Конвертер Электрического Тока
Электрический ток — от нейронов до молний
Освойте единицы электрического тока в электронике, энергетических системах и физике. От микроампер до мегаампер, поймите протекание тока в диапазоне 30 порядков величины — от туннелирования одного электрона до ударов молнии. Изучите квантовое переопределение ампера 2019 года и его применение в реальном мире.
Основы электрического тока
Что такое ток?
Электрический ток — это поток заряда, как вода, текущая по трубе. Больший ток = больше заряда в секунду. Измеряется в амперах (А). Направление: от положительного к отрицательному (условное), или поток электронов (от отрицательного к положительному).
- 1 ампер = 1 кулон в секунду (1 А = 1 Кл/с)
- Ток — это скорость потока, а не количество
- Постоянный ток (DC): постоянное направление (батареи)
- Переменный ток (AC): переменное направление (розетка)
Ток, напряжение и заряд
Заряд (Q) = количество электричества (кулоны). Ток (I) = скорость потока заряда (амперы). Напряжение (V) = давление, толкающее заряд. Мощность (P) = V × I (ватты). Все связано, но различно!
- Заряд Q = количество (кулоны)
- Ток I = скорость потока (амперы = Кл/с)
- Напряжение V = электрическое давление (вольты)
- Ток течет ОТ высокого к низкому напряжению
Условный и электронный ток
Условный ток: от положительного к отрицательному (исторически). Электронный ток: от отрицательного к положительному (фактически). Оба подхода работают! Электроны на самом деле движутся, но мы используем условное направление. Это не влияет на расчеты.
- Условный: от + к - (стандарт в схемах)
- Электронный ток: от - к + (физическая реальность)
- Оба дают одинаковые ответы
- Используйте условный ток для анализа цепей
- Ток = скорость потока заряда (1 А = 1 Кл/с)
- Напряжение заставляет ток течь (как давление)
- Больший ток = больше заряда в секунду
- Мощность = напряжение × ток (P = VI)
Историческая эволюция измерения тока
Ранние открытия в области электричества (1600-1830)
Прежде чем понять ток как поток заряда, ученые изучали статическое электричество и загадочные «электрические флюиды». Революция батареи впервые позволила получить постоянный ток.
- 1600: Уильям Гильберт различает электричество и магнетизм, вводит термин «электрический»
- 1745: Изобретена лейденская банка — первый конденсатор, хранящий статический заряд
- 1800: Алессандро Вольта изобретает вольтов столб — первую батарею, первый источник постоянного тока
- 1820: Ганс Христиан Эрстед обнаруживает, что ток создает магнитное поле — связывает электричество и магнетизм
- 1826: Георг Ом публикует V = IR — первое математическое соотношение для тока
- 1831: Майкл Фарадей открывает электромагнитную индукцию — изменяющиеся поля создают ток
Эволюция определения ампера (1881-2019)
Определение ампера эволюционировало от практических компромиссов к фундаментальным константам, отражая наше углубляющееся понимание электромагнетизма и квантовой физики.
- 1881: Первый Международный электрический конгресс определяет «практический ампер» для коммерческого использования
- 1893: Всемирная выставка в Чикаго — стандартизирует ампер для измерений переменного/постоянного тока
- 1948: CGPM определяет ампер на основе силы между параллельными проводниками: сила 2×10⁻⁷ Н/м на расстоянии 1 метра
- Проблема: Требовались идеально параллельные провода, что было трудно реализовать на практике
- 1990-е: Квантовый эффект Холла и джозефсоновские переходы позволяют проводить более точные измерения
- 2018: CGPM голосует за переопределение ампера на основе элементарного заряда
Квантовая революция 2019 года — определение элементарного заряда
20 мая 2019 года ампер был переопределен на основе элементарного заряда (e), что сделало его воспроизводимым в любом месте с соответствующим квантовым оборудованием. Это положило конец 71-летнему определению, основанному на силе.
