Pretvarač električne struje
Električna Struja — Od Neurona do Munja
Savladajte jedinice električne struje u elektronici, energetskim sistemima i fizici. Od mikroampera do megaampera, razumite tok struje kroz 30 redova veličine — od tuneliranja jednog elektrona do udara munje. Istražite kvantnu redefiniciju ampera iz 2019. i primjene u stvarnom svijetu.
Osnove Električne Struje
Šta je Struja?
Električna struja je protok naboja, kao voda koja teče kroz cijev. Veća struja = više naboja u sekundi. Mjeri se u amperima (A). Smjer: od pozitivnog ka negativnom (konvencionalni), ili tok elektrona (od negativnog ka pozitivnom).
- 1 amper = 1 kulon u sekundi (1 A = 1 C/s)
- Struja je brzina protoka, a ne količina
- DC struja: konstantan smjer (baterije)
- AC struja: naizmjeničan smjer (zidna utičnica)
Struja vs. Napon vs. Naboj
Naboj (Q) = količina elektriciteta (kuloni). Struja (I) = brzina protoka naboja (amperi). Napon (V) = pritisak koji gura naboj. Snaga (P) = V × I (vati). Sve je povezano, ali različito!
- Naboj Q = količina (kuloni)
- Struja I = brzina protoka (amperi = C/s)
- Napon V = električni pritisak (volti)
- Struja teče OD visokog KA niskom naponu
Konvencionalni vs. Elektronski Tok
Konvencionalna struja: od pozitivnog ka negativnom (historijski). Elektronski tok: od negativnog ka pozitivnom (stvarni). Oba funkcionišu! Elektroni se zapravo kreću, ali mi koristimo konvencionalni smjer. Ne utiče na proračune.
- Konvencionalni: od + ka - (standard u dijagramima)
- Elektronski tok: od - ka + (fizička realnost)
- Oba daju iste odgovore
- Koristite konvencionalni za analizu kola
- Struja = brzina protoka naboja (1 A = 1 C/s)
- Napon uzrokuje protok struje (kao pritisak)
- Veća struja = više naboja u sekundi
- Snaga = napon × struja (P = VI)
Historijski Razvoj Mjerenja Struje
Rana Električna Otkrića (1600-1830)
Prije nego što su razumjeli struju kao protok naboja, naučnici su proučavali statički elektricitet i misteriozne 'električne fluide'. Revolucija baterija omogućila je kontinuiranu struju po prvi put.
- 1600: William Gilbert razlikuje elektricitet od magnetizma, kuje termin 'električni'
- 1745: Izumljena Lajdenska boca — prvi kondenzator, skladišti statički naboj
- 1800: Alessandro Volta izumljuje Voltin stup — prva baterija, prvi izvor kontinuirane struje
- 1820: Hans Christian Ørsted otkriva da struja stvara magnetsko polje — povezuje elektricitet i magnetizam
- 1826: Georg Ohm objavljuje V = IR — prva matematička veza za struju
- 1831: Michael Faraday otkriva elektromagnetnu indukciju — promjenjiva polja stvaraju struju
Razvoj Definicije Ampera (1881-2019)
Definicija ampera evoluirala je od praktičnih kompromisa do fundamentalnih konstanti, odražavajući naše produbljeno razumijevanje elektromagnetizma i kvantne fizike.
- 1881: Prvi Međunarodni električni kongres definira 'praktični amper' za komercijalnu upotrebu
- 1893: Svjetska izložba u Chicagu — standardizira amper za AC/DC mjerenja
- 1948: CGPM definira amper iz sile između paralelnih provodnika: sila od 2×10⁻⁷ N/m na razmaku od 1 metra
- Problem: Zahtijevao je savršeno paralelne žice, teško ostvarivo u praksi
- 1990-e: Kvantni Hallov efekt i Josephsonovi spojevi omogućavaju preciznija mjerenja
- 2018: CGPM glasa za redefiniciju ampera iz elementarnog naboja
Kvantna Revolucija 2019. — Definicija Elementarnog Naboja
20. maja 2019. amper je redefinisan na osnovu elementarnog naboja (e), čineći ga ponovljivim bilo gdje sa odgovarajućom kvantnom opremom. Ovo je okončalo 71 godinu definicije zasnovane na sili.
