Elektrik Ölçü Birimleri

Elektrik Ölçü Birimleri, bir temel birim olarak ifade edilemeyecek kadar küçük veya çok büyük olduğunda, standart elektrik birimlerini ön ekleriyle birlikte ifade etmek için kullanılır.

Voltaj, akım ve direnç ifadesi için kullanılan standart elektriksel ölçüm birimleri sırasıyla Volt [  V  ], Amper [  A  ] ve Ohm [  Ω  ]’dur.

Bu elektriksel ölçüm birimleri, SI temel birimlerinden türetilen yaygın olarak kullanılan diğer elektrik birimleriyle SI Sistemi olarak da bilinen Uluslararası (metrik) Sisteme dayanmaktadır.

Bazen elektrik veya elektronik devrelerde ve sistemlerde, ölçülen miktarlar çok büyük veya çok küçük olduğunda bu standart elektriksel ölçüm birimlerinin katları veya alt katları (kesirler) kullanmak gerekir.

Aşağıdaki tablo, elektrik formüllerinde ve bileşen değerlerinde kullanılan bazı standart elektrik ölçü birimlerinin bir listesini vermektedir.

Standart Elektrik Ölçü Birimleri

Elektriksel
Parametre
Ölçüm
Birimi
SembolAçıklama
VoltajVoltI veya iElektriksel Potansiyel Birimi
V = I × R
AkımAmperben veya benElektrik Akımı Birimi
I = V ÷ R
DirençOhmR veya ΩDC Direnç Birimi
R = V ÷ I
İletkenlikSiemenG veya ℧Direnç Karşısı
G = 1 ÷ R
kapasitansFaradCKapasitans Birimi
C = Q ÷ V
ŞarjCoulombQElektrik Yükü Birimi
Q = C × V
İndüktansHenryL veya HEndüktans Birimi
L  = -L(di/dt)
GüçWattWGüç Birimi
P = V × I   veya   2  × R
İç dirençOhmZAC Direnç Birimi
2  = R 2  + X 2
FrekansHertzHz.Frekans Birimi
ƒ = 1 ÷ T
Elektrik Ölçü Birimleri

Katlar ve Alt katlar

Standart bir elektrik biriminin maksimum değeri ile minimum değeri arasında elektrik ve elektronik mühendisliğinde karşılaşılan çok büyük bir değer aralığı vardır. Örneğin, direnç 0,01Ω’dan düşük veya 1.000.000Ω’dan yüksek olabilir. Standart birimin katlarını ve alt katlarını kullanarak, ondalık noktanın konumunu tanımlamak için çok fazla sıfır yazmaktan kaçınabiliriz. Aşağıdaki tabloda isimleri ve kısaltmaları verilmiştir.

ÖnekSembolÇarpanOn Gücü
TerraT1.000.000.000.00010 12
GigaG1.000.000.00010 9
Megam1.000.00010 6
kilok1.00010 3
YokYok110 0
centiC1/10010 -2
milim1/1.00010 -3
mikroµ1/1.000.00010 -6
nanon1/1.000.000.00010 -9
pikoP1/1.000.000.000.00010 -12

Bu nedenle, Direnç, Akım veya Gerilim birimlerini veya katlarını görüntülemek için örnek olarak kullanırız:

  • 1kV = 1 kilo volt   – bu da 1.000 Volt’a eşittir.
  • 1mA = 1 mili-amper   – bu, bir Amperin binde birine (1/1000) eşittir.
  • 47kΩ = 47 kilo-ohm   – bu da 47 bin Ohm’a eşittir.
  • 100uF = 100 mikro-farad   – bu, bir Farad’ın 100 milyonda birine (100/1.000.000) eşittir.
  • 1kW = 1 kilowatt   – bu da 1.000 Watt’a eşittir.
  • 1MHz = 1 mega-hertz   – bu bir milyon Hertz’e eşittir.

