電気測定に関係する暗黙の「時間単位」はありますか?(例:1時間あたりのマイル数、1秒あたりのキロバイト、1秒あたりのアンペア???)


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私は非常に電子工学に不慣れであり、電圧、電流、抵抗を把握するのに一般的な困難を経験しています。部品が電圧と抵抗に光を当てる可能性があることを理解している疑いがあるので、質問を現在に限定します。

ここでいくつかの質問を読みました。

そして、彼らは少し助けましたが、私はまだ苦労しています。精神的に解決するのが難しい特定の部分は、基本的な測定単位について読んでいるということですが、何が測定されているのか完全にはわかりません。たとえば、ポンドは原子の集まりを引っ張る重力を測定しています。ガロンは、一定量のスペースを占有できる液体の量です。電気...観察されていることの詳細に迷います。

多くの測定単位は、(影響を受けない限り)変化しない固定量です。例えば:

  • 牛乳1ガロン
  • 16オンスの牛肉
  • 30立方リットルの空気

これは、運動中の電子を常に測定している電流のようなものでは意味をなさないようです。あるいは、時間とともに変化する何かの測定を実行します。

  • 時速 35マイル
  • 1秒あたり 128キロビット
  • 毎分 5,000 ガロン

電流に関しては、「何か当たりのアンプ」ではなく、「アンプ」とだけ言います。さて、「アンプ」は電子の流れを測定するということですが、その「流れ」とは正確に何を意味するのでしょうか?それは、1秒(または他の単位)で回路上の位置を通過する電子の数(または他の何かの数)ですか?マルチメータのリード線をワイヤに触れると、「見ている」のは何ですか?

ボルトはジュールとクーロンに関連するポテンシャルエネルギーの尺度であると読みました(http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_2/1.html)(より多くの混乱はありますが、それは問題ありません)、クーロンは測定されると信じています毎秒。毎秒はアンプにも引き継がれますか?

私が考えることができる唯一の他のことは、アンプが平方インチあたりのポンドを測定している圧力のようなものかもしれないということです。

電気は電気であり、類推は完璧ではないことを知っています。電気が何であるかを理解しようとしていますが、これらの測定が実際にどのように行われるかはわかりません。おそらく私は考え直しているのですが、より深い洞察は素晴らしいでしょう。

(これがすでに死に至るまで説明されている場合、私は謝罪しますが、使用するのに最適な検索語がわからないかもしれません。)


男、このサイトを初めて知った人として、私は非常に感銘を受け、多くの人がこれを理解するのに多くの時間を費やしました。多くのことのように、私はそれが「沈み込む」ために時間とより多くの読書/経験を要すると思うが、すべての答えはとても役に立ちました。「amps per time ?」という質問の核心に答えたので、「amps include time」の回答を最も役立った回答としてマークしてます。私は、「時速マイル」のような別の単位にあるように明示的に述べられるのではなく、量が単語の定義の一部であるという意味で、「ノット」のような「アンペア」を描いています。完璧なアナロジーではありませんが、少なくとも、すべての難しい数字がどこに行ったのかを理解するのに役立ちます。


「ボルト」の理解については、electronics.stackexchange.com
Phil Frost

また、電荷は電子であるという考えのtrapに陥らないでください。電子には電荷があり、その名前に「エレクター」が含まれていますが、電子だけが電荷ではありません。electronics.stackexchange.com/questions/72875/...
フィル・フロスト

おかげでフィル。その質問は素晴らしい読み物のようです。必ず確認していきます。私の投稿で言ったように、現在、電流をよく把握しようとしています(一度に1つ右ですか?)リンク。
クリフプルイット

2
私はあなたが読んで楽しんでいまし賭けamasci.com/miscon/whatis.html
フィル・フロスト

2
「立方リットル」?それはピカソによるものですか?リットルは体積の尺度であるため、立方リットルと言うのは平方エーカーと言うようなものです!
アンディ別名

回答:


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アンプには時間が含まれています...

アンペア= 1秒あたりのクーロン

それはもっと簡単に言う...

