есть ли разница и сравнение

Электричество играет важную роль в жизни каждого человека. При этом далеко не всем известны принципы и ценность этого явления. К главным параметрам электричества относят две величины, которые зависят друг от друга, – силу тока и напряжение. Каждое из этих понятий отличается своими уникальными особенностями. Так чем конкретно отличается сила тока от напряжения? Чтобы дать ответ на этот вопрос, требуется разобраться в природе этих явлений.

Содержание

Понятие силы тока

Под этим термином понимают процесс, при котором под влиянием электрического поля начинается упорядоченное перемещение заряженных частиц. В их роли выступают различные элементы – это зависит от конкретной ситуации. К примеру, если речь идет о проводниках, в роли частиц применяются электроны.

В ходе изучения электричества людям удалось установить, что возможности тока позволяют его применять в разных областях и даже в медицине. С помощью электрических зарядов удается реанимировать людей, восстанавливая работу сердечной мышцы. К тому же ток применяют для борьбы с такими сложными патологиями, как болезнь Паркинсона и эпилепсия.

Незаменим ток и в бытовых условиях. Он обеспечивает дома светом и позволяет работать электроприборам.

Что такое напряжение

Под этим термином понимают более сложное понятие. Для начала важно понять, что единичные положительные заряды способны перемещаться из различных точек, а именно – из низкого потенциала в высокий. При этом напряжением называют энергию, которая тратится на это перемещение.

Чтобы лучше понять эту особенность, стоит привести пример с течением воды между банками. Так, ток представляет собой непосредственно поток воды, а напряжение – демонстрирует отличия в уровнях в банках. Таким образом, вода будет течь, пока ее уровни не станут одинаковыми.

В чем разница

Сила тока имеет много отличий от напряжения. Прежде всего, стоит рассмотреть разницу в понятиях. Так, под терминами «ток» и «сила тока» понимают конкретное количество электричества. При этом напряжением называют меру потенциальной энергии.

Мнение эксперта

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

Иными словами, рассматриваемые понятия находятся в сильной зависимости друг от друга. При этом они сохраняют определенные отличительные особенности. На их сопротивление влияет много разных факторов. Одним из самых значимых считается материал, из которого сделан проводник. Также важны внешние условия и температура.

Конкретные отличия есть и в получении. Если влияние на электрические заряды формирует напряжение, то ток получают путем его прикладывания между фрагментами схемы. В качестве таких изделий применяются батареи или генераторы.

Отличия касаются и физических проявлений рассматриваемых явлений. Человек может почувствовать их лишь опосредованно. Так, если приложить батарейку к языку, удастся ощутить пощипывание. Это считается результатом протекания малого тока через организм. Чувствительные слизистые покровы уже чувствуют раздражение.

Мнение эксперта

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

При этом между двумя заряженными объектами заметны искры статического электричества. Это могут быть синтетические ткани. Также это видно при проведении школьных опытов с динамо-машиной. Все это считается результатом накопления заряда или потенциального напряжения.

Чтобы понять, чем отличается напряжение от силы тока, стоит определиться с понятием заряда. Все материи в мире состоят из атомов. При этом они включают протоны, нейтроны и электроны. Из перечисленных частиц нейтральный заряд имеют лишь нейтроны. При этом электроны и протоны характеризуются потенциальной энергией. Она представляет собой электрический заряд, с помощью которого атомы удерживаются в цельном состоянии.

Протоны и нейтроны располагаются в ядре атома.

При этом электроны наоборот размещаются далеко от ядра и перемещаются вокруг него по орбитам. Это явление напоминает орбиты планет, которые входят в солнечную систему. Чем дальше располагается электрон от ядра, тем меньше его связь с центральной частью атома. Как следствие, он легче теряется. Поведение электронов отличается в зависимости от материала.

В металлах они не слишком сильно связаны с ядром и легко перемещаются в материале. При этом их общее количество в объекте, имеющем нейтральный заряд, всегда должно отвечать числу протонов.

