Mikä on sähköyksikkö?

Sähköyksikkö on mikä tahansa mittayksikkö, jota käytetään kuvaamaan sähköpiireissä olevaa ominaisuutta. Esimerkkejä joistakin yleisimmistä sähkölaitteiden tyypeistä ovat kulta, jota käytetään varauksen mittaamiseen; ampeeri, jota käytetään sähkövirran mittaamiseen; ja voltti, jota käytetään jännitteen mittaamiseen. Sähköyksiköt antavat absoluuttisen mittauksen tietyn piirin tilasta kerrallaan, mikä on välttämätöntä sähköpiirien rakentamisessa ja ylläpidossa.

Jänniteyksikkö – voltti – on luultavasti yksi tärkeimmistä sähköyksiköistä. Se tunnetaan myös joskus sähkömoottorivoiman yksikönä. Tämä toinen nimi antaa vihjeen siitä, mikä jännite todellisuudessa on – voima, joka vaikuttaa piirin elektroneihin ja työntää niitä tiettyyn suuntaan. Voltti on myös sähköinen yksikkö potentiaalieroon, joka on samanlainen määrä.

Virta on elektronien virtaus sähköpiirin ympärillä. Virran sähköyksikkö on ampeeri, joka kuvaa sekunnissa virtaavan varauksen määrää. Tästä syystä ampeeria voidaan kuvata myös kulmina sekunnissa. Perustasolla virta on mittaus siitä, kuinka monta elektronia kulkee tietyn pisteen sekunnissa. Tämä johtuu siitä, että jokaisella elektronilla on tietty varaus.

Jännitteen ja virran lisäksi kolmas sähköinen perusominaisuus on vastus ja tällä on ohmin yksikkö. Sähkövastus kuvaa voimakasta vastustusta elektronien virtaukselle tietyn piirin ympäri. Vaikka erikoisvalmisteisia vastuksia käytetään piirin vastuksen lisäämiseen ja siten virran vähentämiseen, kaikilla komponenteilla on luontainen vastus. Jopa johtimilla on pieni mutta todellinen vastus, joka kasvaa lämpötilan myötä.

Muita sähköyksiköitä ovat watti, joka on sähkötehon mitta, ja farad, joka on kapasitanssin mitta. Joule on fysiikan standardiyksikkö energiaa varten, vaikka sitä voidaan soveltaa myös piirin ympäri virtaavaan sähköenergiaan. Joule on kuitenkin suhteellisen pieni yksikkö, minkä vuoksi kilowattituntia-käytännöllisempää energian mittausta-käytetään yleisesti monissa tilanteissa.

Coulombia pidetään vakiosähköyksikkönä, koska se on varauksen mittaus. Sitä voidaan myös pitää sähkömääränä, joka siirretään piirin läpi sekunnissa tietyn virran avulla. Yhtälöt, jotka yhdistävät nämä sähköpiirin vakio -ominaisuudet, mahdollistavat yksityiskohtaiset ennusteet siitä, miten sähkö käyttäytyy tietyissä tilanteissa.