Al diseñar sistemas eléctricos, es necesario operar de manera competente con cantidades tales como amperios, vatios y voltios. Además, debe poder calcular correctamente su relación durante la carga en un mecanismo en particular. Sí, claro, hay sistemas en los que el voltaje es fijo, como la red doméstica. Sin embargo, no hay que olvidar que la fuerza y \u200b\u200bla potencia de la corriente siguen siendo conceptos diferentes, por lo que necesita saber exactamente cuántos vatios contiene 1 amperio.
¿Hay alguna diferencia entre voltios y vatios?
Primero, recordemos lo que significan estos conceptos. Y también tratemos de averiguar si hay una diferencia significativa entre ellos.
Entonces, un voltaje eléctrico que produce una corriente cuya fuerza es igual a 1 amperio se llama voltio. Cabe señalar que "funciona" en un conductor con una resistencia de 1 Ohm.
Los voltios se pueden dividir:
- 1,000,000 microvoltios
- 1,000 milivoltios
Al mismo tiempo, podemos decir que Watt es la potencia constante de una corriente eléctrica. Con un voltaje de 1 voltio, su fuerza es de 1 amperio.
Con base en lo anterior, podemos decir con seguridad que todavía existe una diferencia entre estos conceptos. Por lo tanto, cuando se trabaja con varios sistemas eléctricos, se debe tener en cuenta.
¿Qué es Ampere?
Existe una división generalmente aceptada según la cual 1 A contiene:
- 1.000.000 microamperios
- 1000 miliamperios
¿Cuántos voltios contiene 1 amperio?
Es bastante difícil responder a esta pregunta. Sin embargo, para facilitarle el manejo de este problema, le sugerimos que se familiarice con las tablas de razones:
Para corriente continua:
Para corriente alterna:
¿Qué son los voltios-amperios y cómo convertirlos a vatios?
Otra unidad de medida de potencia adoptada en SI es Volt-Ampere (VA). Es igual al producto de valores rms como corriente y voltaje.
Además, vale la pena señalar que, por regla general, los VA se utilizan únicamente para evaluar la potencia en las conexiones de CA. Es decir, en los casos en que Watts y Volt-Amperes tengan valores diferentes.
Hay muchas calculadoras en línea diferentes hoy en día para convertir VA a W rápida y fácilmente. Este procedimiento es tan simple que no nos detendremos en él.
Pero, especialmente para aquellas personas que no tienen a mano una calculadora en línea para convertir Volt-Amperes a Watts, considerar el proceso de traducción estos valores con más detalle:
Con esta fórmula, podemos averiguar la fuerza actual. Por supuesto, solo si ya el voltaje y la potencia son conocidos.
Es decir, resulta que para convertir Watts en Amperios, necesitamos averiguar el voltaje en el sistema. Por ejemplo, en los Estados Unidos, el voltaje en la red eléctrica es de 120 V y en Rusia, de 220 V.
Cabe señalar que las baterías o baterías utilizadas en los automóviles suelen tener un voltaje de 12 V.Y el voltaje en las baterías pequeñas utilizadas para varios dispositivos portátiles, por regla general, no supera los 1,5 V.
Por lo tanto, podemos decir que conociendo el voltaje y la potencia, también podemos encontrar fácilmente la intensidad de la corriente. Para esto solo necesitamos tener la razón usa la fórmula anterior.
Veamos cómo "funciona" esto con un ejemplo específico: si el voltaje es 220V y la potencia es 220W, entonces la corriente será 220/220 o 1 A.
¿Cuántos vatios hay en 1 amperio?
Ahora intentemos convertir Watts a Amperios. Y para ello necesitamos una fórmula más:
En él, I es A, P es Watt y U es Volt.
Habiendo hecho un cálculo simple usando esta fórmula, podemos averiguar cuántos vatios hay en una A.
Como dijimos anteriormente, hay otra forma de calcular cuántos vatios hay en 1 A.Para usarlo necesitará calculadora en línea abierta e ingrese en él el consumo de energía y el voltaje.
Además, solo necesita hacer clic en el botón etiquetado "calcular" y en un par de segundos un programa especial le dará el valor correcto. Con este método, sin duda, ahorrará tiempo y esfuerzo, ya que no tiene que calcular de forma independiente todos los indicadores mediante fórmulas.
Debemos el confort moderno de nuestra vida a la corriente eléctrica. Ilumina nuestros hogares, genera radiación en el rango visible de ondas de luz, cocina y calienta alimentos en una variedad de dispositivos como estufas eléctricas, hornos microondas, tostadoras, eliminando la necesidad de buscar combustible para un incendio. Gracias a él, nos movemos rápidamente en el plano horizontal en trenes eléctricos, metro y trenes, nos movemos en el plano vertical en escaleras mecánicas y cabinas de ascensores. La calidez y comodidad de nuestros hogares se la debemos a la corriente eléctrica que fluye en aires acondicionados, ventiladores y calentadores eléctricos. Una variedad de máquinas eléctricas, alimentadas por corriente eléctrica, facilitan nuestro trabajo, tanto en la vida cotidiana como en la producción. De hecho, vivimos en la era eléctrica, porque es gracias a la corriente eléctrica que funcionan nuestras computadoras y teléfonos inteligentes, Internet y televisión, y otros dispositivos electrónicos inteligentes. No en vano, la humanidad se esfuerza tanto por generar electricidad en centrales térmicas, nucleares e hidroeléctricas; la electricidad en sí misma es la forma de energía más conveniente.
Por paradójico que pueda parecer, las ideas del uso práctico de la corriente eléctrica fueron una de las primeras en ser adoptadas por la parte más conservadora de la sociedad: los oficiales navales. Está claro que fue difícil llegar a la cima en esta casta cerrada, fue difícil demostrar a los almirantes, que comenzaron como grumetes en la flota de vela, la necesidad de cambiar a barcos totalmente metálicos con motores de vapor. por eso, los oficiales subalternos siempre confiaron en las innovaciones. Fue el éxito del uso de barcos de bomberos durante la guerra ruso-turca en 1770, lo que decidió el resultado de la batalla en la bahía de Chesme, lo que planteó la cuestión de proteger los puertos no solo con baterías costeras, sino también con medios más modernos. de protección - campos de minas.
El desarrollo de minas submarinas de varios sistemas se ha llevado a cabo desde principios del siglo XIX, los diseños más exitosos fueron las minas autónomas, alimentadas por electricidad. En los 70. El físico alemán del siglo XIX, Heinrich Hertz, inventó un dispositivo para la detonación eléctrica de minas ancla con una profundidad de 40 m. Sus modificaciones nos son familiares a partir de películas históricas sobre el tema naval: esta es la famosa mina "con cuernos", en la que el líder "cuerno" que contiene una ampolla llena de electrolito, que se arruga al entrar en contacto con el casco del barco, como resultado de lo cual comienza a funcionar una simple batería, cuya energía fue suficiente para detonar la mina.
Los marineros fueron los primeros en evaluar el potencial de las poderosas fuentes de luz entonces imperfectas, modificaciones de las velas de Yablochkov, en las que un arco eléctrico y un electrodo de carbono positivo brillante y brillante sirvieron como fuente de luz, para su uso en la señalización e iluminación del campo de batalla. El uso de reflectores dio una ventaja abrumadora a las partes que los usaron en batallas nocturnas o simplemente los usaron como medio de señalización para transmitir información y coordinar las acciones de las formaciones navales. Y equipadas con potentes reflectores, las balizas simplificaron la navegación en peligrosas aguas costeras.
