Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ

Τι είναι το ηλεκτρικό ρεύμα

Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρονίων (φορέων ηλεκτρικού φορτίου) μέσα σε ένα υλικό που είναι αγωγός του ηλεκτρισμού. Όπως το νερό ρέει μέσα σε έναν σωλήνα, έτσι και το ηλεκτρικό ρεύμα κυκλοφορεί μέσα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, μεταφέροντας ενέργεια.

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ
Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρονίων μέσα σε ένα υλικό που είναι αγωγός του ηλεκτρισμού

 

Ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος

Ως ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος ορίζεται ο ρυθμός διέλευσης του ηλεκτρικού φορτίου από τη διατομή ενός αγωγού. Με απλά λόγια είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που περνά από μία διατομή του αγωγού ανά δευτερόλεπτο. Η μονάδα μέτρησης της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος είναι το Ampere (Αμπέρ) και συμβολίζεται με το γράμμα Α. Έτσι όταν λέμε ότι από έναν αγωγό περνά ρεύμα έντασης 1Α  σημαίνει ότι από κάθε διατομή του αγωγού περνούν 6.241.000.000.000.000.000 ηλεκτρόνια κάθε δευτερόλεπτο.

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ
Ο ρυθμός διέλευσης του ηλεκτρικού φορτίου από τη διατομή ενός αγωγού ορίζεται ως ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος και μετριέται σε αμπέρ

 

Διαφορά δυναμικού – τάση ηλεκτρικού ρεύματος

Πολλές φορές η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος σε έναν αγωγό παρομοιάζεται σαν το νερό που κυλά μέσα σε έναν σωλήνα. Για να κινηθεί όμως το νερό μέσα στον σωλήνα και αντίστοιχα τα ηλεκτρόνια μέσα στο κύκλωμα χρειάζεται να ασκηθεί κάποια πίεση.

Η πίεση αυτή δημιουργείται όταν συνδέουμε έναν αγωγό σε ένα σημείο με υψηλό δυναμικό και σε ένα με χαμηλό δυναμικό. Η διαφορά δυναμικού ανάμεσα σε αυτά τα δύο σημεία προκαλεί την κίνηση των ηλεκτρονίων και κυκλοφορεί το ηλεκτρικό ρεύμα. Η αντιστοιχία με το νερό είναι το νερό που κυλάει από ένα υψηλό σημείο προς ένα χαμηλότερο.

Η διαφορά δυναμικού (τάση) μετριέται σε Volt (V).

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ
Η διαφορά δυναμικού ανάμεσα σε δύο σημεία προκαλεί την κίνηση των ηλεκτρονίων και κυκλοφορεί το ηλεκτρικό ρεύμα

 

Αντίσταση ηλεκτρικού ρεύματος

Ανάλογα με το υλικό και τη διάμετρό τους οι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος παρουσιάζουν διαφορετική ηλεκτρική αντίσταση. Για ευκολία, σκεφτείτε έναν σωλήνα νερού – όσο πιο φαρδύς είναι ο σωλήνας τόσο περισσότερο νερό περνά από αυτόν.

Η μονάδα μέτρησης της αντίστασης είναι το Ohm (Ω).

Ο τύπος που συνδέει τις παραπάνω τιμές και μας επιτρέπει να υπολογίζουμε την αντίσταση εφόσον γνωρίζουμε τα βολτ και τα αμπέρ είναι ο νόμος του Ohm:

Ohm = Volt / Ampere ή Ω=V/A

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ
Οι διάφοροι αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος παρουσιάζουν διαφορετική ηλεκτρική αντίσταση, η οποία μετριέται σε Ohm

 

Ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος

Ο ηλεκτρισμός μεταφέρει ενέργεια, η οποία καταναλώνεται για να παραχθεί κάποιο έργο, π.χ. μία λάμπα να ανάψει, να λειτουργήσει ο φούρνος της κουζίνας, να λειτουργήσει ο υπολογιστής.

Η ενέργεια που καταναλώνεται για να παραχθεί το επιθυμητό έργο μετριέται σε Watt (βατ) και η μονάδα μέτρησης συμβολίζεται με το γράμμα W.

Τα watt που καταναλώνονται μπορούμε να τα υπολογίσουμε πολλαπλασιάζοντας τα volt με τα ampere, δηλαδή W=V*A.

