Разница потенциалов. Напряжение и разность потенциалов в чем разница

В чем разница между электрическим потенциалом, разностью потенциалов (PD), напряжением и электродвижущей силой (ЭДС)?

EDIT: Проще говоря, разность потенциалов - это работа, выполняемая электростатическим воздействием на единичный заряд, в то время как EMF - это работа, выполняемая чем-то иным, чем электростатическое усилие на единичном заряде.

Мне не нравится термин «напряжение». Кажется, это означает что-то измеренное в вольтах. Я бы сказал, что электрический потенциал и электродвижущая сила.

И они принципиально разные.

Электростатическое поле консервативно, то есть по любой петле L L у нас есть ∮ L Е ⃗ ⋅ d l ⃗ = 0 ∮ L Е → ⋅ d L → знак равно 0 , Другими словами, линейный интеграл электростатического поля не зависит от пути, а только от конечных точек. Таким образом, мы можем определить по пунктам скалярное значение электростатического потенциала φ φ , так что

φ - φ В = ∫ В Е ⃗ ⋅ d l ⃗ , φ - φ В знак равно ∫ В Е → ⋅ d L → ,

или

Q ( φ - φ В ) = ∫ В Q Е ⃗ ⋅ d l ⃗ , Q ( φ - φ В ) знак равно ∫ В Q Е → ⋅ d L → ,

так Q Δ φ Q Δ φ равна работе электростатической силы.

При прак- тическом применении в цепях протекают электроны (и другие носители). Поскольку электростатическое поле является консервативным, оно само по себе не может перемещать электроны по кругу; он может только перемещать их от более низкого потенциала к более высокому потенциалу. Вам нужно другое усилие, чтобы переместить их из более высокого потенциала в нижнее, чтобы закончить цикл. Эта другая сила может быть химическим, магнитным или даже электрическим (вихревое электрическое поле, отличное от электростатического поля), и их эквивалентный вклад называется электродвижущей силой.

E. M. F. = ∫ схема F ⃗ Q ⋅ d l ⃗ Е , M , F , знак равно ∫ схема F → Q ⋅ d L →

ganzewoort

ваше объяснение (которое повторяет то, что я сказал относительно полезной работы) запутывает, потому что оно не учитывает разницу в потенциалах, когда цепь не замкнута в петле и которая называется альтернативно э.д.с. или напряжением.

ganzewoort

Кроме того, наблюдение электронов, движущихся спонтанно от более низкого потенциала к более высокому потенциалу, как и в вашем ответе, является conintintuitive. Поскольку речь идет о соглашениях, было бы предпочтительнее выбрать конвенцию в обратном смысле.

Siyuan Ren

@ganzewoort: Ну, мое объяснение может сбивать с толку, но потенциал и emf принципиально разные. Даже когда цепь не закрыта, разность потенциалов не совпадает с э.д.с.

ganzewoort

сначала следует понимать, что ЭДС не применяется только к замкнутому циклу, как вы уже сделали. Что касается того, является ли это потенциальной разницей, то в том смысле, который я уже объяснил.

Siyuan Ren

@ganzewoort: Я признаю, что ошибался в замкнутом цикле. Но ваше объяснение не является объяснением вообще. Вы просто описываете, как вы измеряете эти два, но не затрагиваете концептуальную разницу. И ваше объяснение неверно. ЭМП не может быть непосредственно измерена. Например, ЭДС индуктора с ненулевым сопротивлением отличается от разности потенциалов, и единственное, что вы можете измерить, это различие.

askentire.net

Разница потенциалов Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение.

Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки A в точку B[1].

