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.
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.
Разница между ЭДС и напряжением
ЭДС равна разности потенциалов между двумя полюсами, когда ток в цепи отсутствует.
Научная викторина
Проверьте свои знания по темам, связанным с наукой
1 / 10
Какая из перечисленных желез находится во рту человека?
Надпочечник
Гипофиз
Половые
слюнный
2 / 10
Какова функция клеток корневых волосков?
Поглощать кислород
Впитывать воду
Для поглощения углекислого газа.
Для поглощения воды и минералов/питательных веществ.
3 / 10
Постоянную жесткость воды можно устранить добавлением
карбонат натрия
квасцы
перманганат калия
известь
4 / 10
Назовите вены, которые несут насыщенную кислородом кровь от сердца к другим частям тела?
Почка
Артерии
Оба а и Б)
Ни один из этих
5 / 10
Какой из перечисленных металлов при нормальных условиях остается в жидком состоянии?
Радий
Цинк
Уран
ртутный
6 / 10
Связь, возникающая между металлами и неметаллами, называется _______________.
Ионная связь
Ковалентная связь
Металлическая связка
7 / 10
Где происходит фотосинтез?
Ядро
вакуоль
Хлоропласты/хлорофилл
Митохондрии
8 / 10
Перманганат калия используется для очистки питьевой воды, т.к.
это стерилизующее средство
растворяет примеси воды
это восстановитель
это окислитель
9 / 10
Цель дросселя в ламповом свете?
Чтобы уменьшить ток
Чтобы увеличить ток
Для кратковременного уменьшения напряжения
Для кратковременного увеличения напряжения
10 / 10
Что такое PH H2O?
ваш счет
Напряжение относится к энергии, необходимой для передачи электрического заряда от одного конца цепи к другому, деленной на величину заряда. Таким образом, хотя ЭДС и напряжение неразрывно связаны, они также существенно различаются.
ЭДС против напряженияОсновные выводы
- ЭДС означает электродвижущую силу и измеряет потенциальную энергию, которая пропускает электрический ток по цепи; напряжение измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками цепи.
- ЭДС — это полная энергия, которая приводит в действие ток в цепи, включая энергию, теряемую на внутреннее сопротивление; напряжение – это разность энергий между двумя точками цепи без учета внутреннего сопротивления.
- ЭДС измеряется в вольтах, как и напряжение; однако ЭДС — это максимальное напряжение, которое может быть создано источником, а напряжение — это мера энергии, присутствующей в цепи в любой момент времени.
ЭДС представляет собой электродвижущую силу, измеряющую разность потенциалов между двумя электродами ячейки, когда цепь не подключена или когда цепь разомкнута. Напряжение является мерой потенциальная энергия требуется для перемещения электрического тока из одной точки в другую в электрическом поле.
Хотите сохранить эту статью на потом? Нажмите на сердечко в правом нижнем углу, чтобы сохранить в свой собственный блок статей!
Сравнительная таблицаПараметры сравнения | EMF | напряжение |
---|---|---|
Определение | Определяется как напряжение, создаваемое в электрическом источнике. | Определяется как разность потенциалов между двумя заданными точками цепи. |
Формула | Е =I (R+r) | В= Я + Р |
Интенсивность | Поддерживается постоянная интенсивность | Интенсивность не постоянна |
Измерительный инструмент | Измеряется измерителем ЭДС. | Измерил вольтметром. |
Принудительное действие | Действие кулоновской силы. | Действие некулоновской силы. |
Источники | Динамо, электрохимические элементы, солнечные элементы. | Электрические и магнитные поля. |
ЭДС — это сокращение от электродвижущей силы, которая определяется как напряжение, создаваемое внутри электрического элемента. Энергия преобразуется из одной формы в другую в генераторе или аккумуляторе.
Для этого одна клемма генератора или аккумулятора заряжается положительно, а другая — отрицательно.
