Сколько Ватт в 1 Ампере и как их перевести: по формуле или с помощью программы


Таблицы соотношений ампер, вольт, ватт, ом

Для упрощения основные параметры электрической цепи объясняют на примере функционирования обычного трубопровода. Перемещение жидкости обеспечивает разница давлений. Сужение (расширение) транспортной магистрали соответствующим образом изменяет сопротивление потоку. При необходимости с помощью перечисленных параметров или экспериментально можно установить производительность магистрали в литрах за единицу времени.

По аналогии с приведенным описанием, разница потенциалов (напряжение) обеспечивает движение электрических зарядов (тока). При уменьшении сечения проводника возрастает электрическое сопротивление. Зная основные параметры, несложно вычислить мощность потребления подключенной нагрузки.

Указанные данные мощности соответствуют определенным значениям сопротивления и напряжения. Подобные таблицы составляют для пересчета Вт в ампер, иных величин. Этот пример наглядно демонстрирует главные недостатки табличной формы:

  • сложность обработки больших массивов данных;
  • дискретность предоставления информации;
  • ограниченную точность.

С помощью вычислений перевести вольты в амперы можно быстро и точно.

К сведению. В качестве альтернативного варианта применяют конвертер электрических величин, который предоставляют в бесплатное пользование на справочных и специализированных сайтах в интернете.

Что такое напряжение, Вольт [В]

Создав разницу потенциалов, обеспечивают перемещение зарядов. Единица измерения – один Вольт. Такое напряжение обеспечивает перемещение между полюсами электрического заряда 1 Кулон (C). В ходе данного процесса совершается работа энергией 1 Джоуль (J).

Эту же величину (V) можно представить как разницу потенциалов для выделения единичной мощности 1 Вт (W) при ограничении тока одним ампером. Аналогичным образом допустимо использовать пропорции при определении связи напряжения с электрическим сопротивлением (R). Перечисленные зависимости можно выразить следующим образом:

Простейшие формулы справедливы для расчета сети постоянного тока. Если рассматривают синусоидальные колебания, кроме амплитуды, приходится учитывать соответствующие изменения напряжения в зависимости от времени. Мгновенное значение описывают следующим образом:

где:

  • Ua – максимальное отклонение напряжения (амплитуда);
  • w – частота;
  • t –время;
  • ϕ – фаза (начальная).

Для упрощенных расчетов удобно пользоваться среднеквадратичным напряжением (Ucр), которое связано с амплитудным значением следующей пропорцией:

Сколько ампер в киловатте и киловатт в ампере

Представленные формулы показывают, что прямой перевод мощности в амперы не имеет смысла. В зависимости от методики расчета, необходимо дополнительно учитывать напряжение или сопротивление. В двух,- и трехфазных сетях приходится делать коррекции из-за синусоидальной формы сигнала. Дополнительным влияющим фактором является емкостной (индуктивный) характер нагрузки.

Таблица как перевести вт в ампер

Ток, АМощность, кВтМинимальное сечение проводника сети питания, кв. мм (для разных материалов)
1 фаза, 220V3 фазы, 380 VАлюминийМедь
10,20,52,51
20,41,12,51
51,12,62,51
102,25,32,51,5
204,410,542,5

Читать также: Движок для уборки снега своими руками
Для достаточно точного выбора защитных автоматов и кабеля подойдут готовые справочные данные. Расчет ватт рекомендуется сделать с запасом, чтобы предотвратить перегрев проводников при подключении максимальной нагрузки.

Что такое Вольт-амперы и как их перевести в Ватты?

Еще одной единицей измерения мощности принятой в СИ является Вольт-ампер (ВА). Он равен произведению таких действующих значений, как ток и напряжение.

Дополнительно стоит отметить, что как правило, ВА применяются исключительно для того, чтобы оценить мощность в соединениях переменного тока. То есть в тех случаях, когда у Ватт и Вольт-ампер разное значение.

В настоящее время существует множество различных онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро и легко перевести ВА в Вт. Процедура эта настолько проста, что мы не будем останавливать на ней свое внимание.