No es de extrañar que fue la flota la que tomó con fuerza los métodos de transmisión inalámbrica de información: los marineros no se sintieron avergonzados por el gran tamaño de las primeras estaciones de radio, ya que las instalaciones de los barcos permitieron colocar tan perfecto , aunque en ese momento muy engorrosos, dispositivos de comunicación.
Las máquinas eléctricas ayudaron a simplificar la carga de los cañones del barco, y los trenes de potencia eléctricos para hacer girar las torretas de los cañones aumentaron la maniobrabilidad para lanzar golpes de cañón. Los comandos transmitidos por el telégrafo de la nave aumentaron la eficiencia de la interacción de todo el equipo, lo que dio una ventaja considerable en los enfrentamientos de combate.
El uso más espantoso de la corriente eléctrica en la historia naval fue el uso de submarinos diesel-eléctricos de la clase U raider por parte del Tercer Reich. Los submarinos de la manada de lobos de Hitler hundieron muchos barcos de la flota de transporte aliada; solo recuerde el triste destino del convoy PQ-17.
Los marineros británicos lograron obtener varias copias de las máquinas de cifrado Enigma (Riddle), y la inteligencia británica descifró con éxito su código. Uno de los científicos destacados que trabajó en esto es Alan Turing, conocido por sus contribuciones a los fundamentos de la informática. Después de obtener acceso a los mensajes de radio del almirante Dönitz, la flota aliada y la aviación costera pudieron hacer retroceder a la manada de lobos a las costas de Noruega, Alemania y Dinamarca, por lo que las operaciones con el uso de submarinos desde 1943 se limitaron a incursiones a corto plazo.
Hitler planeaba equipar sus submarinos con misiles V-2 para atacar la costa este de Estados Unidos. Afortunadamente, los rápidos ataques aliados en los frentes occidental y oriental no permitieron que estos planes se hicieran realidad.
Una flota moderna es impensable sin portaaviones y submarinos nucleares, cuya independencia energética está garantizada por reactores nucleares que combinan con éxito la tecnología de vapor del siglo XIX, la tecnología eléctrica del siglo XX y la tecnología nuclear del siglo XXI. Los reactores de propulsión nuclear generan electricidad en cantidad suficiente para mantener la vida de una ciudad entera.
Además, los marineros volvieron a centrar su atención en la electricidad y están probando el uso de cañones de riel, cañones eléctricos para disparar proyectiles cinéticos con un tremendo poder destructivo.
Referencia histórica
Con el advenimiento de fuentes de corriente continua electroquímica confiables desarrolladas por el físico italiano Alessandro Volta, toda una galaxia de científicos notables de diferentes países comenzó a estudiar los fenómenos asociados con la corriente eléctrica y desarrollar su aplicación práctica en muchas áreas de la ciencia y la tecnología. Baste recordar al científico alemán Georg Ohm, quien formuló la ley del flujo de corriente para un circuito eléctrico elemental; El físico alemán Gustav Robert Kirchhoff, quien desarrolló métodos para calcular circuitos eléctricos complejos; El físico francés André Marie Ampere, quien descubrió la ley de interacción de las corrientes eléctricas constantes. Los trabajos del físico inglés James Prescott Joule y del científico ruso Emil Khristianovich Lenz llevaron, independientemente el uno del otro, al descubrimiento de la ley de evaluación cuantitativa del efecto térmico de una corriente eléctrica.
Un mayor desarrollo del estudio de las propiedades de la corriente eléctrica fue obra del físico británico James Clark Maxwell, quien sentó las bases de la electrodinámica moderna, que ahora se conoce como ecuaciones de Maxwell. Maxwell también desarrolló la teoría electromagnética de la luz, prediciendo muchos fenómenos (ondas electromagnéticas, presión de radiación electromagnética). Posteriormente, el científico alemán Heinrich Rudolf Hertz confirmó experimentalmente la existencia de ondas electromagnéticas; su trabajo sobre el estudio de la reflexión, la interferencia, la difracción y la polarización de las ondas electromagnéticas formó la base para la creación de la radio.
Los trabajos de los físicos franceses Jean-Baptiste Biot y Felix Savard, que descubrieron experimentalmente las manifestaciones del magnetismo bajo el flujo de la corriente continua, y del notable matemático francés Pierre-Simon Laplace, que generalizó sus resultados en forma de una regularidad matemática, Primero conectó los dos lados de un fenómeno, sentando las bases del electromagnetismo. El brillante físico británico Michael Faraday, que descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética y sentó las bases de la ingeniería eléctrica moderna, tomó el relevo de estos científicos.
El físico teórico holandés Hendrik Anton Lorentz hizo una gran contribución a la explicación de la naturaleza de la corriente eléctrica, quien creó la teoría electrónica clásica y recibió una expresión para la fuerza que actúa sobre una carga en movimiento desde el lado del campo electromagnético.
Electricidad. Definiciones
La corriente eléctrica es el movimiento dirigido (ordenado) de partículas cargadas. Debido a esto, la corriente se define como el número de cargas que han pasado a través de la sección transversal del conductor por unidad de tiempo:
I \u003d q / t donde q es la carga en culombios, t es el tiempo en segundos, I es la corriente en amperios
Otra definición de corriente eléctrica está relacionada con las propiedades de los conductores y está descrita por la ley de Ohm:
I \u003d U / R donde U es voltaje en voltios, R es resistencia en ohmios, I es corriente en amperios
La corriente eléctrica se mide en amperios (A) y sus múltiplos y submúltiplos decimales: nanoamperios (mil millonésima parte de un amperio, nA), microamperios (millonésima parte de un amperio, μA), miliamperios (milésima de amperio, mA), kiloamperios ( mil amperios, kA) y megaamperios (millones de amperios, MA).
La dimensión de la corriente en el sistema SI se define como
[A] \u003d [Cl] / [seg]
Características del flujo de corriente eléctrica en varios entornos. Física de los fenómenos
Corriente eléctrica en sólidos: metales, semiconductores y dieléctricos
Al considerar el tema del flujo de corriente eléctrica, es necesario tener en cuenta la presencia de varios portadores de corriente (cargas elementales) característicos de un estado físico dado de la materia. La sustancia en sí puede ser sólida, líquida o gaseosa. Un ejemplo único de tales estados observados en condiciones normales es el estado del monóxido de dihidrógeno o, en otras palabras, el hidróxido de hidrógeno o, simplemente, el agua ordinaria. Observamos su fase sólida, sacando trozos de hielo del congelador para enfriar bebidas, cuya base en su mayor parte es agua líquida. Y al preparar té o café instantáneo, lo llenamos con agua hirviendo, y la preparación de este último se controla mediante la aparición de niebla, que consiste en gotas de agua, que se condensa en el aire frío del vapor de agua gaseoso que sale del pico de la tetera.
También hay un cuarto estado de la materia, llamado plasma, que forma las capas superiores de las estrellas, la ionosfera de la Tierra, la llama, el arco eléctrico y la materia en las lámparas fluorescentes. El plasma de alta temperatura es difícil de reproducir en laboratorios terrestres, ya que requiere temperaturas muy altas, más de 1.000.000 K.
En términos de estructura, los sólidos se dividen en cristalinos y amorfos. Las sustancias cristalinas tienen una estructura geométrica ordenada; los átomos o moléculas de dicha sustancia forman una especie de retículas volumétricas o planas; Los materiales cristalinos incluyen metales, sus aleaciones y semiconductores. La misma agua en forma de copos de nieve (cristales de varias formas no repetidas) ilustra perfectamente el concepto de sustancias cristalinas. Las sustancias amorfas no tienen una red cristalina; esta estructura es típica de los dieléctricos.