- Nova definicija: 1 A = (e / 1.602176634×10⁻¹⁹) elektrona u sekundi
- Elementarni naboj e je sada tačan po definiciji (bez nesigurnosti)
- 1 amper = protok 6.241509074×10¹⁸ elementarnih naboja u sekundi
- Kvantni standardi struje: Uređaji za tuneliranje jednog elektrona broje pojedinačne elektrone
- Josephsonovi spojevi: Generišu precizne AC struje iz fundamentalnih konstanti
- Rezultat: Svaka laboratorija sa kvantnom opremom može samostalno realizirati amper
Redefinicija iz 2019. predstavlja 138 godina napretka od praktičnih kompromisa do kvantne preciznosti, omogućavajući elektroniku nove generacije i nauku o mjerenju.
- Nanotehnologija: Precizna kontrola protoka elektrona u kvantnim računarima, tranzistorima sa jednim elektronom
- Metrologija: Nacionalne laboratorije mogu samostalno realizirati amper bez referentnih artefakata
- Elektronika: Bolji standardi kalibracije za poluprovodnike, senzore, energetske sisteme
- Medicina: Preciznija mjerenja za implantate, sučelja mozak-računar, dijagnostičku opremu
- Fundamentalna fizika: Sve SI jedinice su sada definirane iz prirodnih konstanti — bez ljudskih artefakata
Pomoćna Sredstva za Pamćenje i Brzi Trikovi za Konverziju
Laka Mentalna Matematika
- Pravilo snage 1000: Svaki SI prefiks = ×1000 ili ÷1000 (kA → A → mA → µA → nA)
- Prečica od mA do A: Podijelite sa 1000 → 250 mA = 0.25 A (pomjerite decimalni zarez 3 mjesta ulijevo)
- Prečica od A do mA: Pomnožite sa 1000 → 1.5 A = 1500 mA (pomjerite decimalni zarez 3 mjesta udesno)
- Struja iz snage: I = P / V → sijalica od 60W na 120V = 0.5 A
- Trik Ohmovog zakona: I = V / R → 12V ÷ 4Ω = 3 A (napon podijeljen sa otporom)
- Konverzije identiteta: 1 A = 1 C/s = 1 W/V (sve je potpuno ekvivalentno)
Kritična Pomoćna Sredstva za Sigurnost
Struja ubija, a ne napon. Ovi sigurnosni pragovi mogu vam spasiti život — zapamtite ih.
- 1 mA (60 Hz AC): Osjećaj trnjenja, prag percepcije
- 5 mA: Maksimalna 'sigurna' struja, približava se prag nemogućnosti puštanja
- 10-20 mA: Gubitak kontrole mišića, nemogućnost puštanja (održan stisak)
- 50 mA: Jaka bol, mogući respiratorni zastoj
- 100-200 mA: Ventrikularna fibrilacija (srce staje), obično smrtonosno
- 1-5 A: Održana fibrilacija, teške opekotine, srčani zastoj
- Zapamtite: AC je 3-5 puta opasniji od DC na istom nivou struje
Praktične Formule za Kola
- Ohmov zakon: I = V / R (pronađite struju iz napona i otpora)
- Formula snage: I = P / V (pronađite struju iz snage i napona)
- Serijska kola: Ista struja svuda (I₁ = I₂ = I₃)
- Paralelna kola: Struje se sabiraju na čvorovima (I_ukupno = I₁ + I₂ + I₃)
- Ograničenje struje LED-a: R = (V_napajanja - V_LED) / I_LED
- Pravilo presjeka žice: 15A zahtijeva minimalno 14 AWG, 20A zahtijeva minimalno 12 AWG
- Miješanje struje sa naponom: Napon je pritisak, struja je protok — različiti koncepti!