Current = amount of charge per time interval

これは流量のメトリックです。水のように...リットル(体積->量)毎分(時間)

より深く

実際には、アンペアとは、6.241×10 18個の電子、または1アンペアを構成する1秒あたり1クーロンで、単位時間あたりに電気回路のある点を通過する電荷量の尺度です。

- ウィキペディアの記事

プロービング

マルチメータのリード線をワイヤに触れると、「見ている」のは何ですか?

電圧測定モードの場合、2つのリード間の「圧力」を効果的に測定します。つまり、1つのリードの電荷が他のリードに到達しようとする程度です(しかし、到達できません)。電荷勾配を中和できない理由は、回路によって異なります。たとえば、コンデンサーでは、何らかの障壁がそれを防ぎます。2点間に電圧が存在するためには、このような勾配が存在する必要があります。

電流測定モードの場合、リード線は電流経路に(直列に)取り付けられ、メーターは単位時間内にどれだけの電荷が流れるかを測定しています(実際には、オームの法則を適用して間接的にこれを行います)。

参考文献

Bodanis、David(2005)、Electric Universe、ニューヨーク:Three Rivers Press、ISBN 978-0‐307‐33598‐2


1
「一方のリードの料金がもう一方のリードに到達しようとする程度(ただし、到達できません)」私が読んだ説明と類推のすべての後、この1つの声明は、私が読んだ他のどのものよりも「電圧」との関係に到達するのに役立ちました。私はいつも何かが高電流なしで高電圧になりうるかについて混乱してきましたが、非常にひどく動きたがっている電子が100個しかなかったなら、そうなると思います。そして、1秒あたりに移動するそれらの数をカウントすると、Currentになります。私は順調に進んでいますか?ありがとう!
クリフプルイット

2
@CliffPruittには、非常にひどく動きたい10億の電子があったとしても、できません。ボルトは電位を測定します。圧力も潜在的です。高さは別のものです。高圧タンクは必ずしも流体を排出しているわけではありません。山の上の石は、必ずしも落ちるわけではありません。岩は高くするために大きくする必要はありません。タンクは、高圧を収容するために大きくする必要はありません。
フィルフロスト

PEDANTされるように、それは読むべきではありませんCurrent = charge per unit timerate of change of charge。寸法を指定するだけの場合は、単位を含める必要はありません。
ジャスティンL.

@Justin-はい。その方が理にかなっています。私は質問の構造を反映しようとしましたが、あなたの方法の方が良いです。改訂。
DrFriedParts

@PhilFrostうん、わかった。ミックス内の電流を維持しようとしていましたが、回路のないバッテリーの2つの端子には電圧がありますが電流がありません。
クリフ

6

最も基本的な電荷の単位は電子ですが、使用するのは実用的ではありません。クーロンは、約6,241,509,324,000,000,000電子の電荷を表す大きな電荷単位です。アンペアとは、1クーロン(すなわち、6,241,509,324,000,000,000電子)/秒の流量を表す略式単位です。つまり、ワイヤに1アンペアの直流電流が流れる場合、約6,241,509,324,000,000,000の電子が一端に入り、反対に、他を残す。


おかげで非常に多くの絵の中にリテラル数値をもたらすため。それは本当に助けになります。私はこれが初心者の文学のすべての部分で説明されるものではないと信じることができません。測定の意味を知ることはとても基本的なことのようです。
クリフプルイット

@Cliff:実際にそれがされて説明しました。「Ampere」を検索すると、クーロン/秒が見つかります。これにより、クーロンを検索できます。
オリンラスロップ

2/3または1/3電子の電荷は、より基本的なものen.wikipedia.org/wiki/Quark#Electric_charge
ピートKirkham

@PeteKirkham:電荷は細分化できますか?荷電粒子はクォークを含むとみなされていることを知っています。クォークのさまざまな組み合わせの電荷を測定し、それらを方程式にプラグインすると、電子の1/3の割合である電荷をクォークに割り当てると、それらの方程式が機能します(または陽子)の電荷ですが、その電荷を直接観測できる状況にクォークを到達させることは不可能だと思います。3つの同じクォークのグループが1電子に等しい電荷を持つという事実は、各クォークだけが1/3の電荷を持つことを意味しません。
supercat

