Jednostki napięcia, prądu i oporu

Hmmm... dwa decylitry cukru, pięć decylitrów mąki, sto gramów masła, piec przez 30 minut w temperaturze 200 stopni Celsjusza... Decylitry, gramy, minuty i liczba stopni Celsjusza są przykładami tego, co w fizyce nazywamy jednostkami. Trzeba dodać jeszcze jedno jajko... Zaraz!

Tego chyba nie powinno być w cieście? Tak jak w przypadku objętości, temperatury i czasu, można też zmierzyć wartości natężenia, napięcia i oporu w obwodzie elektrycznym. Napięcie określa, jak silna jest „chęć” elektronów, aby przenosić się z jednego miejsca w drugie. Mierzymy je w woltach. Napięcie w baterii używanej w zwykłej latarce to najczęściej 1,5 wolta, ale są też baterie, w których napięcie jest wyższe.

Napięcie w gniazdku ściennym wynosi 230 woltów, czyli 150 razy więcej, niż w baterii, którą trzyma Filip. Przewody trakcyjne zasilają pociągi napięciem wynoszącym 25 000 woltów. To ponad 100 razy więcej niż w gniazdku ściennym. Gdyby tak wysokie napięcie przeszło przez ludzkie ciało, spowodowałoby poważne obrażenia, często śmiertelne. Napięcie jest takie wysokie, że prąd może pokonać odległość kilkudziesięciu centymetrów w powietrzu.

Dlatego nigdy nie należy zbliżać się do uszkodzonych przewodów pod napięciem. Co się w takim razie stanie, gdy bieguny baterii zostaną połączone? Ponieważ elektrony bardzo „ chcą” dostać się na drugą stronę, zaczynają przepływać przez dłoń Filipa. Ciało ludzkie słabo przewodzi prąd, więc natężenie prądu przepływającego przez dłoń jest niewielkie. Natężenie określa, jaki ładunek przepływa co sekundę.

Natężenie prądu mierzymy w amperach. Ile elektronów przepływa co sekundę, jeśli natężenie prądu to jeden amper? Sześć miliardów miliardów. To mniej więcej tyle, ile jest owadów na całym świecie. Aby natężenie prądu w baterii zwykłej latarki wyniosło jeden amper, prąd musi przepłynąć przez coś, co ma niższy opór elektryczny, na przykład przez miedziany drut.

Jeśli jednak spowodujemy w ten sposób zwarcie, bateria szybko się rozładuje. Im wyższe jest natężenie prądu, tym więcej amperów przepływa przez obwód. Aby zwiększyć lub zmniejszyć natężenie prądu, nie zmieniając napięcia zasilania, można zmienić wartość oporu elektrycznego w obwodzie. Opór mierzymy w omach, a zapisuje się go za pomocą greckiej litery omega. Przy pomiarach napięcia, natężenia i oporu elektrycznego stosuje się te jednostki.

Na przykład: jeśli opór elektryczny wynosi 5 omów, a napięcie 9 woltów, można obliczyć wartość natężenia dzieląc napięcie, czyli 9 woltów, przez opór, czyli 5 omów. W tym przypadku natężenie prądu wynosi 1,8 ampera. Filipie, nie przeszkadzaj sobie. Skończ robić ciasto, a o jednostkach pomyślisz później. Ale zapamiętaj te informacje.

Napięcie mierzy się w woltach i określa ono, jak bardzo elektrony chcą przepływać przez obwód. Natężenie mierzymy w amperach i mówi nam ono, jaki ładunek przepływa przez obwód. Przepływ prądu jest hamowany przez opór elektryczny, który mierzy się w omach.