- Prekoračenje nominalnih vrijednosti žice: Tanke žice se pregrijavaju, tope izolaciju, izazivaju požare — provjerite AWG tabele
- Pogrešno mjerenje struje: Ampermetar ide U seriju (prekida kolo), voltmetar ide PREKO (paralelno)
- Ignorisanje AC RMS vs. vršne vrijednosti: 120V AC RMS ≠ 120V vršna (zapravo 170V). Koristite RMS za proračune
- Kratki spojevi: Nula otpora = teoretski beskonačna struja = požar/eksplozija/oštećenje
- Pretpostavka da napon LED-a određuje struju: LED-ovima su potrebni otpornici za ograničavanje struje ili drajveri sa konstantnom strujom
Skala Struje: Od Jednog Elektrona do Munje
| Skala / Struja | Reprezentativne Jedinice | Uobičajene Primjene | Primjeri iz Stvarnog Svijeta |
|---|---|---|---|
| 0.16 aA | Atoamper (aA) | Tuneliranje jednog elektrona, teorijski kvantni limit | 1 elektron u sekundi ≈ 0.16 aA |
| 1-10 pA | Pikoamper (pA) | Jonski kanali, tunelirajuća mikroskopija, molekularna elektronika | Struje jonskih kanala u biološkim membranama |
| ~10 nA | Nanoamper (nA) | Nervni impulsi, senzori ultra niske snage, curenje baterije | Vrh akcionog potencijala u neuronima |
| 10-100 µA | Mikroamper (µA) | Baterije za satove, precizni instrumenti, biološki signali | Tipična potrošnja struje sata |
| 2-20 mA | Miliamper (mA) | LED-ovi, senzori, kola niske snage, Arduino projekti | Standardni LED indikator (20 mA) |
| 0.5-5 A | Amper (A) | Potrošačka elektronika, USB punjenje, kućanski aparati | Brzo punjenje USB-C (3 A), napajanje laptopa (4 A) |
| 15-30 A | Amper (A) | Kućna kola, veći kućanski aparati, punjenje električnih vozila | Standardni osigurač (15 A), punjač za EV nivo 2 (32 A) |
| 100-400 A | Amper (A) | Lučno zavarivanje, pokretači automobila, industrijski motori | Štapno zavarivanje (100-400 A), pokretač motora automobila (200-400 A) |
| 1-100 kA | Kiloamper (kA) | Munje, tačkasto zavarivanje, veliki motori, željeznički sistemi | Prosječan udar munje (20-30 kA), impulsi tačkastog zavarivanja |
| 1-3 MA | Megaamper (MA) | Elektromagnetni topovi, fuzijski reaktori, ekstremna fizika | Ubrzanje projektila elektromagnetnog topa (1-3 MA tokom mikrosekundi) |
Objašnjenje Sistema Jedinica
SI Jedinice — Amper
Amper (A) je osnovna SI jedinica za struju. Jedna od sedam fundamentalnih SI jedinica. Definisana iz elementarnog naboja od 2019. Prefiksi od ato do mega pokrivaju sve opsege.
- 1 A = 1 C/s (tačna definicija)
- kA za visoku snagu (zavarivanje, munje)
- mA, µA za elektroniku, senzore
- fA, aA za kvantne, jednoelektronske uređaje
Definicijske Jedinice
C/s i W/V su ekvivalentni amperu po definiciji. C/s pokazuje protok naboja. W/V pokazuje struju iz snage/napona. Sve tri su identične.
- 1 A = 1 C/s (definicija)
- 1 A = 1 W/V (iz P = VI)
- Sve tri su identične
- Različite perspektive struje
Zastarjele CGS Jedinice
Abamper (EMU) i statamper (ESU) iz starog CGS sistema. Biot = abamper. Rijetki danas, ali se pojavljuju u starim tekstovima iz fizike. 1 abA = 10 A; 1 statA ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A.
- 1 abamper = 10 A (EMU)
- 1 biot = 10 A (isto kao abamper)
- 1 statamper ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A (ESU)
- Zastarjelo; SI amper je standard
Fizika Struje
Ohmov Zakon
I = V / R (struja = napon ÷ otpor). Znajte napon i otpor, pronađite struju. Osnova svake analize kola. Linearno za otpornike.
- I = V / R (struja iz napona)
- V = I × R (napon iz struje)
- R = V / I (otpor iz mjerenja)
- Disipacija snage: P = I²R
Kirchhoffov Zakon Struje
Na svakom čvoru, ulazna struja = izlazna struja. Σ I = 0 (suma struja = nula). Naboj je očuvan. Esencijalno za analizu paralelnih kola.