Но, специально для тех людей, у которых нет под рукой онлайн-калькулятора для перевода Вольт-ампер в Ватты, мы рассмотрим процесс перевода этих величин более подробно:

  1. Энергия производится или расходуется с определенной мощностью. А Ватт является одной из единиц измерения мощности.
  2. Для измерения величины силы электрического тока используют А, который равен 1 Кулону.
  3. Электродвижущая сила или напряжение измеряется в Вольтах.
  4. Для того чтобы запомнить как эти величины соотносятся друг с другом нужно выучить следующую формулу: Амперы = Ватты/Вольты

С помощью этой формулы мы можем узнать силу тока. Конечно, только в том случае, если нам уже известны напряжение и мощность.

То есть получается, что для пересчета Ватт в Амперы мы должны выяснить напряжение в системе. К примеру, в США напряжение в электросети составляет 120В, а в России – 220В.

При этом стоит отметить, что аккумуляторы или батареи, используемые в автомобилях, обычно имеют напряжение равное 12 В. А напряжение в небольших батарейках, используемых для различных портативных устройств, как правило, не превышает 1,5 В.

Таким образом, можно сказать, что зная напряжение и мощность, мы можем с легкостью узнать также и силу тока. Для этого нам нужно лишь правильно воспользоваться вышеприведенной формулой.

Давайте рассмотрим то, как это «работает» на конкретном примере: если напряжение равно 220В и мощность составляет 220Вт, то ток будет равен 220/220 или 1 А.

Сколько Вольт содержит 1 Ампер

Как и в предыдущем примере, подобные вопросы задают ошибочно. Переводить напряжение в ток можно только с учетом:

  • электрического сопротивления участка цепи;
  • мощности;
  • характеристик нагрузки;
  • постоянных (переменных) параметров сети питания.

Однако надо отметить, что в РФ, наряду с международным стандартом (СИ), применяют внесистемную единицу «Вольт-ампер». Ее значение равно 1 Вт мощности, поэтому конвертировать с применением дополнительных коэффициентов не нужно. В данном случае речь идет о питании синусоидальным сигналом в однофазной сети.

Мощность «вольт-амперная» обозначает полную энергию источника питания, которая расходуется за час. Измеряют действительные значения напряжения на клеммах генератора и тока в подключенной цепи. Это значит, что в реальных условиях часть энергии будет потрачена впустую, на:

  • тепловой нагрев;
  • электромагнитные колебания, созданные реактивными компонентами.

Правила перевода

Один ватт определяется как мощность, при которой за секунду совершается джоульная работа. Так, ватт — это производная измерительная единица, которая связана с другими единицами. Ватт равен килограмму, перемноженному на квадратные метры и поделенные на кубические секунды.

Через другие системные измерительные единицы, ватт можно выразить следующим образом: через джоуль, поделенный на секунды и перемноженные на ватты, а также через ньютон, перемноженный на метры и поделенный на секунды с ваттами. Так ватт равен вольту, перемноженному на ампер. Кроме того, что мощность бывает механическая, она бывает также тепловая и электрическая.

Приставка кило обозначает перемножение на 1000. Такой же принцип применяется и в мощностных показателях, то есть в 1 киловатте находиться 1000 вт, как и в 1 киловатте находится 1000 вольт. Это обозначает, что 1 вт является 0,001 квт наоборот. То есть, если сделать перевод мощности, то электроприбор в 3 квт будет равен 3000 вт.

Если вычислить вышеобозначенные данные, то суммарный мощностный показатель бытовых электрических приборов будет равен 6,385 киловатт. Данная цифра может быть округлена в больший показатель. Благодаря этой сумме возможно вычисление проводного сечения и выбора нужной защитной автоматики. Так можно понять расход электрической энергии.

В противном случае, узнать и конвертировать данные показатели электроэнергии будет почти невозможно. Интересно, что в новых моделях электросчетчика подобная информация имеет место быть о каждом подключенном аппарате в сети.


Правила перевода единицы

Перевод киловатт в амперы (однофазная сеть 220В)

Как ватты перевести в амперы:

  • составляют перечень всех потребителей: 5 светодиодных ламп по 15 Вт каждая, нагреватель 2,3 кВт, ноутбук 120 Вт;
  • делают пересчет в единый формат: 2,3 * 1000 = 2 300 Вт;
  • суммируют полученные значения: 75 + 2 300 + 120 = 2 495 Вт;
  • вычисляют общий ток при одновременном подключении всех потребителей:

I (ток) = P (мощность)/ U (напряжение) = 2 495/ 220 = 11,34 A.