- Новое определение: 1 А = (e / 1.602176634×10⁻¹⁹) электронов в секунду
- Элементарный заряд e теперь является точным по определению (без неопределенности)
- 1 ампер = поток 6.241509074×10¹⁸ элементарных зарядов в секунду
- Квантовые стандарты тока: Устройства для туннелирования одного электрона считают отдельные электроны
- Джозефсоновские переходы: Генерируют точные переменные токи из фундаментальных констант
- Результат: Любая лаборатория с квантовым оборудованием может независимо реализовать ампер
Переопределение 2019 года представляет собой 138 лет прогресса от практических компромиссов до квантовой точности, что делает возможным электронику следующего поколения и науку об измерениях.
- Нанотехнологии: Точный контроль потока электронов в квантовых компьютерах, одноэлектронных транзисторах
- Метрология: Национальные лаборатории могут независимо реализовать ампер без эталонных артефактов
- Электроника: Лучшие стандарты калибровки для полупроводников, датчиков, энергетических систем
- Медицина: Более точные измерения для имплантатов, интерфейсов мозг-компьютер, диагностического оборудования
- Фундаментальная физика: Все единицы СИ теперь определены на основе природных констант — без человеческих артефактов
Мнемонические правила и быстрые приемы преобразования
Простая ментальная арифметика
- Правило степени 1000: Каждая приставка СИ = ×1000 или ÷1000 (кА → А → мА → мкА → нА)
- Быстрый переход от мА к А: Разделите на 1000 → 250 мА = 0,25 А (переместите десятичную запятую на 3 знака влево)
- Быстрый переход от А к мА: Умножьте на 1000 → 1,5 А = 1500 мА (переместите десятичную запятую на 3 знака вправо)
- Ток из мощности: I = P / V → лампочка 60 Вт при 120 В = 0,5 А
- Хитрость закона Ома: I = V / R → 12 В ÷ 4 Ом = 3 А (напряжение, деленное на сопротивление)
- Тождественные преобразования: 1 А = 1 Кл/с = 1 Вт/В (все абсолютно эквивалентны)
Критические мнемонические правила безопасности
Убивает ток, а не напряжение. Эти пороги безопасности могут спасти вашу жизнь — запомните их.
- 1 мА (60 Гц переменного тока): Ощущение покалывания, порог восприятия
- 5 мА: Максимальный «безопасный» ток, приближается порог невозможности отпустить
- 10-20 мА: Потеря контроля над мышцами, невозможность отпустить (продолжительный захват)
- 50 мА: Сильная боль, возможна остановка дыхания
- 100-200 мА: Фибрилляция желудочков (остановка сердца), обычно смертельно
- 1-5 А: Продолжительная фибрилляция, сильные ожоги, остановка сердца
- Помните: Переменный ток в 3-5 раз опаснее постоянного при том же уровне тока
Практические формулы для цепей
- Закон Ома: I = V / R (найти ток по напряжению и сопротивлению)
- Формула мощности: I = P / V (найти ток по мощности и напряжению)
- Последовательные цепи: одинаковый ток везде (I₁ = I₂ = I₃)
- Параллельные цепи: токи складываются в узлах (I_общий = I₁ + I₂ + I₃)
- Ограничение тока для светодиода: R = (V_питания - V_светодиода) / I_светодиода
- Правило сечения провода: 15А требует 14 AWG, 20А требует минимум 12 AWG
- Путать ток с напряжением: Напряжение — это давление, ток — это скорость потока — разные понятия!
