Единицей измерения измеряют в Амперах на квадратный метр (А/м2).
Ниже представлено видео о силе электрического тока в рамках школьной программы:
Постоянный и переменный ток
Электрический ток, который всегда имеет одно направление, называется постоянным.
Если же периодически он устремляется в обратную сторону, а также меняет свою величину, то называется переменным.
Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Задать вопрос
Сети с переменным током используют для передачи энергии по проводам на значительные расстояния. Это связанно с тем, что переменный ток легко трансформируется по классам напряжения, т.е. для того чтобы передать большое количество энергии необходимо высокое напряжение и провод или кабель с небольшим сечением. Сети постоянного тока больше распространены в Европе, т.к. там нет больших расстояний как в России.
Генерация такого тока основана на явлении электромагнитной индукции. Происходит она за счет вращения магнита вокруг катушки с замкнутым проводящим контуром. Поэтому сила переменного тока при разворачивании ее по времени представляет собой синусоиду.
Единица электроэнергии – стандартные единицы, основные единицы и другие единицы
Стандартная единица электроэнергии определяется систематическим образом.
Сначала определяется ампер. После этого ампер получается из заряда и кулона электрона.
Единицами СИ для измерения электрического выражения напряжения, сопротивления и тока являются Вольт (В), Ом (Ом) и Ампер (А) соответственно.
Электрические единицы измерения электрических выражений основаны на Международной системе единиц (СИ). Другие единицы являются производными от этой единицы электричества si.
Единицы используются в электрических цепях, электронике и электроприборах для измерения и описания их емкости от мала до велика.
Стандартные электрические единицы измерения
Электрические параметры | Единица измерения/символ | Формула | |
Напряжение | Вольт | В или E | В = I × R |
Сопротивление 900 32 | Ом | R или Ом | R = V / I |
Ток | Ампер | I или i | I = V / R |
Емкость | Фарад | C | C = Q / V |
Проводимость | Siemens | G = 1 / R | |
Заряд | Кулон | C | Q = C×V |
Мощность | Вт 900 03 | Вт | P = V × I или $I^2$ × R |
Индуктивность | Генри | L/H | VL = -L(di/ dt) |
Частота | Герц | Гц | f = 1 / T |
Полное сопротивление | Ом | Z 9 0032 | Z² = R²+X² |
Стандартные единицы (кратные и дольные)
Существует огромный диапазон электрических значений между минимальным значением и максимальным значением стандартной электрической единицы.
Например, сопротивление проводника может быть от 0,001 Ом до 100000 Ом. Мы можем избежать написания нескольких нулей при описании значений электрической единицы, если будем использовать дольные и кратные значения стандартной единицы. Ниже приведена таблица с их названиями и аббревиатурой.
Префикс | Символ | Степень десяти | |
пико | 1/1 000 000 000 000 90 003 | р | 10 12 |
нано | 1/1 000 000 000 90 003 | п | 10 9 |
микро | 1/1 000 000 | 10 6 | |
мини | 1/1000 9 0003 | м | 10 3 |
санти | 1/100 | с | 10 2 |
нет | 1 | нет | 10 0 |
кг | 1,00 | c | 10 -2 |
кг | 1000 | К | 9 0002 10 -3 |
Мега | 1 000 000, | М | 10 -6 | Гига | 1 000 000 000, | G | 10 -9 |
Ниже указан набор пунктов, который описывает использование единиц или нескольких единиц сопротивления, тока и напряжения.
● 1 кВ = 1 киловольт = 1000 вольт.
● 1 кОм = 1 кОм = 1 тысяча Ом.
● 1 мА = 1 миллиампер = одна тысячная (1/1000) ампера.
● 1 кВт = 1 киловатт = 1000 Вт.
● 100 мкФ = 100 микрофарад = 100 миллионных (100/1 000 000) фарада.
● 1 МГц = 1 мегагерц = один миллион герц.
При преобразовании одного префикса в другой мы должны умножить или разделить разницу между двумя значениями.
Какие основные единицы измерения электричества?
Напряжение/Вольт (В) — количество работы, необходимой для перемещения электрического заряда из одной точки в другую, называется напряжением.
Ток (I)/Ампер (A) — Ток определяется как количество заряда (или электронов), проходящего через цепь в единицу времени.