- ΣI = 0 na svakom čvoru
- Ulazna struja = izlazna struja
- Očuvanje naboja
- Koristi se za rješavanje složenih kola
Mikroskopska Slika
Struja = brzina drifta nosioca naboja. U metalima: elektroni se kreću sporo (~mm/s), ali signal se širi brzinom svjetlosti. Broj nosioca × brzina = struja.
- I = n × q × v × A (mikroskopski)
- n = gustoća nosioca, v = brzina drifta
- Elektroni se kreću sporo, signal je brz
- U poluprovodnicima: elektroni + šupljine
Referentne Vrijednosti Struje
| Kontekst | Struja | Napomene |
|---|---|---|
| Jedan elektron | ~0.16 aA | 1 elektron u sekundi |
| Jonski kanal | ~1-10 pA | Biološka membrana |
| Nervni impuls | ~10 nA | Vrh akcionog potencijala |
| LED indikator | 2-20 mA | LED niske snage |
| USB 2.0 | 0.5 A | Standardno USB napajanje |
| Punjenje telefona | 1-3 A | Tipično brzo punjenje |
| Kućno kolo | 15 A | Standardni osigurač (SAD) |
| Punjenje električnog automobila | 32-80 A | Kućni punjač nivoa 2 |
| Lučno zavarivanje | 100-400 A | Tipično štapno zavarivanje |
| Pokretač motora automobila | 100-400 A | Vršna struja pri pokretanju |
| Udar munje | 20-30 kA | Prosječan udar |
| Tačkasto zavarivanje | 1-100 kA | Kratki impuls |
| Teorijski maksimum | >1 MA | Elektromagnetni topovi, ekstremna fizika |
Uobičajeni Nivoi Struje
| Uređaj / Kontekst | Tipična Struja | Napon | Snaga |
|---|---|---|---|
| Baterija za sat | 10-50 µA | 3V | ~0.1 mW |
| LED indikator | 10-20 mA | 2V | 20-40 mW |
| Arduino/MCU | 20-100 mA | 5V | 0.1-0.5 W |
| USB miš/tastatura | 50-100 mA | 5V | 0.25-0.5 W |
| Punjenje telefona (sporo) | 1 A | 5V | 5 W |
| Punjenje telefona (brzo) | 3 A | 9V | 27 W |
| Laptop | 3-5 A | 19V | 60-100 W |
| Stoni računar | 5-10 A | 12V | 60-120 W |
| Mikrovalna | 10-15 A | 120V | 1200-1800 W |
| Punjenje električnog automobila | 32 A | 240V | 7.7 kW |
Primjene u Stvarnom Svijetu
Potrošačka Elektronika
USB: 0.5-3 A (standardno do brzog punjenja). Punjenje telefona: 1-3 A tipično. Laptop: 3-5 A. LED: 20 mA tipično. Većina uređaja koristi opseg od mA do A.
- USB 2.0: 0.5 A max
- USB 3.0: 0.9 A max
- USB-C PD: do 5 A (100W @ 20V)
- Brzo punjenje telefona: 2-3 A tipično
Kućanstvo i Energija
Kućna kola: 15-20 A osigurači (SAD). Sijalica: 0.5-1 A. Mikrovalna: 10-15 A. Klima uređaj: 15-30 A. Punjenje električnog automobila: 30-80 A (Nivo 2).
- Standardna utičnica: 15 A kolo
- Veći kućanski aparati: 20-50 A
- Električni automobil: 30-80 A (Nivo 2)
- Cijela kuća: 100-200 A usluga
Industrija i Ekstremi
Zavarivanje: 100-400 A (štapno), 1000+ A (tačkasto). Munja: 20-30 kA prosječno, 200 kA vršna. Elektromagnetni topovi: megaamperi. Superprovodni magneti: 10+ kA stabilno.
- Lučno zavarivanje: 100-400 A
- Tačkasto zavarivanje: 1-100 kA impulsi
- Munja: 20-30 kA tipično
- Eksperimentalno: opseg MA (elektromagnetni topovi)
Brza Matematika za Konverziju
Brze Konverzije sa SI Prefiksima
Svaki korak prefiksa = ×1000 ili ÷1000. kA → A: ×1000. A → mA: ×1000. mA → µA: ×1000.
