Pretvarač električne struje
Električna Struja — Od Neurona do Munja
Savladajte jedinice električne struje u elektronici, energetskim sustavima 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
Što 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: izmjeničan smjer (zidna utičnica)
Struja vs. Napon vs. Naboj
Naboj (Q) = količina elektriciteta (kuloni). Struja (I) = brzina protoka naboja (amperi). Napon (V) = tlak 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 tlak (volti)
- Struja teče OD visokog KA niskom naponu
Konvencionalni vs. Elektronski Tok
Konvencionalna struja: od pozitivnog ka negativnom (povijesni). Elektronski tok: od negativnog ka pozitivnom (stvarni). Oba funkcioniraju! Elektroni se zapravo kreću, ali mi koristimo konvencionalni smjer. Ne utječe na proračune.
- Konvencionalni: od + ka - (standard u dijagramima)
- Elektronski tok: od - ka + (fizička realnost)
- Oba daju iste odgovore
- Koristite konvencionalni za analizu krugova
- Struja = brzina protoka naboja (1 A = 1 C/s)
- Napon uzrokuje protok struje (kao tlak)
- Veća struja = više naboja u sekundi
- Snaga = napon × struja (P = VI)
Povijesni Razvoj Mjerenja Struje
Rana Električna Otkrića (1600-1830)
Prije nego što su razumjeli struju kao protok naboja, znanstvenici 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 Leidenska boca — prvi kondenzator, pohranjuje 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 elektromagnetsku 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 vodiča: 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. svibnja 2019. amper je redefiniran na osnovu elementarnog naboja (e), čineći ga ponovljivim bilo gdje s 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 točan 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: Generiraju precizne AC struje iz fundamentalnih konstanti
- Rezultat: Svaki laboratorij s kvantnom opremom može samostalno realizirati amper
Redefinicija iz 2019. predstavlja 138 godina napretka od praktičnih kompromisa do kvantne preciznosti, omogućavajući elektroniku nove generacije i znanost o mjerenju.
- Nanotehnologija: Precizna kontrola protoka elektrona u kvantnim računalima, tranzistorima s jednim elektronom
- Mjeriteljstvo: Nacionalni laboratoriji mogu samostalno realizirati amper bez referentnih artefakata
- Elektronika: Bolji standardi kalibracije za poluvodiče, senzore, energetske sustave
- Medicina: Preciznija mjerenja za implantate, sučelja mozak-računalo, 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 potencije 1000: Svaki SI prefiks = ×1000 ili ÷1000 (kA → A → mA → µA → nA)
- Prečac od mA do A: Podijelite s 1000 → 250 mA = 0.25 A (pomaknite decimalni zarez 3 mjesta ulijevo)
- Prečac od A do mA: Pomnožite s 1000 → 1.5 A = 1500 mA (pomaknite decimalni zarez 3 mjesta udesno)
- Struja iz snage: I = P / V → žarulja od 60W na 120V = 0.5 A
- Trik Ohmovog zakona: I = V / R → 12V ÷ 4Ω = 3 A (napon podijeljen s 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 opekline, srčani zastoj
- Zapamtite: AC je 3-5 puta opasniji od DC na istoj razini struje
Praktične Formule za Krugove
- Ohmov zakon: I = V / R (pronađite struju iz napona i otpora)
- Formula snage: I = P / V (pronađite struju iz snage i napona)
- Serijski krugovi: Ista struja svugdje (I₁ = I₂ = I₃)
- Paralelni krugovi: Struje se zbrajaju 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 s naponom: Napon je tlak, struja je protok — različiti koncepti!
- Prekoračenje nazivnih vrijednosti žice: Tanke žice se pregrijavaju, tope izolaciju, izazivaju požare — provjerite AWG tablice
- Pogrešno mjerenje struje: Ampermetar ide U seriju (prekida krug), voltmetar ide PREKO (paralelno)
- Ignoriranje 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 driveri s 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) | Ionski kanali, tunelirajuća mikroskopija, molekularna elektronika | Struje ionskih kanala u biološkim membranama |
| ~10 nA | Nanoamper (nA) | Živčani impulsi, senzori ultra niske snage, curenje baterije | Vrh akcijskog 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, krugovi 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) | Kućni krugovi, veći kućanski aparati, punjenje električnih vozila | Standardni osigurač (15 A), punjač za EV razine 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, točkasto zavarivanje, veliki motori, željeznički sustavi | Prosječan udar munje (20-30 kA), impulsi točkastog zavarivanja |
| 1-3 MA | Megaamper (MA) | Elektromagnetski topovi, fuzijski reaktori, ekstremna fizika | Ubrzanje projektila elektromagnetskog topa (1-3 MA tijekom mikrosekundi) |
Objašnjenje Sustava Jedinica
SI Jedinice — Amper
Amper (A) je osnovna SI jedinica za struju. Jedna od sedam fundamentalnih SI jedinica. Definirana iz elementarnog naboja od 2019. Prefiksi od ato do mega pokrivaju sve opsege.