ただし、「基本」と「直接観測可能」は同じものではありません。直接観測可能な最小の電荷は、粒子を直接観測することに関係なく、より基本的な粒子からの電荷の組み合わせで構成されているという証拠が豊富にあります。
ピートカーカム

3

あなたの質問に直接答えるのではなく(他の人がそれを非常によくやった)、それらの答えを理解するのに役立つ精神モデルと分析ツールを紹介したいと思います。そのツールは次元分析です。

基本的な概念は、代数的に操作できるシンボルという単位です。例が最適だと思います。直方体の体積は、幅、高さ、深さの積であることがわかっています。高さ1メートル、幅2メートル、深さ3メートルと測定したとします。次に:

ボリューム=1m2m3m

mバツ

1m2m3m=6m3

つまり、この直方体の体積は6立方メートルです。しかし、体積を立方メートル以外の単位で測定できます。実際、長さの3つの単位を乗算すると、ボリュームの単位になります。面積は2単位の長さを乗算したものなので、面積を長さで乗算すると体積が得られます。それで、たった今作ったいくつかのワッコユニット、エーカーインチでボリュームを測定したいとしましょう。

6m36mmmmnac

6mmm11ac4046.86m21n2.54cm100cm1m0.058acn

6立方メートルは0.058エーカーインチに相当します。体積をエーカー単位で測定したいのはなぜですか?手がかりはありませんが、できます。ポイントは、ユニットを代数的に操作できることです。

これにより、単位の意味に関する新しい洞察が得られます。wattなどのユニットを選択すると、ウィキペディアで次のように表示されます。

W=Js=Nms=kgm2s3=VA

SIユニットの優雅さは、すべてのユニットが1の因数で関連付けられているため、記述する必要はありません。つまり、1ワットは1秒間に1ジュールに等しいということです。または、1秒あたり1ニュートンメートル。または、1秒立方あたり1キログラム平方メートル。または、1ワットは1ボルトアンペアです。これらはすべて同じものです。

PE

P=E

電流はアンペアで測定でき、電圧はボルトであることがわかっているので、電力はボルトアンペアで測定する必要があります。ウィキペディアによると、それはワットです。

W=VA

したがって:

WVA=1

10V10mA

P=10mA110V1A1000mAWVA=0.1W

次元分析のいくつかの例を次に示します。


OK、それはとても理にかなっています。私がハングアップするのは、そのすべてが機能し、私たちが互いに通信し、同じことを意味するために、誰かが私たちが「1」を測定しているユニットを思い付かなければならなかったということです。1つの「Verne」は0.025ジュールに等しいと言えますが、どこかに定義された単位がなければ、測定システムではなく関係を示す式のみが得られます。したがって、「アンペア」はその関係を適用し、1ジュールと1秒をそれ以外の場合はオープンエンドの数式の値として使用します。はい?
クリフプルイット

@CliffPruitt SIユニットのすべての定義は、最終的に、再現可能な物理現象に基づいた定義を持つ7つのSIベースユニットのいずれかに解決されます。
フィルフロスト

@CliffPruitt、私が今日使用する単位によって測定値がどのように量子化されるようになったかについての質問への興味深い回答のソースであることがわかった本は、測定の科学です。各抽象数量の履歴と、その数量を測定するためのユニットの標準化の両方をカバーしています。1つの注意点は、1974年に書かれたということです。それ以来、標準に対するいくつかの微調整がありました。
RBerteig