En condiciones normales, la corriente en materiales sólidos fluye debido al movimiento de electrones libres formados a partir de los electrones de valencia de los átomos. Desde el punto de vista del comportamiento de los materiales cuando pasa una corriente eléctrica a través de ellos, estos últimos se dividen en conductores, semiconductores y aislantes. Las propiedades de varios materiales, de acuerdo con la teoría de la conducción de bandas, están determinadas por el ancho de la banda prohibida en la que los electrones no pueden estar. Los aisladores tienen la brecha de energía más amplia, a veces alcanzando los 15 eV. A una temperatura del cero absoluto, los aisladores y semiconductores no tienen electrones en la banda de conducción, pero a temperatura ambiente ya habrá una cierta cantidad de electrones eliminados de la banda de valencia debido a la energía térmica. En los conductores (metales), la banda de conducción y la banda de valencia se superponen, por lo tanto, a una temperatura de cero absoluto, hay una cantidad suficientemente grande de electrones: conductores de corriente, que se conserva incluso a temperaturas más altas de los materiales, hasta su completa derritiendo. Los semiconductores tienen pequeños huecos prohibidos y su capacidad para conducir corriente eléctrica depende en gran medida de la temperatura, la radiación y otros factores, así como de la presencia de impurezas.
Un caso aparte es el flujo de corriente eléctrica a través de los llamados superconductores, materiales que tienen una resistencia cero al flujo de corriente. Los electrones de conducción de tales materiales forman conjuntos de partículas que están interconectadas debido a efectos cuánticos.
Los aisladores, como sugiere su nombre, son extremadamente malos para conducir la corriente eléctrica. Esta propiedad de los aisladores se utiliza para limitar el flujo de corriente entre las superficies conductoras de varios materiales.
Además de la existencia de corrientes en conductores con un campo magnético constante, en presencia de una corriente alterna y un campo magnético alterno asociado, existen efectos asociados con su cambio o las llamadas corrientes "parásitas", también llamadas corrientes de Foucault. . Cuanto más rápido cambia el flujo magnético, más fuertes son las corrientes parásitas, que no fluyen a lo largo de ciertas rutas en los cables, pero, al estar cerradas en el conductor, forman circuitos de vórtice.
Las corrientes de Foucault exhiben un efecto piel, que se reduce al hecho de que la corriente eléctrica alterna y el flujo magnético se propagan principalmente en la capa superficial del conductor, lo que conduce a pérdidas de energía. Para reducir las pérdidas de energía por corrientes parásitas, se utiliza la separación de circuitos magnéticos de CA en placas separadas eléctricamente aisladas.
Corriente eléctrica en líquidos (electrolitos)
Todos los líquidos, en un grado u otro, son capaces de conducir corriente eléctrica cuando se aplica un voltaje eléctrico. Estos líquidos se denominan electrolitos. Los portadores de corriente en ellos son iones cargados positiva y negativamente, respectivamente, cationes y aniones que existen en una solución de sustancias debido a la disociación electrolítica. La corriente en electrolitos por movimiento de iones, a diferencia de la corriente por movimiento de electrones, característica de los metales, se acompaña de la transferencia de materia a los electrodos con la formación de nuevos compuestos químicos cerca de ellos o el depósito de estas sustancias o nuevos compuestos en los electrodos.
Este fenómeno sentó las bases de la electroquímica moderna, cuantificando los equivalentes en gramos de varios productos químicos, transformando así la química inorgánica en una ciencia exacta. Un mayor desarrollo de la química de los electrolitos hizo posible la creación de fuentes de corriente química recargables y de carga única (baterías secas, acumuladores y pilas de combustible), lo que, a su vez, dio un gran impulso al desarrollo de la tecnología. Solo mire debajo del capó de su automóvil para ver los resultados de los esfuerzos de generaciones de científicos e ingenieros químicos en forma de batería de automóvil.
Una gran cantidad de procesos tecnológicos basados \u200b\u200ben el flujo de corriente en los electrolitos permite no solo dar un aspecto espectacular a los productos finales (cromado y niquelado), sino también protegerlos de la corrosión. Los procesos de deposición electroquímica y de grabado electroquímico forman la columna vertebral de la fabricación de productos electrónicos modernos. En la actualidad, estos son los procesos tecnológicos más demandados, la cantidad de componentes fabricados utilizando estas tecnologías se estima en decenas de miles de millones de unidades por año.
Corriente eléctrica en gases
La corriente eléctrica en los gases se debe a la presencia de electrones e iones libres en ellos. Debido a su rarefacción, los gases se caracterizan por una gran longitud de trayectoria antes de la colisión de moléculas e iones; debido a esto, el flujo de corriente a través de ellos en condiciones normales es relativamente difícil. Lo mismo puede decirse de las mezclas de gases. La mezcla natural de gases es el aire atmosférico, que se considera un buen aislante en ingeniería eléctrica. Este es también el caso de otros gases y sus mezclas en condiciones físicas normales.
El flujo de corriente en los gases depende en gran medida de varios factores físicos, como la presión, la temperatura y la composición de la mezcla. Además, influyen varios tipos de radiación ionizante. Así, por ejemplo, al estar iluminado por rayos ultravioleta o rayos X, o estar bajo la influencia de partículas catódicas o anódicas, o partículas emitidas por sustancias radiactivas, o, finalmente, bajo la influencia de altas temperaturas, los gases adquieren la propiedad de conducir mejor corriente eléctrica.
El proceso endotérmico de formación de iones como resultado de la absorción de energía por átomos eléctricamente neutros o moléculas de gas se denomina ionización. Habiendo recibido suficiente energía, un electrón o varios electrones de la capa externa de electrones, superando la barrera de potencial, abandonan el átomo o molécula, convirtiéndose en electrones libres. Al mismo tiempo, un átomo o una molécula de gas se convierten en iones con carga positiva. Los electrones libres pueden unirse a átomos o moléculas neutros para formar iones cargados negativamente. Los iones positivos pueden volver a capturar electrones libres en caso de colisión, volviéndose eléctricamente neutros nuevamente. Este proceso se llama recombinación.
El paso de la corriente a través del medio gaseoso va acompañado de un cambio en el estado del gas, que predetermina la naturaleza compleja de la dependencia de la corriente con respecto al voltaje aplicado y, en general, obedece a la ley de Ohm solo a bajas corrientes.
Distinguir entre descargas de gases no autosuficientes y autosuficientes. En una descarga no autosostenida, la corriente en el gas existe solo en presencia de factores ionizantes externos; en su ausencia, no hay una corriente significativa en el gas. En una descarga autosostenida, la corriente se mantiene debido a la ionización por impacto de átomos y moléculas neutros en colisiones con electrones e iones libres acelerados por un campo eléctrico, incluso después de la eliminación de influencias ionizantes externas.
Una descarga no autosostenida con un valor pequeño de la diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo en un gas se llama descarga silenciosa. Con un aumento de voltaje, la intensidad de la corriente aumenta primero en proporción al voltaje (sección OA sobre la característica corriente-voltaje de una descarga silenciosa), luego el crecimiento de la corriente se ralentiza (sección de la curva AB). Cuando todas las partículas generadas bajo la acción del ionizador salen al mismo tiempo al cátodo y al ánodo, la corriente no aumenta al aumentar el voltaje (sección del gráfico BC). Con un aumento adicional de voltaje, la corriente aumenta nuevamente y la descarga silenciosa se convierte en una descarga de avalancha no autosuficiente. Un tipo de descarga no autosuficiente es una descarga luminosa, que crea luz en lámparas de descarga de gas de varios colores y propósitos.
La transición de una descarga eléctrica no autosostenida en un gas a una descarga autosuficiente se caracteriza por un fuerte aumento de la corriente (punto E en la curva característica corriente-voltaje). Se llama descomposición eléctrica del gas.
