В чем разница между током и напряжением. Ток и напряжение: в чем разница и как они взаимосвязаны

Два резервуара на одном уровне

Рассмотрим два резервуара соединенных прозрачной трубкой, вода в них держится на одинаковой высоте от земли.

В трубке потока воды нет.

Два резервуара на разных уровнях

Теперь, если мы изменим положение одного из резервуаров, чтобы создать разность потенциалов, мы заметим, что вода поступает по трубке из контейнера с большим потенциалом в контейнер с более низким потенциалом. Вместо изменения уровня водоемов, мы можем также использовать водяные насосы для той же цели.

Клапаны могут использоваться для регулирования количества протекающей в трубе воды из одного резервуара в другой.
Можно провести аналогию между этой ситуацией и простой электрической цепью.

Водяной насос используется для создания давления воды в потоке, назовем это «напряжением». Вода ведет себя как заряженные электроны.

Поток воды аналогичен движению электронов, и количество воды, протекающей через единицу площади поперечного сечения трубы аналогично «силе тока». Резервуар более высокого потенциала является «источником питания», и количество содержащейся в нем воды, является «емкостью аккумулятора». Любой кран устанавливаемый вдоль трубы можно рассматривать в качестве «нагрузки». электромонтажные работы

РАЗНИЦА МЕЖДУ ТОКОМ И НАПРЯЖЕНИЕМ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — НАУКА

В электрическом поле на электрические заряды действует сила, действующая на них; таким образом, заряженная частица должна перемещаться из одной точки в электрическом поле в другую. Эта работа определя

В электрическом поле на электрические заряды действует сила, действующая на них; таким образом, заряженная частица должна перемещаться из одной точки в электрическом поле в другую. Эта работа определяется как разность электрических потенциалов между этими двумя точками. Разность электрических потенциалов также называется напряжением между двумя точками. Движение или поток электрических зарядов под действием разности потенциалов известен как электрический ток. Ключевое различие между током и напряжением заключается в том, что ток всегда предполагает движение электрических зарядов под действием электрического поля, тогда как напряжение не предполагает потока зарядов. Напряжение возникает только из-за несбалансированного заряда.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое напряжение
3. Что сейчас
4. Параллельное сравнение — ток и напряжение
5. Резюме

Что такое напряжение?

Поскольку в атоме одинаковое количество протонов и электронов, вся стабильная материя во Вселенной электрически сбалансирована. Однако положительно или отрицательно заряженные частицы могут иметь больше или меньше электронов, чем протонов, из-за внешних физических и химических воздействий. При скоплении одинаковых зарядов возникает электрическое поле, дающее электрический потенциал или напряжение каждой точке вокруг него. Напряжение можно рассматривать как наиболее фундаментальное свойство электричества. Он измеряется в вольт (В) с помощью вольтметра.

Электрический потенциал в точке всегда рассматривается как разность между двумя точками, или в определенной точке напряжение считается относительным до бесконечности, где потенциал равен нулю. С точки зрения электрической цепи, земля рассматривается как точка с нулевым потенциалом; следовательно, напряжение в каждой точке цепи измеряется относительно земли (или земли).

Напряжение может возникать в результате многих природных или вынужденных явлений. Молния — это пример напряжения естественного происхождения; сотни миллионов разрядов возникают в облаке из-за трения. В очень маленьком масштабе батарея вырабатывает напряжение в результате химической реакции, накапливая заряженные ионы на положительной (анод) и отрицательной (катод) клеммах. Фотоэлектрические элементы, включенные в солнечные панели, генерируют напряжение в результате высвобождения электронов из полупроводникового материала, поглощающего солнечный свет. Подобный эффект можно увидеть в фотодиодах, используемых в камерах для определения уровня окружающего освещения.

Что такое ток?

Течение — это поток чего-либо, например морской воды или атмосферного воздуха. В электрическом контексте поток электрических зарядов, чаще всего поток электронов через проводник, известен как электрический ток. Ток измеряется в амперах (А) с помощью амперметра. Ампер определяется как кулоны в секунду и пропорционален разности напряжений между двумя точками, где протекает ток.

Как показано на рисунке 01, когда ток проходит через чистое сопротивление R, отношение напряжения к току равно R. Это введено в Закон Ома который задается как:

V = I x R

Если напряжение dV изменяется через катушку, также известную как индуктор, ток dI через катушку изменяется по:

dI = 1 / L∫dV dt

Здесь L — индуктивность катушки. Это происходит потому, что катушка устойчива к изменению напряжения на ней и создает противодействие.

В случае конденсатора изменение тока на нем dI как следует:

dI = C (dV / dt)

Здесь C — емкость. Это происходит из-за разряда и зарядки конденсатора в зависимости от изменения напряжения.

Когда проводник движется поперек магнитного поля, в нем возникает ток, а затем и напряжение, в соответствии с правилом правой руки Флеминга.

Это основа электрического генератора, в котором серия проводников быстро вращается поперек магнитного поля. Как объяснялось в предыдущем разделе, накопление зарядов создает напряжение в батарее. Когда провод соединяет две клеммы, по ней начинает течь ток, то есть электроны в проводе перемещаются из-за разницы напряжений между клеммами. Чем больше сопротивление провода, тем больше ток и тем быстрее разряжается батарея. Точно так же нагрузка с более высокой потребляемой мощностью потребляет больший ток от источника питания. Например, лампа мощностью 100 Вт, подключенная к источнику питания 230 В, потребляемый ею ток можно рассчитать как:

P = V × I
I = 100 Вт ÷ 230 В
I = 0,434 А

Здесь, когда мощность выше, ток потребления будет большим.