2

電圧に関して言えば、「何か当たりのアンペア」ではなく「アンペア」とだけ言います。

誤解があります。

アンペアは電流を測定します。

ボルトは電位差を測定します。電圧を電圧の単位で測定している場合、電圧は電位差の別の言葉です。

他の人が答えたように、アンプは電子の流れを測定し、アンプは毎秒1クーロンの電荷の通過に相当します。

ワイヤの電流が変化している場合、変化率を「アンペア/秒」またはA / sで測定することは珍しくありません。

私は、ボルトがジュールとクーロンに関連するポテンシャルエネルギーの尺度であることを読みました

ボルトは、アンプあたりのワット数、またはクーロンあたりのジュール数に書き換えることができます。2番目のフォームであるクオロムあたりのジュールを見てみましょう。

空間のある点の電位が1 Vで一定に保たれている場合、1 Cの電荷をその場所に押し出すのに1ジュールのエネルギーが必要であることを意味します。

または、1 C / sをその場所に移動するのに1 J / sかかります。その場所に流れる電流のアンペアあたり1ワット。


「電圧に関して言えば、私たちは単にアンプと言います」-おっと、誤解を招くようなスリップをおaび申し上げます。電圧は電流ではなく位置エネルギーを測定することを理解しています。非常に多くの用語があるので、間違った単語が間違ったタイミングで出てくることを理解しようとしています。
クリフプルイット

1

機械的なアナロジーは、ソート物事を助けるかもしれません。

機械的な類推では、電圧に似ており、速度(電流)電流に似ています。

ご存知かもしれませんが、力と速度の積は(機械的な)電力であり、同様に、電圧と電流の積は(電気的な)電力です。

力はメートルあたりのエネルギーですが、電圧はクーロンあたりのエネルギーです(クーロンは電荷の単位です)。

速度はメートル/秒ですが、電流はクーロン/秒です。

速度と電流が通過変数であるのに対し、力と電圧を横断変数と呼びます。

いずれの場合も、Across and Through変数の積は1秒あたりのエネルギー、つまり電力です。


速度は単一のオブジェクトの速度(および方向)を指定しますが、電圧はオブジェクト(電子)の数を処理し、それらのオブジェクトは常に一定の速度で移動するため、電圧が異なることを修正できますか?抵抗により運動中の電子の数は減少しますが、速度は減少しません。私はこれを正しく理解していますか、それとも完全にオフベースですか?
クリフプルイット

電圧はオブジェクトの数を処理しません。それは彼らが移動したい「どのくらい」を扱っています。
ジャスティンL.

@CliffPruitt電子が光速で動くことを考えないでください。それらを介して送信さは、光の速度で移動します。電子はしません。amasci.com/miscon/speed.html
フィルフロスト

@CliffPruitt、あなたの電圧と電流の概念が教科書のバージョンと密接に整合していないことは明らかです。これらのアイデアはどこで入手していますか?
アルフレッドケンタウリ

@AlfredCentauri私はこれのいずれにおいても正式な教育を受けていません。私は貿易でプログラマーです。オーディオエレクトロニクスをいじくり回したいだけで、その背景に興味がありました。現在、私が読んでいる資料はこちらのPDFです:allaboutcircuits.com-それらの背後にある「理由」を理解できず、電気が混乱している場合、私は一般的に物事をうまく学習しません。:-)
クリフプルイット

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回路の一般的な例えを使ってみましょう。

サーキットは川のようです。丘の頂上の水が望んでいるので、川の水は常に「下り坂」に流れます下り坂にからです。水は常に低いポイントを探します。

水が常に下り坂になる場合、これはどのように回路ですか?

さて、下り坂を流れる「ループ」川を考えることができますが、一方の端には、下部の水を上部に戻すある種の水車があります。このホイールは、低レベルの水を取り、どこにでも流れるように動機付けせずに、高レベルに「押し込み」ます。

「高さ」を「ポテンシャルエネルギー」と考えると、水車は低いポテンシャルエネルギーの水を受け取り、高いポテンシャルエネルギーの位置に置きます。つまり、重力ポテンシャルエネルギーを水に「注入」します。この新たにエネルギーを与えられた水は、そのエネルギーを再び下り坂に費やす時間を無駄にしません。

この「下り坂を移動する傾向」は電位と呼ばれ、この場合は電圧に似ています。

川の流れは...まあ.. 現在。川の流れをどのように測定しますか?