Сопротивление (R) / Ом (O) — Сопротивление представляет собой сопротивление протеканию тока в цепи.
Мощность (П)/Ватт (Вт) — Мощность определяется как произведение требуемой работы и количества электронов, проходящих через цепь в единицу времени.
Другие единицы измерения электроэнергии
Как и стандартные единицы, другие единицы используются для обозначения значений и количеств. Вот они:
Втч – Ватт-час определяется как количество электроэнергии, потребляемой электрической цепью в течение заданного периода времени. Например, обычная электрическая лампочка потребляет 100 Вт энергии в час.
дБ – децибел составляет одну десятую часть бела (обозначение B). Он используется для обозначения прироста напряжения, мощности или тока.
θ – фазовый угол. Это разница (в градусах) между формой волны напряжения и формой волны тока, которые имеют одинаковый период времени. Это разница во времени, которая зависит от элемента схемы.
Его значение может быть «опережающим» или «отстающим». Он также измеряется в радианах.
ω – Угловая частота используется в цепях переменного тока для представления фазового соотношения между двумя формами волны.
τ – постоянная времени. Постоянная времени является характеристикой импедансной цепи. Это время, за которое выходной сигнал достигает 63,7 % от своего минимального или максимального значения при воздействии на него пошагового отклика. Это мера реакции времени.
Единица заряда в СИ
Единицей электрического заряда в СИ является кулон. Кулон определяется как ампер-секунда.
Единицы электрического заряда перечислены в таблице ниже
Символы
Контекст
Альтернативные варианты написания
префиксы
кулон
C
SI
кулон
9002 9
SI
стакулон
statC
ESU
SI
абкулон
abC
EMU
SI
fanklin
f
Стандарт
9 0029
франклинов
SI
электрон
e
электроны
SI
Planck_charge
планка
planck_charges
Это единицы электрического заряда.
Знаете ли вы?
Нет ничего лучше «1 единицы электроэнергии».
Во всем мире существует тот или иной тип измерения, который принимается за базовое количество электроэнергии. 1кВт-ч — это в основном используемая единица мощности. Это количество электроэнергии, потребляемой за 1 час электроприбором мощностью 1000 Вт (1 кВт).
Электроэнергия измеряется в единицах электроэнергии.
Если вы когда-нибудь смотрели на счет за электроэнергию, вы заметите, что единица измерения электроэнергии обычно выражается в киловатт-часах (кВтч). В этом случае единица измерения отражает фактический показатель электроэнергии или количество энергии, потребляемой в данном месте. Итак, если вы когда-нибудь задавались вопросом, что такое единица измерения электричества, ответ ниже.
Электричество измеряется в единицах СИ.
В системе СИ единицей измерения мощности является Ватт.
Название сохранилось в честь Джеймса Уатта, изобретателя паровой машины. Ватт обычно равен одному амперу при одном вольте давления, однако электричество, которое является большей величиной, измеряется в киловатт-часах (кВтч).
Вольт [В], Ампер [А] и Ом [] являются стандартными единицами электрического измерения напряжения, силы тока и сопротивления соответственно.
Другие широко используемые электрические единицы являются производными от основных единиц СИ. Эти электрические единицы измерения основаны на Международной (метрической) системе, широко известной как система СИ.
Когда измеряемые величины очень велики или очень малы, часто необходимо использовать кратные или дольные единицы (доли) этих основных электрических единиц измерения в электрических или электронных схемах и системах.
Электрические единицы измерения
Электрические параметры | Единица измерения 90 003 | Символ | Описание |
напряжение | вольт | В или E | Единица электрического потенциала |
Ток | Ампер | I или i | Единица электрического тока I = V / R |
Сопротивление | Ом | R или Ω | Единица Сопротивление постоянному току R= V/I |
Проводимость | Симен | G или µ | 9 0002 Обратная величина сопротивления G = 1/R |
Заряд | Кулон | Q | Единица электрического заряда Q = C x V |
Индуктивность | Генри | L или H | Единица индуктивности |
Мощность | Вт | Вт 9000 3 | Единица мощности |
Полное сопротивление | Ом | Z |
Что такое четыре основные единицы электроэнергии?
Четыре основные единицы электричества:
Напряжение — это количество усилий, необходимых для переноса одного электрического заряда из одного места в другое.
