Download SI Units

305221, 226231
Computer Electrical Circuit
Analysis
การวิเคราะห ์วงจรไฟฟ้าทาง
คอมพิวเตอร ์
3(2-3-6)
ณรงค์ชยั
มุ่งแฝงกลาง
คมกริ ช มาเที่ยง
คณะเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่ อสาร
สาขาวิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
Lecturer
Lecturer : อ.ณรงค ์ช ัย มุ่งแฝงกลาง
่
: อ. คมกริช มาเทียง
Office : อาคาร ICT ห้อง ICT 1443
Email : [email protected]
URL
:
www.ict.up.ac.th/narongchai.mo
: www.ict.up.ac.th/khomkrits
Office Hours :
Mon. 13:00 – 16:00
Outline
1
Objectives
2
SI Units
3
Basic Units Definition
4
5
Resistor & Resistor Networks
Questions
Objectives
 เพื่อให้ นิสิตมีความรู้ ความเข้ าใจเกีย่ วกับหน่ วยวัดมาตรฐานทางไฟฟ้ า
่
่
 เพือให้
นิสต
ิ มีความรู ้ความเข้าใจเกียวก
บ
ั นิยามพื้นฐานทาง
ไฟฟ้ า เช่ น ประจุ กระแสไฟฟ้ า ความต่ างศักย์ ทางไฟฟ้ า พลังงาน กาลังงาน และตัว
ต้ านทาน เป็ นต้น
่
 เพื่อให้นิ ส ิต มีค วามรู ค
้ วามเข้า ใจเกียวก
บ
ั การเชื่ อ มต่ อ
เครื อข่ ายความต้ านทานในรู ปแบบต่ างๆ
่
 เพือให้
นิสต
ิ สามารถอ่ านค่ าความต้ านทานและเลือกใช้ งานตัวต้ านทาน
ได้ อย่ างถูกต้ องเหมาะสม
Outline
1
Objectives
2
SI Units
3
Basic Units Definition
4
5
Resistor & Resistor Networks
Questions
SI Prefixes
Standard prefixes for the SI units of measure
Name
Multiples Prefix
deca
hecto- kilo-
mega-
giga-
tera-
peta-
exa-
zetta-
yotta-
da
h
k
M
G
T
P
E
Z
Y
102
103
106
109
1012
1015
1018
1021
1024
deci- centi-
milli-
micro- nano- pico-
d
m
μ
n
10−3
10−6
10−9
Factor 100 101
Name
Fractions Prefix
c
Factor 100 10−1 10−2
femto- atto-
zepto- yocto-
p
f
a
z
y
10−12
10−15
10−18
10−21
10−24
Prefixes Examples
 1,024 byte = 1.024x103 byte = 1 kb
 20,000,000 Hz = 20x10 6 Hz = 20 GHz
 3,500  = 3.5x103  = 3.5 k 
 4,000,000,000,000 byte = 4x1012 byte = 4Tb
 0.001 A = 1x10-3 A = 1 mA
 0.00248 m = 2.48x10-2 m = 2.48 mm
SI Units
่ ยก (Name of
ชือเรี
ปริมาณ (Quantity)
Unit)
ความยาว (Length)
เมตร (Meter)
มวล (Mass)
กิโลกรัม (Kilogram)
เวลา (Time)
วินาที (Second)
กระแสไฟฟ้ า (Electric current) แอมแปร์ (Ampere)
อุณหภูม ิ (Temperature)
องศาเคลวิน (Degree Kelvin)
ความเข้มแสง
(Luminous แรงเทียน (Candela)
intensity)
ปริมาณมวลสาร( Amount of โมล (Mole)
substance)
มุมเชิงระนาบ (Plane angle) เรเดียน (Rradian)
มุม Sold Angle
สเตอเรเตียน (Steradian)
สัญลักษณ์ของหน่ วย
(Unit Symbol)
m
Kg
s
A
K◦
cd
mol
rad
sr
Derived SI Units
่
ชือในมาตรา
SI
หน่ วยวัด
สัญลักษณ์ทใช้
ี่
แรง (Force)
นิวตัน (Newton)
N = kg.m/s2
งาน, พลังงาน (Work, Energy)
จูลย์ (Joule)
J = N.m
กาลัง (Power)
วัตต์ (Watt)
W = J/s
ประจุไฟฟ้า (Electric charge)
คูลอมบ์ (Coulomb)
C = A.s
ความต่างศักย์ (Electric potential)
โวลต์ (Volt)
V = W/A
ความจุไฟฟ้า (Electric capacitance)
ฟาราด (Farad)
F = A.s/v
ความต้ านทานไฟฟ้า
resistance)
โอห์ม (Ohm)
Ω = V/A
เฮิทซ์ (Hertz)
Hz = S-1
ความถี่ (Frequency)
(Electric
Derived SI Units (cont.)