- 1 A = 1 C/s (točna 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 sustava. 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 krugova. 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 krugova.
- ΣI = 0 na svakom čvoru
- Ulazna struja = izlazna struja
- Očuvanje naboja
- Koristi se za rješavanje složenih krugova
Mikroskopska Slika
Struja = brzina drifta nositelja naboja. U metalima: elektroni se kreću sporo (~mm/s), ali signal se širi brzinom svjetlosti. Broj nositelja × brzina = struja.
- I = n × q × v × A (mikroskopski)
- n = gustoća nositelja, v = brzina drifta
- Elektroni se kreću sporo, signal je brz
- U poluvodičima: elektroni + šupljine
Referentne Vrijednosti Struje
| Kontekst | Struja | Napomene |
|---|---|---|
| Jedan elektron | ~0.16 aA | 1 elektron u sekundi |
| Ionski kanal | ~1-10 pA | Biološka membrana |
| Živčani impuls | ~10 nA | Vrh akcijskog 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 |
| Kućni krug | 15 A | Standardni osigurač (SAD) |
| Punjenje električnog automobila | 32-80 A | Kućni punjač razine 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 |
| Točkasto zavarivanje | 1-100 kA | Kratki impuls |
| Teorijski maksimum | >1 MA | Elektromagnetski topovi, ekstremna fizika |
Uobičajene Razine 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/tipkovnica | 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 |
| Stolno računalo | 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
Kućni krugovi: 15-20 A osigurači (SAD). Žarulja: 0.5-1 A. Mikrovalna: 10-15 A. Klima uređaj: 15-30 A. Punjenje električnog automobila: 30-80 A (Razina 2).
- Standardna utičnica: 15 A krug
- Veći kućanski aparati: 20-50 A
- Električni automobil: 30-80 A (Razina 2)
- Cijela kuća: 100-200 A usluga
Industrija i Ekstremi
Zavarivanje: 100-400 A (štapno), 1000+ A (točkasto). Munja: 20-30 kA prosječno, 200 kA vršna. Elektromagnetski topovi: megaamperi. Supervodljivi magneti: 10+ kA stabilno.
- Lučno zavarivanje: 100-400 A
- Točkasto zavarivanje: 1-100 kA impulsi
- Munja: 20-30 kA tipično
- Eksperimentalno: opseg MA (elektromagnetski 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 s 1,000
- A → mA: pomnožite s 1,000
- mA → µA: pomnožite s 1,000
- Obrnuto: podijelite s 1,000
Struja iz Snage
I = P / V (struja = snaga ÷ napon). Žarulja 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 Funkcioniraju
- Korak 1: Pretvorite izvor → ampere koristeći toBase faktor
- Korak 2: Pretvorite ampere → cilj koristeći toBase faktor cilja
- Alternativa: Koristite direktni faktor (kA → A: pomnožite s 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 s | 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 priključak 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 krugu. Koji osigurač?
Ukupno = 5 + 8 + 3 = 16A. Koristite osigurač od 20A (sljedeća standardna veličina naviše za sigurnosnu marginu).
Uobičajene Pogreške 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 istoj razini. AC uzrokuje zaključavanje mišića. RMS struja se koristi za AC proračune.
- **Debljina žice je bitna**: Tanke žice ne mogu podnijeti visoku struju (toplina, rizik od požara). Koristite tablice presjeka žica. 15A zahtijeva minimalno 14 AWG.
- **Ne prekoračujte nazivne vrijednosti**: Komponente imaju maksimalne nazivne struje. LED-ovi pregore, žice se tope, osigurači iskaču, tranzistori otkazuju. Uvijek provjerite tehnički list.
- **Serijska struja je ista**: U serijskom krugu, struja je identična svugdje. U paralelnom, struje se zbrajaju na čvorovima (Kirchhoff).
- **Kratki spojevi**: Nula otpora = beskonačna struja (teoretski). U stvarnosti: ograničena izvorom, uzrokuje oštećenje/požar. Uvijek zaštitite krugove.
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 valova. 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 opekline, srčani zastoj. Putanja struje je bitna—preko srca je najgore.