Выбирают автомат с ближайшим большим номинальным значением. Для этого примера подойдет защитное устройство на 16 А. Серийное изделие рассчитано на мощность нагрузки до 3 500 Вт, что с избытком перекрывает имеющиеся потребности. Сеть питания делают из медных (алюминиевых) жил с площадью сечения 1,5 (2,5) кв. мм, соответственно.

Зачем электронной сигарете «сопротивляться»?

Сопротивление (Ом Ω) – основная характеристика спирали. Чем сильнее сопротивление, тем меньше тока пропускает намотка и тем меньше пара выдает спираль. Зато именно при сопротивлении до 3 Ом парильщик получает максимум вкуса.

За счет того, что при низком оме тока проходит больше, спираль нагревается сильнее. Таким образом, низкое сопротивление – залог быстрого накала намотки, высокой степени испарения жидкости и, соответственно, отличных облаков пара.

Эта характеристика зависит от:

  • Толщины сечения и длины проволоки — чем спираль длиннее и толще, тем сопротивление больше.
  • Материала. Если взять одинаковые по длине, числу витков и ширине намотки, но одна из которых будет канталовой, а другая – из нержавеющей стали, то у второй сопротивление всегда ниже.

Выбирать уровень сопротивления стоит, исходя из желаемых впечатлений. Сабомные (т.е. низкоомные) испарители генерируют много тепла. За счет этого испаряется больше жидкости, и пара получается много.

Это красиво и ароматно, но есть минусы. Согласно все тому же закону Ома, аккумулятор начинает работать в экстремальных для себя условиях, и при неправильных настройках или при отсутствии защиты батарейного блока, он может потечь, перестать работать или даже взорваться. Как минимум, в разы быстрее «садится» батарея и расходуется заправка, а испарителя хватает всего на 2-3 дня. Несмотря на риск, профессионалы гоняются именно за низким Омом.

Высокий Ом предлагает минимальный риск:

  • Намотка меньше нагревается, лучше отдает вкус,
  • Экономно расходуется жидкость,
  • Вырастает срок службы аккумулятора и самого испарителя.

Перевод ампер в киловатты (однофазная сеть 220В)

Пример, как посчитать ватты:

  • в электрощитке установлен автомат на 15А (номинальные характеристики указаны на корпусе);
  • для расчета допустимой нагрузки в бытовой сети 220Vприменяют классическую формулу:

P (мощность, Вт) = U (напряжение, Вольт) * I (ток, Ампер).

  • подставив исходные значения, выполняют расчет Ватт:

К сведению. Для удобства полученный результат можно преобразовать в кратные единицы: 3 300 Вт = 3,3 кВт (киловатта).

Что нужно парильщику знать об Амперах?

Сила тока (Ампер) вычисляется согласно знаменитой формуле I=U/R, где U – напряжение, а R – мощность. Понимание принципа токоотдачи пригодится парильщику при выборе подходящего аккумулятора для мода электронной сигареты. В случае съемных батарей, производитель мода обычно рекомендует пользователю ставить т.н. промышленные аккумуляторы с токоотдачей около 30 А. Это нужно, чтобы боксмод мог выдавать заявленный уровень мощности.

Еще одно обозначение, знакомое парильщику — mAh на аккумуляторе, что значит количество миллиамперов в час, или, говоря проще, емкость батареи. Чем больше указана цифра, тем большую автономность она обеспечит электронной сигарете.

В погоне за объемами пара многие забывают о технике безопасности, что может привести к опасной ситуации. Без соответствующих навыков и знаний категорично не рекомендуем самостоятельно проводить модификацию устройств.

Пересчет ватт в амперы при трехфазном переменном напряжении

Последовательность действий:

  • для выбора подходящего защитного устройства пользуются следующей формулой:
  • суммируют мощность подключаемых устройств:

2 300 + 2 400 +1 800 = 6 500 Вт

  • вычисляют ток в цепи при максимальной нагрузке:

6 500/(380 * 1,732) = 9,876 А.

Выбирают подходящий автомат для трехфазной сети. В этом примере подойдет изделие, рассчитанное на 10 А.

Таблица перевода из Вольт-ампер в Ватты

Потери мощности при подключении определенной нагрузки определяют поправочным коэффициентом cos ϕ. При линейных параметрах (лампы накаливания, ТЭНы) энергия почти полностью используется для полезной работы. В электродвигателях реактивные компоненты ухудшают потребительские характеристики.