Bir önekten diğerine dönüştürmek için, iki değer arasındaki farkla çarpmak veya bölmek gerekir. Örneğin, 1MHz’i kHz’e dönüştürün.

1MHz’in bir milyon (1.000.000) hertz’e eşit olduğunu ve 1kHz’in bin (1.000) hertz’e eşit olduğunu yukarıdan biliyoruz, yani bir 1MHz, 1kHz’den bin kat daha büyüktür. Sonra Mega-hertz’i Kilo-hertz’e dönüştürmek için mega-hertz’i bin ile çarpmamız gerekir, çünkü 1MHz 1000 kHz’e eşittir.

Aynı şekilde, kilo-hertz’i mega-hertz’e dönüştürmemiz gerekirse, bin’e bölmemiz gerekir. Çok daha basit ve hızlı bir yöntem, çarpmanız veya bölmeniz gerekip gerekmediğine bağlı olarak ondalık noktayı sola veya sağa hareket ettirmek olacaktır.

Yukarıda gösterilen “Standart” elektriksel ölçü birimlerinin yanı sıra, elektrik mühendisliğinde aşağıdakiler gibi diğer değerleri ve miktarları belirtmek için başka birimler de kullanılır:

  • • Wh –  Watt-Saat , Bir devre tarafından belirli bir süre boyunca tüketilen elektrik enerjisi miktarı. Örneğin, bir ampul bir saat boyunca yüz watt elektrik enerjisi tüketir. Genellikle Wh (watt-saat), 1.000 watt-saat olan kWh (Kilowatt-saat) veya 1.000.000 watt-saat olan MWh (Megawatt-saat) şeklinde kullanılır.
  • • dB –  Desibel, Bel’in (sembol B) onda biridir ve voltaj, akım veya güçteki kazancı temsil etmek için kullanılır. dB cinsinden ifade edilen logaritmik bir birimdir ve genellikle amplifikatör, ses devreleri veya hoparlör sistemlerinde girişin çıkışa oranını temsil etmek için kullanılır.Örneğin, bir giriş voltajının (V IN ) bir çıkış voltajına (V OUT ) dB oranı 20log 10 (Vout/Vin) olarak ifade edilir . dB cinsinden değer, kazancı temsil eden pozitif (20dB) veya birlik ile kaybı temsil eden negatif (-20dB) olabilir, yani girdi = çıktı 0dB olarak ifade edilir.
  • • θ –  Faz Açısı , Faz Açısı, voltaj dalga formu ile aynı periyodik zamana sahip akım dalga formu arasındaki derece farkıdır. Bu bir zaman farkı veya zaman kaymasıdır ve devre elemanına bağlı olarak “önde gelen” veya “gecikmeli” bir değere sahip olabilir. Bir dalga formunun faz açısı derece veya radyan cinsinden ölçülür.
  • • ω –  Açısal Frekans , İki veya daha fazla dalga formu arasındaki Fazör İlişkisini temsil etmek için çoğunlukla ac devrelerde kullanılan bir başka birime Açısal Frekans denir, sembol ω . Bu, saniyede radyan , rad/s cinsinden birimlerle 2πƒ açısal frekanslı bir dönme birimidir. Bir çevrimin tam dönüşü 360 derece veya 2π’dir, bu nedenle yarım devir 180 derece veya π rad olarak verilir.
  • •   τ  –  Zaman Sabiti , Bir empedans devresinin veya lineer birinci dereceden sistemin Zaman Sabiti , bir Adım Tepkisi girişine tabi tutulduğunda çıkışın maksimum veya minimum çıkış değerinin %63.7’sine ulaşması için geçen süredir. Tepki süresinin bir ölçüsüdür.

DC devre teorisi hakkında bir sonraki derste, Ohm Yasası ile birlikte karmaşık bir devre etrafında dolaşan farklı voltajları ve akımları hesaplamamıza izin veren Kirchhoff’un Devre Yasasına bakacağız.