Quali sono le differenze tra Ampere e Joule
In elettronica, ampere e joule sono due unità di misura diverse ma correlate. Capire 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.
Cos'è un Ampere?
Un ampere, o amp, 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 in 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.
Cos'è la Tensione?
Per capire la differenza tra un ampere e un joule, bisogna capire la tensione. La tensione è la differenza tra il numero di elettroni in un luogo e il numero in un altro. Immagina di non aver ancora aperto il rubinetto del 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 quella vuota è l'energia potenziale. Questa è la tensione.
Cos'è la Resistenza?
Ora immagina che ci sia una serie di pieghe nel tubo da giardino che rendono più difficile il flusso della melassa. Questa è la resistenza, misurata in ohm.
Un modo utile per capire la relazione tra corrente, tensione e resistenza è la Legge di Ohm. È espressa come E=IR dove E è la tensione, I è la corrente e R è la resistenza. Diversamente detto, il flusso di melassa dipende dalla pressione al rubinetto (tensione) e dal numero di pieghe nel tubo (resistenza).
Cos'è un Joule?
Un joule è un'unità di energia o lavoro. Un joule è il lavoro necessario per far passare un ampere attraverso un ohm di resistenza per un secondo. Nell'esempio, l'energia sarà necessaria per spingere la melassa oltre le pieghe e fuori dalla fine. Questa energia potrebbe essere fornita da una batteria (in un circuito) o da una persona che pedala una cyclette (in giardino). La quantità di energia necessaria per mantenere la melassa che scorre a una velocità di un coulomb al secondo è un joule. La produzione di un joule al secondo è un watt.
Ampere vs Joule
Gli ampere non possono essere convertiti in joule, perché sono due unità diverse. Uno è corrente (flusso di melassa) e l'altro è lavoro (pedalare). Tuttavia, c'è una relazione tra loro. Per trovarla, bisogna conoscere l'amperaggio, la tensione e la potenza in watt (numero di joule al secondo). La potenza in watt è l'amperaggio per la tensione. Questo significa che il lavoro richiesto dal ciclista è la quantità di flusso per la lunghezza del tubo.