В чем разница между напряжением и током?

Резюме — напряжение в зависимости от тока

В электрическом поле разность потенциалов между любыми двумя точками называется разностью напряжений. Для генерации тока всегда должна быть разница напряжений. В источнике напряжения, таком как фотоэлемент или аккумулятор, напряжение возникает из-за накопления зарядов на выводах. Если эти клеммы соединить проводом, ток начинает течь из-за разницы напряжений между клеммами. Согласно закону Ома, ток в проводнике изменяется пропорционально напряжению. Хотя ток и напряжение связаны между собой сопротивлением, ток не может существовать без напряжения. В этом разница между током и напряжением.

Ссылка:
1. Молния. (2017, 26 мая). Получено 29 мая 2017 г. с сайта https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning.
2. Фотоэлектрический эффект. (2017, 23 марта). Получено 29 мая 2017 г. с сайта https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect.
3. Магазин автоматики. (нет данных). Получено 29 мая 2017 г. с сайта https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohmmeter.
4. Правило правой руки Флеминга. (2017, 14 февраля). Получено 29 мая 2017 г. с сайта https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule.

Изображение предоставлено:
1. «OhmsLaw» от Waveguide2 (обсуждение) (передано Nk / первоначально загружено Waveguide2) — (общественное достояние) через Commons Wikimedia
2. «RightHandOutline» Дуглас Моррисон Дуг М. — en.wiki (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia

Каковы разницы фаз между током и напряжением для катушки и конденсатора?

1. Сила пружності, з якою внаслідок притягання до Землі тіло діє на горизонтальнуопору або вертикальний підвіс. а) Сила тяжінняб) Сила пружностіВ) Ваг … а тілаг) Сила тертя​

6.Обчислити виштовхувальнусилу, яка діє на гранітну брилу, якщо вона при повному зануренні виштовхує 0,8 м3 води. ответ 8kH мне нужно решение​

даю 100 баллов нужно срочно за час или 2

В сосуд налиты две жидкости — вода и машинное масло. Брусок, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, плавает на границе раздела воды и машинного … масла так, что 0,6 его объёма погружено в воду, 0,25 — в машинное масло, а оставшиеся 0,15 находятся в воздухе. В сосуд доливают керосин так, что брусок полностью скрывается под поверхностью жидкости. Определите, какая часть объёма бруска при этом находится в керосине. Ответ округлите до сотых. Брусок плавает так, что его нижняя грань горизонтальна. Плотность воды 1,0 г/см3, плотность машинного масла 0,9 г/см3, плотность керосина 0,8 г/см3. Жидкости не смешиваются.5 Па . Який обьем займе газ при нормальному атмосферу тиску ?​

помогите с физикой пж​

против тока: в чем сходства и различия?

Если вы новичок в физике электричества, такие термины, как напряжение и ампер , могут показаться почти взаимозаменяемыми в зависимости от способа их использования. Но на самом деле это очень разные величины, хотя они тесно связаны тем, как они работают вместе в электрической цепи, как это описано в законе Ома.

На самом деле, «амперы» — это мера электрического тока (который измеряется в амперах, ), а напряжение — это термин, который означает электрический потенциал (измеряется в вольтах ), но если вы не усвоили детали, понятно, что вы могли спутать их друг с другом.

Чтобы понять разницу — и никогда больше не путать их — вам просто понадобится базовый учебник о том, что они означают и как они относятся к электрической цепи.

Что такое напряжение?

Напряжение — это еще один термин, обозначающий разность электрических потенциалов между двумя точками, и его можно просто определить как электрическую потенциальную энергию на единицу заряда.

Точно так же, как гравитационный потенциал — это потенциальная энергия, которую объект имеет в силу своего положения в гравитационном поле, электрический потенциал — это потенциальная энергия, которую заряженный объект имеет в силу своего положения в электрическом поле.Напряжение конкретно описывает это на единицу электрического заряда, поэтому его можно записать:

В = \ frac {E_ {el}} {q}

Где В — это напряжение, E _el — электрическая потенциальная энергия, а q — электрический заряд. Поскольку единицей измерения электрической потенциальной энергии является джоуль (Дж), а единицей измерения электрического заряда — кулон (Кл), единицей измерения напряжения является вольт (В), где 1 В = 1 Дж / Кл, или словами, один вольт равен одному джоулю на кулон.

Это говорит о том, что если вы позволите заряду в 1 кулон пройти через разность потенциалов (т.е. напряжение) в 1 В, он получит 1 Дж энергии, или, наоборот, для перемещения потребуется один джоуль энергии. кулон заряда через разность потенциалов 1 В. Напряжение также иногда называют электродвижущей силой (ЭДС).

Разность напряжений (или разность потенциалов) между двумя точками, например, с обеих сторон элемента в электрической цепи, можно измерить, подключив вольтметр параллельно с интересующим вас элементом.Как следует из названия, вольтметр измеряет напряжение между двумя точками цепи, но когда вы используете одну, он должен быть подключен параллельно , чтобы избежать помех при измерении напряжения или повреждения устройства.

Что сейчас?

