Ampere, volt e watt sono tutti modi per misurare diversi aspetti dell’elettricità. Un ampere, o amp (A o I, per corrente), è la quantità di corrente in un circuito, mentre la tensione (V) è l’intensità della corrente che scorre attraverso il circuito e i watt (W) sono la potenza elettrica totale potenza rilasciata dal circuito al secondo. Un watt è uguale a un volt moltiplicato per un amplificatore, che può anche essere espresso come
1 W = 1 V × 1 A
Un’analogia comune utilizzata per illustrare questi termini è quella di un tubo da giardino. Gli ampere rappresentano la velocità dell’acqua mentre scorre attraverso il tubo, mentre i volt rappresentano la forza del flusso e la potenza rappresenta la quantità totale di acqua che esce dal tubo al secondo.
In relazione a Ohm
Un’altra misura strettamente correlata è l’ohm (Ω), che è un’unità di resistenza elettrica. Tornando all’analogia del tubo da giardino, se il tubo ha un diametro maggiore, sarà in grado di scorrere più acqua. Un circuito con un alto grado di resistenza, espresso in ohm, è in grado di trasportare meno ampere di uno con resistenza inferiore, indipendentemente dalla tensione. Se un’alta tensione incontra un’elevata resistenza, la quantità di corrente possibile nel circuito sarà molto bassa: non passerà molta acqua attraverso un tubo stretto, non importa quanto sia alta la pressione. Le persone spesso esprimono la relazione tra corrente e resistenza come legge di Ohm:
A – V/Ω
Nei circuiti elettrici
Gli scienziati usano tutte queste misurazioni quando lavorano con i circuiti elettrici. Nella loro forma più elementare, i circuiti elettrici sono costituiti da una sorgente di tensione con terminale positivo e negativo, come una batteria; un carico; e due fili che collegano i due. Quando una corrente (A) esce dal terminale negativo di una sorgente di tensione (V), scorre verso quella positiva attraverso i fili. Se incontra un carico nel mezzo, come un motore o una lampadina, lo attraversa, rilasciando potenza (W), sotto forma di luce o lavoro. Il carico fornisce anche resistenza (Ω), che fa fluire la corrente più lentamente.
Applicazioni pratiche
Comprendere come questi termini si relazionano tra loro può essere utile sia per eseguire lavori elettrici di base sia per determinare se un quadro elettrico esistente può supportare un altro apparecchio. Mentre i watt sono modificabili, la tensione è generalmente fissa, con gli Stati Uniti che hanno uno standard di 120 volt. Un apparecchio che utilizza una grande quantità di corrente, come un fornello elettrico, potrebbe dover essere collegato a un circuito separato con una tensione maggiore. Questo perché richiede un wattaggio più elevato, il che significa che consuma più corrente per unità di tempo rispetto ad altri apparecchi, quindi ha bisogno di più tensione. Senza la tensione più alta, non funzionerebbe, perché sarebbe affamato della corrente di cui aveva bisogno per poter funzionare.
Comprendere la relazione tra i vari termini elettrici può anche aiutare i consumatori a valutare le bollette elettriche mensili. Il consumo elettrico viene misurato in watt, o wattora, e le aziende elettriche misurano e fatturano il consumo in kilowattora, che è l’equivalente di 1000 watt di potenza per un’ora. Molte famiglie utilizzano centinaia di chilowattora ogni mese.
Il numero di kilowatt fatturati a ciascuna famiglia è collegato a volt e ampere. I volt rimangono costanti, ma gli ampere cambiano in base alla richiesta di corrente. Quando le persone accendono più elettrodomestici o li fanno funzionare per periodi più lunghi, aumentano la richiesta di corrente, che a sua volta aumenta i watt totali consumati. Eseguendo meno elettrodomestici o passando a dispositivi più efficienti che richiedono meno corrente, le persone possono ridurre il numero di kilowatt consumati e le bollette energetiche.