Pagrindinis skirtumas - srovė ir įtampa
Elektriniame lauke elektrinius krūvius veikia juos veikianti jėga; taigi, norint pereiti iš vieno elektrinio lauko taško į kitą, reikia dirbti su įkrauta dalele. Šis darbas apibrėžiamas kaip elektrinis potencialo skirtumas tarp šių dviejų taškų. Elektrinio potencialo skirtumas taip pat vadinamas įtampa tarp dviejų taškų. Elektros krūvių judėjimas arba srautas, veikiamas potencialų skirtumo, yra žinomas kaip elektros srovė. Pagrindinis skirtumas tarp srovės ir įtampos yra tas, kad srovė visada apima elektrinių krūvių judėjimą elektriniame lauke, o įtampa neapima krūvių srauto. Įtampa atsiranda tik dėl nesubalansuoto krūvio.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindiniai skirtumai
2. Kas yra įtampa
3. Kas yra srovė
4. Palyginimas greta - srovė ir įtampa
5. Santrauka
Kas yra įtampa?
Kadangi atomas turi vienodą protonų ir elektronų skaičių, visa stabili visatos materija yra elektra subalansuota. Tačiau teigiamai arba neigiamai įkrautos dalelės gali turėti daugiau ar mažiau elektronų nei protonai dėl išorinio fizinio ir cheminio poveikio. Susirinkus panašiems krūviams, atsiranda elektrinis laukas, suteikiantis elektros potencialą ar įtampą kiekvienam aplinkui esančiam taškui. Įtampa gali būti traktuojama kaip pagrindinė elektros savybė. Jis matuojamas voltais (V), naudojant voltmetrą.
Elektrinis potencialas taške visada laikomas dviejų taškų skirtumu, arba tam tikrame taške įtampa vertinama atsižvelgiant į begalybę, kur potencialas yra lygus nuliui. Elektros grandinės požiūriu žemė laikoma nulinio potencialo tašku; taigi kiekviename grandinės taške įtampa matuojama žemės (arba žemės) atžvilgiu.
Įtampa gali atsirasti dėl daugybės gamtos ar priverstinių reiškinių. Žaibas yra įtampos dėl natūralaus įvykio pavyzdys; šimtai milijonų įtampos debesyje atsiranda dėl trinties. Labai mažu mastu akumuliatorius cheminės reakcijos metu sukuria įtampą, teigiamuose (anodo) ir neigiamuosiuose (katodo) gnybtuose kaupdamas įkrautus jonus. Fotoelektros elementai, esantys saulės baterijose, sukuria įtampą dėl to, kad elektronai išsiskiria iš saulės laidą sugeriančios puslaidininkinės medžiagos. Panašų efektą galima pastebėti fotodioduose, naudojamuose fotoaparatuose aplinkos šviesos lygiui nustatyti.
Kas yra srovė?
Srovė yra kažkieno, pvz., Jūros vandens ar atmosferos oro, srautas. Elektros kontekste elektrinių krūvių srautas, dažniausiai elektronų srautas per laidininką, yra žinomas kaip elektros srovė. Srovė matuojama ampere (A) ampermetru. Amperas apibrėžiamas kaip kulombos per sekundę ir yra proporcingas įtampos skirtumui tarp dviejų taškų, kuriuose teka srovė.
01 pav. Paprasta elektrinė grandinė
Kaip parodyta 01 paveiksle, kai srovė eina per gryną varžą R, įtampos ir srovės santykis yra lygus R. Tai įvesta Ohmo dėsnyje, kuris pateikiamas kaip:
V = I x R
Jei įtampa dV keičiasi ritėje, dar vadinamoje induktoriumi, srovė dI per ritę keičiasi pagal:
dI = 1 / L∫dV dt
Čia L yra ritės induktyvumas. Tai atsitinka, nes ritė yra atspari įtampos pokyčiams joje ir sukuria priešinę įtampą.
Kondensatoriaus srovės pokytis dI yra toks:
dI = C (dV / dt)
Čia C yra talpa. Taip yra dėl kondensatoriaus iškrovimo ir įkrovimo pagal įtampos kitimą.
02 paveikslas: Flemingo dešinioji ranka
Kai laidininkas juda visame magnetiniame lauke, srovė ir vėliau įtampa susidaro per laidininką pagal Flemingo dešinės rankos taisyklę.
Tai yra elektros generatoriaus, kuriame laidininkų serija greitai sukasi per magnetinį lauką, pagrindas. Kaip paaiškinta ankstesniame skyriuje, kaupiant akumuliatorius atsiranda įtampa akumuliatoriuje. Kai laidas sujungia du gnybtus, viela pradeda tekėti srovė, tai yra, laido elektronai juda dėl įtampos skirtumo tarp gnybtų. Kuo didesnė laido varža, tuo didesnė srovė ir tuo greičiau išsikrauna akumuliatorius. Panašiai didesnė energiją vartojanti apkrova iš maitinimo šaltinio ima didesnę srovę. Pavyzdžiui, 100 W lempa, prijungta prie 230 V maitinimo šaltinio, srovę, kurią ji traukia, galima apskaičiuoti taip:
P = V × I
I = 100W ÷ 230 V
I = 0,434 A
Čia, kai galia bus didesnė, sunaudos srovė bus didelė.
Koks skirtumas tarp įtampos ir srovės?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
Įtampa ir srovė |
|
| Įtampa apibrėžiama kaip elektrinio potencialo energijos skirtumas tarp dviejų taškų elektriniame lauke. | Srovė apibrėžiama kaip elektrinių krūvių judėjimas esant potencialiam energijos skirtumui elektriniame lauke. |
| Pasitaikymas | |
| Įtampa išeina dėl egzistuojančių elektros krūvių. | Srovė gaminama judant krūviams. Nėra srovės su statiniais elektros krūviais. |
| Priklausomybė | |
| Įtampa gali egzistuoti nesukuriant srovės; pavyzdžiui, baterijose. | Srovė visada priklauso nuo įtampos, nes krūvio srautas negali atsirasti be potencialų skirtumo. |
| Matavimas | |
| Įtampa matuojama voltais. Jis visada matuojamas kito taško, bent jau neutralios žemės, atžvilgiu. Todėl įtampą matuoti lengva, nes matavimo gnybtuose nėra pertraukta grandinė. | Srovė matuojama amperais ir matuojama per laidininką. Matuoti srovę yra sunkiau, nes norint sumontuoti matavimo gnybtus reikia nutraukti laidininką, arba reikia naudoti sudėtingus prispaudimo ampermetrus. |
Santrauka - įtampa ir srovė
Elektriniame lauke potencialų skirtumas tarp bet kurių dviejų taškų vadinamas įtampos skirtumu. Srovei generuoti visada turėtų būti įtampos skirtumas. Įtampos šaltinyje, tokiame kaip fotoelementas ar akumuliatorius, įtampa atsiranda dėl krūvių kaupimosi gnybtuose. Jei šie gnybtai yra prijungti laidu, srovė pradeda tekėti dėl įtampos skirtumo tarp gnybtų. Pagal Ohmo dėsnį, srovė laidininke proporcingai kinta priklausomai nuo įtampos. Nors srovė ir įtampa yra tarpusavyje susieti atsparumu, srovė negali egzistuoti be įtampos. Tai yra skirtumas tarp srovės ir įtampos.