Электрический ток, который иногда называют силой тока (поскольку он измеряется в амперах), представляет собой скорость прохождения электрического заряда через точку в цепи. Электрический заряд переносится электронами, отрицательно заряженными частицами, которые окружают ядро ​​атома, поэтому величина тока действительно говорит вам о скорости потока электронов.Простое математическое определение электрического тока:

I = \ frac {q} {t}

Где I — ток (в амперах), q — электрический заряд (в кулонах). и t — истекшее время (в секундах). Как показывает это уравнение, определение ампера (А): 1 А = 1 Кл / с, или поток электрического заряда 1 кулон в секунду. Что касается электронов, это примерно 6,2 × 10 ¹⁸ электронов (около шести миллиардов миллиардов), проходящих мимо контрольной точки в секунду при токе всего 1 А.

Ток в электрической цепи можно измерить, подключив амперметр последовательно — то есть на пути основного тока — с участком цепи, через который вы хотите измерить величину тока.

Поток воды: аналогия

Если вы все еще пытаетесь понять, какую роль играют разность напряжений и электрический ток в электрической цепи, широко применяемая аналогия между электричеством и водой должна помочь прояснить ситуацию.Для представления напряжения в электрической цепи можно использовать два разных сценария: либо водопровод, спускающийся с холма, либо резервуар для воды, заполненный выпускным патрубком внизу.

Что касается водопровода, у которого один конец находится на вершине холма, а другой конец — внизу, ваша интуиция должна подсказывать вам, что вода будет течь по ней быстрее, если холм будет выше, и медленнее, если холм будет ниже. В примере с резервуаром для воды, если было два резервуара для воды, заполненных до разных уровней, можно было бы ожидать, что более заполненный резервуар будет выпускать воду из выпускного отверстия с большей скоростью, чем резервуар, заполненный до более низкого уровня.

Будь то потенциал с высоты холма (из-за гравитационного потенциала) или потенциал, создаваемый давлением воды в резервуаре, оба этих примера передают ключевой факт о разнице напряжений. Чем больше потенциал, тем быстрее будет течь вода (то есть ток).

Сам поток воды аналогичен электрическому току. Если вы измерили поток воды, протекающей через одну точку трубы в секунду, это похоже на протекание тока в цепи, за исключением того, что вода заменяет электрический заряд в форме электронов.Таким образом, если все остальное равно, высокое напряжение приводит к сильному току, и наоборот. Заключительная часть рисунка — это сопротивление, которое аналогично трению между стенками трубы и водой, или физическому препятствию, помещенному в трубу, частично блокирующему поток воды.

Сходства и различия

\ def \ arraystretch {1.5} \ begin {array} {c: c} \ text {Сходства} & \ text {Различия} \\ \ hline \ hline \ text {Оба относятся к электрическому схемы} & \ text {В разных единицах измерения, напряжение измеряется в вольтах, где 1 В = 1 Дж / Кл} \\ & \ text {, а ток измеряется в амперах, где 1 А = 1 Кл / с} \\ \ hline \ text {Оба влияют на то, сколько мощности рассеивается через элемент схемы} & \ text {Ток равномерно распределяется по всем компонентам, когда они соединены последовательно} \\ & \ text {, а падение напряжения на компонентах может отличаться} \\ \ hline \ text {Могут быть оба с чередующейся полярностью (например,грамм. чередующийся} & \ text {Падение напряжения одинаково на всех компонентах} \\ \ text {ток или переменное напряжение) или прямая полярность} & \ text {подключены параллельно, а ток отличается} \\ \ hline \ text {Они напрямую пропорциональны друг другу в соответствии с законом Ома} & \ text {Напряжение создает электрическое поле, а ток создает магнитное поле} \\ \ hline & \ text {Напряжение вызывает ток, а ток — эффект напряжения} \\ \ hline & \ text {Ток течет только тогда, когда цепь замкнута, но разница напряжений остается} \ end {array}

Как видно из таблицы, электрический ток и напряжение имеют больше различий, чем сходства, но есть и некоторые сходства.Самая большая разница между ними заключается в том, что они полностью описывают разные величины, поэтому, как только вы поймете основы того, что собой представляет, вы вряд ли перепутаете их друг с другом.

Связь между напряжением и током

Разность напряжений и электрический ток прямо пропорциональны друг другу в соответствии с законом Ома, одним из важнейших уравнений физики электрических цепей. Уравнение связывает напряжение (т.е.е., разность потенциалов, создаваемая батареей или другим источником питания) по отношению к току в цепи и сопротивление потоку тока, создаваемое компонентами цепи.

В = IR

Где В, — напряжение, I — электрический ток и R — сопротивление (измеряется в омах, Ом). По этой причине закон Ома иногда называют уравнением напряжения, тока и сопротивления. Если вам известны какие-либо две величины в этом уравнении, вы можете перестроить уравнение, чтобы найти другую величину, что делает его полезным при решении большинства проблем электроники, с которыми вы столкнетесь на уроках физики.

Стоит отметить, что закон Ома не всегда , и как таковой это не «истинный» закон физики, а полезное приближение для так называемых омических материалов . Линейная зависимость, которую он подразумевает между током и напряжением, неприменима для таких вещей, как лампа накаливания, где повышение температуры вызывает увеличение сопротивления и, таким образом, влияет на линейную зависимость. Однако в большинстве случаев (и, конечно же, в большинстве физических задач, связанных с напряжением и электрическим током) его можно использовать без проблем.

