Quali sono le differenze tra un amplificatore e un Joule?
In elettronica, ampere e joule sono due unità di misura diverse ma correlate. Comprendere la differenza tra ampere, volt, ohm e joule è la prima chiave per costruire i propri circuiti. Fortunatamente, un'analogia quotidiana può aiutare a chiarire questi concetti.
Che cos'è un amplificatore?
Un amp, o ampere, è il modo standard per misurare la corrente elettrica. È definito come la quantità di corrente necessaria per trasportare un coulomb di carica elettrica al secondo. Un modo per pensare a questi termini è immaginare la melassa che scorre attraverso un tubo da giardino. L'amperaggio è la velocità con cui scorre la melassa. Un coulomb è la quantità di melassa che passa attraverso il tubo in un secondo.
Che cos'è la tensione?
Per capire la differenza tra un amp e un joule, devi capire la tensione. La tensione è la differenza tra il numero di elettroni in un posto e il numero in un altro. Immagina di non aver ancora acceso il tubo pieno di melassa. C'è molta melassa in attesa di uscire dal rubinetto, ma nessuna all'altra estremità. La differenza tra l'estremità piena e l'estremità vuota è l'energia potenziale. Questa è la tensione.
Che cos'è la resistenza?
Ora immagina che ci sia una serie di attorcigliamenti nel tubo da giardino che rende più difficile il flusso della melassa. Questa è la resistenza misurata in ohm.
Un modo utile per comprendere la relazione tra corrente, tensione e resistenza è la legge di Ohm. È espresso come E=IR dove E è uguale alla tensione, I è la corrente e R è uguale alla resistenza. In altre parole, il flusso di melassa dipende dalla pressione al raccordo (tensione) e dal numero di attorcigliamenti nel tubo (resistenza).
Che cos'è un joule?
Un joule è un'unità di energia o lavoro. Un joule è il lavoro necessario per spostare un ampere attraverso un ohm di resistenza per un secondo. Nell'esempio, sarà necessaria energia per pompare la melassa oltre i nodi e fino alla fine. Questa energia potrebbe essere fornita da una batteria (in un circuito) o da una persona in sella a una cyclette (nel cortile). La quantità di energia necessaria per mantenere il flusso di melassa alla velocità di un coulomb al secondo è un joule. La produzione di un joule al secondo è di un watt.
Amp e Joule
Gli ampere non possono essere convertiti in joule, perché sono due unità diverse. Uno è la corrente (flusso di melassa) e l'altro è il lavoro (andare in bicicletta). Tuttavia, c'è una relazione tra loro. Per trovarlo, devi conoscere l'amperaggio, la tensione e la potenza (numero di joule al secondo). La potenza è l'amperaggio moltiplicato per la tensione. Ciò significa che il lavoro richiesto dal ciclista è la quantità di flusso moltiplicata per la lunghezza del tubo.