¿Qué es un amplificador (y otras preguntas básicas) en los términos más simples posibles?

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Entiendo que esta es una pregunta realmente básica, pero, por alguna razón, no he podido entender realmente la terminología eléctrica. ¿Qué es exactamente un amplificador? ¿Cómo se corresponde con un vatio?

Y: ¿Cómo corresponde un vatio a un voltio? ¿A qué se refiere la frecuencia de la electricidad? (Hz, 50/60)

Por favor, sea lo más específico y descanse posible :).

¡Gracias!

Editar: como no conseguí que nadie me gritara por hablar sobre agregar algunas preguntas más, aquí va:

¿Qué es un voltio? Entiendo que es la diferencia entre el neutro y la fase, pero esto no lo hace más claro. Si alguien puede ayudar con más información, con una o dos analogías, más información técnica, ¡lo agradecería mucho!

¿Qué hace la porción "tierra" / tierra del circuito? ¿Cómo ayuda a la seguridad? Si ayuda a la seguridad, ¿por qué no todos los enchufes tienen 3 clavijas en lugar de 2 clavijas?

Hipotético:

Si conecté dos cables a una toma de corriente y puse el otro extremo en algo conductor (por ejemplo, un balde de agua), suponiendo que el interruptor no se apaga (si lo haría, ¿por qué lo haría?) Después de quitarlo cables (o apague el enchufe), ¿el agua "retiene" la carga? ¿Es de alguna manera inseguro?

Por lo que vale, supongo que no. La corriente fluye desde la fase neutral, el agua simplemente facilita esto. ¿Derecha? Si estoy en lo cierto, supongo que esto significa que de alguna manera estoy "usando" la electricidad. ¿Cómo difiere esto si, por ejemplo, coloco los cables contra un bloque de madera? ¿En qué se diferencia si me pego los cables?

Pido disculpas si algunas de estas preguntas muestran una mala comprensión fundamental de la electricidad. Si lo hacen, golpéame en la cabeza y muéstrame un recurso que me educará y me ayudará a responder esas preguntas yo mismo. Estas preguntas han plagado el fondo de mi mente por un tiempo, pero nunca he encontrado el lugar correcto para preguntar.

Tengo más preguntas similares, tanto hipotéticas como reales (¿cómo funciona un estabilizador, por qué es necesario? ¿Por qué los motores requieren 2 veces más electricidad para arrancar que para funcionar? ¿Por qué no se puede optimizar esto / por qué no ¿Ya se ha solucionado?). Espero poder responder a los hipotéticos yo mismo una vez que obtenga más comprensión, con su ayuda.

¡Espero que las preguntas a este nivel (y sus respuestas) sean útiles para al menos otra persona!

De nuevo, ¡Gracias a quien me ayude!


fuente
¿Es una práctica aceptable agregar más preguntas a una pregunta contestada? Tengo preguntas más básicas y, viendo cuán rápida y sucintamente fue respondida esta, me encantaría hacer más preguntas, solo preguntándome si tengo que abrir una nueva pregunta para esas, o encajarlas aquí bajo el tema de " preguntas básicas "como se indica en el título.
Sus preguntas de seguimiento parecen estar dirigidas al concepto de resistencia. La relación de la corriente que obtienes, para el voltaje que aplicas, es la resistencia del elemento, generalmente especificada en ohmios. La "Ley de Ohm", V = IR, es solo la expresión algebraica de esto.
JustJeff
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Puede ser más efectivo dividir sus preguntas en publicaciones separadas, ya que ayudará a organizar respuestas enfocadas de manera que el material sea más accesible para los futuros usuarios. Pero eso es solo mis 2 centavos.
JustJeff
Creo que justJeff es correcto. Seguiremos respondiendo preguntas rápidamente.
Kortuk
Soy un ex EE haciendo software. Encontré este viejo libro como un descarte que es excelente para comenzar amazon.com/gp/product/B0007K6908
kenny

Respuestas:

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Un amperio es una medida de cuántos electrones se mueven más allá de un punto cada segundo (aunque técnicamente, es el movimiento de cualquier partícula cargada , pero para los cables de metal siempre son electrones). 1 amperio = 6,241,510,000,000,000,000 electrones por segundo. Una tubería con agua en movimiento podría medirse en galones por segundo. La misma idea.

Los vatios no solo se usan en electrónica. Son una medida de la velocidad a la que se usa o transfiere energía. Un cartucho de dinamita y una vela tienen cantidades similares de energía química almacenada , pero la dinamita la libera mucho más rápido que la vela, por lo que la dinamita tiene una mayor potencia (por un tiempo más corto). Del mismo modo, podría usar dos baterías idénticas de diferentes maneras. Si una forma usa más energía, la batería no durará tanto.

