Amperi, volti in vati so vsi načini merjenja različnih vidikov električne energije. Amper ali amp (A ali I, za tok) je količina toka v vezju, napetost (V) pa je moč toka, ko teče skozi vezje, vati (W) pa skupni električni moč, ki jo sprosti vezje na sekundo. En vat je enak enemu voltu, pomnoženemu z enim amperom, kar lahko izrazimo tudi kot
1 W = 1 V × 1 A
Ena pogosta analogija, ki se uporablja za ponazoritev teh izrazov, je analogija vrtne cevi. Amperi predstavljajo hitrost vode, ko teče skozi cev, medtem ko volti predstavljajo moč toka, moč pa predstavlja skupno količino vode, ki izhaja iz cevi na sekundo.
Glede na Ohms
Druga tesno povezana meritev je ohm (Ω), ki je enota električnega upora. Če se vrnemo k analogiji z vrtno cevjo, če ima cev večji premer, bo lahko skozi njo steklo več vode. Vezje z visoko stopnjo upora, izraženo v ohmih, lahko prenaša manj amperov kot vezje z nižjo upornostjo, ne glede na napetost. Če visoka napetost naleti na velik upor, bo količina možnega toka v tokokrogu zelo nizka – skozi ozko cev ne bo prišlo veliko vode, ne glede na to, kako visok je tlak. Ljudje pogosto izrazijo razmerje med tokom in uporom kot Ohmov zakon:
A – V/Ω
V električnih tokokrogih
Znanstveniki uporabljajo vse te meritve pri delu z električnimi vezji. V svoji najosnovnejši obliki so električni tokokrogi sestavljeni iz vira napetosti s pozitivnim in negativnim priključkom, kot je baterija; obremenitev; in dve žici, ki povezujeta oba. Ko tok (A) teče iz negativnega priključka vira napetosti (V), teče proti pozitivnemu skozi žice. Če na sredini naleti na obremenitev, kot je motor ali žarnica, teče skozi to in sprosti moč (W) v obliki svetlobe ali dela. Obremenitev zagotavlja tudi upor (Ω), zaradi česar tok teče počasneje.
Praktični Aplikacije
Razumevanje, kako se ti izrazi med seboj nanašajo, je lahko koristno tako za izvajanje osnovnih električnih del kot za ugotavljanje, ali lahko obstoječa električna plošča podpira drugo napravo. Medtem ko so vati spremenljivi, je napetost na splošno fiksna, pri čemer imajo ZDA 120-voltni standard. Naprava, ki uporablja veliko količino toka, kot je električni štedilnik, bo morda morala biti na ločenem tokokrogu z višjo napetostjo. To je zato, ker zahteva višjo moč, kar pomeni, da porabi več toka na enoto časa kot druge naprave, zato potrebuje več napetosti. Brez višje napetosti ne bi deloval, ker bi bil stradan za tok, ki ga potrebuje za delovanje.
Razumevanje razmerja med različnimi električnimi izrazi lahko potrošnikom pomaga tudi pri oceni mesečnih računov za elektriko. Poraba električne energije se meri v vatih ali vatnih urah, elektroenergetska podjetja pa merijo in zaračunavajo porabo v kilovatnih urah, kar je enakovredno porabi 1000 vatov energije za eno uro. Številna gospodinjstva vsak mesec porabijo na stotine kilovatnih ur.
Število kilovatov, zaračunanih vsakemu gospodinjstvu, je povezano z volti in amperi. Volti ostanejo konstantni, toda amperi se spreminjajo glede na povpraševanje po toku. Ko ljudje vklopijo več naprav ali jih zaženejo dlje časa, povečajo povpraševanje po toku, kar posledično poveča skupno porabljeno število vatov. Z uporabo manj naprav ali prehodom na učinkovitejše naprave, ki zahtevajo manj toka, lahko ljudje zmanjšajo število porabljenih kilovatov in zmanjšajo račune za energijo.