- Превышать номинальные значения провода: Тонкие провода перегреваются, плавят изоляцию, вызывают пожары — проверяйте таблицы AWG
- Неправильно измерять ток: Амперметр включается В разрыв цепи (последовательно), вольтметр — параллельно (через компонент)
- Игнорировать разницу между RMS и пиковым значением переменного тока: 120В переменного тока RMS ≠ 120В пикового (на самом деле 170В). Используйте RMS для расчетов
- Короткие замыкания: Нулевое сопротивление = теоретически бесконечный ток = пожар/взрыв/повреждение
- Предполагать, что напряжение светодиода определяет ток: Светодиодам нужны резисторы для ограничения тока или драйверы постоянного тока
Шкала тока: от отдельных электронов до молний
| Шкала / Ток | Репрезентативные единицы | Распространенные применения | Примеры из реального мира |
|---|---|---|---|
| 0,16 аА | Аттоампер (аА) | Туннелирование одного электрона, теоретический квантовый предел | 1 электрон в секунду ≈ 0,16 аА |
| 1-10 пА | Пикоампер (пА) | Ионные каналы, туннельная микроскопия, молекулярная электроника | Токи ионных каналов биологической мембраны |
| ~10 нА | Наноампер (нА) | Нервные импульсы, датчики со сверхнизким потреблением, утечка батареи | Пик потенциала действия в нейронах |
| 10-100 мкА | Микроампер (мкА) | Батарейки для часов, точные приборы, биологические сигналы | Типичное потребление тока часами |
| 2-20 мА | Миллиампер (мА) | Светодиоды, датчики, маломощные цепи, проекты Arduino | Стандартный светодиодный индикатор (20 мА) |
| 0,5-5 А | Ампер (А) | Бытовая электроника, зарядка USB, бытовые приборы | Быстрая зарядка USB-C (3 А), питание ноутбука (4 А) |
| 15-30 А | Ампер (А) | Бытовые электросети, крупная бытовая техника, зарядка электромобилей | Стандартный автоматический выключатель (15 А), зарядное устройство для электромобиля уровня 2 (32 А) |
| 100-400 А | Ампер (А) | Дуговая сварка, стартеры автомобилей, промышленные двигатели | Электродная сварка (100-400 А), стартерный двигатель автомобиля (200-400 А) |
| 1-100 кА | Килоампер (кА) | Молния, точечная сварка, большие двигатели, железнодорожные системы | Средний разряд молнии (20-30 кА), импульсы точечной сварки |
| 1-3 МА | Мегаампер (МА) | Электромагнитные рельсотроны, термоядерные реакторы, экстремальная физика | Ускорение снаряда рельсотрона (1-3 МА в течение микросекунд) |
Объяснение систем единиц
Единицы СИ — Ампер
Ампер (А) — основная единица СИ для тока. Одна из семи основных единиц СИ. С 2019 года определяется через элементарный заряд. Приставки от атто- до мега- охватывают все диапазоны.
- 1 А = 1 Кл/с (точное определение)
- кА для высокой мощности (сварка, молния)
- мА, мкА для электроники, датчиков
- фА, аА для квантовых, одноэлектронных устройств
Определяющие единицы
Кл/с и Вт/В эквивалентны амперу по определению. Кл/с показывает поток заряда. Вт/В показывает ток из мощности/напряжения. Все три идентичны.
- 1 А = 1 Кл/с (определение)
- 1 А = 1 Вт/В (из P = VI)
- Все три идентичны
- Разные взгляды на ток
Устаревшие единицы СГС
Абампер (ЭМУ) и статампер (ЭСЭ) из старой системы СГС. Био = абампер. Сегодня редко используются, но встречаются в старых учебниках по физике. 1 абА = 10 А; 1 статА ≈ 3,34×10⁻¹⁰ А.
- 1 абампер = 10 А (ЭМУ)
- 1 био = 10 А (то же, что абампер)
- 1 статампер ≈ 3,34×10⁻¹⁰ А (ЭСЭ)
- Устарели; ампер СИ является стандартом
Физика тока
Закон Ома
I = V / R (ток = напряжение ÷ сопротивление). Зная напряжение и сопротивление, можно найти ток. Основа анализа всех цепей. Линейный для резисторов.
- I = V / R (ток из напряжения)
- V = I × R (напряжение из тока)
- R = V / I (сопротивление из измерений)
- Рассеиваемая мощность: P = I²R
Закон токов Кирхгофа
В любом узле сумма входящих токов равна сумме выходящих токов. Σ I = 0 (сумма токов = ноль). Заряд сохраняется. Необходим для анализа параллельных цепей.
- ΣI = 0 в любом узле
- Входящий ток = выходящий ток
- Сохранение заряда
- Используется для решения сложных цепей
Микроскопическая картина
Ток = дрейфовая скорость носителей заряда. В металлах: электроны движутся медленно (~мм/с), но сигнал распространяется со скоростью света. Количество носителей × скорость = ток.