Todos los tipos de descargas anteriores pertenecen a los tipos de descargas de estado estacionario, cuyas características principales no dependen del tiempo. Además de las descargas en estado estacionario, hay descargas transitorias, que generalmente surgen en campos eléctricos fuertes no uniformes, por ejemplo, en superficies puntiagudas y curvas de conductores y electrodos. Hay dos tipos de descargas transitorias: descargas de corona y descargas de chispa.
En una descarga de corona, la ionización no conduce a la ruptura; es simplemente un proceso repetitivo de encender una descarga no autosuficiente en un espacio confinado cerca de los conductores. Un ejemplo de descarga de corona es el resplandor del aire atmosférico cerca de antenas muy elevadas, pararrayos o líneas eléctricas de alto voltaje. La descarga de corona en las líneas eléctricas provoca pérdidas de energía. En los viejos tiempos, este resplandor en la parte superior de los mástiles era familiar para los marineros de la flota de vela como las luces de San Telmo. La descarga de corona se utiliza en impresoras láser y fotocopiadoras electrográficas, donde está formada por un corotrón, una cuerda metálica a la que se aplica un alto voltaje. Esto es necesario para ionizar el gas con el fin de cargar el tambor fotosensible. En este caso, la descarga de corona es beneficiosa.
Una descarga de chispa, en contraste con una descarga de corona, conduce a una ruptura y tiene la forma de canales de filamentos ramificados brillantes intermitentes llenos de gas ionizado, que aparecen y desaparecen, acompañados por la liberación de una gran cantidad de calor y un resplandor brillante. . Un ejemplo de descarga de chispa natural es el rayo, donde la corriente puede alcanzar valores de decenas de kiloamperios. La formación del rayo en sí está precedida por la creación de un canal de conducción, el llamado líder "oscuro" descendente, que junto con el líder ascendente inducido forma un canal conductor. El rayo suele ser una descarga de chispas múltiples en el canal de conducción formado. Una descarga de chispa potente también ha encontrado su aplicación técnica en unidades de flash compactas, en las que la descarga se produce entre los electrodos de un tubo de vidrio de cuarzo relleno con una mezcla de gases nobles ionizados.
La descomposición sostenida de gas a largo plazo se denomina descarga de arco y se utiliza en la tecnología de soldadura, que es la piedra angular de las tecnologías modernas de construcción de acero, desde rascacielos hasta portaaviones y automóviles. Se utiliza tanto para soldar como para cortar metales; la diferencia en los procesos se debe a la fuerza de la corriente que fluye. A valores relativamente más bajos de la corriente, los metales se sueldan, a valores más altos de la corriente de descarga del arco, el metal se corta debido a la eliminación del metal fundido debajo del arco eléctrico mediante varios métodos.
Otros usos de la descarga de arco en gases son las lámparas de descarga de gas que dispersan la oscuridad en nuestras calles, plazas y estadios (lámparas de sodio) o las lámparas halógenas para automóviles, que ahora han reemplazado a las lámparas incandescentes convencionales en los faros de los automóviles.
Corriente eléctrica en el vacío
El vacío es un dieléctrico ideal, por lo que una corriente eléctrica en el vacío solo es posible si existen portadores libres en forma de electrones o iones, que se generan debido a la emisión térmica o por fotoemisión, o por otros métodos.
El método principal para obtener corriente en el vacío a expensas de los electrones es el método de emisión termoiónica de electrones por los metales. Alrededor del electrodo calentado, llamado cátodo, se forma una nube de electrones libres, que proporcionan el flujo de corriente eléctrica en presencia de un segundo electrodo, llamado ánodo, siempre que exista un voltaje adecuado entre ellos de la polaridad requerida. Dichos dispositivos de electrovacío se denominan diodos y tienen la propiedad de conductividad de corriente unilateral, bloqueándose a voltaje inverso. Esta propiedad se utiliza para rectificar una corriente alterna, que es convertida por un sistema de diodos en una corriente continua pulsada.
La adición de un electrodo adicional, llamado rejilla ubicada cerca del cátodo, permite obtener un elemento amplificador, un triodo, en el que pequeños cambios en el voltaje en la rejilla con respecto al cátodo permiten obtener cambios significativos en el flujo. corriente y, en consecuencia, cambios significativos en el voltaje a través de la carga conectada en serie con la lámpara en relación con la fuente de alimentación, que se utiliza para amplificar varias señales.
El uso de dispositivos de electrovacío en forma de triodos y dispositivos con una gran cantidad de rejillas para diversos fines (tetrodos, pentodos e incluso heptodos) revolucionó la generación y amplificación de señales de radiofrecuencia y condujo a la creación de la radiodifusión y televisión modernas. sistemas.
Históricamente, el primero fue el desarrollo de la radiodifusión precisamente, ya que los métodos de conversión de señales de frecuencia relativamente baja y su transmisión, así como los circuitos de los dispositivos receptores con amplificación y conversión de radiofrecuencia y convertirla en una señal acústica, fueron relativamente simple.
Al crear televisión para la conversión de señales ópticas, se utilizaron dispositivos de vacío: iconoscopios, donde se emitían electrones debido a la fotoemisión de la luz incidente. La amplificación adicional de la señal se llevó a cabo mediante amplificadores basados \u200b\u200ben tubos electrónicos. Para la conversión inversa de la señal de televisión se utilizaron cinescopios, que dan una imagen debida a la fluorescencia del material de la pantalla bajo la influencia de electrones acelerados a altas energías bajo la influencia de un voltaje de aceleración. El sistema sincronizado para leer las señales del iconoscopio y el sistema para escanear la imagen del cinescopio crearon una imagen de televisión. Los primeros tubos de imagen eran monocromáticos.
Posteriormente, se crearon sistemas de televisión en color, en los que los iconoscopios que leían la imagen reaccionaban solo a su propio color (rojo, azul o verde). Los elementos emisores de tubos de imagen (fósforo de color), debido al flujo de corriente generado por los llamados "cañones de electrones", reaccionando al impacto de electrones acelerados, emitían luz en un cierto rango de intensidad adecuada. Se utilizaron máscaras protectoras especiales para garantizar que los rayos de las armas de cada color golpearan su propio fósforo.
Los equipos modernos de transmisión de radio y televisión se basan en elementos más avanzados con menor consumo de energía: semiconductores.
Uno de los métodos más difundidos de obtención de imágenes de órganos internos es el método de fluoroscopia, en el que los electrones emitidos por el cátodo reciben una aceleración tan significativa que, al chocar contra el ánodo, generan rayos X que pueden penetrar los tejidos blandos de el cuerpo humano. Las radiografías brindan a los médicos información única sobre el daño a los huesos, el estado de los dientes y algunos órganos internos, revelando incluso una enfermedad tan formidable como el cáncer de pulmón.
En general, las corrientes eléctricas formadas como resultado del movimiento de electrones en el vacío tienen una amplia gama de aplicaciones, que incluyen todos los tubos de radio, aceleradores de partículas cargadas, espectrómetros de masas, microscopios electrónicos, generadores de vacío de microondas, en forma de onda viajera. lámparas, klistrones, etc. magnetrones. Son los magnetrones, por cierto, los que calientan o cocinan nuestros alimentos en los hornos microondas.
Recientemente, ha sido de gran importancia la tecnología de aplicación de recubrimientos de película al vacío, que juega el papel de recubrimientos protectores-decorativos y funcionales. Como tales recubrimientos, se utilizan recubrimientos con metales y sus aleaciones, y sus compuestos con oxígeno, nitrógeno y carbono. Dichos revestimientos cambian las propiedades eléctricas, ópticas, mecánicas, magnéticas, corrosivas y catalíticas de las superficies revestidas o combinan varias propiedades a la vez.
