Ce sunt amperii, volţii, waţii şi ohmii?

Cele trei unităţi de bază  ale electricităţii sunt voltajul (V), curentul (I) şi rezistenţa (R). Conform HowStuffWorks, voltajul este măsurat în volţi, curentul în amperi şi rezistenţa în ohmi. În matematică există o ecuaţie simplă care demonstrează modul în care cele trei sunt asociate. Curentul este egal cu voltajul divizat de rezistenţă. Formula este cunoscută la legea lui Ohm. 

Dacă am compara electricitatea cu un sistem de ţevi cu apă, voltajul ar fi presiunea apei, curentul ar fi echivalent cu rata de curgere şi rezistenţa ar putea fi mărimea ţevilor. Să spunem că avem un rezervor de apă legat de acest sistem de ţevi. Ce s-ar întâmpla dacă am creşte presiunea din rezervor? Ei bine, o cantitate mai mare de apă ar ieşi prin ţevi. Acelaşi lucru se întâmplă şi cu sistemele electrice, creşterea voltajului duce la un flux mai mare de electricitate. 

• De ce avem unghii la picioare?
• Ce fac insectele iarna?

Să spunem că mărim diametrul furtunului şi în acest caz va curge mai multă apă. În raport cu electricitatea, descreşterea rezistenţei dintr-un sistem electric creşte fluxul de energie. Energia electrică (P) este măsurată în walţi. Într-un sistem electric puterea este egală cu voltajul multiplicat de curent. Într-un sistem electric, creşterea curentului sau voltajului va duce la o energie mult mai mare. Să spunem că ai un sistem legat de un bec de şase volţi ce este la rândul său ataşat unei baterii de şase volţi. Energia de producţie a electricităţii becului este de 100 de waţi. Astfel ştim că P=100 W şi V=6 V, aşadar putem rezolva ecuaţia pentru a afla I.  I=100 W/6 V=16,67 de amperi. 

Însă ce s-ar întâmpla dacă am utiliza o baterie şi un bec de 12 volţi pentru a obţine 100 de waţi?

I=100W/12 V=8,33 amperi. Aşadar, sistemul din urmă a produs acelaşi nivel de energie, dar prin utilizarea unei jumătăţi din cantitatea de curent. În urma utilizării unei cantităţi mai mici de curent pentru producerea aceleaşi puteri, obţinem următorul avantaj Rezistenţa din firele electrice consumă energie, iar atunci când această energie creşte şi nivelul curentului ce trece prin fire creşte. Acest fenomen poate fi observat dacă rearanjăm ecuaţia, astfel: V=IxR. 

Astfel, putem înlocui ecuaţia pentru aflarea voltajului în cealaltă ecuaţie. P=VxI astfel că înlocuim pe V pentru a obţine P=IxRxI sau  P = I2*R.  Această ecuaţie ne demonstrează că energia consumată de către fire creşte dacă rezistenţa firelor este crescută (spre exemplu fenomenul apare dacă firele sunt mai mici sau sunt făcute din materiale mai puţin conductive). Aşadar, prin utilizarea unui voltaj mai mare pentru reducerea curentului sistemele electrice pot deveni mai eficiente. De asemenea, şi eficienţa motoarelor electrice creşte dacă voltajul este mai mare. 

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole: