Ампер

Что значит mAh на аккумуляторе

Как уже выяснилось, mAh не является показателем энергии, однако связан ней. Все становится ясно при простых математических расчетах.

При данных на аккумуляторе телефона 5000 mAh и израсходованном 1 миллиампере батареи хватает на 5000 часов, при утрате 2 миллиампер хватит на 2500 часов, при потраченных 1000 миллиамперах аккумулятора хватит на 5 часов.

Часто бывают ситуации, когда батарея с 6000 mah сначала дает ток в 6 Ампер в час, но потом все меньше и меньше, то есть «садится». Это зависит от того, какие задачи выполняются на электронном устройстве. Известно, что если слушать на смартфоне музыку или смотреть видео, гаджет «сядет» быстрее, чем при чтении электронной книги за то же количество времени.

Иногда на упаковках электронных устройств можно увидеть значение: «2000 mah двух ячеек». Что это значит? mAh для вычисления общей емкости 2000 нужно удвоить, и получится общая емкость 4000 mah (2000*2).

Сила тока в быту

Для того чтобы защитить бытовые сети от коротких замыканий и перегрузок, в цепь переменного электричества устанавливают автоматы. Это выключатели, рассчитанные на предельные значения, при которых происходит автоматическое разъединение цепи.

Так, автомат, рассчитанный на 2 ампера, выдержит кратковременную нагрузку до 2-х ампер, при кратковременной нагрузке большей, чем 2 А, он выключится. Существует понятие «время токовая характеристика (ВТХ)». Это параметр, который показывает зависимость времени срабатывания устройства от отношения тока, проходящего через выключатель, к его номинальному току срабатывания.

ВТХ имеет буквенные индексы, которые наносятся на корпус автоматического выключателя. Они обозначают кратность установки электромагнитного разъединителя к номинальному току автомата. Это самое маленькое значение, при котором произойдёт мгновенное отключение.

Буквенные индексы, обозначающие ВТХ, бывают:

• В (3 – 5* In);
• С (5 – 10* In);
• D (10 – 20* In).

При монтаже электрической проводки производится расчёт максимальной мощности потребителей, сечения применяемых проводов. При расчётах следят за тем, чтобы максимальная сила тока не превышала допустимого значения для выбранного сечения.

Электрический ток

Электричеством называют форму энергии, основанной на наличии электрических зарядов в веществе. Вся материя состоит из атомов, а атомы содержат заряженные частицы. Каждый протон в атомном ядре содержит одну единицу положительного электрического заряда, а каждый электрон, вращающийся вокруг ядра, несёт в себе единицу отрицательного. Электрические явления возникают, когда электроны покидают атомы: потеря одного или нескольких из них превращает атом в положительно заряженный ион. Все явления, происходящие с зарядами, могут быть отнесены к двум основным категориям:

• статическое электричество;
• электрический ток.

Электрический ток имеет отношение к поведению зарядов в движении. Чтобы они перемещались непрерывно, им нужно обеспечить беспрепятственный маршрут. Путь для зарядов называют электрической цепью. Простейшая электрическая цепь, как правило, состоит из следующих элементов:

• источника;
• нагрузки;
• соединяющих проводников.

Электрическим током называют любое движение носителей электрических зарядов: субатомных частиц (электронов или протонов), ионов (атомов, потерявших или набравших электроны) или квазичастиц (дырок в полупроводниках, которые можно рассматривать в качестве положительно заряженных носителей).

Ток в проводнике представляет собой движение электронов в одном направлении (постоянный) или с периодической сменой направления движения (переменный). В газах и жидкостях он состоит из потока положительных ионов в одном направлении вместе с потоком отрицательных в обратном. Существуют и другие его виды, например, пучки протонов, позитронов или других заряженных мюонов в ускорителях частиц.

В отношении общепринятого направления тока существует некоторое противоречие, основа которого была заложена более двух веков назад. Поскольку в те времена электроны ещё не были обнаружены, учёные предположили, что перемещаемые частицы несли положительный заряд. Традиция обозначать направление тока как направление движения положительных частиц не забыта и сейчас, хоть в проводниках носителями заряда являются электроны.

Единица и определение

Важнейшей характеристикой для описанных явлений является количественное измерение потока заряженных частиц. Этот показатель называют силой тока, его единица измерения — ампер (обозначается A). В численном выражении 1 ампер равен единичному заряду (1 кулону), проходящему через точку в цепи за единицу времени (1 секунду). Таким образом, A можно рассматривать как скорость потока I=Q/T, имеющую такой же смысл для заряда, как и скорость для физических тел. Широко применяются следующие кратные единицы:

• 10 −6А — микроампер мкА;
• 10 −3А — миллиампер мА;
• 10 3А — килоампер кА.

Эволюция эталона

В знак признания фундаментальных работ великого физика André-Marie Ampère название ампер было принято в качестве электрической единицы измерения на международной конвенции в 1881 году. По международному определению 1883 года 1ампером являлся ток, способный при прохождении раствора нитрата серебра выделить 0,001118000 грамм серебра за секунду. Более поздние замеры показали, что принятый эквивалент составлял 0,99985 A, поэтому способы расписать ампер через явления электролиза со временем перестали удовлетворять из-за растущих требований к точности.

С 1948 года A (amper) был определён в Международной системе единиц как неизменяющийся ток, протекающий в двух параллельных проводниках бесконечной длины и ничтожно малого сечения, помещённых на расстоянии одного метра друг от друга в вакууме, и производящий между ними силу взаимодействия, равную 2х10 -7 ньютонов на метр длины. Это определение базируется на явлении электромагнетизма, связывая метр, килограмм и электрические единицы магнитной постоянной (1.25663706х10 -6 м кг с -2 А -2).

Реализация такого эталона основана на работе сложных электромеханических устройств. Их точность ограничивается десятимиллионными долями, что недостаточно для современных нужд. Эта проблема классического определения ампера привела к новой практической реализации. В соответствии с ней все электрические единицы рассматриваются как производные от электрических квантовых стандартов на основе эффекта Джозефсона и квантового эффекта Холла. Подобная привязка позволяет воспроизводить единицу с точностью до миллиардных долей.

Будущее величины в СИ

В 2005 году Международный комитет мер и весов начал первые приготовления к переопределению единиц СИ с целью привязки их к естественным константам. В соответствии с таким взглядом на эталоны ампер будет определяться подсчётом одиночных частиц с элементарным зарядом e. На основании решения 2014 года пересмотр вступает в силу в 2018 году.

Элегантная реализация нового определения A теоретически возможна с помощью одноэлектронных насосов, производящих электрический ток через синхронизированный контролируемый транспорт одиночных электронов. Некоторые международные исследования в этом направлении уже близки к достижению такой амбициозной цели.

Великий учёный

Имя André-Marie Ampère увековечено среди имён других 72 учёных на первом этаже Эйфелевой башни. Его вклад в науку заложил фундамент для понимания явлений электромагнетизма. Хоть Андре-Мари был не первым человеком, обнаружившим связь между электричеством и магнетизмом, он впервые попытался теоретически объяснить и продемонстрировать, как в математических выражениях расписывается связь между этими явлениями. Ампер с помощью устройства собственного изобретения смог измерить ток, а не просто зафиксировать его присутствие.