La compleja composición química de los recubrimientos se puede obtener solo utilizando la técnica de la pulverización catódica de iones en el vacío, cuyas variedades son la pulverización catódica o su modificación industrial: la pulverización catódica con magnetrón. En el final es corriente electrica debido a los iones, precipita componentes sobre la superficie depositada, otorgándole nuevas propiedades.
De esta forma es posible obtener los denominados recubrimientos reactivos iónicos (películas de nitruros, carburos, óxidos metálicos), los cuales poseen un complejo de extraordinarias propiedades mecánicas, termofísicas y ópticas (con alta dureza, resistencia al desgaste, y conductividad térmica, densidad óptica), que no se pueden obtener por otros métodos ...
Corriente eléctrica en biología y medicina
El conocimiento del comportamiento de las corrientes en los objetos biológicos proporciona a los biólogos y médicos un poderoso método de investigación, diagnóstico y tratamiento.
Desde el punto de vista de la electroquímica, todos los objetos biológicos contienen electrolitos, independientemente de las características estructurales de este objeto.
Al considerar el flujo de corriente a través de objetos biológicos, es necesario tener en cuenta su estructura celular. Un elemento esencial de la célula es la membrana celular, la capa exterior que protege a la célula de los efectos de factores ambientales adversos debido a su permeabilidad selectiva a diversas sustancias. Desde el punto de vista de la física, la membrana celular se puede imaginar como una conexión en paralelo de un condensador y varias cadenas de una fuente de corriente y una resistencia conectadas en serie. Esto predetermina la dependencia de la conductividad eléctrica del material biológico de la frecuencia del voltaje aplicado y la forma de sus oscilaciones.
El tejido biológico está formado por células del propio órgano, líquido intercelular (linfa), vasos sanguíneos y células nerviosas. Estos últimos, en respuesta a la acción de una corriente eléctrica, responden con excitación, obligando a los músculos y vasos sanguíneos del animal a contraerse y relajarse. Cabe señalar que el flujo de corriente en el tejido biológico no es lineal.
Los experimentos del médico, anatomista, fisiólogo y físico italiano Luigi Galvani, quien se convirtió en uno de los fundadores de la electrofisiología, pueden servir como un ejemplo clásico del efecto de la corriente eléctrica en un objeto biológico. En sus experimentos, el paso de una corriente eléctrica a través de los nervios de la pata de la rana provocó la contracción muscular y espasmos de la pata. En 1791, el famoso descubrimiento de Galvani fue descrito en su "Tratado sobre las fuerzas de la electricidad en el movimiento muscular". Los fenómenos mismos, descubiertos por Galvani, durante mucho tiempo en libros de texto y artículos científicos se denominaron "galvanismo". Este término aún se conserva en el nombre de algunos dispositivos y procesos.
El mayor desarrollo de la electrofisiología está estrechamente relacionado con la neurofisiología. En 1875, independientemente el uno del otro, el cirujano y fisiólogo inglés Richard Caton y el fisiólogo ruso V. Ya. Danilevsky demostraron que el cerebro es un generador de actividad eléctrica, es decir, se descubrieron las biocorrientes del cerebro.
Los objetos biológicos en el curso de su vida crean no solo microcorrientes, sino también altos voltajes y corrientes. Mucho antes que Galvani, el anatomista inglés John Walsh demostró la naturaleza eléctrica del impacto de la raya, y el cirujano y anatomista escocés John Hunter dio una descripción precisa del órgano eléctrico de este animal. La investigación de Walsh y Hunter se publicó en 1773.
En la biología y la medicina modernas, se utilizan varios métodos de estudio de organismos vivos, tanto invasivos como no invasivos.
Un ejemplo clásico de métodos invasivos es una rata de laboratorio con un conjunto de electrodos implantados en el cerebro, que corre por laberintos o resuelve otros problemas que le asignan los científicos.
Los métodos no invasivos incluyen estudios tan familiares como realizar un encefalograma o un electrocardiograma. En este caso, los electrodos que leen las biocorrientes del corazón o el cerebro eliminan las corrientes directamente de la piel del sujeto. Para mejorar el contacto con los electrodos, la piel se humedece con solución salina, que es un buen electrolito conductor.
Además del uso de la corriente eléctrica en la investigación científica y el control técnico del estado de diversos procesos y reacciones químicas, uno de los momentos más dramáticos de su aplicación, conocido por el gran público, es el lanzamiento del corazón "detenido" de cualquier héroe de una película moderna.
De hecho, el flujo de un impulso a corto plazo de una corriente significativa solo en casos aislados es capaz de iniciar un corazón parado. Muy a menudo, su ritmo normal se restablece a partir de un estado de contracciones convulsivas caóticas llamado fibrilación cardíaca. Los dispositivos que se utilizan para restaurar el ritmo normal de las contracciones del corazón se denominan desfibriladores. Un desfibrilador automático moderno toma en sí mismo un cardiograma, detecta la fibrilación de los ventrículos del corazón y decide por sí solo si debe realizar una descarga o no; puede ser suficiente para pasar un pequeño impulso de activación a través del corazón. Existe una tendencia hacia la instalación de desfibriladores automáticos en lugares públicos, lo que puede reducir significativamente el número de muertes por paro cardíaco inesperado.
Los médicos de ambulancia no tienen dudas sobre el uso de la desfibrilación: capacitados para determinar rápidamente la condición física de un paciente a partir de un cardiograma, toman decisiones mucho más rápido que un desfibrilador automático destinado al público en general.
También será apropiado mencionar los impulsores de frecuencia cardíaca artificial, también llamados marcapasos. Estos dispositivos se implantan debajo de la piel o debajo del músculo pectoral de una persona, y dicho dispositivo a través de electrodos envía impulsos de corriente con un voltaje de aproximadamente 3 V al miocardio (músculo cardíaco), estimulando el funcionamiento normal del corazón. Los marcapasos modernos pueden proporcionar un funcionamiento ininterrumpido durante 6 a 14 años.
Características de la corriente eléctrica, su generación y aplicación.
La corriente eléctrica se caracteriza por su tamaño y forma. De acuerdo con su comportamiento en el tiempo, se distinguen la corriente continua (que no cambia con el tiempo), la corriente aperiódica (que cambia arbitrariamente con el tiempo) y la corriente alterna (que cambia con el tiempo de acuerdo con una cierta ley, generalmente periódica). A veces, para resolver varios problemas, se requiere la disponibilidad simultánea de CA y CC. En este caso, hablamos de corriente alterna de componente constante.
Históricamente, apareció el primer generador de corriente triboeléctrica, que generaba corriente debido al roce de la lana sobre una pieza de ámbar. Los generadores de corriente más avanzados de este tipo se denominan ahora generadores Van de Graaff, en honor al inventor de la primera solución técnica para este tipo de máquinas.
Como se mencionó anteriormente, el físico italiano Alessandro Volta inventó un generador electroquímico de corriente continua, que se convirtió en el predecesor de las baterías secas, acumuladores y celdas de combustible, que todavía usamos como fuentes de energía convenientes para una variedad de dispositivos, desde relojes de pulsera y teléfonos inteligentes hasta simplemente automóviles. baterías y baterías de tracción Vehículos eléctricos Tesla.