Supervodiči: Beskonačna Struja?
Nula otpora = beskonačna struja? Ne baš. Supervodiči imaju 'kritičnu struju'—prekoračite je, supervodljivost se prekida. ITER fuzijski reaktor: 68 kA u supervodljivim zavojnicama. Nema topline, 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 driver s konstantnom strujom.
Elektromagnetski Topovi Trebaju Megaampere
Elektromagnetski topovi: 1-3 MA (milijuna ampera) tijekom mikrosekundi. Lorentzova sila ubrzava projektil do Mach 7+. Zahtijeva masivne kondenzatorske banke. Buduće mornaričko oružje.
Povijesni 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 elektromagnetsku indukciju. Promjenjivo magnetsko polje stvara struju. Omogućava generatore i transformatore.
1881
Prvi međunarodni električni kongres definira amper kao 'praktičnu jedinicu' struje.
1893
Teslin AC sustav 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 vodiča.'
2019
SI redefinicija: amper je sada definiran iz elementarnog naboja (e). 1 A = (e/1.602×10⁻¹⁹) elektrona u sekundi. Točno po definiciji.
Profesionalni Savjeti
- **Brzo od mA do A**: Podijelite s 1000. 250 mA = 0.25 A.
- **Struja se zbraja u paralelnom krugu**: Dvije grane od 5A = ukupno 10A. Serijski: ista struja svugdje.
- **Provjerite presjek žice**: 15A zahtijeva minimalno 14 AWG. 20A zahtijeva 12 AWG. Ne riskirajte požar.
- **Mjerite struju serijski**: Ampermetar ide U putanju struje (prekida krug). Voltmetar ide PREKO (paralelno).
- **AC RMS vs. vršna vrijednost**: 120V AC RMS → 170V vršna. Struja je ista: RMS za proračune.
- **Zaštita osiguračem**: Nazivna vrijednost osigurača treba biti 125% normalne struje. Štiti od kratkih spojeva.
- **Automatska znanstvena notacija**: Vrijednosti < 1 µA ili > 1 GA prikazuju se u znanstvenoj 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 (točno). |
| megaamper | MA | 1.0 MA | Munje (~20-30 kA), elektromagnetski topovi, ekstremni industrijski sustavi. |
| kiloamper | kA | 1.0 kA | Zavarivanje (100-400 A), veliki motori, industrijski energetski sustavi. |
| miliamper | mA | 1.0000 mA | LED-ovi (20 mA), krugovi niske snage, struje senzora. |
| mikroamper | µA | 1.0000 µA | Biološki signali, precizni instrumenti, curenje baterije. |
| nanoamper | nA | 1.000e-9 A | Živčani impulsi, ionski kanali, uređaji ultra niske snage. |
| pikoamper | pA | 1.000e-12 A | Mjerenja jedne molekule, tunelirajuća mikroskopija. |
| femtoamper | fA | 1.000e-15 A | Studije ionskih 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 znanstvene
| Naziv Jedinice | Simbol | Ekvivalent u Amperima | Napomene o Upotrebi |
|---|---|---|---|
| abamper (EMU) | abA | 10.0 A | CGS-EMU jedinica = 10 A. Zastarjela elektromagnetska 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 elektromagnetska jedinica. |
Često Postavljana Pitanja
Koja je razlika između struje i napona?
Napon je električni tlak (kao tlak vode). Struja je brzina protoka (kao protok vode). Visok napon ne znači visoku struju. Možete imati 10,000V s 1 mA (statički udar), ili 12V s 100 A (pokretač automobila). Napon gura, struja teče.
Što 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 ubojica, 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 istoj razini struje. Također: AC RMS vrijednost = efektivni DC ekvivalent (120V AC RMS ≈ 170V vršna).
Koliko struje troši tipično kućanstvo?
Cijela kuća: 100-200 A servisna ploča. Jedna utičnica: 15 A krug. Žarulja: 0.5 A. Mikrovalna: 10-15 A. Klima uređaj: 15-30 A. Punjač za električni automobil: 30-80 A. Ukupno varira, ali ploča ograničava maksimum.
Može li postojati struja bez napona?
U supervodičima, da! Nula otpora znači da struja teče s nula napona (V = IR = 0). Postojana struja može teći zauvijek. U normalnim vodičima, ne—trebate napon da gurate struju. Pad napona = struja × otpor.
Zašto je USB ograničen na 0.5-5 A?
USB kabel 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.
Potpuni Direktorij Alata
Svi 71 alati dostupni na UNITS