При этом считается, что перенос пробного заряда не изменяет распределения зарядов на источниках поля (по определению пробного заряда). Напряжение в общем случае формируется из вкладов двух работ: работы электрических сил AABel{\displaystyle A_{AB}^{el}} и работы сторонних сил AABex{\displaystyle A_{AB}^{ex}}. Если на участке цепи не действуют сторонние силы (то есть, AABex=0{\displaystyle A_{AB}^{ex}=0}), работа по перемещению включает только работу потенциального электрического поля AABel{\displaystyle A_{AB}^{el}} (которая не зависит от пути, по которому перемещается заряд), и электрическое напряжение UAB{\displaystyle U_{AB}} между точками A и B совпадает с разностью потенциалов между этими точками (поскольку φA−φB=AABel/q{\displaystyle \varphi _{A}-\varphi _{B}=A_{AB}^{el}/q}). В общем случае напряжение UAB{\displaystyle U_{AB}} между точками A и B отличается от разницы потенциалов между этими точками[2] на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда. Эту работу называют электродвижущей силой EAB{\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}} на данном участке цепи: EAB=AABex/q.{\displaystyle {\mathcal {E}}_{AB}=A_{AB}^{ex}/q.}

UAB=φA−φB+EAB.{\displaystyle U_{AB}=\varphi _{A}-\varphi _{B}+{\mathcal {E}}_{AB}.}

Определение электрического напряжения можно записать в другой форме. Для этого нужно представить работу AABef{\displaystyle A_{AB}^{ef}} как интеграл вдоль траектории L, проложенной из точки A в точку B.

UAB=∫LE→efdl→{\displaystyle U_{AB}=\int \limits _{L}{\vec {E}}_{ef}d{\vec {l}}} — интеграл от проекции эффективной напряжённости поля E→ef{\displaystyle {\vec {E}}_{ef}} (включающего сторонние поля) на касательную к траектории L, направление которой в каждой точке траектории совпадает с направлением вектора dl→{\displaystyle d{\vec {l}}} в данной точке. В электростатическом поле, когда сторонних сил нет, значение этого интеграла не зависит от пути интегрирования и совпадает с разностью потенциалов.

Размерность электрического напряжения в Международной системе величин (англ. International System of Quantities, ISQ), на которой основана Международная система единиц (СИ), — L2MT-3I-1. Единицей измерения напряжения в СИ является вольт (русское обозначение: В; международное: V).

Понятие напряжение ввёл Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 году эмпирического закона Ома: U=IR{\displaystyle U\!=IR}.

Напряжение в цепях постоянного тока

Напряжение в цепи постоянного тока между точками A и B - работа, которую совершает электрическое поле при переносе пробного положительного заряда из точки A в точку B.

Напряжение в цепях переменного тока

Для описания цепей переменного тока применяются следующие напряжения:

мгновенное напряжение;
амплитудное значение напряжения;
среднее значение напряжения;
среднеквадратичное значение напряжения;
средневыпрямленное значение напряжения.

Мгновенное напряжение есть разность потенциалов между двумя точками, измеренная в данный момент времени. Зависит от времени (является функцией времени):

u=u(t).{\displaystyle u=u(t).}

Амплитудное значение напряжения есть максимальное по модулю значение мгновенного напряжения за весь период колебаний:

UM=max(|u(t)|).{\displaystyle U_{M}=\max(|u(t)|).}

Для гармонических (синусоидальных) колебаний напряжения мгновенное значение напряжения выражается как:

u(t)=UMsin⁡(ωt+ϕ).{\displaystyle u(t)=U_{M}\sin(\omega t+\phi ).}

Для сети переменного синусоидального напряжения со среднеквадратичным значением 220 В амплитудное напряжение равно приблизительно 311,127 В.

Амплитудное напряжение можно измерить с помощью осциллографа.

Среднее значение напряжения (постоянная составляющая напряжения) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

Um=1T∫0Tu(t)dt.{\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}u(t)dt.}

Для синусоиды среднее значение напряжения равно нулю.

Среднеквадратичное значение напряжения (устаревшие наименования: действующее, эффективное) есть напряжение, определяемое за весь период колебаний, как:

Uq=1T∫0Tu2(t)dt.{\displaystyle U_{q}={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}u^{2}(t)dt}}.}

Среднеквадратичное значение напряжения наиболее удобно для практических расчётов, так как на линейной активной нагрузке оно совершает ту же работу (например, лампа накаливания имеет ту же яркость свечения, нагревательный элемент выделяет столько же тепла), что и равное ему постоянное напряжение.