Закон Ома для мощности

Закон Ома в основном используется для связи напряжения с током и сопротивлением; однако есть расширение закона, которое позволяет использовать те же величины для расчета электрической мощности, рассеиваемой в цепи, где мощность P — это скорость передачи энергии в ваттах (где 1 Вт = 1 Дж / с). Самая простая форма этого уравнения:

P = IV

Таким образом, на словах мощность равна току, умноженному на напряжение.2R

Переставив эти уравнения, вы также можете выразить напряжение, сопротивление или ток через мощность и другую величину.

Законы Кирхгофа по напряжению и току

Законы Кирхгофа — два других наиболее важных закона для электрических цепей, и они особенно полезны при анализе цепи с несколькими компонентами.

Первый закон Кирхгофа иногда называют законом тока, потому что он гласит, что полный ток, текущий в переход, равен току, текущему из него — по сути, этот заряд сохраняется.

Второй закон Кирхгофа называется законом напряжения и гласит, что для любого замкнутого контура в цепи сумма всех напряжений должна равняться нулю. Согласно закону напряжения, вы относитесь к батарее как к положительному напряжению, а падение напряжения на любом компоненте — как к отрицательному.

В сочетании с законом Ома эти два закона могут быть использованы для решения практически любой проблемы, с которой вы, вероятно, столкнетесь, связанной с электрическими цепями.

Напряжение и ток: пример расчетов

Представьте, что у вас есть цепь, состоящая из батареи на 12 В и двух последовательно соединенных резисторов с сопротивлением 30 Ом и 15 Ом.Общее сопротивление цепи определяется суммой этих двух сопротивлений, поэтому 30 Ом + 15 Ом = 45 Ом. Обратите внимание, что когда резисторы расположены параллельно, взаимосвязь включает в себя обратные, но это не важно для понимания взаимосвязи между разностью напряжений и током, поэтому этого простого примера будет достаточно для настоящих целей.

Какой электрический ток течет по цепи? Прежде чем читать дальше, попробуйте сами применить закон Ома.

Следующая форма закона Ома:

I = \ frac {V} {R}

\ begin {align} I & = \ frac {12 \ text {V}} {45 \ text {Ω}} \\ & = 0.27 \ text {A} \ end {align}

Теперь, зная ток в цепи, каково падение напряжения на резисторе 15 Ом? Для ответа на этот вопрос можно использовать закон Ома в стандартной форме. Вставка значений I = 0,27 A и R = 15 Ом дает:

\ begin {align} V & = IR \\ & = 0,27 \ text {A} × 15 \ text {Ω } \\ & = 4.05 \ text {V} \ end {align}

Для целей использования законов Кирхгофа это будет отрицательное напряжение (т.е.е., падение напряжения). В качестве последнего упражнения, можете ли вы показать, что полное напряжение в замкнутом контуре будет равно нулю? Помните, что аккумулятор имеет положительное напряжение, а все падения напряжения отрицательные.

Разница между напряжением и током — общий класс [2021]

Ток

В электрических цепях ток представляет собой поток электрического заряда. На самом деле электроны (заряженные частицы) движутся по цепям. По досадным историческим причинам заряд электрона определяется как отрицательный.Идея заряда и определение того, что есть положительный заряд, а что отрицательный, существовали до открытия электрона; физики никогда не беспокоились о смене соглашения. Таким образом, когда ток течет в каком-то направлении в цепи, реальный физический эффект заключается в том, что электроны текут в противоположном направлении.

Кулоновские силы

Если ток перемещает заряд, какая сила вызывает это движение? Вы, наверное, слышали, что «одинаковые заряды отталкиваются — противоположные обвинения притягиваются».2

В этом уравнении q1 и q2 количественно определяют два заряда и могут быть положительными или отрицательными, а r — расстояние, разделяющее два заряда. K — это константа природы, которую ученые первоначально определили путем экспериментальных измерений. F — сила, которую каждый заряд будет ощущать в результате расстояния r от другого заряда.

Если q1 и q2 оба положительны или оба отрицательны, F будет положительным. Мы знаем, что одинаковые заряды отталкиваются, поэтому, как написано выше, уравнение определяет силу, которая пытается оттолкнуть заряды друг от друга.Если q1 и q2 имеют противоположные знаки, то F будет отрицательным; отрицательная сила «раздвигания» — это сила «стягивания».

Кроме того, имейте в виду, что кулоновская сила не имеет ничего общего с магнетизмом. Также существует магнитная сила, и она часто очень важна для работы цепей, но это совершенно другая вещь, не имеющая отношения к этому уроку.

Напряжение

Итак, это объясняет происхождение силы, заставляющей ток течь. Напряжение тесно связано с этой силой.Вы, возможно, помните из средней школы, что работа определяется как сила, действующая на расстоянии. Кулоновская сила действует на электрический заряд, и когда этот заряд перемещается на расстояние, сила совершает работу. Напряжение количественно определяет работу, выполняемую над зарядом, когда он движется в ответ на кулоновские силы в цепи.

Чтобы заряд «перемещался на расстояние», он должен начинаться с некоторого места (A) в цепи и перемещаться в другое место (B). Таким образом, мы можем говорить о напряжении между точками A и B.Инженеры часто говорят о напряжении «в» одной точке цепи, но когда они делают это, они соглашаются рассматривать некоторую другую точку как точку нулевого напряжения (часто называемую землей). Напряжение имеет смысл только в отношении пары точек в цепи. Инженеры могут использовать это сокращение, потому что напряжение между двумя точками в цепи всегда будет иметь одно и то же значение, независимо от того, какой путь между двумя точками используется для его расчета. Говоря научным языком, мы говорим, что такие независимые от пути величины, как эта, являются консервативными .

