Стандартными электрическими единицами измерения, используемыми для выражения напряжения, силы тока и сопротивления, являются вольт [ В], ампер [ А] и ом [ Ом] соответственно.
Эти электрические единицы измерения основаны на Международной (метрической) системе, также известной как система СИ, с другими широко используемыми электрическими единицами, полученными из базовых единиц СИ.
Иногда в электрических или электронных схемах и системах необходимо использовать кратные или частичные единицы (доли) этих стандартных электрических единиц измерения, когда измеряемые величины очень велики или очень малы.
Множественные и дробные единицы
Существует огромный диапазон значений, встречающихся в электротехнике и электронной технике, между максимальным значением и минимальным значением стандартной электрической единицы. Например, сопротивление может быть ниже 0,01 Ом или выше 1 000 000 Ом.
Используя кратные и частичные единицы стандартной единицы, мы можем избежать необходимости писать слишком много нулей для определения положения десятичной точки.
Таким образом, чтобы отобразить единицы или кратные единицы для сопротивления, тока или напряжения, мы бы использовали в качестве примера:
- 1 кВ = 1 киловольт, равный 1000 вольт.
- 1 мА = 1 миллиампер, равный одной тысячной (1/1000) ампера.
- 47kΩ = 47kΩ – что равно 47 тысячам Ом.
- 100uF = 100 микрофарад, что равно 100 миллионным (100/1 000 000) фарадам.
- 1 kW = 1 киловатт, что равно 1000 Вт.
- 1MHz = 1 мегагерц, что равно одному миллиону герц.
Для преобразования одной приставки в другую необходимо либо умножить, либо разделить на разницу между двумя значениями. Например, переведите 1 МГц в кГц.
Итак, мы знаем, что 1 МГц равен одному миллиону (1 000 000) герц и что 1 кГц равен одной тысяче (1000) герц, поэтому один 1 МГц в тысячу раз больше, чем 1 кГц. Затем, чтобы преобразовать мегагерц в килогерц, нам нужно умножить мегагерц на одну тысячу, потому что 1 МГц равен 1000 кГц.
Точно так же, если бы нам нужно было преобразовать килогерцы в мегагерцы, нам нужно было бы разделить на тысячу. Гораздо более простым и быстрым методом было бы переместить десятичную точку влево или вправо в зависимости от того, нужно ли вам умножать или делить.
Наряду со “стандартными” электрическими единицами измерения, показанными выше, в электротехнике также используются другие единицы измерения для обозначения других значений и величин, таких как:
- Wh – ватт-час, количество электроэнергии, потребляемой цепью за определенный период времени. Например, лампочка потребляет сто ватт электроэнергии в течение одного часа. Он обычно используется в форме: Втч (ватт-час), кВтч (киловатт-час), что составляет 1000 ватт-часов или МВтч (мегаватт-час), что составляет 1 000 000 ватт-часов.
- dB – Децибел. Децибел составляет одну десятую единицы бела (символ B) и используется для обозначения усиления по напряжению, току или мощности. Это логарифмическая единица, выраженная в дБ, и обычно используется для представления отношения входного сигнала к выходному в усилителе, аудиосхемах или акустических системах.
Например, отношение входного напряжения (V IN ) к выходному напряжению (V OUT ) в дБ выражается как 20log 10 (Vout/Vin). Значение в дБ может быть либо положительным (20 дБ), представляющим усиление, либо отрицательным (-20 дБ), представляющим потери с единицей, то есть вход = выход, выраженный как 0 дБ.
- θ – Фазовый угол . Фазовый угол – это разница в градусах между формой волны напряжения и формой волны тока, имеющих одинаковое периодическое время. Это разница во времени или сдвиг во времени, и в зависимости от элемента схемы он может иметь “ведущее” или “запаздывающее” значение. Фазовый угол сигнала измеряется в градусах или радианах.
- ω – Угловая частота, Другая единица, которая в основном используется в цепях переменного тока для представления фазового соотношения между двумя или более формами сигнала, называется угловой частотой, символ ω. Это единица вращения угловой частоты 2πƒ с единицами в радианах в секунду, рад/с. Полный оборот одного цикла составляет 360 градусов или 2π, следовательно, половина оборота дается как 180 градусов или π рад.
- τ – Постоянная времени, Постоянная времени импедансной цепи или линейной системы первого порядка – это время, необходимое для того, чтобы выходной сигнал достиг 63,7% от своего максимального или минимального выходного значения, когда на вход подается ступенчатая реакция. Это мера времени реакции.