- kA → A: pomnožite sa 1,000
- A → mA: pomnožite sa 1,000
- mA → µA: pomnožite sa 1,000
- Obrnuto: podijelite sa 1,000
Struja iz Snage
I = P / V (struja = snaga ÷ napon). Sijalica od 60W na 120V = 0.5 A. Mikrovalna od 1200W na 120V = 10 A.
- I = P / V (Amperi = Vati ÷ Volti)
- 60W ÷ 120V = 0.5 A
- P = V × I (snaga iz struje)
- V = P / I (napon iz snage)
Brze Provjere Ohmovog Zakona
I = V / R. Znajte napon i otpor, pronađite struju. 12V preko 4Ω = 3 A. 5V preko 1kΩ = 5 mA.
- I = V / R (Amperi = Volti ÷ Omi)
- 12V ÷ 4Ω = 3 A
- 5V ÷ 1000Ω = 5 mA (= 0.005 A)
- Zapamtite: dijelite za struju
Kako Konverzije Funkcionišu
- Korak 1: Pretvorite izvor → ampere koristeći toBase faktor
- Korak 2: Pretvorite ampere → cilj koristeći toBase faktor cilja
- Alternativa: Koristite direktni faktor (kA → A: pomnožite sa 1000)
- Provjera zdravog razuma: 1 kA = 1000 A, 1 mA = 0.001 A
- Zapamtite: C/s i W/V su identični A
Referenca Uobičajenih Konverzija
| Iz | U | Pomnožite sa | Primjer |
|---|---|---|---|
| A | kA | 0.001 | 1000 A = 1 kA |
| kA | A | 1000 | 1 kA = 1000 A |
| A | mA | 1000 | 1 A = 1000 mA |
| mA | A | 0.001 | 1000 mA = 1 A |
| mA | µA | 1000 | 1 mA = 1000 µA |
| µA | mA | 0.001 | 1000 µA = 1 mA |
| A | C/s | 1 | 5 A = 5 C/s (identitet) |
| A | W/V | 1 | 10 A = 10 W/V (identitet) |
| kA | MA | 0.001 | 1000 kA = 1 MA |
| abampere | A | 10 | 1 abA = 10 A |
Brzi Primjeri
Riješeni Problemi
Proračun Snage USB-a
USB port isporučuje 5V. Uređaj vuče 500 mA. Kolika je snaga?
P = V × I = 5V × 0.5A = 2.5W (standardni USB 2.0)
Ograničenje Struje za LED
Napajanje od 5V, LED treba 20 mA i 2V. Koji otpornik?
Pad napona = 5V - 2V = 3V. R = V/I = 3V ÷ 0.02A = 150Ω. Koristite 150Ω ili 180Ω.
Dimenzioniranje Osigurača
Tri uređaja: 5A, 8A, 3A na istom kolu. Koji osigurač?
Ukupno = 5 + 8 + 3 = 16A. Koristite osigurač od 20A (sljedeća standardna veličina naviše za sigurnosnu marginu).
Uobičajene Greške Koje Treba Izbjegavati
- **Struja ubija, a ne napon**: 100 mA kroz srce može biti smrtonosno. Visok napon je opasan jer može natjerati struju da teče, ali struja nanosi štetu.
- **AC vs DC struja**: 60 Hz AC je ~3-5 puta opasniji od DC na istom nivou. AC uzrokuje zaključavanje mišića. RMS struja se koristi za AC proračune.
- **Debljina žice je bitna**: Tanke žice ne mogu podnijeti visoku struju (toplota, rizik od požara). Koristite tabele presjeka žica. 15A zahtijeva minimalno 14 AWG.
- **Ne prekoračujte nominalne vrijednosti**: Komponente imaju maksimalne nominalne struje. LED-ovi pregore, žice se tope, osigurači iskaču, tranzistori otkazuju. Uvijek provjerite tehnički list.
- **Serijska struja je ista**: U serijskom kolu, struja je identična svuda. U paralelnom, struje se sabiraju na čvorovima (Kirchhoff).
- **Kratki spojevi**: Nula otpora = beskonačna struja (teoretski). U stvarnosti: ograničena izvorom, uzrokuje oštećenje/požar. Uvijek zaštitite kola.