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

Uq=12UM≈0,707UM;UM=2Uq≈1,414Uq.{\displaystyle U_{q}={1 \over {\sqrt {2}}}U_{M}\approx 0,707U_{M};\qquad U_{M}={\sqrt {2}}U_{q}\approx 1,414U_{q}.}

В технике и быту при использовании переменного тока под термином «напряжение» имеется в виду именно среднеквадратичное значение напряжения, и все вольтметры проградуированы исходя из его определения. Однако конструктивно большинство приборов фактически измеряют не среднеквадратичное, а средневыпрямленное (см. ниже) значение напряжения, поэтому для несинусоидального сигнала их показания могут отличаться от истинного значения.

Средневыпрямленное значение напряжения есть среднее значение модуля напряжения:

Um=1T∫0T|u(t)|dt.{\displaystyle U_{m}={\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}|u(t)|dt.}

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

Um=2πUM(≈0,637UM)=22πUq(≈0,9Uq).{\displaystyle U_{m}={2 \over \pi }U_{M}(\approx 0,637U_{M})={2{\sqrt {2}} \over \pi }U_{q}(\approx 0,9U_{q}).}

На практике используется редко, однако большинство вольтметров переменного тока (те, в которых ток перед измерением выпрямляется) фактически измеряют именно эту величину, хотя их шкала и проградуирована по среднеквадратичным значениям.

Напряжение в цепях трёхфазного тока

В цепях трёхфазного тока различают фазное и линейное напряжения. Под фазным напряжением понимают среднеквадратичное значение напряжения на каждой из фаз нагрузки относительно нейтрали, а под линейным — напряжение между подводящими фазными проводами. При соединении нагрузки в треугольник фазное напряжение равно линейному, а при соединении в звезду (при симметричной нагрузке или при глухозаземлённой нейтрали) линейное напряжение в 3{\displaystyle {\sqrt {3}}} раз больше фазного.

На практике напряжение трёхфазной сети обозначают дробью, в числителе которой стоит фазное при соединении в звезду (или, что то же самое, потенциал каждой из линий относительно земли), а в знаменателе — линейное напряжение. Так, в России наиболее распространены сети с напряжением 220/380 В; также иногда используются сети 127/220 В и 380/660 В.

Характерные значения и стандарты

Объект Тип напряжения Значение (на вводе потребителя) Значение (на выходе источника)

Электрокардиограмма	Импульсное	1-2 мВ	-
Телевизионная антенна	Переменное высокочастотное	1-100 мВ	-
Гальванический цинковый элемент типа АА («пальчиковый»)	Постоянное	1,5 В	-
Литиевый гальванический элемент	Постоянное	3 В — 3,5 В (в исполнении пальчикового элемента, на примере Varta Professional Lithium, AA)	-
Логические сигналы компьютерных компонентов	Импульсное	3,5 В; 5 В	-
Батарейка типа 6F22 («Крона»)	Постоянное	9 В	-
Силовое питание компьютерных компонентов	Постоянное	5 В, 12 В	-
Электрооборудование автомобилей	Постоянное	12/24 В	-
Блок питания ноутбука и жидкокристаллических мониторов	Постоянное	19 В	-
Сеть «безопасного» пониженного напряжения для работы в опасных условиях	Переменное	36—42 В	-
Напряжение наиболее стабильного горения свечи Яблочкова	Постоянное	55 В	-
Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке)	Постоянное	60 В	-
Напряжение в электросети Японии	Переменное трёхфазное	100/172 В	-
Напряжение в домашних электросетях США	Переменное трёхфазное	120 В / 240 В (сплит-фаза)	-
Напряжение в бытовых электросетях России	Переменное трёхфазное	220/380 В	230/400 В
Разряд электрического ската	Постоянное	до 200—250 В	-
Контактная сеть трамвая и троллейбуса	Постоянное	550 В	600 В
Разряд электрического угря	Постоянное	до 650 В	-
Контактная сеть метрополитена	Постоянное	750 В	825 В
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, постоянный ток)	Постоянное	3 кВ	3,3 кВ
Распределительная воздушная линия электропередачи небольшой мощности	Переменное трёхфазное	6—20 кВ	6,6—22 кВ
Генераторы электростанций, мощные электродвигатели	Переменное трёхфазное	10—35 кВ	-
На аноде кинескопа	Постоянное	7—30 кВ	-
Статическое электричество	Постоянное	1—100 кВ	-
На свече зажигания автомобиля	Импульсное	10—25 кВ	-
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, переменный ток)	Переменное	25 кВ	27,5 кВ
Пробой воздуха на расстоянии 1 см		10—20 кВ	-
Катушка Румкорфа	Импульсное	до 50 кВ	-
Пробой слоя трансформаторного масла толщиной 1 см		100—200 кВ	-
Воздушная линия электропередачи большой мощности	Переменное трёхфазное	35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ	38 кВ, 120 кВ, 240 кВ, 360 кВ
Электрофорная машина	Постоянное	50—500 кВ	-
Воздушная линия электропередачи сверхвысокого напряжения (межсистемные)	Переменное трёхфазное	500 кВ, 750 кВ, 1150 кВ	545 кВ, 800 кВ, 1250 кВ
Трансформатор Тесла	Импульсное высокочастотное	до нескольких МВ	-
Генератор Ван де Граафа	Постоянное	до 7 МВ	-
Грозовое облако	Постоянное	От 2 до 10 ГВ	-