1 caballo de fuerza es de aproximadamente 750 vatios, si está familiarizado con los automóviles. Solo diferentes formas de medir lo mismo.

vatios = voltios * amperios. Por lo tanto, una bombilla de 60 W conectada a un enchufe de 120 V consumirá 1/2 amperio.

60 W = 120 V * 0.5 A

En los circuitos de CA, los electrones vibran de un lado a otro en lugar de ir en un bucle continuo. La frecuencia es solo el número de vibraciones por segundo. 50 Hz significa que se mueven hacia adelante y hacia atrás 50 veces por segundo.

Sin embargo, es importante comprender la diferencia entre el flujo de corriente y el flujo de energía. Los electrones reales en un cable no se mueven muy rápido. En un circuito de CC, el flujo real de electrones alrededor del circuito podría estar a la velocidad de la melaza. La razón por la que se activa un interruptor hace que la luz se encienda muy rápidamente porque el flujo de energía es muy rápido. La energía es transportada por las olas.en los electrones, no en los electrones mismos. Se repelen constantemente, por lo que cuando empujas algunos electrones adicionales en un extremo de un cable, los otros cercanos saltan, lo que hace que salgan más cerca de ellos, y así sucesivamente, creando una ola de "empuje" que baja el cable y luego empuja cosas en el otro extremo. Esta onda viaja de un extremo del cable al otro a aproximadamente 2/3 de la velocidad de la luz, mientras que los electrones apenas se mueven.

endolito
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Solo para asegurarme de que estoy en lo correcto: Amps = Watts / Volts. Entonces, para un voltaje fijo (por ejemplo, 120V), una computadora que usa 400 vatios "usará" (¿es esta la terminología correcta, parece incorrecta, pero no puedo pensar en nada mejor?) 400/120 = 3.33 amperios? ¡Gracias, su respuesta fue casi perfecta!
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@Jon Binder: a veces la gente dice 'dibujar' o 'tirar' para la corriente, pero 'usar' también está bien.
JustJeff
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La mejor analogía que he escuchado para el flujo de electrones contra el flujo de energía es que si empujas las canicas dentro de una tubería, las canicas se mueven muy lentamente a lo largo de la tubería, pero cuando empujas una, otra sale por el otro extremo casi al instante.
John U
Muy contento de haber comenzado deletreando "Ampere", porque el título de la pregunta también sugiere "amplificador"
Ben Voigt
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Encontrarás una explicación excelente y clara de la física detrás de la electricidad en el artículo: ¿Cómo se relacionan los vatios, ohmios, amperios y voltios?

No lo explica como los libros de texto de conversión. Es físico, no matemático, y lo explica como tal. Cuando estaba aprendiendo, ese pequeño artículo aclaró una gran confusión que tenía y me refiero a él con frecuencia para obtener una actualización de los conceptos básicos.

Señor erizo
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Ahora entiendo mejor las relaciones, así como lo que es un amplificador gracias al endolito, pero aún no entiendo de ninguna manera tangible "real" qué es un voltio (en el sentido eléctrico, es decir, no solo como una unidad convertida para ejemplo, con amperios a HP). Además, todavía me encantarían algunas respuestas (o un golpe) para las preguntas hipotéticas (tan idiotas como podrían ser para otros). Gracias por el enlace, no obstante.
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+ representante para el enlace. Después de tantos años, finalmente algo que me ayuda a comprender mejor estos conceptos.
luis.espinal
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Me ha resultado útil pensar en el voltaje como presión.
pingswept
Solía ​​pensar en el voltaje como presión, pero cuando las cosas se vuelven un poco más complejas, ahora lo considero como la altura, por ejemplo, un suelo flotante es como estar en un avión: su cabeza sigue a la misma altura del suelo, es solo el piso está ahora a 30,000 pies sobre el suelo "real". Eso no te hace 30,006 pies de altura;)
John U
@Jon Binder - El voltaje es una fuerza aplicada sobre una distancia por unidad de carga. Si tengo dos cosas cargadas (electrones, por ejemplo), hay una fuerza que las atrae o las repele. La fuerza aumenta cuando cualquiera de las dos cosas se carga (ver la ley de coulomb). Si están separados por una cierta distancia, hay una energía potencial, muy parecida a la energía potencial que obtienes al levantar una pelota. Esa energía potencial por carga es el voltaje. Si tengo un montón de electrones atascados en un pequeño espacio, hay un alto voltaje y quieren repelerlos. Es por eso que el voltaje se parece mucho a la presión.
16807
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Endolith explicó la corriente de manera muy sucinta.