Из этих соображений следует четкое различие между природой тока и напряжения. Ток определяется в точке , как поток заряженных частиц мимо этой точки. Напряжение, с другой стороны, определяется между двумя точками . Физики называют величины первого типа через переменные и количества второго типа через переменные . Сквозные переменные всегда относятся к некоторому типу материального потока, в то время как все переменные всегда относятся к работе (положительной или отрицательной), связанной с перераспределением материала, достигаемого потоком.Величины этих двух типов появляются и разделяют аналогичные отношения при изучении почти каждой физической области (электрической, механической, гидравлической и т. Д.)

Резюме урока

Ток — это поток заряженных частиц мимо любой точки в электрической цепи. . Кулоновские силы действуют на заряженные частицы для создания этого потока, а напряжение — это работа, выполняемая этими силами, когда они перемещают заряд между двумя точками в цепи. Общая парадигма потока, вызванного силами, и работа, возникающая из-за этих сил, действующих на расстоянии, являются общими для широкого спектра физических областей.Потоки (например, ток) определяются по отношению к отдельным точкам физической системы. Ученые иногда называют такие величины через переменные , поскольку поток проходит «через» отдельные точки. Величины, связанные с работой (например, напряжение), определяются по паре точек. Ученые иногда называют их по переменным , поскольку они определены между двумя точками или «поперек». Часто подразумевается вторая точка, связанная с производственной величиной, такой как напряжение; в электрических цепях это достигается путем определения определенной точки «заземления» или нулевого напряжения.Вообще говоря, переменные — это причины, а переменные — следствия. Во всех этих областях, в том числе в электрических цепях, переменные не зависят от пути между двумя точками (то есть это консервативных величин).

В чем разница между напряжением и током?

Связь между напряжением и током описывается уравнением закона Ома (V = IR). Основное различие между напряжением и током состоит в том, что напряжение — это количество энергии на заряд, которое требуется для перемещения электронов из одной точки в другую, а ток — это скорость потока зарядов.

Что такое напряжение в электричестве?

«Напряжение — это количество энергии на заряд, доступное для перемещения электронов из одной точки в другую в электрической цепи». Это движущая сила в электрических цепях и то, что устанавливает ток. Как вы видели, между положительным и отрицательным зарядом существует сила притяжения. Необходимо приложить определенное количество энергии в форме работы, чтобы преодолеть силу и переместить заряды на заданное расстояние друг от друга. Все противоположные заряды обладают определенной потенциальной энергией из-за разделения между ними.Разница в потенциальной энергии на заряд — это разность потенциалов или напряжение.

Рассмотрим резервуар для воды, который поддерживается на высоте нескольких футов над землей. Необходимо приложить определенное количество энергии в виде работы, чтобы накачать воду, чтобы заполнить резервуар. Как только вода накапливается в резервуаре, у нее появляется определенная потенциальная энергия, которая, если ее высвободить, может быть использована для выполнения работы. Например, можно позволить воде стечь по желобу, чтобы вращалось водяное колесо. Разница в потенциальной энергии на заряд в электрических терминах называется напряжением, обозначается буквой V и определяется как энергия работы W на единицу заряда (Q).

В = Вт / К

Где W выражается в джоулях (дж), а Q — в кулонах (Кл).

Единица напряжения:

Единица измерения напряжения — вольт. Он обозначается буквой V. »Один вольт — это разность потенциалов (напряжение) между двумя точками, когда джоуль энергии используется для перемещения одного кулона заряда из точки в другую.

источников:

Источник напряжения — это источник электрической потенциальной энергии — это электродвижущая сила, более известная как напряжение.

Батарея — это источник напряжения, преобразующий химическую энергию в электрическую. Батарея состоит из одного или нескольких электрически соединенных электрохимических элементов. Ячейка состоит из четырех основных компонентов:

• положительный электрод
• отрицательный электрод
• электролит
• пористый сепаратор

положительный электрод как недостаток электронов из-за химических реакций, отрицательный электрод как избыток электронов из-за химических реакций, электролит обеспечивает механизм потока заряда между положительным и отрицательным электродами, а сепаратор электрически изолирует положительный и отрицательный электроды. отрицательные электроды.Принципиальная схема батареи показана на рис. Батареи.

Батареи делятся на два основных класса:

1. Первичные батареи
2. вторичные батареи

Первичные батареи используются один раз и выбрасываются, поскольку их химические реакции необратимы. Вторичные батареи можно перезаряжать и повторно использовать много раз, потому что для них характерны обратимые химические реакции.

Что такое ток?

«Ток — это скорость прохождения зарядов через любую площадь поперечного сечения.«Он возникает из-за потока либо положительного заряда, либо отрицательного заряда, либо обоих зарядов одновременно. Его формула имеет следующий вид: Если заряд Q проходит через область за время t, то ток I будет:

I = Q / т

Единица тока

единица измерения тока в системе СИ — ампер (А). «Если заряд в один кулон проходит через площадь поперечного сечения за одну секунду, то ток составляет один ампер».
Электрический ток вызывается движением электрического заряда. Движение электрического заряда, которое вызывает электрический ток, происходит из-за потока носителей заряда.В случае металлических проводников носителями заряда являются электроны. При электролизе ток создается за счет протекания как положительных, так и отрицательных зарядов.