Значение cos ϕ указывают в сопроводительной документации:

  • 0,6-0,7 – худшие показатели;
  • 0,8-0,9 – средние;
  • 1 – минимальные потери.

При подключении нескольких устройств для удобства составляют таблицу. Расчет делают с учетом активной и реактивной составляющих.

Перевод Вольт Амперы в Ватты, ВА в кВт

Для расчета пользуются формулой:

Pп (полная мощность, кВА) = Pа (активная мощность, кВт)*cos ϕ.

Пример:

  • мощность генератора в нормальном режиме работы – 8 квт;
  • в документации на подключенный станок указана мощность потребления:

Читать также: Как подключить кнопку с подсветкой 3 контакта

7 квт и cos ϕ = 0,8

  • при подключении такой нагрузки источник питания не сможет обеспечить необходимый рабочий режим:

Перевод единиц мощности делением на напряжение, конвертация калькулятором

Для выбора защитного автомата пользуются формулами:

  • постоянный ток (однофазная сеть 220V):
  • трехфазная сеть 380V:

Полученные данные пригодятся для выбора проводки, розеток, других функциональных компонентов.

К сведению. На специализированных сайтах можно найти калькулятор Ватт, иные программы для автоматизированного расчета.

Видео

‘);> //–> Формула:

P – мощность; U – напряжение; I – сила тока.

Быстро выполнить эту простейшую математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

Для сложных расчетов по переводу нескольких единиц измерения в требуемую (например для математического, физического или сметного анализа группы позиций) вы можете воспользоваться универсальными конвертерами единиц измерения.

На этой странице представлен самый простой онлайн переводчик единиц измерения амперы в ватты. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете перевести А в Вт и обратно.

Международный ом — сопротивление, оказываемое неизменяющемуся электрическому току при температуре тающего льда ртутным столбом, имеющим повсюду одинаковое поперечное сечение, длину 106,300 см и массу в 14,4521 г 0м подразделяется на 1 000 000 микромов 1000 000 омов составляют мегом

Ампер

Международный ампер — сила неизменяющегося электрического тока, который отлагает 0,00111800 г серебра в секунду, проходя через водный раствор азотно-кислого серебра. Ампер подразделяется на 1 000 миллиампер или на 1 000 000 микроампер

Вольт

Международный вольт — электрическое напряжение, которое в проводнике, имеющем сопротивление в один ом, производит ток силою в 1 ампер. Вольт подразделяется на 1 000 милливольт или на 1 000 000 микровольт

Международный ватт — мощность неизменяющегося электрического тока силою в 1 ампер при напряжении в 1 вольт. 1 000 ватт составляют киловатт

Кулон

Международный кулон (или ампер-секунда) — количество электричества, протекающее по проводнику в течение одной секунды при токе силою в 1 ампер. 3 600 кулонов составляют ампер-час

Джоуль

Ваттсекунда (международный джоуль) — работа, совершаемая электрическим током в течение 1 секунды при мощности тока в 1 ватт. 3 600 ваттсекунд составляют ваттчас, 100 ваттчасов составляют гектоваттчас, 1 000 ваттчасов составляют киловаттчас

Фарада

Международная фарада — емкость конденсатора, заряжаемого до напряжения в 1 вольт одним кулоном. Фарада подразделяется на 1 000 000 микрофарад

Генри

Международный генри — самоиндукция цепи, в которой индуктируется напряжение в 1 вольт при изменении тока в этой цепи со скоростью 1 ампера в секунду. Генри подразделяется на 1 000 миллигенри или на 1 000 000 микрогенри

При обычных практических электрических измерениях слово — «международный» в названиях электрических единиц может опускаться

Закон Ома

Сопротивление обозначается буквой R

или
r
и считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как

Закон Ома

R = U/I

где

R — сопротивление, Ом;

U — разность электрических потенциалов (напряжение) на концах проводника, В;

I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов, А.

Эта формула называется законом Ома, по имени немецкого физика, открывшего этот закон. Немаловажную роль в расчёте теплового эффекта активного сопротивления играет закон о выделяемой теплоте при прохождении электрического тока через сопротивление — закон Джоуля-Ленца:

Q = I2 · R · t

где

Q — количество выделенной теплоты за промежуток времени t, Дж;

I — сила тока, А;

R — сопротивление, Ом;

t — время протекания тока, сек.