Además de estos generadores de corriente continua, existen generadores de corriente basados \u200b\u200ben la desintegración nuclear directa de isótopos y generadores de corriente magnetohidrodinámica (generadores MHD), que todavía son de uso limitado debido a su baja potencia, base tecnológica débil para uso generalizado, y para otros razones. No obstante, las fuentes de energía de radioisótopos se utilizan ampliamente donde se necesita una autonomía completa: en el espacio, en vehículos de aguas profundas y estaciones hidroacústicas, en faros, boyas, así como en el extremo norte, en el Ártico y la Antártida.
En ingeniería eléctrica, los generadores de corriente se clasifican en generadores de CC y generadores de CA.
Todos estos generadores se basan en el fenómeno de inducción electromagnética descubierto por Michael Faraday en 1831. Faraday construyó el primer generador unipolar de baja potencia para proporcionar corriente continua. El primer alternador fue propuesto por un autor anónimo bajo las iniciales latinas R.M. en una carta a Faraday en 1832. Después de que se publicó la carta, Faraday recibió una carta de agradecimiento del mismo autor anónimo con un circuito generador mejorado en 1833, en el que se utilizó un anillo de acero adicional (yugo) para cerrar los flujos magnéticos de los núcleos de bobinado.
Sin embargo, en ese momento, no se encontró ninguna aplicación para la corriente alterna, ya que todas las aplicaciones prácticas de la electricidad de ese momento (ingeniería eléctrica de minas, electroquímica, la telegrafía electromagnética emergente, los primeros motores eléctricos) requerían corriente continua. Por ello, en el futuro, los inventores dirigieron sus esfuerzos a la construcción de generadores que den corriente eléctrica continua, desarrollando para estos fines una variedad de dispositivos de conmutación.
Uno de los primeros generadores en encontrar una aplicación práctica fue el generador magnetoeléctrico del académico ruso BS Yakobi. Este generador fue adoptado por los equipos galvánicos del ejército ruso, que lo utilizaron para encender los fusibles de las minas. Las modificaciones mejoradas del generador Jacobi todavía se utilizan para activar de forma remota cargas de minas, lo que se refleja ampliamente en películas de historia militar en las que saboteadores o guerrilleros hacen estallar puentes, trenes u otros objetos.
Posteriormente, la pugna entre la generación de corriente continua o alterna con éxito variable se libró entre inventores e ingenieros prácticos, lo que llevó al apogeo del enfrentamiento entre los titanes de la industria eléctrica moderna: Thomas Edison con General Electric por un lado, y Nikola Tesla con Westinghouse, por otro. Ganó un capital poderoso, y los desarrollos de Tesla en el campo de la generación, transmisión y transformación de la corriente eléctrica alterna se convirtieron en propiedad nacional de la sociedad estadounidense, lo que, en gran medida, contribuyó más tarde al dominio tecnológico de Estados Unidos.
Además de la generación real de electricidad para diversas necesidades, basada en la conversión del movimiento mecánico en electricidad, debido a la reversibilidad de las máquinas eléctricas, fue posible revertir la conversión de la corriente eléctrica en movimiento mecánico, implementado por DC y AC eléctrico. motores. Quizás estas sean las máquinas más comunes de nuestro tiempo, incluidos arrancadores para automóviles y motocicletas, accionamientos para máquinas herramienta industriales y diversos electrodomésticos. Usando varias modificaciones de tales dispositivos, nos hemos convertido en un experto en todos los oficios, podemos planificar, aserrar, perforar y fresar. Y en nuestras computadoras, gracias a los motores de CC de precisión en miniatura, los discos duros y las unidades ópticas están girando.
Además de los motores electromecánicos habituales, debido al flujo de corriente eléctrica, funcionan los motores iónicos, utilizando el principio de propulsión a chorro cuando se emiten iones acelerados de materia, mientras que, básicamente, se utilizan en el espacio exterior en pequeños satélites para lanzarlos. en las órbitas deseadas. Y los motores de fotones del siglo 22, que hasta ahora solo existen en el proyecto y que serán transportados por nuestras futuras naves interestelares a velocidad subluminal, muy probablemente, también operarán con corriente eléctrica.
Para la creación de elementos electrónicos y para el crecimiento de cristales para diversos fines, por razones tecnológicas, se requieren generadores de CC ultraestables. Estos generadores de CC de precisión en componentes electrónicos se denominan estabilizadores de corriente.
Medida de corriente eléctrica
Cabe señalar que los dispositivos para medir la corriente (microamperímetros, miliamperímetros, amperímetros) son muy diferentes entre sí, principalmente en el tipo de estructuras y principios de funcionamiento; estos pueden ser dispositivos de corriente continua, corriente alterna de baja frecuencia y corriente alterna de alta frecuencia. .
De acuerdo con el principio de funcionamiento, se distinguen los dispositivos electromecánicos, magnetoeléctricos, electromagnéticos, magnetodinámicos, electrodinámicos, de inducción, termoeléctricos y electrónicos. La mayoría de los relojes comparadores para medir corrientes consisten en una combinación de un marco fijo / móvil con una bobina enrollada y un imán fijo / móvil. Debido a este diseño, un amperímetro típico tiene un circuito equivalente de inductancia y resistencia conectado en serie, derivado por un capacitor. Debido a esto, la respuesta de frecuencia de los amperímetros de cuadrante tiene una caída en las frecuencias altas.
La base para ellos es un galvanómetro en miniatura, y se logran varios límites de medición mediante el uso de derivaciones adicionales: resistencias con una resistencia baja, que es órdenes de magnitud más bajas que la resistencia del galvanómetro de medición. Por lo tanto, sobre la base de un dispositivo, se pueden crear dispositivos para medir corrientes de varios rangos: microamperímetros, miliamperímetros, amperímetros e incluso kiloamperímetros.
En general, en la práctica de medición, el comportamiento de la corriente medida es importante - puede ser una función del tiempo y tener una forma diferente - ser constante, armónica, no armónica, pulsada, etc., y su valor se usa generalmente para caracterizar los modos de funcionamiento de los circuitos y dispositivos de radio. Se distinguen los siguientes valores actuales:
- instante,
- amplitud,
- promedio,
- rms (efectivo).
El valor instantáneo de la corriente I i es el valor de la corriente en un momento determinado. Puede observarse en la pantalla del osciloscopio y determinarse para cada punto en el tiempo a partir del oscilograma.
El valor de amplitud (pico) de la corriente I m es el valor instantáneo más alto de la corriente para el período.
El valor cuadrático medio (efectivo) de la corriente I se define como la raíz cuadrada de la media durante el período del cuadrado de los valores actuales instantáneos.
Todos los amperímetros de cuadrante generalmente se calibran en valores de corriente rms.
El valor promedio (componente constante) de la corriente es el promedio aritmético de todos sus valores instantáneos durante la medición.
La diferencia entre los valores máximo y mínimo de la corriente de señal se denomina oscilación de señal.
Ahora, principalmente, tanto los dispositivos digitales multifuncionales como los osciloscopios se utilizan para medir la corriente; sus pantallas no solo muestran la forma voltaje / corriente, sino también las características esenciales de la señal. La frecuencia de cambio de las señales periódicas también pertenece a tales características; por lo tanto, el límite de frecuencia de las mediciones del dispositivo es importante en la técnica de medición.
Medir la corriente con un osciloscopio
Una ilustración de lo anterior será una serie de experimentos sobre la medición de los valores rms y de corriente pico de señales sinusoidales y triangulares utilizando un generador de señales, un osciloscopio y un dispositivo digital multifuncional (multímetro).
