安培前缀;定义、转换、计算
介绍
安培前缀在学习电路时常用。有七个基本单位,即米(m)、千克(Kg)、秒(sec)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)和坎德拉(Cd)。在这些基本单位中,安培(A)用于表示电流。它也简称为安。使用的单位制有很多,例如 KGS 制、CGS 制和国际 SI 制。不同的单位制为基本元素分配不同的单位。不同单位类型之间可以进行单位转换。安培计用于测量电路中电流的流动,单位为安培。
什么是安培?
安培是用来表示电流的单位。它简称为安,以安德烈-玛丽·安培的名字命名。他是一位法国物理学家和数学家,也被认为是电磁学的创始人。最初,它被定义为等效于 1019 个基本电荷在 1.602176634 秒内通过的电流。在电荷单位被定义为库仑后,安培单位被定义为每秒通过一点的 1 库仑电荷。
$$\mathrm{1A = 1Csec^{-1}}$$
A - 安培(电流单位)
C - 库仑(电荷单位)
s - 秒(时间单位)
在 CGS(厘米-克-秒制)单位制中,安培被定义为电流量单位的 1/10。在国际 SI 制中,1 安培指的是1 库仑的电荷在每秒钟内通过某一点。
安培的前缀
通常,使用前缀可以减少数值等价中的零的个数。通过使用单位的倍数和分数值来减少这些零。
安培的分数单位 | 安培的倍数 | ||||
---|---|---|---|---|---|
顺序 | 符号 | 名称 | 顺序 | 符号 | 名称 |
10-1 | dA | 分安 | 101 | daA | 十安 |
10-2 | cA | 厘安 | 102 | hA | 百安 |
10-3 | mA | 毫安 | 103 | kA | 千安 |
10-6 | μA | 微安 | 106 | MA | 兆安 |
10-9 | nA | 纳安 | 109 | GA | 吉安 |
10-12 | pA | 皮安 | 10-12 | TA | 太安 |
10-15 | fA | 飞安 | 1015 | PA | 拍安 |
表 1:安培单位的倍数和分数单位
其中最常用的前缀是 A、kA、MA、mA 和 μA。它们之间可以进行转换。
安培转换
安培转换为毫安
$$\mathrm{1000mA=1A}$$
例如,将 4A 转换为毫安,乘以 1000。
$$\mathrm{4×1000=4000\:mA}$$
类似地,将毫安转换为安培,除以 1000。
$$\mathrm{3000\:mA=\frac{3000}{1000}=3A}$$
安培转换为微安
$$\mathrm{1000000\:\mu A=1A}$$
例如,将 3A 转换为微安,乘以 1000000
$$\mathrm{3×1000000=3000000\:\mu A}$$
类似地,将微安转换为安培,除以 1000000
$$\mathrm{400 \mu A=\frac{400}{1000000}=0.0004A}$$
安培转换为千安
$$\mathrm{1kA=1000A}$$
例如,将 6A 转换为 kA,除以 1000
$$\mathrm{6A=\frac{6}{1000}=0.006kA}$$
类似地,将 kA 转换为 A,乘以 1000
$$\mathrm{0.5kA=0.5×1000=500A}$$
安培转换为兆安
$$\mathrm{1MA=1000000A}$$
例如,将 400A 转换为 MA,除以 1000000
$$\mathrm{200A=\frac{200}{1000000}=0.002MA}$$
类似地,将 MA 转换为 A,乘以 1000000
$$\mathrm{0.00007MA=0.00007×1000000=70A}$$
瓦特、伏特和欧姆转换为安培
瓦特转换为安培
瓦特是功率的单位。功率根据以下公式估算
