واحدهای اندازه گیری الکتریکی برای بیان استاندارد واحد های الکتریکی همراه با پیشوند های آنها هنگامی که واحدها بسیار کوچک یا بسیار بزرگ هستند برای نمایش به صورت یک واحد پایه استفاده می‌شود.

واحدهای اندازه گیری الکتریکی

واحدهای اندازه گیری الکتریکی استاندارد استفاده شده برای بیان ولتاژ، جریان و مقاومت ولت (V)، آمپر (A) و اهم (Ω) هستند.

واحدهای اندازه گیری های الکتریکی استاندارد بر اساس سیستم جهانی (متریک) هستند و نیز به عنوان سیستم SI با دیگر واحدهای الکتریکی رایج استفاده شده که از واحدهای پایه SI گرفته شده، شناخته می‌شوند. گاهی اوقات در مدارهای الکتریکی و الکترونیکی و سیستم ها استفاده از مضارب یا زیر مضارب (کسرها) این واحدهای اندازه گیری الکتریکی ، هنگامی که کمیت هایی که اندازه گیری می‌شوند بسیار بزرگ یا کوچک هستند، ضروری است.

جدول زیر یک لیستی از برخی واحدهای اندازه گیری الکتریکی استاندارد استفاده شده در فرمول های الکتریکی و مقادیر مولفه ها را ارائه می‌کند.

واحدهای اندازه گیری الکتریکی استاندارد

مضارب واحدهای اندازه گیری الکتریکی

یک محدوده وسیع مقادیر در مهندسی الکتریکی و الکترونیکی بین یک مقدار ماکزیمم و مینیمم یک واحد الکتریکی استاندارد وجود دارد. برای مثال، مقاومت می‌تواند کمتر از 0.01Ω یا بیشتر از 1,000,000Ω باشد. با استفاده از مضارب و زیر مضارب واحد استاندارد می‌توان از نوشتن صفرهای زیاد برای تعریف موقعیت نقطه اعشار ممانعت کرد. جدول زیر اسامی و اختصارات آنها را ارائه می‌کند.

بنابراین برای نمایش واحدها یا مضارب واحدها برای هر دو مقاومت و جریان یا ولتاژ، یک مثال را نشان می‌دهیم :

که معادل با 1000 ولت است. 1kV=1 کیلو ولت

1 میلی آمپر – که معادل با یک هزارم (1000/1) یک امپر است.= 1mA

47 کیلو اهم – که معادل با 47 هزار اهم است. = 47kΩ

100 میکرو فاراد- که معادل با 100 میلیون ام (1000000/100) یک فاراد است.= 100µF

1 کیلووات که معادل با 1000 وات است.=1KW

1 مگا هرتز – که معادل یک میلیون هرتز است. = 1MHz

در واحدهای اندازه گیری الکتریکی برای تبدیل از یک پیشوند به دیگری نیاز است تا تفاوت بین دو مقدار را ضرب و تقسیم کنیم. برای مثال، 1MHz را به kHz تبدیل کنید.

از بالا می‌دانیم که 1MHz معادل با یک میلیون است (1000000) هرتز است و 1kHz معادل با یک هزار (1000) هرتز است، بنابراین 1MHz هزار برابر بزرگتر از 1kHz است. سپس برای تبدیل مگا هرتز به کیلو هرتز نیاز به ضرب مگا هرتز توسط یک هزار است زیرا که 1MHzمعادل با 1000kHz است.

به همین ترتیب در واحدهای اندازه گیری الکتریکی اگر نیاز به تبدیل کیلو هرتز به مگا هرتز باشد نیاز است تا آن را بر 1000 تقسیم شود. یک متد ساده تر و سریعتر، جابه جایی ممیز به هم چپ یا راست با توجه به نیاز ما به ضرب یا تقسیم است.

جدول واحد های اندازه گیری

همانند واحدهای الکتریکی “استاندارد” که در بالا نشان داده شد، واحد های دیگری نیز در مهندسی برق برای نام گذاری مقادیر و کمیت های دیگر نیاز است مانند:

⦁ Wh – وات- ساعت، مقدار انرژی الکتریکی مصرف شده توسط یک مدار در طول یک بازه زمانی است. برای مثال یک چراغ روشنایی یکصد وات توان الکتریکی برای یک ساعت مصرف می‌کند. که آن به طور معمول در شکل : Wh (وات-ساعت) ، kWh (کیلو وات ساعت) که معادل 1000 وات-ساعت یا MWh (مگا وات- ساعت) که معادل 1000000 وات ساعت است، به کار می‌رود.

⦁ dB – دسی بل، دسی بل یک دهم واحد بل (نماد B) است و برای نمایش بهره ولتاژ، جریان یا توان استفاده می‌شود. که آن یک واحد لگاریتمی بیان شده در dB است و به صورت رایج برای نمایش نسبت ورودی یه خروجی در تقویت کننده مدار صوتی یا سیستم های بلندگو به کار می‌رود.

برای مثال، نسبت dB ولتاژ ورودی (VIN) به ولتاژ خروجی (VOUT) به صورت 20log 10(VOUT/VIN) بیان شده است. مقدار در dB می‌تواند مثبت که نشاندهنده بهره (20dB) یا منفی (-20dB) که نشاندهنده افت با واحد است باشد، ورودی=خروجی به صورت 0dB بیان شده است.

Θ – زاویه فاز- زاویه فاز تفاوت در درجه بین شکل موج ولتاژ و شکل موج جریان است که دارای زمان پریودیک یکسان هستند. که آن اختلاف زمان یا شیفت زمان است و وابسته بر عنصر مدار که می‌تواند یک مقدار ” پیش رو” یا ” تاخیر” داشته باشد، است. زاویه فاز یک شکل موج در درجه یا رادیان اندازه گیری می‌شود.

⦁ ω – فرکانس زاویه ای، واحد دیگر که اساسا در مدارهای AC برای نمایش رابطه فازوری بین دو یا چند شکل موج استفاده می‌شود و فرکانس زاویه ای با نماد ωخوانده می‌شود. این یک واحد دوار فرکانس زاویه ای 2πƒ با واحدهایی در رادیان در ثانیه rad/s است. چرخش کامل یک سیکل، 360 درجه یا 2π است درنتیجه نصف دور 180درجه یا π رادیان است.

⦁ T ثابت زمانی، ثابت زمانی یک مدار امپدانس یا سیستم مرتبه اول خطی زمانی است که برای رسیدن خروجی به 63.7% مقدار خروجی بیشنیه یا کمینه آن در صورتی که یک ورودی پاسخ پله ای به آن اعمال شود، صرف می‌شود. که آن اندازه گیری زمان واکنش است.

در آموزش بعدی درباره تئوری مدار DC بر قانون مدار کیرشهف که هم راستا با قانون اهم است خواهیم پرداخت که به ما اجازه محاسبه ولتاژها و جریان های مختلف گردشی در یک مدار پیچیده را می‌دهد.