Volage es una medida de cuánta energía potencial tiene la corriente. Probablemente estés acostumbrado a la energía potencial de otros sujetos. mgh es una ecuación común para la energía potencial cuando tienes un campo gravitacional y levantas una masa en el aire. Cuando sueltas la masa, tendrá una cantidad potencial de relación con su altura y su masa.

Si tiene agua, cuanto más alto la bombee al aire, más energía potencial tendrá el agua. Si luego lleva la tubería hasta el fondo donde hay una turbina que resiste el flujo de corriente (corriente de agua), entonces funcionará en esa turbina. La turbina recibirá energía en relación con la cantidad de agua que se mueve (la corriente) y la altura del agua (su potencial).

Espero que eso ayude.

Kortuk
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Aquí hay otro ejemplo de una analogía del agua aplicada a la electricidad: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/watcir.html
tcrosley
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La analogía básica que tiende a funcionar para la mayoría de las personas es la plomería / presión y flujo de agua.

La primera analogía es la presión del agua == voltaje. Imagínese si quiere una torre de agua: un gran tanque lleno de agua a gran altura que tiene una tubería de salida a nivel del suelo con el flujo controlado por una válvula. La gravedad actúa sobre el agua haciendo que ejerza presión sobre la válvula cuando está cerrada. La presión sobre la válvula varía con la cantidad de agua en la torre, la presión del aire alrededor del agua y el tamaño de la válvula.

La torre de agua es similar a una batería (pero no exactamente la misma). La batería almacena carga eléctrica en lugar de agua y la presión es causada por la densidad de la carga, esencialmente la carga eléctrica quiere alejarse de otras cargas similares. El voltaje de una batería es análogo a la presión de una torre de agua. La presión / voltaje es una medida de la capacidad del agua / carga para hacer el trabajo.

Por lo tanto, la presión es equivalente al voltaje: una batería tiene un voltaje simplemente sentado allí, incluso si todas las cargas no se mueven o no funcionan de la misma manera que una torre de agua tiene presión simplemente sentado allí sin agua en movimiento. Cuando el agua comienza a moverse, esto es equivalente a la corriente.

La corriente eléctrica es simplemente cargas eléctricas en movimiento (carga por segundo), la corriente de agua es simplemente agua en movimiento (unidad de volumen de agua por segundo). Las tuberías más grandes permiten que fluya más agua y liberan más presión, por lo que la presión al final de una tubería es menor que la presión al principio. Del mismo modo, para electricidad, 'tuberías más grandes' significa menor resistencia. Baja resistencia significa menor voltaje en un extremo de una 'tubería' eléctrica (tal vez una resistencia o simplemente un cable) que en el otro extremo. En el mundo real, el agua fluye desde un lugar de alta presión / potencial (la parte superior de la torre de agua) a un lugar de bajo potencial, es decir, el suelo. Lo mismo ocurre con la electricidad: un extremo de una batería es de alto potencial, alto voltaje y el otro extremo es de bajo potencial / tierra.

AngryEE
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¿Qué hay de los ampers? a donde pertenece Por lo general, veo baterías con diferentes amperios pero solo unos voltios. ¿Cómo puede afectar la carga?
Pennf0lio
por cierto, realmente aprecio cómo lo explicaste. gracias. Realmente puso algo de luz en mi pregunta.
Pennf0lio
@ Pennf0lio Amps es qué tan rápido se mueve el agua. Una clasificación de amperios en una fuente de alimentación es la velocidad con la que el agua puede moverse (pero no necesariamente la velocidad con la que se mueve). Entonces, la capacidad de amperios por hora en una batería es más o menos lo rápido que puede moverse el agua durante un período de tiempo determinado.
Kellenjb
Creo que los amperios-hora se expresan mejor como una medida de la capacidad, es decir, cuánta agua puede contener la batería ... se entiende la idea;)
AngryEE
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Un gran recurso para el autoaprendizaje de los principios de la electrónica en una amplia gama de temas es la Serie de Capacitación de Electricidad y Electrónica de la Marina, conocida popularmente como NEETS. Disponible públicamente, el conjunto de 24 módulos se puede descargar desde aquí: http://jricher.com/NEETS/

Otro recurso sólido es el Manual de la Liga de Radioaficionados Amateur: http://www.arrl.org/arrl-handbook-2012 . El manual está más orientado a las comunicaciones por radio.

MarkSchoonover
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Las tres unidades más básicas en electricidad son voltaje (V), corriente (I, mayúscula "i") y resistencia (r). El voltaje se mide en voltios, la corriente se mide en amperios y la resistencia se mide en ohmios.

Una analogía clara para ayudar a comprender estos términos es un sistema de tuberías de fontanería. El voltaje es equivalente a la presión del agua, la corriente es equivalente al caudal y la resistencia es como el tamaño de la tubería.

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Premraj
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