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ
Η ενέργεια που μεταφέρεται με τον ηλεκτρισμό μετριέται σε Watt και καταναλώνεται για να παραχθεί το επιθυμητό έργο

 

Γιατί χρειάζεται να τα ξέρω όλα αυτά;

Στο τιμολόγιο της ΔΕΗ το ρεύμα μετριέται σε βατώρες (Wh) ή κιλοβατώρες(KWh), δηλαδή πόσα βατ καταναλώνονται μέσα σε μία ώρα από το σύνολο των ηλεκτρικών συσκευών που λειτουργούν σε ένα χώρο. Γνωρίζοντας λοιπόν πόσα βατ καταναλώνει κάθε συσκευή, μπορούμε να υπολογίσουμε πόσο ρεύμα καταναλώνουμε ημερησίως. Π.χ. μία λάμπα των 50 watt που καίει τρεις ώρες θα καταναλώσει 50×3=150 βατώρες (Wh).

Ηλεκτρισμός και υπολογιστές

Πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται πόσο ρεύμα καταναλώνει ο υπολογιστής τους. Αυτό δεν είναι ένα ερώτημα που είναι εύκολο να απαντηθεί, δεδομένου ότι η κατανάλωση του υπολογιστή εξαρτάται από τις επιμέρους συσκευές του, καθώς και από τις εργασίες που εκτελούνται σε αυτόν κάθε στιγμή. Καταναλώνεται δηλαδή πολύ περισσότερη ενέργεια όταν παίζουμε ένα παιχνίδι στον υπολογιστή από όταν γράφουμε ένα έγγραφο στο Word.

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ
Όταν παίζουμε ένα απαιτητικό παιχνίδι, ο υπολογιστής καταναλώνει πολύ περισσότερη ενέργεια από όταν γράφουμε π.χ. ένα έγγραφο στο Word

 

Αντίστοιχα, δεν έχουν όλοι οι υπολογιστές την ίδια δυνατότητα στην παροχή αυτής της ενέργειας. Για να γίνει σωστή επιλογή τροφοδοτικού για ένα σταθερό υπολογιστή είναι σημαντικό να γνωρίζουμε την ενέργεια που καταναλώνουν τα διάφορα υποσυστήματά του. Συνήθως οι κάρτες γραφικών έχουν τις πιο αυξημένες απαιτήσεις και χρειάζονται μεγαλύτερο τροφοδοτικό.

Μία συχνή παρανόηση γίνεται όταν θεωρούμε ότι ένας υπολογιστής καταναλώνει όση ενέργεια αναγράφεται στο τροφοδοτικό του. Τα τροφοδοτικά που διαθέτουν συνήθως οι υπολογιστές είναι υπολογισμένα να καλύπτουν τη μέγιστη δυνατή κατανάλωση σε πλήρη φόρτο εργασίας. Έτσι ένα μηχάνημα με τροφοδοτικό 450W καταναλώνει την ίδια ενέργεια με ένα ίδιο μηχάνημα με τροφοδοτικό 650W, εφόσον εκτελούν τις ίδιες εργασίες.

Στα τροφοδοτικά των φορητών υπολογιστών είναι σημαντικό επίσης να ξέρουμε τα χαρακτηριστικά τους εάν χρειαστεί να τα αντικαταστήσουμε. Πρέπει ο καινούριος φορτιστής να βγάζει τα ίδια volt και αμπέρ με τον αρχικό, για να μην προκληθεί ζημιά στο μηχάνημα.

Κατανοώντας τον ηλεκτρισμό: τι είναι τα βατ, τα βολτ και τα αμπέρ
Όταν θέλουμε να αντικαταστήσουμε το τροφοδοτικό ενός laptop, πρέπει να φροντίσουμε το καινούριο να βγάζει τα ίδια βολτ και αμπέρ με το αρχικό

 

Τέλος ένα ακόμη χαρακτηριστικό που πρέπει να προσέχουμε στις συσκευές μας είναι τα αμπερώρια (Ah) που είναι η μονάδα με την οποία μετράται η χωρητικότητα μιας μπαταρίας. Θεωρητικά όσο περισσότερα τα αμπερώρια (Ah) ή μιλιαμπερώρια (mAh) μίας μπαταρίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητά της. Καλό είναι να το προσέχουμε αυτό το νούμερο όταν θέλουμε να αλλάξουμε μπαταρία σε ένα laptop ή κινητή συσκευή, ώστε να έχουμε πάλι την ίδια απόδοση μετά την αντικατάσταση.