Что такое усилитель (и другие подобные базовые вопросы) в самых простых терминах?

8

Я понимаю, что это действительно простой вопрос, но я по какой-то причине не смог по-настоящему понять электрическую терминологию. Что именно является усилителем? Как это соответствует ватту?

И: Как ватт соответствует вольт? К чему относится частота электричества? (Гц, 50/60)

Пожалуйста, будьте как можно более конкретными и мирянами :).

Спасибо!

Изменить: так как я не заставил никого кричать на меня за то, что он говорил о добавлении еще нескольких вопросов, вот так:

Что такое вольт? В моем понимании это разница между нейтральной и фазовой фазами, но это не делает ее более ясной. Если кто-то может помочь с дополнительной информацией, с аналогией или два плюс техническая информация, я был бы очень признателен!

Что делает часть "земля" / земля цепи? Как это помогает безопасности? Если это помогает безопасности, почему не все штекеры 3-контактные вместо 2-контактных?

Гипотетический:

Если я подключил два провода к розетке и вставил другой конец в нечто токопроводящее (например, в ведро с водой), предполагая, что выключатель не сработает (если это произойдет, то почему?) После удаления провода (или выключить розетку), вода "держит" заряд? В любом случае это небезопасно?

Для чего это стоит, я предполагаю, нет. Ток течет из нейтральной фазы, вода просто способствует этому. Правильно? Если я прав, я предполагаю, что это означает, что я каким-то образом "использую" электричество? Чем это отличается, если я, например, положу провода на блок из дерева? Как это отличается, если я наклеиваю провода на себя?

Я прошу прощения, если некоторые из этих вопросов показывают фундаментальное неправильное понимание электричества. Если они это сделают, ударите меня по голове и укажите мне ресурс, который будет обучать меня и поможет мне ответить на такие вопросы самостоятельно. Эти вопросы некоторое время мучили меня, но я никогда не находил подходящего места, чтобы спросить.

У меня есть больше таких вопросов, как гипотетических, так и реальных (как работает стабилизатор, зачем он нужен? Почему для запуска двигателей требуется в 2 раза больше электричества, чем для работы? Почему это нельзя оптимизировать / почему нет? это было исправлено еще?). Я надеюсь, что смогу ответить на гипотетические вопросы сам, как только получу больше понимания с вашей помощью.

Я надеюсь, что вопросы на этом уровне (и их ответы) полезны по крайней мере еще одному человеку!

Еще раз спасибо, кто бы мне ни помог!


источник
Является ли приемлемой практика добавлять больше вопросов к ответу на вопрос? У меня есть более простые вопросы, и, учитывая, как быстро и лаконично был дан ответ на этот вопрос, я хотел бы задать больше, просто задаваясь вопросом, должен ли я открыть новый вопрос для них, или вписать их здесь под темой " Основные "вопросы, как указано в названии.
Ваши последующие вопросы, похоже, направлены на концепцию сопротивления. Отношение тока, которое вы получаете, к приложенному напряжению - это сопротивление элемента, обычно указанное в Омах. «Закон Ома», V = IR, является просто алгебраическим выражением этого.
JustJeff
4
Возможно, было бы эффективнее разбить ваши вопросы на отдельные публикации, поскольку это поможет организовать сфокусированные ответы таким образом, чтобы сделать материал более доступным для будущих пользователей. Но это только мои 2 цента.
JustJeff
Я думаю, что просто Джефф правильно. Мы все еще ответим на вопросы быстро.
Кортук
Я бывший EE, занимаюсь программным обеспечением. Я нашел эту старую книгу как бросок, который отлично подходит для начала amazon.com/gp/product/B0007K6908
Кенни

Ответы:

18

Ампер - это мера того, сколько электронов проходит точку за секунду (хотя технически это движение любых заряженных частиц , но для металлических проводов это всегда электроны). 1 ампер = 6 241 510 000 000 000 000 электронов в секунду. Труба, по которой движется вода, может измеряться в галлонах в секунду. Та же идея

Ватты используются не только в электронике. Они являются мерой скорости, с которой энергия используется или передается. Палочка динамита и свеча имеют одинаковое количество запасенной химической энергии , но динамит высвобождает ее гораздо быстрее, чем свеча, поэтому динамит имеет более высокую мощность выход (на более короткое время). Точно так же вы можете использовать две одинаковые батареи по-разному. Если один из способов потребляет больше энергии, батарея не будет работать так долго.

