În amperi se măsoară intensitatea curentului electric, adică, în fapt, cantitatea de sarcină electrică (de obicei electroni) care trece prin conductorul respectiv. Astfel, 1 amper înseamnă că în timp de 1 secundă trece o sarcină de 1 coulomb.
Un număr mai mare de amperi înseamnă un număr mai mare de electroni care trec printr-un conductor.
Imaginați-vă curgerea curentului electric printr-un fir ca pe curgerea apei printr-un tub. Intensitatea curentului din fir echivalează cu debitul apei din tub, măsurat în litri pe secundă.
În volți se măsoară tensiunea electrică, adică diferența de potențial electric. Potențialul electric poate fi înțeles ca echivalentul electric al înălțimii de la care cade un corp. Cu cât tensiunea dintre două puncte e mai mare, cu atât electronii simt o forță mai mare și deci curentul care trece printr-un rezistor conectat la cele două puncte e mai mare.
Imaginați-vă tensiunea ca pe diferența de înălțime a apei de o parte și de alta a unui baraj. Cu cât diferența e mai mare, cu atât trece mai multă apă printr-o gaură de la baza barajului.
În wați se măsoară puterea (electrică sau de orice altă natură). Puterea arată câtă energie se transmite / se produce / se consumă în unitatea de timp. 1 watt înseamnă o energie de 1 joule într-un timp de 1 secundă.
Unitățile de măsură au fost alese convenabil, încât puterea electrică se poate calcula ușor înmulțind tensiunea cu intensitatea curentului. De exemplu dacă între două puncte e o tensiune de 12 volți și printr-un rezistor conectat între cele două puncte trece un curent de 2 amperi, puterea consumată de rezistor este de 24 de wați. Altfel spus, viteza cu care rezistorul transformă energia electrică în căldură este de 24 de jouli pe secundă.
Din păcate, nu pot face o analogie completă între electricitate și curgerea apei. Cu tensiunea și curentul pot, dar pentru putere analogia se complică și nu vă mai ajută să înțelegeți.
Uite analogia. Hai să zicem că avem două vase cu apă, puse la înălțimi diferite. Cele două vase au pe fund câte o gaură. Între cele două găuri punem un tub cu diametrul potrivit. Pe parcursul tubului montăm un robinet cu care putem ajusta debitul de apă dintr-o parte în cealaltă. Tot pe parcursul tubului punem și un debitmetru.
Și acum să ne jucăm cu instalația. O să constatăm că dacă suprafața apei din cele două vase e la aceeași înălțime, debitul rămâne zero indiferent cât de larg deschidem robinetul. Apa nu are nici un motiv să treacă dintr-o parte în alta a tubului, pentru că presiunea din ambele direcții e aceeași. Dacă însă un nivel e mai sus decât celălalt, apa curge prin robinet. Debitul e cu atât mai mare, cu cât diferența de nivel e mai mare.
Apoi păstrăm diferența de nivel fixă și ne jucăm cu robinetul. Dacă îl închidem de tot, debitul apei e zero, apa nu poate trece. Dacă îl deschidem din ce în ce mai mult, debitul e din ce în ce mai mare.
Un circuit electric echivalent arată așa: avem niște baterii, un rezistor variabil și un ampermetru, puse toate în serie prin fire (avem grijă la polaritatea bateriilor, să fie toate în același sens). Dacă omitem bateriile de tot, ampermetrul va indica zero, adică nu trece curent deloc, pentru că nu e nimic care să pună electronii în mișcare. În schimb dacă punem pe rând în circuit o baterie, două, trei etc., curentul e din ce în ce mai intens. Apoi, păstrând un anumit număr de baterii, facem în așa fel încât rezistorul să se împotrivească din ce în ce mai puțin la trecerea curentului; atunci ampermetrul va indica o intensitate din ce în ce mai mare.
Iată echivalențele:
• tensiune (sau număr de baterii) – diferența de nivel dintre rezervoarele de apă
• intensitatea curentului – debitul apei
• rezistența electrică – dificultatea apei de a trece prin robinetul parțial închis.
» Citiți și:
• Ce este, în fapt, curentul electric
• Cum funcționează curentul electric
• Cum funcționează un circuit electric
Articol rezultat în urma prelucrării unei discuții pe ScientiaQ&A.