В электролите положительные ионы притягиваются к катоду, а отрицательные ионы притягиваются к аноду. Это движение ионов внутри электролита образует электрический ток во внутренней цепи. инжир электролиза.
См. Также: формула закона Ома

Направление тока

Ранние ученые рассматривали электрический ток как поток положительного заряда от положительного к отрицательному полюсу батареи через внешнюю цепь.Позже было обнаружено, что ток в металлических проводниках на самом деле возникает из-за потока отрицательных носителей заряда, называемых электронами, движущихся в противоположном направлении, то есть от отрицательного к положительному выводу батареи, но принято считать, что направление ток как направление, в котором течет положительный заряд.

Этот ток называется обычным током. Причина в том, что экспериментально было обнаружено, что положительный заряд, движущийся в одном направлении, эквивалентен во всех внешних эффектах отрицательному заряду, движущемуся в противоположном направлении.Поскольку ток измеряется его внешними эффектами, ток, возникающий из-за движения отрицательного заряда, после изменения направления его потока может быть заменен эквивалентным током из-за потока положительного заряда.

Таким образом: Обычный ток в цепи определяется как тот ток, который проходит от точки с более высоким потенциалом к ​​точке с более низким потенциалом, как если бы он представлял движение положительных зарядов. »При анализе электрической цепи мы используем направление тока в соответствии с вышеупомянутым обычным током.Если мы хотим обратиться к движению электронов, мы используем термин электронный ток.

Ток через металлический проводник:

В металле валентные электроны не прикреплены к отдельным атомам, но могут свободно перемещаться внутри тела. Эти электроны известны как свободные электроны. Свободные электроны находятся в беспорядочном движении, как молекулы газа в контейнере, и действуют как носители заряда в металлах.

Скорость беспорядочно движущихся электронов зависит от температуры.Если мы рассмотрим любой участок металлической проволоки, скорость, с которой электроны проходят через него справа налево, будет такой же, как скорость, с которой они проходят слева направо. фиг..в результате ток в проводе равен нулю.

Если концы провода подсоединены к батарее, электрическое поле E будет создано в каждой точке провода. Свободные электроны теперь будут испытывать силу в направлении, противоположном E. В результате этой силы свободные электроны приобретают движение в направлении -E .Можно отметить, что сила, испытываемая свободными электронами, не вызывает чистого ускорения, потому что электроны продолжают сталкиваться с атомами проводника.

Общий эффект этих столкновений заключается в передаче энергии ускоряющихся электронов решетке, в результате чего электроны приобретают равномерную скорость, называемую дрейфовой скоростью, в направлении — E. Дрейфовая скорость имеет порядок 10 -3 м / с, тогда как скорость свободных электронов при комнатной температуре из-за их теплового движения составляет несколько сотен километров в секунду.

Таким образом, когда в проводнике создается электрическое поле, свободные электроны изменяют случайное движение таким образом, что они медленно дрейфуют в направлении, противоположном полю.

Другими словами, электроны, в дополнение к их резкому тепловому движению, приобретают постоянную скорость дрейфа, из-за чего происходит суммарное направленное движение зарядов вдоль провода, и через него начинает течь ток. Постоянный ток устанавливается в проводе, когда на нем поддерживается постоянная разность потенциалов, которая создает необходимое электрическое поле E вдоль провода.

Связанные темы:

Разница между током и напряжением

Разница между напряжением и током —

Ток и напряжение — это две разные электрические древности, но они связаны друг с другом. Важно знать основы напряжения и тока для электротехники и электроники, а также все, что связано с электричеством.

Это наиболее часто задаваемый вопрос новичками даже на собеседовании по основным профессиям.Мы обсудим следующие две основные величины с подробным сравнением.

• Ток: — это скорость потока заряда (электронов) между двумя точками, вызванная напряжением.
• Напряжение: — это сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая заставляет ток течь в цепи.

Что такое ток?

Ток — это скорость потока заряда (электронов), проходящего через точку в цепи, вызванного напряжением.Он представлен символом «I». Единицей измерения тока в системе СИ является ампер, который обозначается буквой «А». Если один кулоновский заряд проходит через токопроводящую точку за одну секунду, величина тока известна как один ампер. Ток в 1 ампер (1 А) — это носитель заряда 6,24 × 10 ¹⁸ электронов.

В основном есть два типа токов: переменный и постоянный (переменный ток и постоянный ток).

Переменный ток: Переменный ток (переменный ток) постоянно меняет свое направление и величину в течение всего времени.

Постоянный ток: А Постоянный ток (постоянный ток) имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность или направление в течение всего времени.

Электронный ток течет от отрицательного к положительному из-за большого количества отрицательных носителей заряда (электронная техника), в то время как в обычном токе ток течет от положительного к отрицательному (электротехника). Это предполагается только для направления тока при решении и анализе электрической схемы, хотя величина тока одинакова в обоих случаях.

Что такое напряжение?

Необходимое количество энергии для перемещения единичного заряда из одной точки в другую известно как напряжение. Другими словами, напряжение — это сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая заставляет ток течь в цепи, то есть напряжение является основной причиной, а ток — следствием .

Напряжение — это эффект электродвижущей силы (ЭДС), представленный символом V. Единицей измерения напряжения в системе СИ является «вольт», который также обозначается символом «V».Вольт — это разность потенциалов, которая перемещает один джоуль энергии на кулоновский заряд между двумя точками. Один вольт — это разность электрического положения, равная одному амперу тока, который рассеивает один ватт мощности между двумя проводящими точками.

Существует два основных типа напряжений: переменное напряжение и постоянное напряжение.