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

wikiredia.ru

Мощность и напряжение в чем разница. Что такое Напряжение или Вольтаж

Чем отличается Вольт от Ватт

Одними из основных характеристик любого электрооборудования является напряжение и потребляемая мощность, в связи, с чем на любом приборе (или в паспорте к нему) имеется информация о мощности (Ватт) и напряжении (Вольт).

Определение

Ватт (Вт или W) — это единица измерения мощности.

Вольт (В или V) — это единица измерения электрического потенциала, напряжения, разности потенциалов и электродвижущей силы.

к содержанию ↑

Сравнение

Вольт и Ватт — это единицы измерения для разных электротехнических параметров.

1 Вольт — это величина электрического напряжения на концах проводника, необходимая для выделения теплоты мощностью равной 1 Ватт при силе постоянного электрического тока, протекающего через данный проводник, равной одному Амперу. Также 1 Вольт можно охарактеризовать как разность электрических потенциалов между двумя имеющимися точками в случае, когда для перемещения электрического заряда величиной в 1 Кулон из точки в точку требуется произвести работу, равную 1 Джоулю.

1 Ватт — величина мощности, при которой за одну секунду совершается работа равная одному Джоулю. Следовательно, Ватт — это производная от других величин единица. Так, например, мощность соотносится с напряжением следующим образом: Вт = В•А, где В – показатель величины напряжения, а А – показатель величины силы тока. Кроме механической мощности различают ещё электрическую и тепловую мощность.

к содержанию ↑

Выводы TheDifference.ru

Ватт (Вт или W) — стандартная единица измерения мощности.
Вольт (В или V) — стандартная единица измерения напряжения, разности электрических потенциалов, электрического потенциала и электродвижущей силы.
Мощность (Вт) любого прибора можно рассчитать, перемножив напряжение (В) на силу тока (А). АМПЕР (А) — стандартная единица измерения силы электрического тока.

thedifference.ru

Чем отличается ток от напряжения

Как только мы начинаем изучать по школьной программе физику, практически сразу же нам учителя начинают говорить о том, что между током и напряжением очень большая разница, и ее знание крайне нам понадобиться в дальнейшей жизни. И все же, сейчас об отличиях между двумя понятиями зачастую не может рассказать даже взрослый человек. А ведь знать эту разницу нужно каждому, потому как с током и напряжением мы имеем дело в повседневной жизни, например, включая телевизор или зарядное устройство телефона в розетку.

Определение

Током называется процесс, когда под воздействием электрического поля начинается упорядоченное движение заряженных частиц. Частицами могут выступать самые разные элементы, все зависит от конкретного случая. Если мы говорим о проводниках, то частицами в данной ситуации являются электроны. Изучая электричество, люди стали понимать, что возможности тока позволяют использовать его в самых разных областях, включая медицину. Ведь электрические заряды помогают реанимировать больных, восстанавливать работу сердца. Кроме того, ток применяют в лечении таких сложных заболеваний, как эпилепсия или болезнь Паркинсона. В быту же электрический ток просто незаменим, ведь с его помощью в наших квартирах и домах горит свет, работают электроприборы.