El esquema general del experimento No. 1 se presenta a continuación:
El generador de señal (FG) se carga en la conexión en serie del multímetro (MM), la resistencia en derivación Rs \u003d 100 Ω y la resistencia de carga R es 1 kΩ. El osciloscopio OS está conectado en paralelo con la resistencia de derivación R s. El valor de la resistencia en derivación se selecciona de la condición R s< Apliquemos una señal sinusoidal de un generador con una frecuencia de 60 Hertz y una amplitud de 9 Voltios a la resistencia de carga. Presione el muy conveniente botón Auto Set y observaremos la señal que se muestra en la Fig. 1. La oscilación de la señal es de aproximadamente cinco divisiones grandes a una escala de 200 mV. El multímetro muestra un valor de corriente de 3,1 mA. El osciloscopio determina el valor eficaz del voltaje de la señal a través de la resistencia de medición U \u003d 312 mV. El valor efectivo de la corriente a través de la resistencia R s está determinado por la ley de Ohm: I RMS \u003d U RMS / R \u003d 0,31 V / 100 ohmios \u003d 3,1 mA, que corresponde a la lectura del multímetro (3,10 mA). Tenga en cuenta que la oscilación de corriente a través de nuestro circuito de dos resistencias y un multímetro conectados en serie es I P-P \u003d U P-P / R \u003d 0,89 V / 100 ohmios \u003d 8,9 mA Se sabe que los valores pico y r.m.s. de corriente y voltaje para una señal sinusoidal difieren en √2 veces. Si multiplica I RMS \u003d 3,1 mA por √2, obtiene 4,38. Duplique este valor y obtenemos 8.8 mA, que es casi lo mismo que la corriente medida con el osciloscopio (8.9 mA). Reduzca la señal del generador a la mitad. El alcance de la imagen en el osciloscopio disminuirá aproximadamente a la mitad (464 mV) y el multímetro mostrará un valor de corriente aproximadamente reducido a la mitad de 1,55 mA. Determinemos las lecturas del valor efectivo de la corriente en el osciloscopio: I RMS \u003d U RMS / R \u003d 0,152 V / 100 ohmios \u003d 1,52 mA, que corresponde aproximadamente a la lectura del multímetro (1,55 mA). Aumentemos la frecuencia del generador a 10 kHz. En este caso, la imagen en el osciloscopio cambiará, pero la oscilación de la señal seguirá siendo la misma y las lecturas del multímetro disminuirán; el rango de frecuencia de funcionamiento permitido del multímetro se verá afectado. Regresemos al generador de señal original de 60 Hertz y 9 V, pero cambie forma su señal de sinusoidal a triangular. El alcance de la imagen en el osciloscopio se mantuvo igual, y las lecturas del multímetro disminuyeron en comparación con el valor actual, que mostró en el experimento No. 1, ya que el valor efectivo de la corriente de señal cambió. El osciloscopio también muestra la disminución en el voltaje rms medido a través de la resistencia Rs \u003d 100 ohmios. Soporte de pedestal casero con teleprompter de función completa y monitores para estudio de video doméstico Para responder a esta pregunta, en general, simple, debemos considerar una vez más brevemente cantidades físicas como la corriente (A), el voltaje (V) y la potencia (W). Están muy relacionados entre sí y no pueden existir sin el otro. Sabemos muy bien que la creación y el mantenimiento de una corriente eléctrica depende completamente del campo eléctrico. depende directamente de la magnitud del campo eléctrico. Para una mejor comprensión de esta relación, intentaremos caracterizar estos conceptos en términos cuantitativos. El amperaje no es un buen nombre para este proceso. Apareció en un momento en el que no estaba nada claro qué era. Después de todo, esto no es en absoluto una fuerza, como tal, sino la cantidad de electrones (electricidad) que fluye a través de la sección transversal del conductor en un segundo. Este valor podría mostrarse como el número de electrones que pasan a través del conductor por segundo. Sin embargo, la carga de un electrón es muy pequeña. Es inutilizable en la práctica. Por ejemplo: 2x1018 electrones pasan a través del filamento de una bombilla de linterna común en un segundo. Por tanto, la unidad de medida de la magnitud de la carga eléctrica pasó a considerarse la carga que tienen 6.25x1018 electrones. Esta carga se llama colgante. Por lo tanto, la unidad final es una corriente en la que en un segundo pasa una carga de 1 culombio a través de la sección transversal del conductor. Esta unidad fue nombrada amperio y todavía se utiliza en ingeniería eléctrica para medir la intensidad de la corriente. Para determinar la dependencia de la corriente eléctrica del campo eléctrico, es necesario poder medir la magnitud del campo. Después de todo, un campo es una fuerza que actúa sobre cualquier carga, electrón o culombio. Es la presencia de tal fuerza lo que es característico de un campo eléctrico. Es muy difícil medir la fuerza del campo, porque en diferentes lugares del conductor no es lo mismo. Debería tomarse una gran cantidad de mediciones complejas en varios puntos. En este sentido, la magnitud del campo se caracteriza no por la fuerza que actúa sobre las cargas, sino por el trabajo que realiza cuando un colgante se mueve de un extremo del conductor al otro. El trabajo de un campo eléctrico se llama voltaje. También se denomina diferencia de potencial (+ y -) en los extremos del conductor. La unidad de voltaje se llama voltio. Por lo tanto, podemos concluir que el concepto de corriente eléctrica se caracteriza por dos cantidades principales: la intensidad de la corriente es directamente corriente eléctrica, el voltaje es la magnitud del campo en el que se crea la corriente misma. Resulta que la fuerza depende directamente del voltaje. Finalmente, echemos un vistazo rápido a qué es el poder. Ya sabemos que U (voltaje) es el trabajo que se realiza al mover 1 culombio. I es la fuerza actual, o el número de culombios que pasan en un segundo. Por tanto, I x U es un indicador del trabajo completo realizado en 1 segundo. De hecho, este es el poder de la corriente eléctrica. La unidad de potencia es vatio. Watt \u003d Amperio x Voltio o P \u003d I x U Amperio \u003d Watts / Volt o I \u003d P / U 4,6 amperios \u003d 1000 W / 220 V 2,7 amperios \u003d 600 W / 220 V 1.8 amperios \u003d 400W / 220V 1,1 amperios \u003d 250 W / 220 V