Учёный родился в Лионе в 1775 году и был современником Французской революции. Будучи сыном коммерсанта и чиновника, он с ранних лет проявлял страсть к математике, а став подростком, читал сложные трактаты Эйлера и Лагранжа. Получил должность профессора математики Парижской политехнической школы в 1809 году, а в 1814 г. был избран членом Академии наук. Хоть Андре-Мари преподавал математику, его интересы распространялись на многие области, в том числе на химию и физику.

https://youtube.com/watch?v=_fNQdG4Qy4k

Наиболее значимый документ Ампера по теории электричества был опубликован в 1826 году. Теоретические основы, представленные в этом труде, стали фундаментом для дальнейших открытий в области электричества и магнетизма. Получив известность и признание в высокоуважаемых академиях и научных организациях мира, Ампер избегал публичности и чувствовал себя счастливым только в скромной лаборатории в Париже.

Несмотря на достижения и место в обществе, судьба учёного сложилась довольна трагично. В 1793 году его отца гильотинировали за политические убеждения. Это событие стало причиной глубокой депрессии Андре-Мари и едва не свело его с ума. Первая жена рано ушла из жизни после продолжительной болезни, второй брак был неудачным и несчастливым. Сам Ампер умер в 1836 году от воспаления лёгких в Марселе и был похоронен на кладбище Монмартр в Париже.

Сколько ватт в ампере

Сколько ампер в 1 ватте — вопрос для специалистов несложный, но для полного понимания, о чем идет речь надо вернуться к определениям: мощность, напряжение, сила тока. Эти величины не существуют друг без друга и имеют тесное взаимодействие. Каждый специалист подтвердит, что электрический ток зависит от электрического поля, иными словами, значение силы тока имеет прямую зависимость от значения электрического поля. Первое определение силы тока дали прохождением через провод электронов за единицу времени (секунду), но заряд электронов — величина, с которой на практике работать неудобно, по этой причине для измерения силы тока принят заряд, равный 1 кулону, это 6,25*10 в 18 степени электронов. Для определения зависимости электротока от электрического поля надо уметь правильно определить величину электрического поля:

Напряженность электрчиеского поля

Как найти силу поля

Электрическое поле имеет неоднородное значение на разных местах провода, по этой причине специалисты определяют его не числом сложных измерений, а такой величиной, как работа, которую делает поле, перемещая заряд в 1 кулон из одного конца провода в другой. Напряжение — работа, проведенная электрическим полем. Часто напряжение называют разностью потенциалов на концах провода (+) и (-).

Величина напряжения — это 1 вольт. Отсюда специалисты делают вывод, что электроток — это две взаимосвязанные величины: сила тока, ампер, и напряжение, иными словами, значение поля, когда создается электроток. Прямая зависимость силы тока от напряжения.

Мощность

Напряжение (U) — это работа поля, в котором создается электрический ток (I). Сила тока определяется количеством проходящих зарядов (К) через проведенное мысленно сечение провода за 1 секунду. Иными словами, выражение I*U является величиной, которая характеризует полную работу за 1 секунду времени. Другими словами, это выражение и есть мощность электротока, которая измеряется в ваттах, т.е. ватт = ампер*вольт:

Мощность электрчиеского тока

Определение[ | ]

16 ноября 2020 года на XXVI Генеральной конференции мер и весов было принято новое определение ампера, основанное на использовании численного значения элементарного электрического заряда. Формулировка, вступившая в силу 20 мая 2020 года, гласит:

Δ ν C s {\displaystyle \Delta \nu _{\mathrm {Cs} }} — частота излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

https://youtube.com/watch?v=ufLl9X5tgf0

Объект измерений

Для определения вольт-ампер (V•A) потребуется выполнить следующие измерения:

1. Вначале потребуется измерить силу тока в амперах (A). Это единица I в системе СИ.
2. Далее должно измеряться напряжение в единицах СИ — вольтах. Оно покажет силу, необходимую для протекания электрического тока в вольтах (V).
3. Рассчитать P — количество энергии, произведенной током и вольтами вместе. Умножение ампер (A) на вольт (V) дает результирующую или энергию.