Георг Симон Ом

Основные величины при переменном токе

Проводник, обладающий сопротивлением для постоянного тока R и самоиндукцией L, при переменном токе частоты n (n периодов или 2n перемен в секунду) имеет полное сопротивление

Если в цепи находится еще и емкость С, то полное сопротивление будет

Между током и приложенным напряжением имеется разность, фаз определяемая уравнением

Читать также: Мини подъемник для гаража

Закон Ома для цепи переменного тока имеет форму J = E/Rs

Мощность в цепи переменного тока определяется выражением Е • I • cos Ψ; cos Ψ называется коэффициентом мощности

Если в цепи переменного тока 2πn • L = 1/2πn • C или (2πn) 2 L • C = 1, то Rs = R, то в такой цепи имеется резонанс, и для нее имеет силу простой закон Ома

Измерение плотности тока

Гальваническая ванна, в которой наносятся покрытия металлами — как раз то место, где необходимо измерять плотность тока в жидкой проводящей среде — электролите в гальванической ванне. При этом необходимо рассчитать или измерить площадь поверхности покрываемой металлом детали, а также измерить ток, протекающий в ванне от анода к детали. Выпускаются приборы, позволяющие непосредственно измерить плотность тока в любой точке ванны. Они позволяют работникам гальванического цеха точно измерить как идет процесс покрытия металлом в каждой точки изделия. Измеритель плотности тока электролита чаще всего состоит из датчика с маленькой тороидальной катушкой и измерительного блока с дисплеем, который измеряет ток, индуцированный в катушке током в электролите внутри нее. Процессор таких приборов определяет значение плотности тока в точке измерения исходя из измеренного тока и площади катушки и выводит его на дисплей прямо в А/фут² или A/дм².

Еще одним примером измерения плотности тока являются солнечные батареи. Обычно плотности токов короткого замыкания распределены неравномерно по поверхности фотоэлементов. Различия в плотностях тока могут быть обусловлены различными сроками существования носителей в фотоэлементе, различными расстояниями до выводов и другими факторами. Исследователям интересно получить карту распределения плотностей токов по всей площади фотоэлемента. Для измерения плотности тока фотоэлемент освещают очень узким потоком электронов или лучом света, который сканирует поверхность фотоэлемента. При этом регистрируется возникающий фототок. Таким образом создается карта плотностей тока, которую в дальнейшем можно использовать для оптимизации устройства.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Таблицы соотношений ампер, вольт, ватт, ом

Постоянный ток

ВольтыВатты : Амперы = Амперы х Омы = √ (Ватты х Омы)
Амперы(Ватты : Вольты) = √(Ватты : Омы) = Вольты : Омы
ОмыВольты : Амперы = Ватты : (Амперы) 2 = (Вольты) 2 : Ватты
ВаттыАмперы х Вольты = (Амперы) 2 х Омы = (Вольты) 2 : Омы

Переменный ток

ВольтыВатты : (Амперы х cos Ψ) = Амперы х Омы х cos Ψ = √(Ватты х Омы)
АмперыВатты : (Вольты х cos Ψ) = 1/cos Ψ х √(Ватты : Омы) = Вольты : (Омы х cos Ψ)
ОмыВольты : (Амперы х cos Ψ) = Ватты : (Амперы) 2 • cos 2 Ψ = (Вольты) 2 : Ватты
ВаттыВольты х Амперы х cos Ψ = (Амперы) 2 х Омы х cos 2 Ψ = (Вольты) 2 : Омы

Для cos Ψ можно брать в приблизительных подсчетах: для осветительных установок 0,85, для моторных установок 0,7

Электрическое сопротивление

т. е. проводник длиной в l метров и сечением F кв. миллиметров имеет сопротивление ρ • F/l омов Здесь ρ — постоянная, зависящая от материала и температуры проводника — удельное сопротивление; величина l/ρ — называется удельной электропроводностью

В таблицах помещены данные относительного сопротивления различных веществ, от величины которого зависит их пригодность в качестве проводников или изоляторов