1 лошадиная сила составляет около 750 Вт, если вы знакомы с автомобилями. Просто разные способы измерить одно и то же.

Вт = вольт * Ампер. Таким образом, лампа на 60 Вт, подключенная к розетке на 120 В, потребляет 1/2 ампер.

60 Вт = 120 В * 0,5 А

В цепях переменного тока электроны вибрируют взад-вперед, а не в непрерывном цикле. Частота - это просто количество колебаний в секунду. 50 Гц означает, что они движутся вперед и назад 50 раз в секунду.

Однако важно понимать разницу между текущим потоком и потоком энергии. Реальные электроны в проводе движутся не очень быстро. В цепи постоянного тока реальный поток электронов вокруг петли может происходить со скоростью патоки. Причина, по которой щелчок переключателя вызывает очень быстрое включение света, заключается в том, что поток энергии очень быстрый. Энергия переносится волнамив электронах, а не самих электронов. Они постоянно отталкивают друг друга, поэтому, когда вы проталкиваете несколько дополнительных электронов на один конец провода, остальные рядом отпрыгивают, что приводит к тому, что больше рядом с ними отскакивает, и так далее, создавая волну «толчка», которая движется вниз провод, а затем толкает на вещи на другом конце. Эта волна перемещается от одного конца провода к другому со скоростью, возможно, 2/3 скорости света, тогда как сами электроны едва двигаются.

эндолиты
источник
Просто чтобы убедиться, что я прав: Amps = Watts / Volts. Таким образом, при фиксированном напряжении (например, 120 В) компьютер, который потребляет 400 Вт, будет «использовать» (это правильная терминология, кажется неправильной, но я не могу придумать ничего лучше?) 400/120 = 3,33 усилители? Спасибо, ваш ответ был почти идеальным!
1
@Jon Binder - иногда люди говорят «тяните» или «тяните» для текущего, но «использует» тоже просто отлично.
JustJeff
1
Лучшая аналогия, которую я слышал о потоке электронов в сравнении с потоком энергии, состоит в том, что если вы толкаете мраморы в трубу, то шарики движутся очень медленно вдоль трубы, но когда вы толкаете один внутрь, другой почти мгновенно выскакивает с другого конца.
Джон У,
Очень рад, что вы начали с произнесения «Ампера», потому что название вопроса также наводит на мысль о «усилителе»
Бен Фойгт
12

Вы найдете прекрасное и ясное объяснение физики, стоящей за электричеством, в статье: Как связаны ватты, омы, амперы и вольт?

Он не объясняет это как конверсионные учебники. Он физик, а не математик, и объясняет это так. Когда я учился, эта небольшая статья прояснила большую путаницу, которую я имел, и я часто обращаюсь к ней для повышения квалификации по основам.

Мистер Ежик
источник
Теперь я лучше понимаю отношения, а также то, что такое усилитель благодаря эндолиту, но все еще не могу понять каким-либо «реальным» осязаемым образом, что такое вольт (в электрическом смысле, то есть не просто как преобразованная единица для например, с усилками на лс). Кроме того, я все еще хотел бы, чтобы некоторые ответы (или привкус) на гипотетические вопросы (столь же идиотские, как они могли бы быть для других). Спасибо за ссылку, тем не менее.
1
+ респ за ссылку. После стольких лет, наконец, кое-что, что помогает мне лучше понять эти концепции.
luis.espinal
1
Я считаю полезным думать о напряжении как о давлении.
pingswept
Я привык думать о напряжении как о давлении, но когда все становится немного сложнее, я теперь думаю о нем как о высоте - например, плавающая земля похожа на самолет: твоя голова все еще на той же высоте от пола, это только пол теперь на 30 000 футов выше "настоящей" земли. Это не делает тебя 30 006 футов в высоту;)
Джон U
@Jon Binder - Напряжение - это сила, приложенная к расстоянию на единицу заряда. Если у меня есть две заряженные вещи (электроны, например), есть сила, которая притягивает или отталкивает их. Сила становится больше, когда любая вещь заряжается (см. Закон Кулона). Если они разделены определенным расстоянием, существует потенциальная энергия, очень похожая на потенциальную энергию, которую вы получаете от подъема мяча. Эта потенциальная энергия на заряд является напряжением. Если у меня есть кучка электронов, зажатых в каком-то крошечном пространстве вместе, это высокое напряжение, и они хотят оттолкнуться. Вот почему напряжение очень похоже на давление.
16807
3

Эндолит объяснил течение очень лаконично.