Измерение величин

Постоянный ток (—) или DC, присущ процессу, когда он течет в одном направлении, например, фонарик с аккумулятором использует постоянный показатель. Переменный ток (~) или AC относится к процессам с переменным направлением движения электронов, в связи с чем он периодически меняет свое направление. В Северной Америке и Западной Японии это происходит 60 раз в секунду с частотой 60 Гц. В России, ЕС, в большей части Австралии, Южной Америки, Африки и Азии частота составляет 50 Гц.

Формула закона Ватта

Для преобразования этих величин используется формула закона Ватта:

Мощность (P) = Ток (I) х Напряжение (V),
то же в единицах измерения: ватт = ампер х вольт.
Чтобы найти усилители, используют формулу Ватта в обратном порядке и делят мощность на напряжение:
Ток (I) = Мощность (P) ÷ Напряжение (V)
I = 600 Вт : 120 В, тогда значение I = 5А

Обратите внимание! Когда специалисты оперируют большими размерностями P, они используют киловатты (кВт), 1 кВт=1000 Вт

Что такое «ватт»

Данная измерительная единица принадлежит к международной классификации СИ и является производной. Описывается она как такой показатель мощности, при котором за секунду затрачивается 1 джоуль энергии. Ей можно дать и такую характеристику: она описывает, как быстро выполняется работа, поддерживающая константную скорость объекта 1 метр в секунду, вынужденного преодолевать действие силы в 1 ньютон, вектор которой противоположен таковому движущегося тела. Для описания электромагнитных явлений используется также представление ватта как быстроты преобразования электроэнергии при электрическом токе 1 А, текущем через цепной фрагмент с разницей потенциалов в 1 вольт. Лампочка со светодиодом обычно имеет потребляемую мощность в несколько ватт. Исходя из этого, должно быть понятно, что вопросы вида «сколько ватт содержится в вольте» нерелевантны – эти единицы описывают совершенно разные физические величины.

На письме единицу принято обозначать как «Вт» или «W». Само название было дано по фамилии шотландского механика Джеймса Уатта, изобретшего паровую машину. В использование для измерения мощности единица была принята в 1882 году, в систему СИ попала в 1960. Прежде те же самые величины было принято измерять лошадиными силами. Узнать мощностные параметры поможет измерительный прибор – ваттметр. У электроприборов профессионального или бытового назначения потребляемая мощность обозначается в прилагаемой к ним технической документации, например, в паспорте устройства. На тиристорах и иных электронных компонентах значение иногда указывается в маркировке на корпусе.

Джеймс Уатт

Принято считать, что полное мощностное значение на практике, характеризующее фактический нагрузочный уровень, вводимый потребителем на компоненты, подсоединенные к электросети (распредщиты, кабельные элементы, трансформаторные и иные устройства), определяется потреблением на данный момент. Поэтому у трансформирующих и коммутационных устройств мощностной номинал описывается ваттной формой, а не вольт-амперной.

КПД называют также мощностным коэффициентом или cos fi. Он является безразмерной величиной, меняющей ток в соответствии с реактивным компонентом в составе нагрузки. Коэффициент иллюстрирует количество переменного тока, проходящего через фазовое смещение относительно прилагающегося напряжения. Название cos fi обозначает косинус данного фазового сдвига.

В качестве примера можно привести перфоратор, в инструкции которого указаны потребляемый показатель 5 кВт и коэффициент, равный 0,85. Тогда полный показатель, требуемый для его функционирования (в вольт-амперах), будет равен частному этих величин: 5/0,85=5,89 кВА.

Электрический чайник – пример прибора, не имеющего реактивной мощности

Какие характеристики определяют силу тока в 1 ампер

Если расположить в вакууме параллельно пару проводников длиной в метр на расстоянии в 1 м и пропустить по ним электрический ток, они станут взаимодействовать друг с другом. Когда электричество будет протекать однонаправленно, проводники будут притягиваться, в разных направлениях – отталкиваться. Это явление было рассмотрено, как определяющее для единицы силы тока. Величину, которая вызывала взаимодействие этих проводников между собой с силой 2*10-7 Н, было принято считать силой тока, равной 1 Ампер. Единица именована по фамилии А. М. Ампера,  француза, и принята к обозначению в системе СИ.