Металлы для проводников

Сопротивление в омах на 1 м длины и 1 мм 2 сечения; при 20° С

Алюминий0,029Ртуть0,058
Алюминиевая бронза0,13Серебро0,016
Бронза0,17Сталь мягкая0,1-0,2
Железо0,086Сталь закаленная0,4-0,75
Медь чистая0,017Свинец0,21
Медь обыкновенная0,018Тантал0,12
Никкель0,070Цинк0,06
Платина0,107

Материалы для сопротивлений

Графит4,0-12,0Кокс50
Константин0,50Круппин0,85
Манганин0,43Нейзильбер0,16-0,4
Никкелин0,40Никкель0,34
Реотан0,45Уголь60

Изолирующие материалы

Сопротивление в мегомах (1 мегом — 1000000 омов) куба в 1 см 3

Кварц плавленный5.10 12Церезин5.10 12
Парафин3.10 12Эбонит1.10 12
Прессшпан1.10 5Каучук1.10 8
Стекло5.10 7Сера1.10 11
Черное дерево4.10 7Слюда белая3.10 10
Линолеум1.10 7Янтарь5.10 10
Тополь парафинированный5.10 5Клен парафинированный3.10 4
Кварц перпендикулярно к оптической оси3.10 10Кварц параллельно к оптической оси1.10
Шеллак1.10 10Целлулоид белый2.10 4
Сургуч8.10 9Шифер1.10 2
Воск желтый2.10 9Фибра красная5.10 2
Фарфор неглазированный3.10 8

Жидкие сопротивления

Сопротивление в омах куба в 1 см 3 при 15° С

Серная кислота 5%4,80Серная кислота 10%2,55
Серная кислота 20%1,53Серная кислота 30%1,35
Аммиак 1,6%15,22Аммиак 8,0%9,63
Аммиак 16,2%15,82Раствор поваренной соли 5%14,92
Раствор поваренной соли 10%8,27Раствор поваренной соли 15%6,10
Раствор поваренной соли 20%5,11Раствор цинкового купороса 5%52,4
Раствор цинкового купороса 10%31,2Раствор цинкового купороса 15%24,1
Раствор цинкового купороса 20%21,3Раствор медного купороса 5%52,9
Раствор медного купороса 10%31,3Раствор медного купороса 15%23,8
Раствор сернокислого магния 5%83,0Раствор сернокислого магния 10%23,2
Раствор сернокислого магния 15%20,8Раствор сернокислого магния 20%21,0

Плотность тока в электротехнике и электронике

Высокая линейная плотность тока в проводах приводит к неприятным последствиям. Все проводники электрического тока имеют конечное сопротивление, из-за которого при протекании тока они нагреваются и рассеивают энергию в форме тепла. В связи с этим плотность тока должна поддерживаться невысокой, чтобы проводник при эксплуатации не нагревался выше допустимой температуры и, тем более, не расплавлялся. Перегрев может привести к разрушению изоляции или изменению электрических свойств, например, из-за образования оксидного слоя. Такой оксидный слой уменьшает поперечное сечение проводника, что, в свою очередь, ведет к еще большему увеличению плотности тока через проводник.


Микропроцессор Pentium P54CS содержит 3,3 миллиона транзисторов на кристалле площадью 90 кв. миллиметров или около 40 тысяч транзисторов на квадратный миллиметр

Линейная плотность тока широко используется при расчете и конструировании электронных и электрических систем. Она важна, например, при расчете интегральных микросхем, плотность элементов которых (количество элементов на единицу объема) постоянно повышается. Несмотря на то, что каждый элемент потребляет весьма малые токи, плотности тока в микросхеме могут быть очень высокими для достижения максимально возможного количества элементов в одной микросхеме. На заре развития микроэлектроники количество элементов в интегральных схемах удваивалось каждый год. Сейчас (в 2016 году) оно удваивается приблизительно раз в два года. Эта закономерность называется Законом Мура по имени одного из основателей Intel, который в 1965 году пришел к выводу об экспоненциальном росте производительности вычислительных устройств и сделал соответствующий прогноз на ближайшие десять лет. Позже, в 1975 году, Мур пересмотрел свой прогноз и предсказал, что производительность микропроцессоров будет удваиваться каждые два года.