Работа, совершаемая на единицу заряда, обозначается ЭДС. ЭДС — это энергия, выделяемая элементом или батареей на единицу проходящего через них кулона заряда.
Когда по цепи не протекает ток, ЭДС равна разности потенциалов между двумя клеммами. Вольт — единица измерения ЭДС. Символ ЭДС — ε.
Существует несколько альтернативных формул для расчета ЭДС.
- ε = V + Ir
- V используется для обозначения напряжения ячейки
- I используется для обозначения тока, протекающего через цепь
- r используется для обозначения внутреннего сопротивления ячейки
- и ε используется для обозначения ЭДС
Другая формула, используемая для определения ЭДС:
- ε = E/Q где,
- ε означает ЭДС
- E означает энергию в джоулях
- Q означает заряд в кулонах
Формулу можно изменить с учетом внутреннего сопротивления ячейки. Затем выводим другой метод расчета ЭДС:
- Е =I (R+r)
- ε означает ЭДС
- I означает ток, протекающий по цепи
- R означает сопротивление, предлагаемое цепью
- R означает внутреннее сопротивление ячейки.
Напряжение определяется как количество потенциальной энергии, протекающей между двумя точками цепи. Он также определяется как количество потенциальной энергии, доступной на единицу заряда.
Напряжение также можно определить как давление, необходимое для проталкивания единицы электрического заряда через проводящую петлю в цепи. Это работа, совершаемая для перемещения единицы заряда из одной точки цепи в другую.
Единица измерения напряжения такая же, как ЭДС. Названная в честь итальянского ученого Алессандро Вольта, эта единица измерения используется как для ЭДС, так и для напряжения.
Вольте приписывают открытие первой электронной батареи.
Таким образом, напряжение обозначается в уравнения как «В». Напряжение является произведением электрического и магнитного полей.
Закон Ома используется для расчета падения напряжения для каждого резистор. Общие символы напряжения включают V, ∆V, U, ∆U.
Формула расчета напряжения:
В= Я + Р где,
- V означает напряжение
- I обозначает ток, протекающий по цепи
- R означает сопротивление
- Основное различие между ЭДС и напряжением заключается в том, что первое представляет собой напряжение внутри каждого источника электричества, а второе представляет собой разность потенциалов между двумя заданными точками.
- Интенсивность ЭМП поддерживается постоянно. Интенсивность зарядов напряжения может колебаться. Таким образом, напряжение не имеет постоянной интенсивности.
- Третье различие между ними можно обозначить с точки зрения инструмента измерения, используемого для каждого из них. ЭДС измеряется с помощью измерителя ЭДС, а напряжение измеряется вольтметром.
- Источники каждого из них также предлагают еще одну точку различия. К источникам ЭМП относятся динамо-машины, электромагнитные элементы, солнечные батареи и т. д. Напряжение создается электрическими и магнитными полями.
- Еще одно заметное различие между ЭДС и напряжением заключается в силовом действии. ЭДС — это действие кулоновской силы, а напряжение — действие некулоновской силы.
- В то время как ЭДС можно измерить между двумя клеммами, когда через ячейку не протекает ток, напряжение можно измерить между любыми двумя заданными точками. Это существенная разница между ЭДС и напряжением.
- Еще одним интересным моментом различия является их причинно-следственная связь. ЭДС является причиной напряжения, а напряжение является побочным продуктом ЭДС.
Рекомендации
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7275191/
- https://ieeexplore. ieee.org/abstract/document/57096/
Один запрос?
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️
FacebookТвитнутьшпилькаПечать / PDFЭл. адресПиюш Ядав
Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.
В чем разница между напряжением и током?
Напряжение и ток — два фундаментальных понятия в электротехнике, и понимание разницы между ними имеет решающее значение для более глубокого понимания того, как работает электричество. В этом техническом блоге мы рассмотрим ключевые различия между напряжением и током, включая их определения, единицы измерения и практическое применение.
Что такое напряжение?