่
ชือในมาตรา
SI
หน่ วยวัด
สัญลักษณ์ทใช้
ี่
ความสว่าง (Luminance)
ลักซ์ (Lux)
lx = lm/m2
ความเหนี่ยวนา (Self inductance)
เฮนรี่ (Henry)
H = V.s/A
ความเข้ มส่องสว่าง (Luminous flux)
ลูเมน (Lumen)
lm = cd.sr
กาลังดัน,
Stress)
ปาสคาล (Pascal)
Pa = N/m2
ความเค้ น
(Pressure,
บาร์ (Bar)
bar = 105 Pa
ฉนวนไฟฟ้า (Electrical conductance) ซีเมนส์ (Siemens)
S = 1/Ω
ความเข้ มสนามแม่เหล็ก (Magnetic
เวเบอร์ (Weber)
flux)
ความหนาแน่นสนามแม่เหล็ก
เทสลา (Tesla)
(Magnetic flux density)
Wb = V.S
T = Wb/m2
The Other Derived SI Units
หน่ วยวัด
่
ชือในมาตรา
SI
สัญลักษณ์ทใช้
ี่
พื ้นที่ (Area)
ตารางเมตร
m2
ปริมาตร (Volume)
ลูกบาศก์เมตร
m3
ความหนาแน่นมวล (Mass density)
กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
kg/m3
ความเร็ว (Velocity)
เมตร/วินาที
m/s
ความเร็งเชิงมุม (Angular velocity)
เรเดียน/วินาที
rad/s
ความเร่ง (Acceleration)
เมตร/วินาที2
m/s2
The Other Derived SI Units (cont.)
หน่ วยวัด
่
ชือในมาตรา
SI
สัญลักษณ์ทใช้
ี่
ความเร่งเชิงมุม (Angular acceleration)
เรเดียน/วินาที2
rad/s2
กาลังดัน, ความเค้ น (Pressure, Stress)
นิวตัน/ตารางเมตร
N/m2
ความตึงผิว (Surface tension)
นิวตัน/เมตร
N/m
ความหนืดจลน์ (Dynamic viscosity)
นิวตัน.วินาที/เมตร2
N.s/m2
ความหนืดไคเนเมติค (Kinematics viscosity)
เมตร2/วินาที
m2/s
การเหนี่ยวนาความร้ อน (Thermal conductivity)
วัตต์/เมตร/องศาเคลวิน
w/(m.k◦)
Abbreviation of SI Unit Terms
Name
Symb
ol
Quantity
Expresse
d in
terms of
other SI
units
Expressed
in
terms of
SI base
units
gray
Gy
absorbed dose (of ionizing radiation)
J/kg
m2⋅s−2
sievert
Sv
equivalent dose (of ionizing radiation)
J/kg
m2⋅s−2
katal
kat
catalytic activity
becquerel
Bq
radioactivity (decays per unit time)
s−1⋅mol
s−1
Nam
Symbol
e
Quantity
Expresse
d in
terms of
other SI
units
Expressed
in
terms of
SI base
units
radian
rad
angle
1
m/m
steradian
sr
solid angle
1
m2/m2
hertz
Hz
frequency
newton
N
force, weight
pascal
Pa
pressure, stress
N/m2
kg⋅m−1⋅s−2
joule
J
energy, work, heat
N⋅m
kg⋅m2⋅s−2
watt
W
power, radiant flux
J/s
kg⋅m2⋅s−3
coulomb
C
electric charge or quantity of electricity
volt
V
voltage (electrical potential difference),
s−1
kg⋅m⋅s−2
s⋅A
W/A
kg⋅m2⋅s−3⋅A−1
Name
Symb
ol
Quantity
Expresse
d in
terms of
other SI
units
Expressed
in
terms of
SI base
units
farad
F
electric capacitance
C/V
kg−1⋅m−2⋅s4⋅A2
ohm
Ω
electric resistance, impedance, reactance
V/A
kg⋅m2⋅s−3⋅A−2
siemens
S
electrical conductance
A/V
kg−1⋅m−2⋅s3⋅A2
weber
Wb
magnetic flux
V⋅s
kg⋅m2⋅s−2⋅A−1
tesla
T
magnetic field strength
Wb/m2
kg⋅s−2⋅A−1
henry
H
inductance
Wb/A
kg⋅m2⋅s−2⋅A−2
degree
Celsius
°C
temperature relative to 273.15 K
lumen
lm
luminous flux
cd⋅sr
cd
lux
lx
illuminance
lm/m2
m−2⋅cd
K
Outline
1
Objectives
2
SI Units
3
Basic Units Definition
4
5
Resistor & Resistor Networks
Questions
What is charge ?