- I = n × q × v × A (микроскопическая)
- n = плотность носителей, v = дрейфовая скорость
- Электроны движутся медленно, сигнал быстрый
- В полупроводниках: электроны + дырки
Ориентиры тока
| Контекст | Ток | Примечания |
|---|---|---|
| Один электрон | ~0,16 аА | 1 электрон в секунду |
| Ионный канал | ~1-10 пА | Биологическая мембрана |
| Нервный импульс | ~10 нА | Пик потенциала действия |
| Светодиодный индикатор | 2-20 мА | Маломощный светодиод |
| USB 2.0 | 0,5 А | Стандартное питание USB |
| Зарядка телефона | 1-3 А | Типичная быстрая зарядка |
| Бытовая сеть | 15 А | Стандартный автомат (США) |
| Зарядка электромобиля | 32-80 А | Домашнее зарядное устройство уровня 2 |
| Дуговая сварка | 100-400 А | Типичная электродная сварка |
| Стартерный двигатель авто | 100-400 А | Пиковый ток запуска |
| Удар молнии | 20-30 кА | Средний разряд |
| Точечная сварка | 1-100 кА | Короткий импульс |
| Теоретический максимум | >1 МА | Рельсотроны, экстремальная физика |
Распространенные уровни тока
| Устройство / Контекст | Типичный ток | Напряжение | Мощность |
|---|---|---|---|
| Батарейка часов | 10-50 мкА | 3В | ~0,1 мВт |
| Светодиодный индикатор | 10-20 мА | 2В | 20-40 мВт |
| Arduino/MCU | 20-100 мА | 5В | 0,1-0,5 Вт |
| USB мышь/клавиатура | 50-100 мА | 5В | 0,25-0,5 Вт |
| Зарядка телефона (медленная) | 1 А | 5В | 5 Вт |
| Зарядка телефона (быстрая) | 3 А | 9В | 27 Вт |
| Ноутбук | 3-5 А | 19В | 60-100 Вт |
| Настольный ПК | 5-10 А | 12В | 60-120 Вт |
| Микроволновая печь | 10-15 А | 120В | 1200-1800 Вт |
| Зарядка электромобиля | 32 А | 240В | 7,7 кВт |
Применение в реальном мире
Бытовая электроника
USB: 0,5-3 А (от стандартной до быстрой зарядки). Зарядка телефона: обычно 1-3 А. Ноутбук: 3-5 А. Светодиод: обычно 20 мА. Большинство устройств используют диапазон от мА до А.
- USB 2.0: макс. 0,5 А
- USB 3.0: макс. 0,9 А
- USB-C PD: до 5 А (100Вт @ 20В)
- Быстрая зарядка телефона: обычно 2-3 А
Быт и энергетика
Бытовые сети: автоматические выключатели 15-20 А (США). Лампочка: 0,5-1 А. Микроволновая печь: 10-15 А. Кондиционер: 15-30 А. Зарядка электромобиля: 30-80 А (уровень 2).
- Стандартная розетка: цепь 15 А
- Крупная бытовая техника: 20-50 А
- Электромобиль: 30-80 А (уровень 2)
- Весь дом: служба 100-200 А
Промышленность и экстремальные условия
Сварка: 100-400 А (электродная), 1000+ А (точечная). Молния: в среднем 20-30 кА, пиковое 200 кА. Рельсотроны: мегаамперы. Сверхпроводящие магниты: 10+ кА постоянно.
- Дуговая сварка: 100-400 А
- Точечная сварка: импульсы 1-100 кА
- Молния: обычно 20-30 кА
- Экспериментальные: диапазон МА (рельсотроны)
Быстрая математика для преобразования
Быстрые преобразования с приставками СИ
Каждый шаг приставки = ×1000 или ÷1000. кА → А: ×1000. А → мА: ×1000. мА → мкА: ×1000.