Напряжение – понятие куда более сложное, нежели ток. Единичные положительные заряды перемещаются из разных точек: из низкого потенциала в высокий. И напряжением называется энергия, затрачиваемая на это перемещение. Для простоты понимания часто приводят пример с течением воды между двумя банками: ток – это сам поток воды, а напряжение показывает разницу уровней в двух банках. Соответственно, течение будет до тех пор, пока уровни не сравнятся.

к содержанию ↑

Отличие

Наверное, основную разницу между током и напряжением можно было заметить уже из определения. Но для удобства мы приведем два основных различия между рассматриваемыми понятиями с более подробным описанием:

Ток – это количество электричества, в то время как напряжением называют меру потенциальной энергии. Иными словами, оба этих понятия сильно зависят друг от друга, но при этом являются очень разными. I (сила тока) = U (напряжение) / R (сопротивление). Это главная формула, по которой можно вычислить зависимость силы тока от напряжения. На сопротивление влияет целый ряд факторов, включая материал, из которого сделан проводник, температура, внешние условия.
Разница в получении. Воздействие на электрические заряды в разных приборах (например, батареях или генераторах) создает напряжение. А ток получается путем прикладывания напряжения между точками схемы.

к содержанию ↑

Выводы TheDifference.ru

Разница между током и напряжением заключается в определении, но при этом оба понятия сильно зависят друг от друга.
Они получаются в результате разных процессов.

thedifference.ru

Вольт и ватт: в чем разница?

Люди часто путают единицы измерения тех или иных физических величин, особенно если они похожи по звучанию и употребляются в одной и той же области. Так и происходит с вольтами и ваттами. Эти единицы хоть и обе относятся к электротехнике, но измеряют разные ее параметры. Ни одна из этих единиц не входит в международную систему единиц (СИ), но они обе являются стандартными и общепринятыми.

Отличия

В ваттах (Вт) измеряют мощность. При мощности в 1 Вт за электрическим током за секунду совершается работа в 1 джоуль. Соответственно, ватт – единица производная от других единиц. Мощность прямо зависит от напряжения и равна его произведению с силой тока, поэтому вместо ватта зачастую употребляется вольт·ампер.

Вольт (В) характеризует напряжение (либо разницу электрических потенциалов или электрического потенциала и электродвижущей силы, что, по сути, является одним и тем же). Это величина того электрического напряжения, которое необходимо на концах проводника, чтобы при силе постоянного тока в 1 ампер устройству с мощностью 1 ватт выделилось количество теплоты. Иная характеристика для этой единицы – разность электропотенциалов в двух точках, для перемещения заряда в 1 кулон между которыми потребуется совершение работы в 1 джоуль.

Ток – это движение заряженных частиц по какому-то проводнику из области большего потенциала в область меньшего. И разница в потенциалах между двумя точками – это и есть напряжение на этом участке.

Однако все эти объяснения достаточно мудреные. Суть этих единиц будет несколько проще понять на аналогии, сравнив электричество с рекой:

Напряжение в вольтах – разница между уровнями воды в разных местах речки;
Мощность в ваттах – произведение этой разницы на количество протекшей по этому участку за секунду воды.

Применение

Обе единицы являются важными характеристиками любого электрического оборудования, поэтому обязательно указываются в технической документации к нему. Нередко мощность указывают и вольт·амперах и в ваттах. Хотя для ряда приборов эти показатели будут одинаковыми, для некоторых, например, компьютерного оборудования, вольт·амперная характеристика будет больше. Это происходит потому, что она показывает полную мощность - произведение подаваемого на прибор напряжения на силу потребляемого им тока, в то время как реальная потребляемая этим устройством мощность может быть меньше, а разница пойдет на нагрев устройства.

samanka.ru

Чем отличается ток от напряжения?