「ストップウォッチを取り、1秒間に何リットルの水が川の特定のマークを通過するかを計る」と言います。これは、電流を定量化する合理的な方法のように思えます。リットル/秒。

サーキットでは、あなたの水は充電されています。1秒間に何リットルの水がワイヤ上のポイントを通過するかを測定する代わりに、1秒間にワイヤ上の特定のポイントを通過する電荷の数を測定できます。

「立方デシメートル」と言うのは一口であり、「リットル」という便利な単位を与えるのと同じように、「1秒あたりの充電」という便利な名前も「アンペア」と与えます。

「ガロンあたりのマイル数」は「マイレージ」に、「キログラム/秒/秒/秒」は「ニュートン」に、「ジュール/秒」は「ワット」に変わります。


重力があなたのためにそれをやっていない場合は、考えるのパイプに水をし、水圧

私は一方の端に加圧水を、もう一方の端に加圧されていない水を持っています。水は加圧側から非加圧側に移動します。圧力は、すべての水分子が互いに離れようとする力の尺度です。水分子には、快適な距離があり、それらの水分子をその快適な点をより近くに押しやる行為を加圧します。

電子は互いに反発することを覚えているかもしれません。「高電圧」になると、実際には「高電子圧力」になります。つまり、電子を詰め込みすぎて、自分の快適さを保つことができません。

この類推は実際には非常に文字通りであることに注意してください-電圧は文字通り電子圧力として見ることができます!

風船にあまりにも多くの空気を入れるのと同じように、詰めすぎたものは「逃げ」たいと思うでしょう、そして本当の力があります。

さて、水道管に戻りましょう。水は加圧された端から加圧されていない端へと急いで行きたがります。

パイプについて慎重に考えてください。私たちが水を急ぐとき... 実際に急いでいるのは何ですか?それは水分子ですか?加圧端に単一の水分子があり、圧力を「放す」ことを想像してください。その分子はもう一方の端に急ぐことはありません。圧力が平準化する間、そのままになります。

それでは実際に何が動いているのでしょうか?

圧力移動します。

その正確なポイントで圧力を測定したパイプの各インチに小さなディスプレイがあるとしましょう。最初は、左側のすべてが高いです。右側のものはすべて低いです。

圧力を放すと...これらの表示が変化し始めます。「殿下」は右に動き始めます。

あるディスプレイで圧力が「50」と表示され、次に右側のディスプレイが「20」と表示されたとします。1秒後、最初のディスプレイに「40」と表示され、2番目に「30」と表示されます。これは、1秒あたり10圧力単位の割合で右に移動する10の「圧力」単位として見ることができます。これは最新です-10。

今、私は次元で少しゆるやかに遊んでいます。電位と電荷の違いのいくつかを手で振り払っていますが、基本的な原理は同じです。


わかりましたが、今度は重力の仕組みを説明する必要があります。
ピートKirkham

私たちが「オームの法則の文脈で」と呼ぶものは、移動する電子として定義されていません。あなたが示したように、それは毎秒の電子ではありません。それはだ、電荷移動。1秒あたりのクーロンです。低電力DC回路内の電子は、1時間あたりのセンチメートルのオーダーで銅の中を移動します。電荷は、天文学的に速い速度で波として移動します。実際の電子ドリフト(1時間あたりのセンチメートル)も技術的には電流です(結局は電子の流れです)が、電圧と抵抗について話すとき、人々が話すことはありません。
アダムローレンス

@Pete私は「直観」の要件を電位(難しい)から重力へと移行させています。電荷がポテンシャルを持ち、高いポテンシャルから離れることを想像するのは困難です。それは水が高いことや下り坂流れると、彼らは類似していると言って想像するのは簡単です
ジャスティン・L.

@Justinはい、重力は自然に直接接触するものなので、重力を理解する方がはるかに簡単です。一方、「私の腸内」で何かがしつこくなり、それは同じではなく、「それは本当に何なのか?」私が理解しようとし続けていること。私は、三角法を完全に理解していないので、増殖することを学んでいて困っている子供と同じ立場にいると思います。
クリフプルイット

@Madmanguruman私は明らかに電荷のより良い理解が必要だと思います。電子の数の過剰または不足のために何かが電荷を受け取ったといつも思っていました。電子が動いていない場合、何が電荷を引き起こしているのか理解できないと思います。(答える必要はありません。とにかく少しオーバーロードしています。)
クリフプルイット
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