Переменное напряжение: Напряжение переменного тока постоянно меняет свое направление и величину. Генераторы переменного тока могут генерировать переменное напряжение.

Напряжение постоянного тока: Напряжение постоянного тока имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность с течением времени. Постоянное напряжение может вырабатываться электрохимическими элементами и батареями.

Как это:

Нравится Загрузка …

электричество — Разница между источниками тока и напряжения

Возможно, проще рассматривать батарею как источник напряжения без внутреннего сопротивления.
Внутри батареи химическая реакция поддерживает постоянную разность потенциалов $ V_b $ на клеммах источника напряжения.
Теперь подключите другой источник напряжения $ V_s $ и резистор $ R $ к клеммам батареи с отрицательными клеммами батареи и источника напряжения, соединенными вместе, после чего в цепи протекает ток $ I_b $.

Применение закона Кирхгофа по напряжению дает

$ V_b — V_s = I_b

Если $ V_b> V_s $, то ток $ I_b $ вытекает из положительной клеммы батареи.
Изменение значения сопротивления резистора не изменяет разность потенциалов на выводах аккумулятора.

Если $ V_b

Вы можете интерпретировать это как перезарядку батареи с помощью закачки электроэнергии в батарею и обращения вспять химического процесса внутри батареи.
Значит, в аккумулятор поступает электрическая энергия.

Теперь аналогичный анализ для источника тока дает тот факт, что разность потенциалов на источнике тока должна соответствовать разности потенциалов, наложенной на него внешней цепью $ V_b = V_s $, при этом поддерживая постоянный ток.
Интерпретация этого эффекта немного сложнее для понимания, но в конечном итоге означает, что, когда вывод источника тока, из которого течет ток, имеет отрицательный потенциал относительно другого вывода источника тока (положительный и отрицательный знаки на диаграмме перевернуты) электрическая энергия течет в источник тока и, возможно, снова перезаряжает батарею, которая является частью цепи источника тока?

Опасности поражения электрическим током

С электричеством связано множество опасностей.Случайное поражение электрическим током может вызвать сильные ожоги, повреждение внутренних органов и даже смерть. Интересно, что хотя большинство людей думают об электричестве с точки зрения напряжения, наиболее опасным аспектом поражения электрическим током является сила тока, а не напряжение.

Напряжение в зависимости от силы тока

Напряжение и сила тока — это две меры электрического тока или потока электронов. Напряжение является мерой давления , которое позволяет электронам течь, в то время как сила тока является мерой объема электронов.Электрический ток в 1000 вольт не более смертоносен, чем ток в 100 вольт, но крошечные изменения силы тока могут означать разницу между жизнью и смертью, когда человек получает электрический шок.

Хотя физика сложна, некоторые эксперты используют аналогию с текущей рекой, чтобы объяснить принципы работы электричества. В этой аналогии напряжение приравнивается к крутизне или наклону реки, а сила тока приравнивается к объему воды в реке. Электрический ток с высоким напряжением, но очень низкой силой тока можно рассматривать как очень узкую небольшую реку, текущую почти вертикально, как крошечная струйка водопада.У него будет мало возможностей действительно навредить вам. Но большая река с большим количеством воды (сила тока) может утопить вас, даже если скорость течения (напряжение) относительно невысока.

Из этих двух сила тока — это то, что действительно создает риск смерти, что становится ясно, когда вы понимаете, насколько мала сила тока, необходимая для уничтожения.

Влияние силы тока на поражение электрическим током

Различная сила тока по-разному влияет на человеческий организм. В следующем списке описаны некоторые из наиболее распространенных последствий поражения электрическим током при различных уровнях силы тока.Чтобы понять, что это за величина, миллиампер (мА) равен одной тысячной ампера или ампера. Стандартная бытовая цепь, питающая ваши розетки и переключатели, имеет ток 15 или 20 ампер (15 000 или 20 000 мА).

• От 1 до 10 мА : Поражение электрическим током практически отсутствует.
• от 10 до 20 мА : Болезненный шок, но мышечный контроль не теряется.
• от 20 до 75 мА : Серьезный шок, включая болезненный толчок и потерю мышечного контроля; пострадавший не может отпустить проволоку или другой источник шока.
• от 75 до 100 мА : Может возникнуть желудочковая фибрилляция (нескоординированное подергивание желудочков) сердца.
• 100-200 мА : Возникает фибрилляция желудочков, часто приводящая к смерти.
• Более 200 мА : возникают тяжелые ожоги и сильные мышечные сокращения. Могут быть повреждены внутренние органы. Сердце может остановиться из-за того, что грудные мышцы оказывают давление на сердце, но этот эффект зажима может предотвратить фибрилляцию желудочков, значительно повышая шансы на выживание, если пострадавшего исключить из электрической цепи.

Это дает вам представление о том, насколько опасна домашняя система электропроводки, которую мы считаем само собой разумеющейся, где провода имеют ток 15 000 или 20 000 мА.