Дурацкий вопрос, скажете вы? Отнюдь. Опыт показал, что не так уж и много людей могут на него ответить правильно. Известную путаницу вносит и язык: в выражении «имеется в продаже источник постоянного тока 12 В» смысл искажен. На самом деле в данном случае имеется в виду, конечно, источник напряжения, а не тока, так как ток в вольтах не измеряется, но так говорить не принято. Самое правильное будет сказать — «источник питания постоянного напряжения 12 вольт», а написать можно и «источник питания =12В» где символ «=» обозначает, что это именно постоянное напряжение, а не переменное. Впрочем, и в этой книге мы тоже иногда будем «ошибаться» — язык есть язык.

Чтобы разобраться во всем этом, для начала напомним строгие определения из учебника (зазубривать их— очень полезное занятие!). Итак, ток, точнее, его величина, есть количество электрического заряда, протекающее через сечение проводника за единицу времени: / = Qlt. Единица тока называется «ампер», и ее размерность в системе СИ— кулоны в секунду, знание сего факта пригодится нам позднее.

Куда более запутанно выглядит определение напряжения— величина напряжения есть разность электрических потенциалов между двумя точками пространства. Измеряется она в вольтах, и размерность этой единицы измерения — джоуль на кулон, то есть U – EIQ. Почему это так, легко понять, вникнув в смысл строгого определения величины напряжения: 1 вольт есть такая разность потенциалов, при которой перемещение заряда в 1 кулон требует затраты энергии, равной 1 джоулю.

Все это наглядно можно представить себе, сравнив проводник с трубой, по которой течет вода. При таком сравнении величину тока можно себе представить, как количество (расход) протекающей воды за секунду (это довольно точная аналогия), а напряжение — как разность давлений на входе и выходе трубы. Чаще всего труба заканчивается открытым краном, так что давление на выходе равно атмосферному давлению, и его можно принять за нулевой уровень. Точно так же в электрических схемах существует общий провод (или «общая шина» — в просторечии для краткости ее часто называют «землей», хотя это и не точно — мы еще вернемся к этому вопросу позднее), потенциал которого принимается за ноль и относительно которого от-считываются все напряжения в схеме. Обычно (но не всегда!) за общий провод принимают минусовой вывод основного источника питания схемы.

Итак, вернемся к вопросу, сформулированному в заголовке: так чем же отличается ток от напряжения? Правильный ответ будет звучать так: ток — это количество электричества, а напряжение — мера его потенциальной энергии. Неискушенный в физике собеседник, разумеется, начнет трясти головой, пытаясь вникнуть, и тогда можно дать такое пояснение. Представьте себе падающий камень. Если он маленький (количество электричества мало), но падает с большой высоты (велико напряжение), то он может наделать столько же несчастий, сколько и большой камень (много электричества), но падающий с малой высоты (напряжение невелико).

nauchebe.net

Что такое сила тока и чем она отличается от напряжения?

Что такое сила тока и напряжение? Как их различать? Эти вопросы очень сложны для понимания современного человека, а прочитав Википедию или учебник по физике, Вы еще больше запутаетесь в сложно переплетённых формулировках и законах Ома и Кирхгофа. Просто для подтверждения малограмотности большинства людей в электродинамике спросите у своих друзей: «Какая величина тока в комнатной розетке?» В ответ мы с 90% вероятностью услышим: «Что за глупый вопрос? Конечно 220 вольт!» Упрямые факты и практика общения с людьми самых различных специальностей показывают, что не так уж много людей даже с высшим образованием могут ответить на этот простой школьный вопрос правильно. Если Вы также ошибочно считаете, что величина тока в комнатной розетке равна 220 В., то я попытаюсь направить Вас на путь правильного понимания природы электричества. Большинство людей просто удаляют скучную информацию о силе тока и напряжении из своего мозга после окончания школы. Тем не менее, я попытаюсь объяснить разницу между этими понятиями не с помощью скучной и заумной теории, которая написана языком понятным только для людей с инженерным складом ума, а с помощью простой аналогии из «мира водопроводных труб».Представите себе, что все провода – это водопроводные трубы с водой, а аккумуляторы - насосы, которые эту воду непрерывно качают. При таком сравнении напряжение – это разность давлений до и после насоса, а ток – это расход воды за 1 секунду. Такая аналогия даст наиболее верное понимание природы тока и напряжения.Никогда не путайте понятия ток и энергопотребление. Это совершенно разные вещи. Из понятий напряжения и тока вытекает новое понятие – мощность. Если напряжение характеризует потенциальную энергию (разность давлений до и после насоса), а ток – кинетическую (количество перекачанных литров воды за одну секунду), то их произведение равно мощности. Если мощность умножить на время, то мы получим работу тока (энергопотребление).В реальной жизни большинство труб заканчивается кранами и это соответствует точнейшей аналогии из мира электричества – это нагрузка. Подключая лампочку, электромотор или телевизор в сеть мы создаем расход электричества, т.е. появляется ток. Если в розетку не подключать абсолютно никаких электроприборов, то ее напряжение останется неизменным – 220 вольт, а ток будет равен нулю. Если нет расхода – нет тока.Следовательно, правильный ответ на вопрос в заголовке будет звучать так: «Ток – это количество электричества, а напряжение - мера потенциальной энергии источника электричества».

elektricheskoesoprotivlenie.blogspot.com

Что такое Напряжение или Вольтаж

Вольтаж (напряжение) – это разница потенциалов (электрическая сила) возникающая между двумя точками электрической цепи.

Вольт – единица измерения напряжения. По сути вольтаж можно сравнить с электрическим давлением (как давление воды).

Объясним Напряжение с точки зрения давления воды:

Если вы посмотрите на две водонапорные башни изображенные ниже, вы увидите что одна из башен выше другой. Вы так же можете увидеть что уровень воды находится выше уровня смесителя, через который она выходит. В свою очередь это означает, что столб воды намного выше, а значит он оказывает намного большее давление на нижнюю часть столба воды (такое давление вы можете почувствовать в ушах, когда ныряете глубоко скажем в бассейне). Чем выше столб воды тем больше давления он оказывает, а значит тем больше давление на выходе задвижки (из-за разницы высоты (разницы потенциалов) вверху водонапорной башни и внизу у задвижки). Более высокая башня будет выливать из своей задвижки намного больше воды, чем более низкая башня за один и тот же промежуток времени. Разница потенциалов разнице высот от емкости с водой до задвижки каждой водонапорной башни. Если задвижка была бы установлена на уровне поверхности воды в емкости, через нее вода бы не вытекала совсем, так как на этом уровне небыло бы разницы потенцилов.

На картинке ниже вы можете увидеть две задвижки на более высокой водонапорной башне. На картинке выделено расстояние от поверхности воды в емкости до первой задвижки на более высокой водонапорной башне и оно равно расстоянию от поверхности воды до задвижки в более низкой водонапорной башне. Как мы видим напор воды из этих двух задвижек будет одинаковым потому что разница потенциалов от самой выскокой точки (поверхности воды) до самой низкой точки (выходы воды из задвижки) одинаковая.

Если увеличивать или уменьшать разность потенциалов ( Вольтаж / Давление ) и при этом все другие параметры остаются неизменным (задвижка полностью открыта), поток воды (в нашем случае сила тока) будет изменятся пропорционально изменению давления (разнице потенциалов). Другими словами если вы будете увелечивать давление, будет увелечиваться колличество воды которое выливается из открытого крана. Тоже самое происходит и в электрических сетях (ну там конечно нет задвижек и кранов). Если определенное напряжение приложить к резистору (простейшие электрические схемы мы рассмотрим чуть поздже) мы создадим течение тока по резистору а значит и определенную силу тока в цепи. Если мы будем увеличивать или уменьшать волтаж на концах резистора, мы пропорционально будем увеличивать или уменьшать силу тока протекающего по цепи.

Справка: По стандарту система подзарядки и система электропитания автомобиля работает при напряжении 12 Вольт. В реальных условиях напряжение сети автомобиля колеблеться от 12 Вольт до 14,5 Вольт. Именно поэтому некоторые усилители выдают бОльшую мощность при бОльшем напряжении сети автомобиля (скажем при заведенном двигателе авто).

www.insidecarelectronics.com