Zanimljive Činjenice o Struji
Vaše Tijelo Provodi ~100 µA
Dok stojite na tlu, vaše tijelo neprestano ima ~100 µA struje curenja prema zemlji. Od EM polja, statičkih naboja, radio talasa. Potpuno sigurno i normalno. Mi smo električna bića!
Munja je 20,000-200,000 Ampera
Prosječan udar munje: 20-30 kA (20,000 A). Vrh može dostići 200 kA. Ali trajanje je <1 milisekunde. Ukupan naboj: samo ~15 kulona. Visoka struja, kratko vrijeme = preživljivo (ponekad).
Ljudski Prag Boli: 1 mA
1 mA 60 Hz AC: osjećaj trnjenja. 10 mA: gubitak kontrole mišića. 100 mA: ventrikularna fibrilacija (smrtonosno). 1 A: teške opekotine, srčani zastoj. Putanja struje je bitna—preko srca je najgore.
Superprovodnici: Beskonačna Struja?
Nula otpora = beskonačna struja? Ne baš. Superprovodnici imaju 'kritičnu struju'—prekoračite je, superprovodljivost se prekida. ITER fuzijski reaktor: 68 kA u superprovodnim zavojnicama. Nema toplote, nema gubitka!
Struja LED-a je Kritična
LED-ovi su vođeni strujom, a ne naponom. Isti napon, različita struja = različita svjetlina. Previše struje? LED trenutno umire. Uvijek koristite otpornik za ograničavanje struje ili drajver sa konstantnom strujom.
Elektromagnetni Topovi Trebaju Megaampere
Elektromagnetni topovi: 1-3 MA (miliona ampera) tokom mikrosekundi. Lorentzova sila ubrzava projektil do Mach 7+. Zahtijeva masivne kondenzatorske banke. Buduće mornaričko oružje.
Historijski Razvoj
1800
Volta izumljuje bateriju. Prvi izvor kontinuirane električne struje. Omogućava rane električne eksperimente.
1820
Ørsted otkriva da struja stvara magnetsko polje. Povezuje elektricitet i magnetizam. Osnova elektromagnetizma.
1826
Ohm objavljuje V = IR. Ohmov zakon opisuje odnos između napona, struje i otpora. U početku odbačen, sada fundamentalan.
1831
Faraday otkriva elektromagnetnu indukciju. Promjenjivo magnetsko polje stvara struju. Omogućava generatore i transformatore.
1881
Prvi međunarodni električni kongres definira amper kao 'praktičnu jedinicu' struje.
1893
Teslin AC sistem pobjeđuje u 'Ratu struja' na Svjetskoj izložbi. AC struja se može transformirati, DC ne (tada).
1948
CGPM definira amper: 'konstantna struja koja proizvodi silu od 2×10⁻⁷ N/m između paralelnih provodnika.'
2019
SI redefinicija: amper je sada definiran iz elementarnog naboja (e). 1 A = (e/1.602×10⁻¹⁹) elektrona u sekundi. Tačno po definiciji.
Profesionalni Savjeti
- **Brzo od mA do A**: Podijelite sa 1000. 250 mA = 0.25 A.
- **Struja se sabira u paralelnom kolu**: Dvije grane od 5A = ukupno 10A. Serijski: ista struja svuda.
- **Provjerite presjek žice**: 15A zahtijeva minimalno 14 AWG. 20A zahtijeva 12 AWG. Ne rizikujte požar.
- **Mjerite struju serijski**: Ampermetar ide U putanju struje (prekida kolo). Voltmetar ide PREKO (paralelno).
- **AC RMS vs. vršna vrijednost**: 120V AC RMS → 170V vršna. Struja je ista: RMS za proračune.
- **Zaštita osiguračem**: Nominalna vrijednost osigurača treba biti 125% normalne struje. Štiti od kratkih spojeva.
- **Automatska naučna notacija**: Vrijednosti < 1 µA ili > 1 GA prikazuju se u naučnoj notaciji radi čitljivosti.