- кА → А: умножить на 1 000
- А → мА: умножить на 1 000
- мА → мкА: умножить на 1 000
- Обратно: разделить на 1 000
Ток из мощности
I = P / V (ток = мощность ÷ напряжение). 60Вт лампочка при 120В = 0,5 А. 1200Вт микроволновая печь при 120В = 10 А.
- I = P / V (Амперы = Ватты ÷ Вольты)
- 60Вт ÷ 120В = 0,5 А
- P = V × I (мощность из тока)
- V = P / I (напряжение из мощности)
Быстрые проверки по закону Ома
I = V / R. Зная напряжение и сопротивление, найти ток. 12В через 4Ω = 3 А. 5В через 1кΩ = 5 мА.
- I = V / R (Амперы = Вольты ÷ Омы)
- 12В ÷ 4Ω = 3 А
- 5В ÷ 1000Ω = 5 мА (= 0,005 А)
- Помните: для тока делите
Как работают преобразования
- Шаг 1: Преобразуйте источник → амперы с помощью коэффициента toBase
- Шаг 2: Преобразуйте амперы → цель с помощью коэффициента toBase цели
- Альтернатива: Используйте прямой коэффициент (кА → А: умножьте на 1000)
- Проверка на здравый смысл: 1 кА = 1000 А, 1 мА = 0,001 А
- Помните: Кл/с и Вт/В идентичны А
Справочник по распространенным преобразованиям
| Из | В | Умножить на | Пример |
|---|---|---|---|
| А | кА | 0,001 | 1000 А = 1 кА |
| кА | А | 1000 | 1 кА = 1000 А |
| А | мА | 1000 | 1 А = 1000 мА |
| мА | А | 0,001 | 1000 мА = 1 А |
| мА | мкА | 1000 | 1 мА = 1000 мкА |
| мкА | мА | 0,001 | 1000 мкА = 1 мА |
| А | Кл/с | 1 | 5 А = 5 Кл/с (тождество) |
| А | Вт/В | 1 | 10 А = 10 Вт/В (тождество) |
| кА | МА | 0,001 | 1000 кА = 1 МА |
| абампер | А | 10 | 1 абА = 10 А |
Быстрые примеры
Решенные задачи
Расчет мощности USB
Порт USB выдает 5В. Устройство потребляет 500 мА. Какова мощность?
P = V × I = 5В × 0,5А = 2,5Вт (стандартный USB 2.0)
Ограничение тока для светодиода
Источник 5В, светодиоду нужно 20 мА и 2В. Какой резистор?
Падение напряжения = 5В - 2В = 3В. R = V/I = 3В ÷ 0,02А = 150Ом. Используйте 150Ом или 180Ом.
Выбор автоматического выключателя
Три устройства: 5А, 8А, 3А на одной цепи. Какой выключатель?
Итого = 5 + 8 + 3 = 16А. Используйте выключатель на 20А (следующий стандартный размер для запаса безопасности).
Распространенные ошибки, которых следует избегать
- **Убивает ток, а не напряжение**: 100 мА через сердце может быть смертельным. Высокое напряжение опасно, потому что может заставить ток течь, но вред наносит именно ток.
- **Переменный и постоянный ток**: 60 Гц переменный ток в ~3-5 раз опаснее постоянного при том же уровне. Переменный ток вызывает мышечный спазм. Для расчетов переменного тока используется действующее значение (RMS).
- **Толщина провода имеет значение**: Тонкие провода не выдерживают большой ток (нагрев, риск пожара). Используйте таблицы сечений проводов. 15А требует минимум 14 AWG.
- **Не превышайте номинальные значения**: Компоненты имеют максимальные номинальные токи. Светодиоды сгорают, провода плавятся, предохранители перегорают, транзисторы выходят из строя. Всегда проверяйте техническую документацию.
- **Последовательный ток одинаков**: В последовательной цепи ток везде одинаков. В параллельной токи складываются в узлах (Кирхгоф).
- **Короткие замыкания**: Нулевое сопротивление = бесконечный ток (теоретически). В реальности: ограничен источником, вызывает повреждение/пожар. Всегда защищайте цепи.
