Quelles sont les différences entre un ampère et un joule ?
En électronique, l'ampère et le joule sont deux unités de mesure différentes mais liées. Comprendre la différence entre ampères, volts, ohms et joules est la première clé pour concevoir vos propres circuits. Une analogie courante peut aider à clarifier ces concepts.
Qu'est-ce qu'un ampère ?
Un ampère (ou amp) est l'unité standard pour mesurer le courant électrique. Il est défini comme la quantité de courant nécessaire pour transporter un coulomb de charge électrique par seconde. Imaginez de la mélasse s'écoulant dans un tuyau d'arrosage. L'ampérage est le débit de la mélasse. Un coulomb est la quantité de mélasse passant par le tuyau en une seconde.
Qu'est-ce que la tension (voltage) ?
Pour comprendre la différence entre un ampère et un joule, il faut comprendre la tension. La tension est la différence entre le nombre d'électrons en un point et le nombre en un autre. Imaginez que vous n'ayez pas encore ouvert le robinet du tuyau rempli de mélasse. Il y a beaucoup de mélasse prête à sortir du robinet, mais aucune à l'autre bout. La différence entre le côté plein et le côté vide est l'énergie potentielle. C'est la tension.
Qu'est-ce que la résistance ?
Imaginez maintenant une série de nœuds dans le tuyau rendant l'écoulement de la mélasse plus difficile. C'est la résistance, mesurée en ohms.
Une façon utile de comprendre la relation entre courant, tension et résistance est la loi d'Ohm : E = IR, où E est la tension, I le courant et R la résistance. Différemment dit, le débit de mélasse dépend de la pression au robinet (tension) et du nombre de nœuds dans le tuyau (résistance).
Qu'est-ce qu'un joule ?
Un joule est une unité d'énergie ou de travail. Un joule est le travail nécessaire pour déplacer un ampère à travers un ohm de résistance pendant une seconde. Dans l'exemple, de l'énergie est nécessaire pour pomper la mélasse au-delà des nœuds et hors du tuyau. Cette énergie pourrait être fournie par une batterie (dans un circuit) ou par une personne sur un vélo stationnaire (dans le jardin). La quantité d'énergie nécessaire pour maintenir la mélasse à un débit d'un coulomb par seconde est un joule. La production d'un joule par seconde est un watt.
Ampères vs Joules
Les ampères ne peuvent pas être convertis en joules, car ce sont deux unités différentes. L'un est un courant (débit de mélasse) et l'autre est du travail (pédalage). Cependant, il existe une relation entre eux. Pour la trouver, il faut connaître l'ampérage, la tension et la puissance (nombre de joules par seconde). La puissance est l'ampérage multiplié par la tension. Cela signifie que le travail requis par le cycliste est le débit multiplié par la longueur du tuyau.