Elegimos dos cosas en la tienda que deberían usarse "en tándem", por ejemplo, una plancha y una toma de corriente, y de repente nos encontramos con un problema: los "parámetros eléctricos" en la marca se indican en unidades diferentes. ¿Cómo elegir los dispositivos y dispositivos adecuados? ¿Cómo convertir amperios a vatios? Debe decirse de inmediato que no se puede hacer una traducción directa de unidades, ya que denotan diferentes cantidades. Watt: indica potencia, es decir la velocidad a la que se consume energía. El amperio es una unidad de fuerza que indica la velocidad a la que la corriente fluye a través de una sección específica. Para asegurarse de que los sistemas eléctricos funcionen sin problemas, puede calcular la relación entre amperios y vatios a un voltaje específico en la red. Este último se mide en voltios y puede ser: Teniendo esto en cuenta, se realiza una comparación de indicadores. Sabiendo, además de las magnitudes de potencia y fuerza, también el indicador de voltaje, puede convertir amperios a vatios usando la siguiente fórmula: En este caso, P es la potencia en vatios, I es la corriente en amperios, U es el voltaje en voltios. Calculadora online Para estar constantemente “en el tema”, puede compilar usted mismo una tabla de “amperios-vatios” con los parámetros más frecuentes (1A, 6A, 9A, etc.). Este "gráfico de relaciones" será válido para redes de tensión fija y constante. Para el cálculo con voltaje alterno, se incluye otro valor en la fórmula: el factor de potencia (KM). Ahora se ve así: Una herramienta asequible como la calculadora en línea de amperios a vatios puede ayudar a que el proceso de conversión sea más rápido y sencillo. No olvide que si necesita ingresar un número fraccionario en la columna, esto se hace con un punto y no con una coma. Por lo tanto, a la pregunta "1 vatio - ¿cuántos amperios?", Con una calculadora, puede dar la respuesta - 0,0045. Pero solo será válido para un voltaje estándar de 220V. Al usar calculadoras y tablas presentadas en Internet, no puede preocuparse por las fórmulas, sino comparar fácilmente diferentes unidades de medida. Esto le ayudará a elegir disyuntores para diferentes cargas y no preocuparse por los electrodomésticos y el estado del cableado. Amperio - tabla de vatios: Cada vez que te vas de vacaciones o en un viaje de negocios tienes que llevar contigo un montón de cargos por varios dispositivos. Recientemente compré un cargador compacto Xiaomi de 4 puertos que ofrece un total de 35W (7 amperios) o 2.4 amperios por puerto. La carga resultó ser de muy alta calidad y corresponde completamente a las características declaradas, por lo que decidí compartir información. Revisión de video con prueba de carga Paquete pequeño con el logo Mi, las principales características están indicadas en uno de los lados: Incluido: cargador e instrucciones en chino. Las dimensiones son muy compactas, cabe fácilmente en la mano, no ocupará mucho espacio en el viaje. Hay 4 puertos USB en la parte frontal. No hay soporte para QC2.0 o QC3.0, pero la corriente máxima de 2.4A por puerto cargará rápidamente su teléfono inteligente o tableta sin él. La horquilla es plegable y está oculta en el cuerpo. La desventaja es que es chino y además necesitas usar un adaptador que no viene incluido en el kit. Si usa la carga en casa, de forma continua, entonces el diseño resulta bastante engorroso: adaptador + carga + cable. Aunque lo adapté en casa, simplemente lo dejo de lado y se ve bastante civilizado. En los viajes, esta pregunta no importa en absoluto. Pero, por supuesto, la cuestión más interesante e importante es el cumplimiento de las características indicadas. Antes de escribir una reseña, lo usé en casa durante más de un mes, como el principal para cargar mis gadgets. Se mostró bien en el trabajo: no se calienta, no hace ruido. El hecho de que no escribí una reseña antes también se debe al hecho de que estaba esperando una nueva carga para obtener mediciones precisas de la capacidad de carga. Lo conseguí hace un par de días, pero los chinos le pusieron un "cerdo", la carga resultó ser inoperante ... Tuve que usar el antiguo, que, en principio, no es peor, pero el paso en el que se puede cambiar la carga es de 0.5A, lo que no nos permite calcular con precisión el potencial máximo del cargador. Pero lo que hay allí, lo probaré. En primer lugar, averiguamos cuánto puede dar el cargador máximo en realidad a 1 puerto. Comencemos con una carga gradual - 0.5A: 1A (de hecho, la carga consume un poco menos - 0,95 A) 2A (consumo real con una carga de 1.88A) Y 2.5A (logrado usando 1.88A y la inclusión adicional de una linterna a 0.6A) Como podemos ver características declaradas - corresponden y aun mas. Con los 2,4 A declarados, el cargador produce 2,5 A sin una caída de voltaje significativa. Pero si lo carga aún más, por ejemplo, a 3A, ya no puede hacer frente: la corriente apenas aumenta y el voltaje se hunde. El teléfono inteligente MI5S consume 1,75 A El teléfono inteligente Gemini consume 1.43A Ahora lo encendemos todo al mismo tiempo junto con la carga. Total en la cantidad: 1.79A + 1.75A + 1.43A + 2.5A \u003d 7.47A. Esto es incluso más alto que las capacidades indicadas. El voltaje cae a 5.05V - 5.07V pero la carga mantiene la carga. Después de 5 minutos, ella ya está significativamente cálida y decido no torturarla, porque todavía no está diseñada para ese trabajo. Habiendo reducido literalmente ligeramente la carga, cuando el teléfono inteligente se cargó ligeramente y comenzó a tomar 1A (disminución de la carga en 0.5A), inmediatamente vemos un aumento en el voltaje a 5.15V - 5.2V, que ya es bastante bueno. Como resultado, las características declaradas totalmente confirmado.Considero que el cargador es de alta calidad y lo recomiendo para su compra.Prueba 1
Prueba 2
Prueba 3
Prueba 4
Medición de seguridad de corriente y tensión
Dependencia del campo eléctrico
Medición de la intensidad de campo
Que es el poder
Cómo convertir vatios a amperios
Como ejemplo ilustrativo, considere esta opción
Relacionado pero diferente
Traducción "fija"
"Matices variables"
6
12
24
48
64
110
220
380
Voltio
5 vatios
0,83
0,42
0,21
0,10
0,08
0,05
0,02
0,01
Amperio
6 vatios
1
0,5
0,25
0,13
0,09
0,05
0,03
0,02
Amperio
7 vatios
1,17
0,58
0,29
0,15
0,11
0,06
0,03
0,02
Amperio
8 vatios
1,33
0,67
0,33
0,17
0,13
0,07
0,04
0,02
Amperio
9 vatios
1,5
0,75
0,38
0,19
0,14
0,08
0,04
0,02
Amperio
10 vatios
1,67
0,83
0,42
0,21
0,16
0,09
0,05
0,03
Amperio
20 vatios
3,33
1,67
0,83
0,42
0,31
0,18
0,09
0,05
Amperio
30 vatios
5,00
2,5
1,25
0,63
0,47
0,27
0,14
0,03
Amperio
40 vatios
6,67
3,33
1,67
0,83
0,63
0,36
0,13
0,11
Amperio
50 vatios
8,33
4,17
2,03
1,04
0,78
0,45
0,23
0,13
Amperio
60 vatios
10,00
5
2,50
1,25
0,94
0,55
0,27
0,16
Amperio
70 vatios
11,67
5,83
2,92
1,46
1,09
0,64
0,32
0,18
Amperio
80 vatios
13,33
6,67
3,33
1,67
1,25
0,73
0,36
0,21
Amperio
90 vatios
15,00
7,50
3,75
1,88
1,41
0,82
0,41
0,24
Amperio
100 vatios
16,67
3,33
4,17
2,08
1,56
,091
0,45
0,26
Amperio
200 vatios
33,33
16,67
8,33
4,17
3,13
1,32
0,91
0,53
Amperio
300 vatios
50,00
25,00
12,50
6,25
4,69
2,73
1,36
0,79
Amperio
400 vatios
66,67
33,33
16,7
8,33
6,25
3,64
1,82
1,05
Amperio
500 vatios
83,33
41,67
20,83
10,4
7,81
4,55
2,27
1,32
Amperio
600 vatios
100,00
50,00
25,00
12,50
9,38
5,45
2,73
1,58
Amperio
700 vatios
116,67
58,33
29,17
14,58
10,94
6,36
3,18
1,84
Amperio
800 vatios
133,33
66,67
33,33
16,67
12,50
7,27
3,64
2,11
Amperio
900 vatios
150,00
75,00
37,50
13,75
14,06
8,18
4,09
2,37
Amperio
1000 vatios
166,67
83,33
41,67
20,33
15,63
9,09
4,55
2,63
Amperio
1100 vatios
183,33
91,67
45,83
22,92
17,19
10,00
5,00
2,89
Amperio
1200 vatios
200
100,00
50,00
25,00
78,75
10,91
5,45
3,16
Amperio
1300 vatios
216,67
108,33
54,2
27,08
20,31
11,82
5,91
3,42
Amperio
1400 vatios
233
116,67
58,33
29,17
21,88
12,73
6,36
3,68
Amperio
1500 vatios
250,00
125,00
62,50
31,25
23,44
13,64
6,82
3,95
Amperio
