W układzie SI jednostką miary napięcia jest
A. amper
B. wolt
C. wat
D. herc
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2020 (arkusz EE.08-SG-20.01).
Jednostką miary napięcia elektrycznego w układzie SI jest wolt, oznaczany symbolem V. Napięcie, mówiąc prosto, określa różnicę potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu, czyli coś w rodzaju „siły”, która powoduje przepływ prądu. W praktyce technika komputerowego ta wiedza pojawia się bardzo często: zasilacz ATX podaje między innymi 3,3 V, 5 V i 12 V, port USB standardowo kojarzymy z napięciem 5 V, a w gniazdku sieciowym w Polsce mamy około 230 V napięcia przemiennego. Moim zdaniem warto od razu zapamiętać symbol V, bo na miernikach, zasilaczach i schematach elektronicznych spotyka się go cały czas. Dobra praktyka diagnostyczna jest taka, żeby napięcie mierzyć woltomierzem lub multimetrem podłączonym równolegle do badanego elementu, z ustawionym odpowiednim zakresem i trybem DC albo AC. Przy pomiarach sprzętu komputerowego trzeba też uważać na polaryzację i masę układu, bo pomyłka może uszkodzić płytę główną albo zasilacz. W układzie SI wolt jest jednostką pochodną, powiązaną z innymi wielkościami elektrycznymi, np. z natężeniem prądu i rezystancją przez zależność U = R · I. To podstawa elektroniki, ale bardzo praktyczna, nie tylko teoria z zeszytu.
W tym pytaniu łatwo pomylić jednostki, bo wszystkie podane odpowiedzi są prawdziwymi jednostkami używanymi w technice, tylko opisują zupełnie inne wielkości fizyczne. Wat nie oznacza napięcia, lecz moc. W komputerach spotykamy go na przykład przy zasilaczach, gdzie oznaczenie 500 W lub 650 W mówi o maksymalnej mocy, jaką zasilacz może dostarczyć podzespołom. To nie jest informacja o różnicy potencjałów, tylko o szybkości przekazywania energii. Herc odnosi się do częstotliwości, czyli liczby cykli na sekundę. W praktyce pojawia się przy odświeżaniu monitora, taktowaniu sygnałów albo częstotliwości sieci energetycznej 50 Hz. Tu typowy błąd polega na tym, że ktoś kojarzy „prąd z gniazdka” i od razu myśli o hercach, ale częstotliwość napięcia przemiennego to nie jego wartość. Amper jest jednostką natężenia prądu, czyli mówi, jak duży ładunek przepływa przez przewodnik w jednostce czasu. Na tabliczkach znamionowych zasilaczy często obok napięcia 12 V widnieje prąd, na przykład 20 A, i właśnie dlatego można się zakręcić. Napięcie mierzymy w woltach, prąd w amperach, moc w watach, a częstotliwość w hercach. Z mojego doświadczenia najlepiej zapamiętać to przez praktykę z multimetrem: zakres V służy do pomiaru napięcia, A do prądu, a Hz do częstotliwości. Takie rozróżnienie jest ważne także ze względów bezpieczeństwa, bo nieprawidłowe ustawienie miernika może skończyć się zwarciem albo uszkodzeniem sprzętu.