Взаимодействие проводников в вакууме при подключении электричества

Информация. Скорость протекания зарядов через металлический проводник – это то, что измеряется в амперах. Количество электричества в 1 кулон (Кл), проходящее через Sсеч токовода за 1 секунду (с), равно силе тока в 1 Ампер (А).

Что еще влияет на производительность электронных устройств

Многое зависит от типа АКБ – большая часть электронных гаджетов сегодня имеет литий-ионную батарею, которую допустимо заряжать, не дожидаясь полного разряда.

На производительность, к тому же, влияет и железо: чем мощнее телефон, тем больше мА должно быть в батарее. К примеру, один гаджет с аккумулятором 1550 мАч может проработать 5 дней без подзаряда, а другой с 3500 мАч не продержится и суток.

Дисплей также является большим потребителем энергии. Здесь секрет — в технологии производства экранов. IPS потребует больше энергии, чем Super AMOLED, которые очень энергоэкономны, благодаря преобладающему черному цвету на экране. Не стоит списывать со счетов яркость и разрешение.

Важно, чтобы в телефоне было включено как можно меньше лишних фоновых процессов и служб. К счастью, девайсы от «Сони» и «Самсунга» включают специальные утилиты в программное обеспечение, которые оптимизируют работу устройства и экономят энергию

И это еще не все: не стоит забывать о сердце любого электронного гаджета — процессоре, который тоже любит хорошо «покушать».

Получается, это не так важно, если присмотреться к остальным характеристикам

Потому при покупке нового устройства следует обращать внимание не только на батарею, но и на железо, ПО и тип экрана

Сфера применения

Аналоговые и цифровые миллиамперметры требуются в различных отраслях промышленности, научных лабораториях и прочих учреждениях. Особая нужда в этих приборах ощущается в сферах радиотехники, электроники и приборостроении.

Миллиамперметры пользуются большим спросом у домашних радиомастеров, в небольших радиотехнических мастерских и сервисах технического обслуживания автомобилей. У всех предприятий, которые занимаются ремонтом различного электрооборудования, есть миллиамперметры.

Аналоговые приборы занимают стационарное положение в измерительных цепях различного электрического оборудования. При них не нужно делать специальные замеры параметров электрического тока. Стрелочные устройства постоянно контролируют состояние энергетического потока на важных участках электрической цепи. Им не нужно автономное питание, потому что приборы используют энергию измеряемой цепи.

Аналоговые МА снабжены регулировочным винтом, которым обнуляют предыдущие показания. Этим добиваются получения данных в режиме реального времени.

Роль миллиамперметров в энергетической сфере деятельности человека неизмеримо велика. Разнообразие приборов различной конструкции и принципов действия позволяет потребителю выбрать наиболее подходящий по оптимальной цене.

Как перевести вольт-ампер в ватты

Разобравшись, что же такое ва, нужно рассмотреть, что нужно делать, если необходимо вольт ампер перевести в ватт. Для решения бытовых задач можно следовать следующему алгоритму:

1. В инструкции источника питания нужно найти значение потребляемой им мощности. Часто производящие фирмы указывают значение этого параметра в вольт-амперах. Оно обозначает наибольшее количество электрической энергии, которое устройство способно потребить из сети. Таким образом, его можно приравнять к полному мощностному значению.
2. Теперь нужно узнать коэффициент полезного действия эксплуатируемого источника. Он определяется особенностями его конструкции и тем, сколько приборов к нему подсоединено. На практике такой коэффициент при подключении бытовой и профессиональной техники обычно варьируется в пределах 0,6-0,8.
3. После этого выполняется собственно перевод вольт-амперных единиц в ваттные. Для его выполнения нужно узнать активную мощность прибора, поставляющего бесперебойное питание. Чтобы узнать ее значение в ваттах, нужно потребляемый мощностной параметр в вольт-амперах, обозначенный производителем в прилагающейся документации, перемножить на КПД устройства (он же – коэффициент мощности). Это можно выразить посредством формулы: В = ВА*КПД.