Остаться в безопасности

Лучший способ предотвратить поражение электрическим током — это соблюдать стандартные правила техники безопасности при выполнении всех электрических работ . Вот некоторые из самых важных основных правил безопасности:

• Отключите питание : Всегда отключайте питание цепи или устройства, с которыми вы будете работать.Самый надежный способ отключить питание — это выключить автоматический выключатель цепи в бытовом щите (коробке выключателя).
• Проверка питания : После отключения автоматического выключателя проверьте проводку или устройства, с которыми вы будете работать, с помощью бесконтактного тестера напряжения, чтобы убедиться, что питание отключено. Это единственный способ убедиться, что вы отключили правильную цепь.
• Используйте изолированные лестницы : Никогда не используйте алюминиевые лестницы для электромонтажных работ.Для безопасности всегда используйте изолированные лестницы из стекловолокна.
• Оставайтесь сухими : Избегайте влажных помещений при работе с электричеством. Если вы находитесь на улице в сырых или влажных условиях, наденьте резиновые сапоги и перчатки, чтобы снизить вероятность поражения электрическим током. Подключите электроинструменты и приборы к розетке GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) или удлинителю GFCI. Вытрите руки перед тем, как взяться за шнур.
• Публикация предупреждений : Если вы работаете с сервисной панелью или цепью, поместите предупреждающую этикетку на лицевую сторону панели, чтобы предупредить других, чтобы они не включали какие-либо цепи.Перед повторным включением питания убедитесь, что никто другой не контактирует с цепью.

Напряжение и ток | Клуб электроники

Следующая страница: Счетчики

См. Также: Мультиметры | Закон Ома

Напряжение и ток жизненно важны для понимания электроники, но их довольно сложно понять, потому что мы не можем видеть их напрямую.

Напряжение — это причина, ток — это следствие

Напряжение пытается заставить ток течь, и ток будет течь, если цепь замкнута.Напряжение иногда называют «толчком» или «силой» электричества, на самом деле это не сила, но это может помочь вам представить, что происходит. Возможно наличие напряжения без тока, но ток не может течь без напряжения.

Напряжение и ток
Переключатель замкнут,
замыкает цепь, поэтому ток
может течь.

Напряжение, но без тока
Переключатель разомкнут,
цепь разорвана и ток
не может течь.

Нет напряжения и нет тока
Без элемента
нет источника напряжения, поэтому ток
не может течь.

Напряжение, В

• Напряжение — это мера энергии , переносимой зарядом .
  Строго говоря: напряжение — это «энергия на единицу заряда».
• Собственное название напряжения — разность потенциалов или p.d. коротко, но в электронике этот термин используется редко.
• Напряжение подается от аккумулятора (или источника питания).
• Напряжение используется в компонентах , но не в проводах.
• Мы говорим, что напряжение на компоненте.
• Напряжение измеряется в В , В .
• Напряжение измеряется с помощью вольтметра , подключенного параллельно .
• Символ В используется для напряжения в уравнениях.

Включение вольтметра параллельно

Напряжение в точке и 0 В (ноль вольт)

Напряжение — это разница между двумя точками , но в электронике мы часто ссылаемся на напряжение в точке означает разность напряжений между этой точкой и контрольной точкой 0 В (ноль вольт).

Нулевое напряжение может быть в любой точке цепи, но для согласованности обычно это отрицательная клемма аккумулятора или источника питания . Вы часто будете видеть принципиальные схемы помечен как 0В в качестве напоминания.

Возможно, вам будет полезно думать о напряжении как о высоте в географии. Ориентир нулевой высоты — это средний (средний) уровень моря, и все высоты отсчитываются от этой точки. Ноль вольт в электронной схеме подобен среднему географическому уровню моря.

Нулевое напряжение для цепей с двойным питанием

Для некоторых цепей требуется двойной источник питания с тремя соединениями питания , как показано на диаграмма. Для этих схем нулевого вольт опорная точка является средним между терминалом две части поставки.

На сложных принципиальных схемах, использующих двойное питание, символ заземления часто используется для обозначения подключение к 0В, это помогает уменьшить количество проводов, нарисованных на схеме.

На схеме показано двойное питание ± 9 В, средний вывод — 0 В.

Ток, I

• Ток — это скорость потока заряда .
• Ток не израсходован , то, что течет в компонент, должно вытекать.
• Мы говорим, что ток через компонент.
• Ток измеряется в ампер (ампер) , A .
• Ток измеряется амперметром , подключенным к серии .
  Для последовательного подключения необходимо разорвать цепь и поставить амперметр восполните зазор, как показано на схеме.
• Символ I используется для тока в уравнениях.
  Почему я использовал текущую букву? … см. FAQ.

1 А (1 ампер) — довольно большой ток для электроники, поэтому часто используется мА (миллиампер). м (милли) означает «тысячная»:

1 мА = 0,001 А или 1000 мА = 1 А

Необходимость разрыва цепи для последовательного подключения означает, что амперметры затруднены для использования в паяных схемах. Большинство испытаний электроники проводится с помощью вольтметров, которые могут быть легко подключенным без мешающих цепей.

Последовательное подключение амперметра

Напряжение и ток для компонентов серии

• Сумма напряжений составляет для компонентов, соединенных последовательно.
• Токи одинаковы через все компоненты, соединенные последовательно.

В этой цепи 4 В на резисторе и 2 В на светодиоде складываются. к напряжению батареи: 2В + 4В = 6В.

Ток через все части (аккумулятор, резистор и светодиод) составляет 20 мА.

Напряжение и ток для компонентов, подключенных параллельно

• Напряжения одинаковы на всех компонентах, подключенных параллельно.
• Сумма токов составляет для компонентов, соединенных параллельно.

В этой цепи батарея, резистор и лампа имеют напряжение 6 В.

Суммируются ток 30 мА через резистор и ток 60 мА через лампу. к току 90мА через аккумулятор.

Следующая страница: Метры | Исследование

Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию.Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому. На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов.