Разбираемся чем отличается сила тока от напряжения
Современный мир невозможно представить без электричества. А основными его характеристиками являются ток и напряжение. Эти физические величины зависимы друг от друга, хотя имеют некоторые отличия. Чтобы понять, чем отличается сила простого электрического тока от напряжения, нужно сначала разобраться в их природе.
Понятие «ампер»
Такое физическое понятие, как сила тока выражается в амперах и определяется количеством носителей электрического заряда, проходящих через сечение проводника за временную единицу. Для большего понимания, можно сравнить эту силу с движением воды, протекающей по трубопроводу.
Объёма (количества) воды в трубе может быть и больше, и меньше. Скорость ее протекания также может отличаться. Вода может протекать быстрее или медленнее в зависимости от проходного диаметра труб и разницы уровней. Следовательно, можно сказать, что напор — это объём воды, протекающий в трубе за определённое время.
Представим проводник с отрицательно заряженными частицами, которые стремятся в сторону А. При этом ток будет двигаться в обратном направлении — в сторону В. Это связано с тем, что за направление тока принято считать то, в котором перемещаются частицы с положительным зарядом.
Носители отрицательного заряда, двигаясь в сторону А, пересекают поверхность проводника, обозначенную S или, иначе говоря, поперечное сечение. Через S за определенный промежуток времени (t), проходит какое-то количество заряда (q).
Например, за 2 секунды проходит заряд в 2 Кл (кулон), за 4 секунды м 4 Кл. Естественно, действие электрического тока будет больше, когда и заряда больше. Отсюда можно вывести формулу силы тока:
Понятие «вольт»
Узнать, что представляет собой напряжение, поможет наглядный пример. Есть два осветительных прибора: лампа накаливания (лампа №1) и миниатюрная лампочка по типу MH-6.3 (лампа №2). Если говорить простыми словами, то эти лампочки обладают разной мощностью.
Замыкаем выключатель и наглядно видим, что лампа №1 горит ярче, чем №2. Хотя сила тока, проходящего через обе лампочки, одинакова.
Ток, проходя через спираль лампочки, нагревает её. За счёт этого лампочка светится. Следовательно, здесь совершается электрическая работа, а именно нагрев нити. Однако в 1-ой лампе значение этой работы больше, нежели во 2-ой. Всё это потому, что у двух этих лампочек есть различия, которые заключаются в характеристике поля, именуемой электрическим напряжением.
Отсюда следует, что напряжением называется физическая величина, которая равна отношению электрической работы по переносу заряда (q) между 2-мя точками цепи к величине этого заряда.
В чём же разница
Мы выяснили, что ток — это количество заряда, а напряжение — сила, с какой этот заряд проходит. Природа этих двух понятий различна, что и объясняет, в чем разница между током и напряжением. Первое из этих понятий — это количество электричества, а второе — мера потенциальной энергии. Напряжение можно получить, воздействуя на электрические заряды, а ток возникает за счет прикладывания напряжения между точками электрической схемы.
Если снова прибегнуть к аналогии с водой и трубами, то можно сказать, что количество воды, протекающей в трубе за единицу времени, это ток, а напор воды — это напряжение.
С силой тока и напряжением связано еще одно понятие — мощность электроэнергии. Если переводить в формулу, то увидим следующую картину:
Следует также понимать, что ток всегда течёт по замкнутому контуру, а напряжение возникает между двумя точками (на зажимах) проводника. То есть, I появляется за счёт «давления» или, иначе говоря, разности U между двумя точками. Зависимость между этими двумя величинами описывает основной физический закон, сформулированный немецким ученым Георгом Омом.
Главное отличие I от U заключается в том, что ток представляет собой перемещение носителей заряда, а напряжение является причиной данного перемещения.
Загрузка...