Интересные факты о токе
Ваше тело проводит ~100 мкА
Стоя на земле, ваше тело постоянно имеет ток утечки ~100 мкА на землю. От электромагнитных полей, статических зарядов, радиоволн. Совершенно безопасно и нормально. Мы — электрические существа!
Молния — это 20 000-200 000 ампер
Средний разряд молнии: 20-30 кА (20 000 А). Пик может достигать 200 кА. Но длительность <1 миллисекунды. Общий заряд: всего ~15 кулонов. Высокий ток, короткое время = можно выжить (иногда).
Болевой порог человека: 1 мА
1 мА 60 Гц переменного тока: ощущение покалывания. 10 мА: потеря контроля над мышцами. 100 мА: фибрилляция желудочков (смертельно). 1 А: сильные ожоги, остановка сердца. Путь тока имеет значение — через сердце хуже всего.
Сверхпроводники: Бесконечный ток?
Нулевое сопротивление = бесконечный ток? Не совсем. Сверхпроводники имеют «критический ток» — превысьте его, и сверхпроводимость исчезнет. Термоядерный реактор ИТЭР: 68 кА в сверхпроводящих катушках. Без тепла, без потерь!
Ток для светодиода критичен
Светодиоды управляются током, а не напряжением. Одинаковое напряжение, разный ток = разная яркость. Слишком большой ток? Светодиод мгновенно сгорает. Всегда используйте резистор для ограничения тока или драйвер постоянного тока.
Рельсотронам нужны мегаамперы
Электромагнитные рельсотроны: 1-3 МА (миллионы ампер) в течение микросекунд. Сила Лоренца ускоряет снаряд до 7+ Махов. Требуют огромных конденсаторных батарей. Будущее морское оружие.
Историческая эволюция
1800
Вольта изобретает батарею. Первый источник постоянного электрического тока. Позволяет проводить ранние электрические эксперименты.
1820
Эрстед обнаруживает, что ток создает магнитное поле. Связывает электричество и магнетизм. Основа электромагнетизма.
1826
Ом публикует V = IR. Закон Ома описывает связь между напряжением, током и сопротивлением. Изначально отвергнут, теперь фундаментален.
1831
Фарадей открывает электромагнитную индукцию. Изменяющееся магнитное поле создает ток. Позволяет создавать генераторы и трансформаторы.
1881
Первый международный электрический конгресс определяет ампер как «практическую единицу» тока.
1893
Система переменного тока Теслы побеждает в «Войне токов» на Всемирной выставке. Переменный ток можно трансформировать, а постоянный — нет (в то время).
1948
CGPM определяет ампер: «постоянный ток, который создает силу 2×10⁻⁷ Н/м между параллельными проводниками».
2019
Переопределение СИ: ампер теперь определяется через элементарный заряд (e). 1 А = (e/1,602×10⁻¹⁹) электронов в секунду. Точно по определению.
Профессиональные советы
- **Быстро мА в А**: Разделите на 1000. 250 мА = 0,25 А.
- **Ток складывается в параллельной цепи**: Две ветви по 5А = 10А всего. Последовательно: везде одинаковый ток.
- **Проверяйте сечение провода**: 15А требует минимум 14 AWG. 20А требует 12 AWG. Не рискуйте пожаром.
- **Измеряйте ток последовательно**: Амперметр включается В разрыв цепи. Вольтметр — параллельно.
- **AC RMS и пиковое значение**: 120В переменного тока RMS → 170В пиковое. Ток тоже: RMS для расчетов.
- **Защита предохранителем**: Номинал предохранителя должен быть 125% от нормального тока. Защищает от коротких замыканий.
- **Автоматическая научная нотация**: Значения < 1 мкА или > 1 ГА отображаются в научной нотации для удобства чтения.