Atomic Structure
Conservation of Energy
Charge is ?
 Charge is an electrical property of the atomic particles of
which matter consists, measured in coulombs (C).
1 electron = 1.602 x 10 -19 Coulombs
What is current ?
 Electric current is the time rate of change of charge,
measured in amperes (A).
The current (i) is relationship between Charge (q) and time (t).
1 amperes = 1 Coulomb / second
What is current ? (cont.)
 The ampere is counting by the total charge that passes
through an arbitrary cross section of a wire during an
interval of one second.
Current Types
 A direct current (DC) is a current that remains constant
with time.
 An alternating current (AC) is a current that varies
sinusoidally with time.
Several Types of Current
What is voltage ?
What is voltage ? (cont.)
Voltage Description
 In Fig. 2.8, let us suppose that a DC current is sent into terminal A , through the
general element, and back out of terminal B. Let us also assume that pushing charge
through the element requires an expenditure of energy.
 We then say that an electrical voltage (or a potential difference ) exists between
the two terminals, or that there is a voltage “across” the element.
 Thus, the voltage across a terminal pair is a measure of the work required to
move charge through the element. The unit of voltage is the volt,2 and 1 volt is the
same as 1 J/C. Voltage is represented by V or v.
Voltage Definition
 Voltage (or potential difference ) is the energy required to
move a unit charge through an element, measured in volts
(V).
1 volt = 1 joule/coulomb = 1 newton-meter/coulomb
Voltage Description
What is Energy ?
 Energy is the capacity to do work, measured in joules ( J).
1 Wh = 3,600 J
What is power ?
 Power is the time rate of expending or absorbing energy,
measured in watts (W).
Circuit Elements
 An ideal independent source is an active element that provides
a specified voltage or current that is completely independent of
other circuit elements.
 An ideal dependent (or controlled ) source is an active
element in which the source quantity is controlled by another
voltage or current.
Independent Voltage Sources
Independent Current Source
Dependent Sources
Outline
1
Objectives
2
SI Units
3
Basic Units Definition
4
5
Resistor & Resistor Networks
Questions
What is resistor ?
 Resistors are elements of electrical networks and electronic
circuits. The primary characteristics of a resistor are the
resistance, measured in Ohm ().
Resistor Types
Resistor
Resistor (cont.)
Resistor (cont.)
Resistor (cont.)
Resistor Networks
 Series
 Parallel
 Mixed (Hybrid)
Series
RT = R1 + R2 + R3
Parallel
Summary
Mixed (Hybrid)
RT = ?
Star-Delta
Delta-Star
Ohm’s Law
L
R  
A
The resistance R of an element denotes its ability to resist the flow of
electric current; it is measured in ohms ( ).
Resistivities of Materials
Ohm’s Law (cont.)
 Ohm’s law states that “the voltage v across a resistor is
directly proportional to the current i flowing through the
resistor”.
v  i
v  iR
R 
Note : 1  = 1 V/A
v
i
Ohm’s Law Example
Outline
1
Objectives
2
SI Units
3
Basic Units Definition
4
5
Resistor & Resistor Networks
Questions