Способ расчета можно показать на примере. Допустим, в техническом паспорте аппарата указано, что его потребляемая мощность равняется 2000 вольт-ампер. Коэффициент полезного действия оказывается равным 0,7. Если перемножить числа, получается: 2000*0,7=1400 Ватт. Данное число показывает активную потребляемую мощность, выдаваемую данным устройством. Оставшиеся 30% представляют собой энергетические потери, связанные с функционированием питательного блока.

Также для перевода ва в вт применяется калькулятор. Нужно заполнить поля, которые предлагает экранная форма, значениями, соответствующими показателям того или иного прибора, и нажать кнопку, инициирующую расчеты. По завершении пользователь получит нужное мощностное значение в ваттах.

Важно! Активное мощностное значение по определению не может превышать полную мощность. Но у определенной части потребителей электротока (к примеру, лампочек накаливания, кипятильников, электрочайников) эти два показателя равны друг другу за счет отсутствия компонента реактивной нагрузки, поэтому при расчетах, связанных с ними, не потребуется ватты переводить в вольтамперы или наоборот

У данных приборов мощностные цифры, выраженные в ваттах, будут идентичны таковым в вольт-амперах. Это обозначает, что уровень, потребляемый прибором и требующийся для его исправного функционирования, будет равняться активной мощности, выраженной в ваттах.

Мощностной треугольник

Что такое Wh

Wh (ватт-час) даст понять, сколько мощности хранится в аккумуляторе, то есть 1 Wh имеет мощность в 1 ватт, передаваемую в течение часа по проводнику. Как правило, обозначение Wh более понятно пользователям гаджетов, потому что проще понять, сколько потребуется часов для работы ноутбука, на какое время хватит аккумулятора.

К примеру, на АКБ ноутбука указано 90Wh. Зная, что 1 ватт расходуется за час, можно вычислить время работы ноутбука, которому необходимо мощности для работы не менее 60 ватт: 90Wh делится на 60 ватт, получается 1.5 часа работы электронного устройства.

Возникает вопрос: откуда же взялись эти 60 ватт? Они указываются практически всегда на блоке питания ноутбука в виде вольт и ампер, которые нужно перемножить друг с другом – так получится цифра мощности, эти пресловутые 60 или 70 ватт.

В чем же в итоге отличия mAh и Wh. mAh — указывает на количество заряда (тока), сохраненного в аккумуляторе; Wh – уведомляет о мощности, которую аккумулятор может предоставить устройству, тому же ноутбуку например.

Сколько ампер потребляет устройство

Отвечая на вопрос, как узнать амперы, стоит указать, что это можно при помощи устройства под названием амперметр, также как рассчитать ватты зная вольт и ампер. Простым единичным измерением можно не только узнать количество потребляемой энергии, но и перевести полученное значение в другие величины, скорректировать планировку проводки, купить более мощный электросчетчик и другое. Также можно узнать эту информацию, открыв руководство к эксплуатации.

Обратите внимание! Нередко, все необходимые данные прописаны на самой коробке или технических характеристиках на сайте производителя. Часто информация указана в квт и ее посредством конвертора легко можно перевести в ампераж

Еще одним простым вариантом, как определить потребление энергии и ампераж, будет изучение электросчетчика или автоматического выключателя потребителя. Но, в таком случае, необходимо подключать только один прибор к сети.

В противном случае, узнать и рассчитать данные показатели электроэнергии будет почти невозможно. Интересно, что в новых моделях электросчетчика подобная информация имеет место быть о каждом подключенном аппарате в сети.

Таблица амперного потребления ламп