Если электроны в результате определенных действий покидают вещество, они забирают с собой и заряд. Таким образом, заряд, который остается в протонах, будет накоплен. Электроны способны уносить заряд в следующих ситуациях:

• трение веществ друг о друга;
• влияние ультрафиолетового излучения или радиации;
• быстрые температурные колебания.

В результате между предметами появляется разница потенциалов или напряжение, которое способно спровоцировать искру. При этом искра считается проявлением электрического тока. Заряды разных знаков всегда притягиваются. Если электроны переходят с одного материала на второй, один получает положительный заряд, а второй – отрицательный.

При сближении электроны будут притягиваться к телу с положительным зарядом. Это спровоцирует появление искры. Таким образом, ток представляет собой движение заряженных частиц.

Слово «ток» происходит от слова «течение». Таким образом, можно провести параллель течения жидкости с электротоком. Протекание жидкости возможно из одного места в другое лишь при наличии силы, которая заставляет ее это сделать. В самом простейшем случае это можно описать как разницу между уровнями жидкостей. Это обозначает потенциальную энергию, которая заставляет жидкость перетекать от высокого уровня к низкому.

Мнение эксперта

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность «Экономика предприятия»

Аналогом разницы между уровнями жидкости считается разность потенциалов или напряжение. При этом в качестве аналога силы тока стоит привести напор воды, который создается разницей между уровнями. В качестве примеров потока жидкости стоит привести водопад или реку, которая течет с наклоном. Аналогичным эффектом отличается поток, который создает водонапорная башня.

На электротехнические параметры также влияют материалы, в которых течет ток. Эти показатели определяются сопротивлением вещества. Сопротивление бывает бесконечно высоким у диэлектриков или падает почти до нуля в условиях сверхпроводимости. Оно определяется формой проводника – его длиной и сечением. Также имеет значение материал, из которого он сделан.

В соответствии с законом Ома сопротивление определяют как отношение напряжения к силе тока на конкретном участке цепи. Таким образом, разницу потенциалов удается найти как произведение силы тока и сопротивления. Отличия силы тока и напряжения обязательно стоит знать людям, которые проводят электротехнические расчеты. На этом строятся все основы работы электрических цепей.

Еще одним аспектом рассматриваемых понятий считаются их разновидности. Сила тока и напряжение бывают постоянными и переменными. Постоянство показателя говорит о его неизменности во времени. При этом переменные показатели периодически меняют свое значение во времени. Если напряжение питания окажется переменным, сила тока, которая будет им генерироваться, станет переменной величиной. Это означает, что оба показателя будут то повышаться, то снижаться.

При этом форма сигнала бывает разной. К ним относят следующее:

• синусоидальный сигнал – характеризуется плавным возрастанием и убыванием;
• меандр – представляет собой прямоугольный или треугольный сигнал, когда показатель резко меняется;
• пульсирующий сигнал – меняется плавно или резко в соответствии с определенными законами.

Вне зависимости от вида тока его главным отличием считается то, что он представляет собой движение носителей заряда. При этом напряжение считается причиной этого движения.

Итоги

Напряжение и сила тока имеют определенные особенности и отличия. При этом оба понятия сильно зависят друг от друга. Главным отличием считается то, что они получаются в результате различных процессов.

Физика Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление. Закон Ома для участка цепи

Материалы к уроку

Конспект урока

Мы продолжаем изучение электрического тока. Вспомним, какая характеристика будет описывать это упорядоченное движение частиц?
Электрический ток в цепи – это упорядоченное движение заряженных частиц в электрическом поле.