Volage - это мера потенциальной энергии тока. Вы, вероятно, привыкли к потенциальной энергии от других предметов. MGH - это общее уравнение для потенциальной энергии, когда у вас есть гравитационное поле и вы поднимаете массу в воздух. когда вы позволите массе уйти, она будет иметь потенциальную зависимость от ее высоты и массы.

Если у вас есть вода, чем выше вы качаете ее в воздух, тем больше потенциальной энергии будет у воды. Если вы затем вернете трубу обратно на дно, где находится турбина, которая сопротивляется потоку тока (тока воды), то она будет работать на этой турбине. Турбина будет получать мощность относительно количества воды, которая движется (ток) и высоты воды (ее потенциал).

Надеюсь, это поможет.

Kortuk
источник
1
Вот еще один пример водной аналогии, применяемой к электричеству: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/watcir.html
tcrosley
3

Основная аналогия, которая имеет тенденцию работать для большинства людей, - это водопровод / давление и расход воды.

Первая аналогия - давление воды == напряжение. Представьте себе, если хотите, водонапорную башню - большой резервуар, полный воды высоко над землей, с выходной трубой, идущей до уровня земли, поток которой контролируется клапаном. Гравитация воздействует на воду, заставляя ее оказывать давление на клапан, когда он закрыт. Давление на клапане зависит от количества воды в башне, давления воздуха вокруг воды и размера клапана.

Водонапорная башня похожа на батарею (но не совсем такая же). Аккумулятор хранит электрический заряд вместо воды, а давление обусловлено плотностью заряда - по существу, электрический заряд хочет уйти от других подобных зарядов. Напряжение батареи аналогично давлению водонапорной башни. Давление / напряжение - это мера способности воды / заряда выполнять работу.

Таким образом, давление эквивалентно напряжению - батарея имеет напряжение просто сидел там, даже если все заряды не двигаются или делать любую работу таким же образом, водонапорная башня имеет давление просто сидит там без воды перемещения. Когда вода начинает двигаться, это эквивалентно течению.

Электрический ток - это просто движение электрических зарядов (заряд в секунду), ток воды - это просто движение воды (единичный объем воды в секунду). Большие трубы пропускают больше воды и выпускают больше давления, поэтому давление на конце трубы меньше, чем давление в начале. Аналогично, для электричества «большие трубы» означают более низкое сопротивление. Низкое сопротивление означает более низкое напряжение на одном конце электрической «трубы» (возможно, резистора или просто провода), чем на другом конце. В реальном мире, вода течет из / потенциального места высокого давления (вершина водонапорной башни) до низкого потенциального места, то есть земля. Точно так же и для электричества - один конец батареи имеет высокий потенциал, высокое напряжение, а другой конец - низкий потенциал / заземление.

AngryEE
источник
Как насчет ампер? где оно принадлежит? Я обычно вижу батареи с разными амперами, но только ам вольт. как это может повлиять на нагрузку?
Pennf0lio
Кстати, я действительно ценю, как вы это объяснили. благодарю вас. это действительно пролило некоторый свет на мой вопрос.
Pennf0lio
@ Pennf0lio Amps - скорость воды. Номинальная мощность усилителя - это скорость, с которой вода может двигаться (но не обязательно, насколько быстро она движется). Тогда емкость аккумулятора в ампер-часах - это скорость, с которой вода может двигаться в течение определенного периода времени.
Kellenjb
Я думаю, что ампер-часы лучше указывать как меру емкости, т.
Е.
0

Отличным ресурсом для самостоятельного изучения принципов электроники по широкому кругу тем является серия учебных курсов по электричеству и электронике ВМФ, широко известная как NEETS. Публично доступный набор из 24 модулей можно скачать здесь: http://jricher.com/NEETS/

Другим солидным ресурсом является Справочник Лиги радиолюбителей радиолюбителей: http://www.arrl.org/arrl-handbook-2012 . Руководство ориентировано больше на радиосвязь.

MarkSchoonover
источник
0

Три наиболее основные единицы в электричестве - это напряжение (V), ток (I, заглавная буква «i») и сопротивление (r). Напряжение измеряется в вольтах, ток измеряется в амперах, а сопротивление измеряется в омах.

Аккуратная аналогия, помогающая понять эти термины, - это система водопроводных труб. Напряжение эквивалентно давлению воды, ток - скорости потока, а сопротивление соответствует размеру трубы.

учтивость

введите описание изображения здесь

Premraj
источник