Por vários anos, a equipe Best Car Audio fornece artigos sobre os recursos, funções e benefícios de todos os tipos de áudio automotivo produtos e serviços. Bem em nosso terceiro ano, é hora de voltar ao básico e falar sobre as teorias fundamentais da eletricidade e como elas se relacionam com nossos sistemas de áudio automotivo. Pegue algo para beber, fique confortável e aproveite:é hora de aprender sobre o básico e a Lei de Ohm!
O que é eletricidade?
Em seus termos mais básicos, a eletricidade é um grupo de elétrons carregados que podem ser usados para realizar trabalho. A eletricidade em nossos carros vem de duas fontes:a bateria e o alternador. Depois que a bateria é usada para ligar o carro, o alternador recarrega a bateria e fornece eletricidade para acionar os ventiladores, luzes, circuitos eletrônicos e computadores que mantêm nossos carros funcionando.
Terminologia:Voltagem
Para entender a eletricidade, você precisa entender alguns termos. A primeira sobre a qual falaremos é a tensão. A tensão é uma unidade de medida que quantifica a diferença de potencial elétrico entre dois pontos. A unidade de medida do SI é volts e é representada com V maiúsculo.
Mais uma vez, em relação aos nossos veículos, temos um sistema elétrico de 12V. Mais especificamente, uma bateria de carro totalmente carregada ficará em 12,6 volts para um projeto convencional de chumbo-ácido. Algumas baterias AGM ficarão em 13,0 a 13,2 volts.
Você pode olhar para uma tensão como pressão elétrica. Imagine um tanque de água sobre uma mesa. Se você conectar uma mangueira ao fundo do tanque, a gravidade empurrará a água para fora da casa. Se você pegar um tanque maior, há mais pressão empurrando a água para fora da mangueira. Então, mais tensão é semelhante a mais pressão.
Terminologia:atual
É importante saber a quantidade de eletricidade que se move através de um circuito. Usamos a unidade SI ampere para quantificar o volume de elétrons que se movem em um condutor. A definição original para o ampère envolvia a quantificação da força magnética criada entre dois condutores paralelos infinitamente longos (fios). Embora esta seja uma definição válida, nunca é usada em escolas ou em qualquer treinamento. Uma explicação mais simples é que 1 amp de corrente é equivalente a 6,2415093 × 10^18 cargas elementares movendo-se através de uma fronteira durante um período de um segundo. Uma carga elementar é a carga elétrica transportada por um único próton.
Usando nossa analogia da água, a corrente que flui em um circuito elétrico é semelhante à quantidade de água que flui em um cano ou mangueira. A quantidade de água que flui nessa mangueira seria medida em galões ou litros por minuto. Um número mais alto significa que há mais pressão empurrando a água. Então, de volta à nossa terminologia elétrica, quando mais tensão está presente, mais corrente flui pelo nosso circuito.
Escolher um exemplo específico em um exemplo automotivo é complicado porque os veículos diferem drasticamente em suas necessidades elétricas. Com isso dito, a maioria dos carros e caminhões novos tem um alternador que pode fornecer entre 65 e 120 amperes de corrente para alimentar diferentes dispositivos. As baterias também variam muito, assim como as classificações disponíveis para quantificar a quantidade de corrente que elas fornecerão. A maioria das baterias tem uma capacidade de 60 a 80 amperes-hora. Essa classificação descreve a capacidade de uma bateria de fornecer 1 amp de corrente por 60 a 80 horas antes de ser considerada esgotada. Infelizmente, a equação não pode ser revertida. Uma bateria não pode fornecer 60 a 80 amperes de corrente por uma hora devido a limites no processo de conversação química.
Terminologia:Resistência
Resistência é a descrição da oposição ao fluxo de corrente em um circuito. Usamos a unidade SI ohm para quantificar esse valor. Ao contrário da tensão e da corrente, o símbolo usado para representar a resistência é a letra grega ômega maiúscula:Ω. Mais resistência em um circuito reduz a capacidade de fluxo de elétrons e, portanto, diminui o número de amperes fluindo.
Em nosso exemplo de água e barril, apertar a mangueira aumentaria a resistência e reduziria a quantidade de água que flui. Em um sistema elétrico, o tamanho dos condutores que usamos para conectar os circuitos e o design dos próprios circuitos determinam quanta resistência está presente.
Terminologia:Lei de Ohm
Felizmente, em circuitos simples, a relação entre tensão, corrente e resistência é linear. Quando temos mais tensão disponível, mais corrente flui para uma determinada resistência. Da mesma forma, menos resistência em um circuito faz com que mais corrente flua para uma determinada tensão. A lei de Ohm é uma equação matemática simples que permite calcular qualquer um dos três valores, desde que você conheça outros dois.
As três equações são:
Tensão =Corrente x Resistência Corrente =Tensão ÷ Resistência Resistência =Tensão ÷ Amperagem
V =I x R I =V ÷ R R =V ÷ I
Compreender a lei de Ohm é o fator mais importante para trabalhar e entender os circuitos elétricos.
Exemplos da Lei de Ohm
Uma das expressões mais comuns usadas para ensinar as pessoas sobre a lei de Ohm é a seguinte:Em um circuito com um volt de potencial e uma resistência de um ohm, um ampere de corrente fluirá. Vendo a relação entre esta afirmação, podemos calcular que para uma resistência fixa, dois amperes de corrente fluirão se aumentarmos a tensão para dois volts. Dito de outra forma, à medida que o potencial de tensão aplicado a um circuito aumenta, a corrente através do circuito também aumentará, desde que a resistência permaneça constante.
É isso para nossa primeira lição sobre teoria elétrica de áudio automotivo. Na próxima lição, falaremos sobre como podemos usar a eletricidade para realizar trabalho e discutiremos as equações usadas para quantificar esse trabalho como potência.