Следовательно, заряженные частицы приходят в движение (то есть появляется ток), только при условии, что существует электрическое поле, которое характеризуют еще одной физической величиной – напряжением U Установим зависимость, которая, существует между двумя этими величинами: силой тока и напряжением. Ведь чем больше электрическое поле, тем быстрее будут двигаться заряженные частицы, то есть сила тока будет больше. Проверим этот факт, проведя следующий опыт.  Соберем электрическую цепь, состоящую из источника тока, амперметра, лампочки, вольтметра и ключа. Напомню, что собирая цепь важно соблюдать полярность, клемму со знаком плюс на приборе нужно соединять с положительным полюсом источника тока, клемму со знаком минус с отрицательным полюсом. После того как все элементы цепи соединены, замкнем цепь. Показания приборов занесем в таблицу. Показания вольтметра 1,5В, сила  тока 0,1А. Разомкнем цепь. И увеличим общее напряжение в цепи, присоединив еще одну батарею. Показания увеличились вдвое. Данные так же заносим в таблицу. Напряжение 3В, сила тока 0,2А. И еще раз увеличим напряжение, вцепи, добавив еще одну батарею. Замкнув ключ, получаем напряжение 4,5В, сила тока так же увеличилась и равна 0,3А. Эти данные так же занесем в таблицу. Очевидно, что во сколько раз увеличиваем напряжение, во столько же  раз увеличивается и сила тока. Вам уже известно, что такая зависимость называется прямая зависимость или прямая пропорциональность. Говорят, что сила тока прямо пропорциональна напряжению. Мы установили вид зависимости между величинами сила тока  и напряжение. Изобразим эту зависимость графически. Воспользуемся данными, которые мы занесли в таблицу. Графиком такой зависимости является прямая. Проведем следующий опыт, в последней цепи вместо лампочки поставим резистор.

Напомню, что последние показания были следующие: напряжение 4,5В, сила тока 0,3А. Замкнув цепь, мы видим, что напряжение осталось прежнее, а вот сила тока стала больше 1,5А.  Как это можно объяснить? Оказывается, что различные тела пропускают ток по-разному. Можно сравнить течение тока с течением воды в трубе.  В трубе, где много засоров, ржавчины на стенках будет слабый напор, так как вода при движение, будет испытывать сопротивление, в гладкой трубе такого сопротивления нет, и поэтому напор будет больше. Так и ток – в одном теле он будет протекать лучше, где сопротивление среды слабое, в другом теле сила тока станет меньше, так как сопротивление среды большое. Физическая величина, которая будет характеризовать способность проводника пропускать электрический ток называется сопротивлением. Обозначают эту величину буквой R. Измеряется она в Омах.
За единицу сопротивления принимают один Ом – это сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока равна 1 амперу. Очевидно, что зависимость между силой тока и сопротивлением будет обратная.  То есть, чем большим сопротивлением обладает проводник, тем меньше будет сила тока.  И наоборот, чем меньше сопротивление проводника – тем сила тока будет больше. Говорят, что сила тока обратна пропорциональна сопротивлению. Итак, мы получили зависимость силы тока от двух параметров – напряжения и сопротивления
Зависимость силы тока от напряжения на концах проводника и сопротивления самого проводника получила название закона Ома, по имени немецкого ученого, открывшего первым этот закон. Закон Ома для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению  и обратно пропорциональна его сопротивлению.   
Зная силу тока и напряжение на концах проводника, мы сможем найти его сопротивление.
Если известно сопротивление проводника и сила тока, то мы найдем напряжение на концах проводника.
 

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

• Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам

• Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки

• Повысим успеваемость по школьным предметам

• Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ

Выбрать репетитора

В чем разница между напряжением и током?

Размещено в час в измерительных трансформаторах по

В чем разница между напряжением и током?

Стивен Шефер Стивен является приглашенным автором Центра знаний Peak Demand и редактором Learn Metering на сайте www. learnmetering.com.

Напряжение и ток — это две разные меры, используемые в электричестве. Они оба присутствуют в каждой электрической цепи от фонарика до холодильника. Но вопрос в чем разница? Чтобы проиллюстрировать разницу между напряжением и током, мы рассмотрим старое сравнение электричества с водой.

Текущий поток

Текущий немного проще проиллюстрировать. Мы можем сравнить это с водой в садовом шланге. Представьте, что у вас есть простое водяное колесо. Чтобы заставить это водяное колесо вращаться, вам нужно полить его водой. Допустим, у нас есть два водяных шланга разного размера. Один 3/4″, другой 1″. Теперь давайте нальем воду на водяное колесо с помощью меньшего шланга и посмотрим, что произойдет. Водяное колесо вращается. Теперь большой шланг. Что случается? Водяное колесо вращается быстрее.