Полный справочник единиц
Единицы СИ
| Название единицы | Символ | Эквивалент в амперах | Примечания по использованию |
|---|---|---|---|
| ампер | A | 1 A (base) | Основная единица СИ; 1 А = 1 Кл/с = 1 Вт/В (точно). |
| мегаампер | MA | 1.0 MA | Молния (~20-30 кА), рельсотроны, экстремальные промышленные системы. |
| килоампер | kA | 1.0 kA | Сварка (100-400 А), большие двигатели, промышленные энергетические системы. |
| миллиампер | mA | 1.0000 mA | Светодиоды (20 мА), маломощные цепи, токи датчиков. |
| микроампер | µA | 1.0000 µA | Биологические сигналы, точные приборы, утечка батареи. |
| наноампер | nA | 1.000e-9 A | Нервные импульсы, ионные каналы, устройства со сверхнизким потреблением. |
| пикоампер | pA | 1.000e-12 A | Измерения отдельных молекул, туннельная микроскопия. |
| фемтоампер | fA | 1.000e-15 A | Исследования ионных каналов, молекулярная электроника, квантовые устройства. |
| аттоампер | aA | 1.000e-18 A | Туннелирование одного электрона, теоретический квантовый предел. |
Общие единицы
| Название единицы | Символ | Эквивалент в амперах | Примечания по использованию |
|---|---|---|---|
| кулон в секунду | C/s | 1 A (base) | Эквивалентно амперу: 1 А = 1 Кл/с. Показывает определение потока заряда. |
| ватт на вольт | W/V | 1 A (base) | Эквивалентно амперу: 1 А = 1 Вт/В из P = VI. Связь мощности. |
Устаревшие и Научные
| Название единицы | Символ | Эквивалент в амперах | Примечания по использованию |
|---|---|---|---|
| абампер (СГСМ) | abA | 10.0 A | Единица СГС-ЭМУ = 10 А. Устаревшая электромагнитная единица. |
| статампер (СГСЭ) | statA | 3.336e-10 A | Единица СГС-ЭСЭ ≈ 3,34×10⁻¹⁰ А. Устаревшая электростатическая единица. |
| био | Bi | 10.0 A | Альтернативное название абампера = 10 А. Электромагнитная единица СГС. |
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между током и напряжением?
Напряжение — это электрическое давление (как давление воды). Ток — это скорость потока (как поток воды). Высокое напряжение не означает высокий ток. У вас может быть 10 000В с 1 мА (статический удар), или 12В со 100 А (стартер автомобиля). Напряжение толкает, ток течет.
Что опаснее: напряжение или ток?
Убивает ток, а не напряжение. 100 мА через ваше сердце может быть смертельным. Но высокое напряжение может заставить ток течь через ваше тело (V = IR). Вот почему высокое напряжение опасно—оно преодолевает сопротивление вашего тела. Ток — убийца, напряжение — пособник.
Почему переменный ток ощущается иначе, чем постоянный?
60 Гц переменный ток вызывает мышечные сокращения с частотой электросети. Невозможно отпустить (мышечный спазм). Постоянный ток вызывает один толчок. Переменный ток в 3-5 раз опаснее при том же уровне тока. Кроме того: действующее значение (RMS) переменного тока = эффективный эквивалент постоянного тока (120В переменного тока RMS ≈ 170В пиковое).
Сколько тока потребляет типичное домохозяйство?
Весь дом: 100-200 А служебная панель. Одна розетка: 15 А цепь. Лампочка: 0,5 А. Микроволновая печь: 10-15 А. Кондиционер: 15-30 А. Зарядное устройство для электромобиля: 30-80 А. Общее количество варьируется, но панель ограничивает максимум.
Может ли быть ток без напряжения?
В сверхпроводниках — да! Нулевое сопротивление означает, что ток может течь с нулевым напряжением (V = IR = 0). Постоянный ток может течь вечно. В обычных проводниках — нет, вам нужно напряжение, чтобы толкать ток. Падение напряжения = ток × сопротивление.
Почему USB ограничен 0,5-5 А?
Кабель USB тонкий (высокое сопротивление). Слишком большой ток = чрезмерный нагрев. USB 2.0: 0,5 А (2,5Вт). USB 3.0: 0,9 А. USB-C PD: до 5 А (100Вт). Более толстые провода, лучшее охлаждение и активное согласование позволяют безопасно передавать больший ток.
Полный Справочник Инструментов
Все 71 инструментов, доступных на UNITS