Например, в выпущенном в 1971 году четырехбитном микропроцессоре Intel 4004 было всего 2300 транзисторов на кристалле площадью 3х4 мм или 12 кв. мм, что составляло всего около 200 транзисторов на квадратный миллиметр. Для сравнения, в выпущенном в 2013 году 12-ядерном микропроцессоре Power8 4,2 миллиарда транзисторов располагаются на кристалле размером 650 кв. мм. То есть на каждом кв. миллиметре расположено около 6,5 млн. транзисторов. При этом каждый транзистор потребляет определенный, хоть и весьма малый ток. Поскольку все они расположены в очень малом объеме, во весь рост встает проблема охлаждения таких микросхем.


Катушки магнитных антенн радиовещательных приемников средневолнового и длинноволнового диапазонов обычно наматывают литцендратом в шелковой или иной изоляции для уменьшения потерь, связанных со скин-эффектом

На переменном токе, особенно на высоких частотах, проводящая зона проводов находится только в их поверхностном слое, в результате чего увеличивается плотность тока в проводах, что приводит к потерям энергии на нагрев или даже на расплавление провода. Это явление уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере их проникновения вглубь проводника называется скин-эффектом или поверхностным эффектом

. Для уменьшения потерь на высоких частотах проводники покрывают серебром или золотом — материалами с малым удельным сопротивлением. Также часто вместо одного толстого провода используют несколько (от трех до тысячи и более) изолированных тонких проводов (литцендрат). В частности, именно литцендратом наматывают катушки индуктивности в индукционных печах.

При высоких плотностях тока происходит реальное перемещение материалов в соединениях, называемое электромиграцией

. Такое перемещение вызвано дрейфом ионов материла, возникающем вследствие обмена количеством движения при столкновениях между носителями проводимости и атомной решеткой проводника. Эффект электромиграции играет существенную роль в тех случаях, когда токи имеют большую плотность, например, все в той же микроэлектронике, о которой говорилось выше. Чем большая достигнута плотность больших интегральных микросхем, тем более заметен этот эффект. В результате электромиграции может произойти как полное разрушение проводника, так и возникнуть новый проводник там, где его не должно быть, то есть происходит короткое замыкание. Таким образом, повышенная плотность тока приводит к уменьшению надежности интегральных схем. При конструировании микросхем обычно учитывают влияние электромиграции, поэтому современные микросхемы большой степени интеграции редко выходят из строя по этой причине.

Термин «плотность тока» или, более конкретно, поверхностная плотность тока в мА/см², вырабатываемая единичной площадью фотоэлемента солнечной батареи, часто используется в описании характеристик солнечных батарей. Плотность тока короткого замыкания фотоэлемента является важной характеристикой эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую. Такой подход полезен для сравнения солнечных батарей различных изготовителей. В то время, как напряжение солнечной батареи определяется количеством индивидуальных фотоэлементов, ток, отдаваемый батареей, зависит главным образом от площади поверхности батареи, освещаемой солнечным светом, и эффективности фотоэлементов. Фотоэлементы часто выпускаются размером 100×100 мм = 100 см² и позволяют получить ток 3,5 А или плотность тока 3,5 : 100 = 35 мА/см² от каждого фотоэлемента. Отметим, что определение поверхностной плотности тока в фотоэлементах отличается от приведенного выше определения поверхностной плотности тока.

Хромированная душевая головка; поверхность пластмассы вначале покрывается в гальванической ванне слоем меди, затем никеля и последним наносится слой хрома

Плотность тока является одной из основных характеристик, определяющих качество изделий с гальваническим покрытием хромом и другими металлами. При хромировании на изделие из металла или пластмассы наносится тонкий слой хрома, который обладает декоративными свойствами и высокой стойкостью к коррозии. Хромирование используется также для увеличения твердости и износостойкости поверхностей и для уменьшения трения и повышения стойкости к коррозии в парах трения, работающих в жестких условиях. Также хромирование применяется для наращивания изношенных поверхностей деталей с целью восстановления их исходных размеров.

Для использования в автомобильной промышленности на стальные изделия наносят несколько гальванических покрытий, которые обеспечивают стойкость деталей к изменениям температуры и влажности при эксплуатации на открытом воздухе. Обычно используется тройное покрытие: первый слой меди, затем никель и, наконец, хром. Температура и плотность тока в ванне влияет на однородность хромового покрытия, что обеспечивает его чистоту, и, следовательно, отражающую способность.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]