Это происходит из-за того, что в больший водяной шланг поступает больше воды. Больше воды = быстрее водяное колесо. Довольно просто. Мы должны убедиться, что когда мы думаем о течении так же, как о воде в шланге, мы всегда думаем о шланге как о полном. Таким образом, когда вы включаете шланг, вы сразу же получаете поток воды.

В первые дни электричества было широко распространено мнение, что электричество было жидкостью. Эта жидкость состояла из мельчайших частиц, которые попадали в различные материалы.

Напряжение, движущая сила

Опять сравним напряжение с водопроводной системой. Во-первых, помните, что напряжение — это движущая или электродвижущая сила, являющаяся частью электрических цепей. Как это перевести на воду? Думайте о напряжении как о давлении в системе водоснабжения. С двумя шлангами из приведенного выше примера, как мы можем заставить меньший шланг двигать водяное колесо быстрее? Разумеется, при большем давлении. Таким образом, при большем давлении меньший шланг может заставить водяное колесо вращаться быстрее. Как это связано с напряжением?

Пример

Посмотрите на линии раздачи над головой в следующий раз, когда будете в пути. По проводам этих линий проходят тысячи вольт. Однако они не очень большие. Помните закон Ома? Допустим, у вас есть двигатель мощностью 2500 Вт. Это многовольтовый двигатель. Это означает, что вы можете подключить его несколькими способами в зависимости от доступного напряжения. К этому двигателю нужно проложить новые провода, но какой размер вам нужен? Это зависит от напряжения.

Подождите, я знаю, что вы говорите. Провод измеряется количеством ампер. Ты прав. Однако, в зависимости от напряжения, мы можем использовать провод меньшего размера, что, возможно, сэкономит деньги. Если напряжение в этом случае равно 120, то сила тока составит 2500/120 = 20,8 ампер, требующих провода 10-го калибра. Если напряжение равно 240 В, сила тока будет 2500/240 = 10,4 А, для чего потребуется провод меньшего размера 12 калибра.

Заключение

Напряжение и ток — две разные величины, которые идут рука об руку. Напряжение — это движущая сила, а ток — это поток электронов в цепи.

Напряжение и ток

Разница между напряжением и током

By Theydiffer — 21 ноября 2015 г.

Мир электричества и электроники сложен, и его можно понять, только зная основы напряжения и тока, чтобы использовать электричество наиболее эффективно. Ток и напряжение — две основные величины в электричестве. В то время как напряжение является причиной, ток является следствием.

Для того, чтобы понять, что такое ток и напряжение, необходимо понять основы электричества и мощности и то, как они работают.

Определения

Ток  – это скорость, с которой электрический заряд проходит через точку в цепи. Другими словами, ток — это скорость протекания электрического заряда.

С другой стороны, напряжение  это электрическая сила, которая вызывает электрический ток между двумя точками. Другими словами, это «энергия на единицу заряда». Она измеряется в вольтах, что технически представляет собой разность потенциалов между двумя точками.

Напряжение и ток вместе с сопротивлением составляют закон Ома, который связывает три переменные вместе и утверждает, что напряжение между двумя точками элемента эквивалентно сопротивлению элемента, умноженному на ток, протекающий через него. Понимание этих двух терминов аналогично пониманию давления воды и воды, протекающей через шланг. Это потому, что поток электронов называется током, как ток воды.

Зависимость напряжения от тока

В чем разница между напряжением и током? Чтобы понять эту разницу, необходимо сначала понять оба этих термина. Напряжение — это мера электронного давления, которое заставляет свободные электроны перемещаться от одного атома к другому. Точно так же, как воде нужно давление, чтобы двигаться вперед и течь, точно так же и электрическому току нужна некоторая сила, чтобы течь, а вольт — это мера электрического давления, которое обычно исходит от батареи или генератора.

Getty Images/Moment/Антон Петрус

Становится все труднее различать ток и напряжение, поскольку их нельзя увидеть или проанализировать конкретным образом. Ток — это электричество в движении, и он измеряет количество электронов, которые могут протекать через проводник за один раз. Этот электрический ток измеряется в амперах или амперах, что аналогично количеству электричества, проходящего через провод в определенное время.