Em eletrónica, amperes e joules são duas unidades de medição diferentes mas relacionadas. Entender a diferença entre amperes, volts, ohms e joules é a primeira chave para construir os seus próprios circuitos. Felizmente, uma analogia do quotidiano pode ajudar a clarificar estes conceitos.
Um ampere, ou amp, é a forma padrão de medir corrente elétrica. É definido como a quantidade de corrente necessária para transportar um coulomb de carga elétrica por segundo. Uma forma de pensar nestes termos é imaginar melaço a correr através de uma mangueira de jardim. A amperagem é a taxa a que o melaço flui. Um coulomb é a quantidade de melaço a passar pela mangueira num segundo.
Para entender a diferença entre um ampere e um joule, precisa de entender tensão. Tensão é a diferença entre o número de eletrões num local e o noutro. Imagine que ainda não abriu a torneira da mangueira cheia de melaço. Há muito melaço à espera de sair da torneira, mas nenhum na outra extremidade. A diferença entre a extremidade cheia e a vazia é a energia potencial. Isto é tensão.
Agora imagine que há uma série de dobras na mangueira de jardim tornando mais difícil o melaço fluir. Isto é resistência medida em ohms.
Uma forma útil de entender a relação entre corrente, tensão e resistência é a Lei de Ohm. Expressa-se como E=IR onde E é tensão, I é corrente e R é resistência. Dito de forma diferente, o fluxo de melaço depende da pressão na torneira (tensão) e do número de dobras na mangueira (resistência).
Um joule é uma unidade de energia ou trabalho. Um joule é o trabalho necessário para mover um ampere através de um ohm de resistência por um segundo. No exemplo, energia será necessária para bombear o melaço passado as dobras e para fora da extremidade. Esta energia poderia ser fornecida por uma bateria (num circuito) ou por uma pessoa a andar de bicicleta estática (no jardim). A quantidade de energia necessária para manter o melaço a fluir a uma taxa de um coulomb por segundo é um joule. A produção de um joule por segundo é um watt.
Amperes não podem ser convertidos em joules, porque são duas unidades diferentes. Uma é corrente (fluxo de melaço) e a outra é trabalho (pedalar). No entanto, existe uma relação entre eles. Para a encontrar, deve saber a amperagem, a tensão e a potência (número de joules por segundo). A potência é a amperagem vezes a tensão. Isto significa que o trabalho requerido pelo ciclista é a quantidade de fluxo vezes o comprimento da mangueira.
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