2.3. Unități electrice de măsură
2.3. Unități electrice de măsură
Unitățile standard SI folosite pentru măsurarea tensiunii, curentului și rezistenței sunt Volt [V], Amper [A] și Ohm [Ω] respectiv.
Uneori în circuitele și sistemele electrice sau electronice este necesar să se folosească multiplii sau submultipli (fracții) ale acestor unități standard, atunci când cantitățile măsurate sunt foarte mari sau foarte mici.
Următorul tabel prezintă o listă a unora dintre unitățile electrice standard de măsură utilizate în formulele electrice și valorile componentelor.
Unități electrice standard
Multipli și submultipli
Există o gamă largă de valori întâlnite în ingineria electrică și electronică între o valoare maximă și o valoare minimă a unei unități electrice standard. De exemplu, rezistența poate fi mai mică de 0,01Ω sau mai mare de 1.000.000Ω. Folosind multiplii și submultipli ai unității standard putem evita să scriem prea multe zero pentru a defini poziția punctului zecimal. Tabelul de mai jos prezintă numele și abrevierile.
Deci, pentru a afișa unitățile sau multiplii de unități pentru rezistență, curent sau tensiune, am folosi ca exemplu:
1 kV = 1 kilovolt - care este egal cu 1000 volți.
1mA = 1 milli-amper - care este egal cu o miime (1/1000) de amper.
47kΩ = 47 kilo-ohmi - care este egal cu 47 mii ohmi.
100uF = 100 micro-farads - care este egală cu 100 de milionimi (100/1000000) de Farad.
1kW = 1 kilo-watt - care este egal cu 1000 de wați.
1MHz = 1 mega-hertz - care este egal cu un milion de Hertz.
Pentru a converti de la un prefix la altul, este necesar să multiplicați sau să împărțiți prin diferența dintre cele două valori. De exemplu, convertiți 1MHz în kHz.
Ei bine, știm de mai sus că 1MHz este egal cu un milion (1.000.000) hertz și că 1kHz este egal cu o mie (1.000) hertz, deci un 1MHz este de o mie de ori mai mare decât 1kHz. Apoi pentru a converti Mega-hertz în Kilo-hertz trebuie să înmulțim mega-hertz cu o mie, deoarece 1MHz este egal cu 1000 kHz.
De asemenea, dacă ar fi trebuit să convertim kilo-hertzul în mega-hertz, ar trebui să ne împărțim cu o mie. O metodă mult mai simplă și mai rapidă ar fi să mutați punctul zecimal fie la stânga, fie la dreapta, în funcție de necesitatea de a se înmulți sau a împărți.
Pe lângă unitățile electrice "standard" de măsură prezentate mai sus, alte unități sunt de asemenea utilizate în ingineria electrică pentru a indica alte valori și cantități cum ar fi:
Wh - Watt-oră, cantitatea de energie electrică consumată de un circuit pe o perioadă de timp. De exemplu, un bec consumă o sută de wați de energie electrică timp de o oră. Este utilizat în mod obișnuit sub formă de: Wh (watt-oră), kWh (kilowatt-oră), care este de 1.000 watt-oră sau MWh (Megawatt-oră), care este de 1.000.000 watt-oră.
dB - Decibel, decibelul este o zecime din Bel (simbolul B) și este folosit pentru a reprezenta un câștig fie în tensiune, curent sau putere. Este o unitate logaritmică exprimată în dB și este folosită în mod obișnuit pentru a reprezenta raportul dintre intrare și ieșire în amplificator, circuite audio sau sisteme de difuzoare.
De exemplu, raportul în dB al unei tensiuni de intrare (Vin) la o tensiune de ieșire (Vout) este exprimat ca 20log10 (Vout/Vin). Valoarea în dB poate fi fie pozitivă (20dB) reprezentând câștig, fie negativă (-20dB) reprezentând pierdere, cu unitatea, adică input = output, exprimată ca 0 dB.
θ - Unghiul de fază, Unghiul de fază reprezintă diferența de grade între forma de undă de tensiune și forma de undă de curent având aceeași perioadă. Este o diferență de timp sau deviație a timpului și în funcție de elementul de circuit poate avea o valoare "de conducere" sau de "întârziere". Unghiul de fază al unei forme de undă este măsurat în grade sau radiani.
ω - Frecvența unghiulară. O altă unitate care este folosită, în principal în circuitele de curent alternativ, pentru a reprezenta relația fazorială între două sau mai multe forme de undă se numește Frecvența unghiulară, simbol ω. Aceasta este o unitate rotativă de frecvență unghiulară 2πƒ cu unități în radiani pe secundă, rad/s. Rotația completă a unui ciclu este de 360 de grade sau de 2π, deci o jumătate de rotație este dată de 180 grade sau π rad.
τ - Constanta de timp. Constanta de timp a unui circuit de impedanță sau a unui sistem liniar de ordinul I este timpul necesar ca ieșirea să atingă 63,7% din valoarea sa maximă sau minimă de ieșire atunci când este supusă unei intrări Răspuns Treaptă. Este o măsură a timpului de reacție.
În următorul tutorial despre teoria circuitului DC vom analiza Legea circuitului lui Kirchoff, care împreună cu Legea lui Ohm ne permite să calculăm diferitele tensiuni și curenții care circulă într-un circuit complex.