Potpuna Referenca Jedinica
SI jedinice
| Naziv Jedinice | Simbol | Ekvivalent u Amperima | Napomene o Upotrebi |
|---|---|---|---|
| amper | A | 1 A (base) | Osnovna SI jedinica; 1 A = 1 C/s = 1 W/V (tačno). |
| megaamper | MA | 1.0 MA | Munje (~20-30 kA), elektromagnetni topovi, ekstremni industrijski sistemi. |
| kiloamper | kA | 1.0 kA | Zavarivanje (100-400 A), veliki motori, industrijski energetski sistemi. |
| miliamper | mA | 1.0000 mA | LED-ovi (20 mA), kola niske snage, struje senzora. |
| mikroamper | µA | 1.0000 µA | Biološki signali, precizni instrumenti, curenje baterije. |
| nanoamper | nA | 1.000e-9 A | Nervni impulsi, jonski kanali, uređaji ultra niske snage. |
| pikoamper | pA | 1.000e-12 A | Mjerenja jedne molekule, tunelirajuća mikroskopija. |
| femtoamper | fA | 1.000e-15 A | Studije jonskih kanala, molekularna elektronika, kvantni uređaji. |
| atoamper | aA | 1.000e-18 A | Tuneliranje jednog elektrona, teorijski kvantni limit. |
Uobičajene jedinice
| Naziv Jedinice | Simbol | Ekvivalent u Amperima | Napomene o Upotrebi |
|---|---|---|---|
| kulon po sekundi | C/s | 1 A (base) | Ekvivalentno amperu: 1 A = 1 C/s. Pokazuje definiciju protoka naboja. |
| vat po voltu | W/V | 1 A (base) | Ekvivalentno amperu: 1 A = 1 W/V iz P = VI. Odnos snage. |
Zastarjele i naučne
| Naziv Jedinice | Simbol | Ekvivalent u Amperima | Napomene o Upotrebi |
|---|---|---|---|
| abamper (EMU) | abA | 10.0 A | CGS-EMU jedinica = 10 A. Zastarjela elektromagnetna jedinica. |
| statamper (ESU) | statA | 3.336e-10 A | CGS-ESU jedinica ≈ 3.34×10⁻¹⁰ A. Zastarjela elektrostatička jedinica. |
| biot | Bi | 10.0 A | Alternativni naziv za abamper = 10 A. CGS elektromagnetna jedinica. |
Često Postavljana Pitanja
Koja je razlika između struje i napona?
Napon je električni pritisak (kao pritisak vode). Struja je brzina protoka (kao protok vode). Visok napon ne znači visoku struju. Možete imati 10,000V sa 1 mA (statički udar), ili 12V sa 100 A (pokretač automobila). Napon gura, struja teče.
Šta je opasnije: napon ili struja?
Struja ubija, a ne napon. 100 mA kroz vaše srce može biti smrtonosno. Ali visok napon može natjerati struju kroz vaše tijelo (V = IR). Zato je visok napon opasan—on savladava otpor vašeg tijela. Struja je ubica, napon je omogućitelj.
Zašto se AC struja osjeća drugačije od DC?
60 Hz AC uzrokuje kontrakcije mišića na frekvenciji električne mreže. Ne možete pustiti (zaključavanje mišića). DC uzrokuje jedan trzaj. AC je 3-5 puta opasniji na istom nivou struje. Također: AC RMS vrijednost = efektivni DC ekvivalent (120V AC RMS ≈ 170V vršna).
Koliko struje troši tipično domaćinstvo?
Cijela kuća: 100-200 A servisna tabla. Jedna utičnica: 15 A kolo. Sijalica: 0.5 A. Mikrovalna: 10-15 A. Klima uređaj: 15-30 A. Punjač za električni automobil: 30-80 A. Ukupno varira, ali tabla ograničava maksimum.
Može li postojati struja bez napona?
U superprovodnicima, da! Nula otpora znači da struja teče sa nula napona (V = IR = 0). Postojana struja može teći zauvijek. U normalnim provodnicima, ne—treba vam napon da gurate struju. Pad napona = struja × otpor.
Zašto je USB ograničen na 0.5-5 A?
USB kabl je tanak (visok otpor). Previše struje = prekomjerno zagrijavanje. USB 2.0: 0.5 A (2.5W). USB 3.0: 0.9 A. USB-C PD: do 5 A (100W). Deblje žice, bolje hlađenje i aktivno pregovaranje omogućavaju sigurnije veće struje.
Kompletan Direktorij Alata
Svih 71 alata dostupnih na UNITS