Вольт является единицей измерения.Ток — это количество заряда, проходящего через цепь за определенное время. Единицей является ампер.
Противодействие, создаваемое протеканием тока в цепи, называется сопротивлением. Единицы — омы.
Произведение выполненной работы и количества электронов, прошедших через цепь за определенное время, называется мощностью. Ватт — это единица измерения.
Вольт является единицей измерения.Вольт, ампер, ом и ватт — четыре основные единицы измерения электричества.
Следите за новостями Веданту, чтобы узнать больше о других понятиях, таких как вольт.
Единицы измерения электроэнергии (прочие)
Существуют и другие общепринятые единицы измерения электрических качеств, кроме ватта и киловатта, такие как напряжение, сопротивление, мощность, емкость, индуктивность и другие.
Некоторые распространенные единицы измерения электроэнергии перечислены ниже.
Электрические параметры | Единица измерения | Symbol |
Voltage | Volt | V or E |
Resistance | Ohm | R or Ω |
Capacitance | Фарада | C |
Заряд | Кулон | В |
Индуктивность | Генри | L или H |
Частота | Герц | Гц |
Проводимость | Симен | G or ປ |
Электрические единицы
Ампер —
А
пренебрежимо малое круглое сечение, и помещенный 1 метр друг от друга в вакууме, создавала бы между этими проводниками силу, равную 2 x 10 -7 Ньютон на метр длины.
Электрический ток равен количеству электричества в движении или количеству в единицу времени:
I = Q / t 7 I = электрический ток (ампер, А)
Q = количество электричества (кулон, Кл)
t = время (с)
- 1 ампер = 1 кулон в секунду.
Ампер можно измерить с помощью «амперметра», включенного последовательно с электрической цепью.
Кулон —
C
Стандартная единица измерения в электрических измерениях. Это количество электричества, переносимое за одну секунду током, создаваемым электродвижущей силой в один вольт, действующей в цепи с сопротивлением один ом, или количество электричества, переносимое одним ампером за одну секунду.
Q = I t (2)
- 1 кулон = 6,24 10 18 электронов
Фарад —
Ф
Фарада является стандартной единицей измерения емкости. Приведенный к базовым единицам СИ, один фарад равен от одной секунды до четвертой степени ампера в квадрате на килограмм на квадратный метр ( s 4 A 2 /kg m 2 ).
Когда напряжение на конденсаторе 1 F изменяется со скоростью один вольт в секунду ( 1 В/с ), ток равен 1 A результатов. Емкость 1 Ф производит 1 В разности потенциалов для электрического заряда один кулон (1 Кл) .
В распространенных электрических и электронных схемах используются единицы микрофарад мкФ (1 мкФ = 10 -6 Ф) и пикофарад (1 пФ = 10 -12 Ф) .
Ом —
Ом
Производная единица СИ электрического сопротивления — сопротивление между двумя точками на проводнике при постоянной разности потенциалов 1 вольт между собой производит ток 1 ампер .
Генри —
H
Генри — это единица измерения индуктивности. Приведенный к базовым единицам СИ один генри равен одному килограмму в квадрате на метр в секунду в квадрате на ампер в квадрате (кг м 2 с -2 А -2 ) .
Индуктивность
Катушка индуктивности — это пассивный электронный компонент, сохраняющий энергию в виде магнитного поля.
Стандартной единицей индуктивности является генри , сокращенно H . Это большая единица измерения, и чаще всего используются такие единицы, как микрогенри , сокращенно мкГн (1 мкГн = 10 -6 Гн) , и миллигенри , сокращенно мГн (1 мГн = 10 -3 ). Н) . Иногда используется наногенри , сокращенно нГн (1 нГн = 10 -9 Гн) .
Дж —
Дж
Единица энергетической работы или количества теплоты, совершаемая при приложении силы от один ньютон до н на перемещение один метр . Один джоуль эквивалентен одному ватту мощности, излучаемой или рассеиваемой за одну секунду .
В имперских единицах Британская тепловая единица (БТЕ) используется для выражения энергии. Одна БТЕ эквивалентна примерно 1055 джоулей .
Сименс —
S
Единица электрической проводимости S = A / V
Ватт
Ватт используется для определения скорости, с которой рассеивается электрическая энергия, или скорости, с которой излучается, поглощается или рассеивается электромагнитная энергия.