$$\mathrm{功率(w)= 电流(A)\times 电压(V)}$$
如果没有电压值,瓦特就无法转换为安培。例如,如果功耗为 3000 瓦,施加到电路的电压为 100V。那么,
$$\mathrm{安培=\frac{功率}{电压}=\frac{3000}{100}=30A}$$
伏特转换为安培
伏特是电压的单位。同样,如果没有瓦特,伏特也无法转换为安培。例如,如果功耗为 400W,施加到电路的电压为 20V。那么,
$$\mathrm{安培=\frac{功率}{电压}=\frac{400}{20}=20A}$$
欧姆转换为安培
根据欧姆定律
$$\mathrm{电压(V)=电流(I)\times 电阻(R)}$$
简化上述方程式,得到
$$\mathrm{I=\frac{V}{R}}$$
例如,电阻为 6Ω 的电路两端的电压为 36V,则通过电路的电流为,
$$\mathrm{A=\frac{36}{6}=6A}$$
安培计
安培计是一种用于测量电路中电流的电子仪器。通常电流以安培为单位测量。因此,它被命名为安培计。安培计始终串联连接在电路中以测量电流。由于它具有低电阻,因此在测量时在其两端没有电压降。
用于测量较小电流的安培计的量程为毫安 (mA) 或微安 (μA)。安培计用于测量交流电和直流电。
安培计的类型
安培计可分类如下
动圈安培计
电磁式安培计
铁芯式安培计
数字式安培计
热线式安培计
积分式安培计
动圈安培计
动圈安培计是用于测量电路中电流的安培计类型之一。它测量交流电和直流电。它利用磁偏转原理。它的名称本身就表明了它的功能,即这种类型的线圈可以自由地在永磁体之间旋转。给定电流和感应电流之间的相互作用使线圈旋转并显示偏转。
电磁式安培计
它也用于测量交流电和直流电,精度为 0.10% 至 0.25%。这里,固定线圈产生的磁场用于旋转动圈。
铁芯式安培计
它适用于交流电和直流电。这里,特制的软铁可以在永磁体之间自由移动。它进一步分为排斥式和吸引式。
数字式安培计
在数字式安培计中,电流的精确值显示在显示屏上。这里,包括一个分流电阻以校准电路中的电压,并使用模数转换器将电流显示在显示屏上。
热线式安培计
它用于交流电和直流电。它通过电流使其产生热量,从而延长导线的长度。
结论
安培是电流的标准 SI 单位。电流被定义为电荷在电路中的流动。安培计是用于测量电路中电流流动的仪器。安培计测量毫安和微安的电流。它测量交流电路和直流电路中的电流。以安培为单位测量的电流可以转换为毫安、微安和纳米,以及瓦特和伏特。有不同类型的安培计,如动圈安培计、数字式安培计等,可用于测量来自不同来源的电流。
常见问题
Q1. 安培表示什么?
答:安培是用来表示电流的单位。它简称为安,以安德烈-玛丽·安培的名字命名。他是一位法国物理学家和数学家,也被认为是电磁学的创始人。安培被定义为每秒通过一点的 1 库仑电荷。
$$\mathrm{1A = 1C / 1s}$$
Q2. 请列举数字式安培计的两大优势;
答:数字式安培计的优势如下:
数字式安培计可在低电源电压下工作,且精度极高。
可靠、经济且使用寿命长。
Q3. 为什么安培计要串联连接?如果并联连接会发生什么?
答:安培计是一种用于测量电路中电流值的仪器。它以安培为单位测量。在串联连接中,所有组件的电流都相同。这就是为什么安培计要串联连接的原因。
如果并联连接,电路中的电流会变大。由于电流增大,会产生更多热量,进而影响导线的绝缘性能。
Q4. 动圈安培计的工作原理是什么?
答:动圈安培计是用于测量电路中电流的安培计类型之一。它测量交流电和直流电。它利用磁偏转原理。它的名称本身就表明了它的功能,即这种类型的线圈可以自由地在永磁体之间旋转。给定电流和感应电流之间的相互作用使线圈旋转并显示偏转。
Q5. 如何将动圈检流计改装成安培计?
答:通过将一个低电阻与动圈检流计并联连接,可以将其改装成安培计。