Напряжение, также известное как разность электрических потенциалов, является мерой электрической потенциальной энергии на единицу заряда. Проще говоря, напряжение — это сила, которая заставляет электроны течь по цепи. Это разность потенциалов между двумя точками в цепи, которая позволяет передавать энергию из одной точки в другую. Напряжение измеряется в вольтах (В), что определяется как один джоуль энергии на кулон заряда.
Напряжение можно сравнить с давлением в водопроводе. Точно так же, как вода течет из области высокого давления в область низкого давления, электрический ток течет из точки с более высоким напряжением в точку с более низким напряжением. Более высокая разность напряжений означает, что для управления током по цепи доступно больше энергии.
Что такое ток?
Ток — это поток электрического заряда по цепи. Он измеряется в амперах (А), что определяется как количество заряда, проходящего через точку цепи в секунду. Течение тока в цепи происходит из-за движения электронов, которые являются отрицательно заряженными частицами. Электроны текут от отрицательной клеммы источника напряжения к положительной клемме, замыкая цепь и обеспечивая передачу энергии.
Ток можно сравнить с расходом воды в трубе. Точно так же, как расход воды измеряется в галлонах в минуту, расход электрического тока измеряется в амперах. Скорость, с которой ток течет по цепи, зависит от приложенного напряжения и сопротивления цепи. Более высокое напряжение или более низкое сопротивление приведет к большему протеканию тока.
Ключевые различия между напряжением и током
Хотя напряжение и ток тесно связаны, между ними есть несколько ключевых различий:
- Определение: Напряжение — это мера потенциальной электрической энергии на единицу заряда, а ток — это поток электрического заряда через цепь.
- Единицы: напряжение измеряется в вольтах, а ток измеряется в амперах.
- Символ: Напряжение обычно обозначается символом «V», а ток обозначается символом «I».
- Воздействие на цепь: напряжение — это сила, которая пропускает ток через цепь, а ток — это фактический поток электронов.
- Зависимость: напряжение не зависит от цепи, а ток зависит от сопротивления цепи.
Применение напряжения и тока
Понимание напряжения и тока необходимо для многих приложений в электротехнике. Некоторые распространенные области применения напряжения и тока включают:
- Блоки питания: Напряжение используется для питания электронных устройств, таких как смартфоны, ноутбуки и телевизоры.
- Электродвигатели: ток используется для питания электродвигателей, которые преобразуют электрическую энергию в механическую.
- Анализ цепей: напряжение и ток необходимы для анализа и проектирования электрических цепей.
- Электробезопасность: Понимание напряжения и тока важно для электробезопасности, поскольку воздействие высокого напряжения или тока может быть опасным или даже смертельным.
Заключение
Таким образом, напряжение и ток являются двумя фундаментальными понятиями в электротехнике. Напряжение — это мера потенциальной электрической энергии на единицу заряда, а ток — это поток электрического заряда через цепь. Понимание различий между этими двумя понятиями необходимо для проектирования и анализа электрических цепей, питания электронных устройств и обеспечения электробезопасности.
Автор: Коул Аттауэй
Коул Аттауэй — основатель и генеральный директор Spike Electric Controls. Миссия Spike – улучшить доступность и доставку промышленного электрооборудования для клиентов по всей стране. Решения Spike приводят к сокращению незапланированных простоев, сокращению сверхурочной работы и повышению эффективности работы.
Разница между напряжением и током в деталях
Ток и напряжение — две разные электрические величины, но они также связаны. Поэтому крайне важно знать основы напряжения и тока для электротехники, электронной техники и других смежных областей.
Что такое ток?Ток — это скорость потока заряда (электронов), движущегося по цепи, индуцированной напряжением. Его символизирует знак «Я». Единицей силы тока в системе СИ является ампер, обозначаемый буквой «А». Если заряд в один кулон проходит через проводящее пятно за одну секунду, величина тока признается равной одному амперу. Ампер (1 А) тока — это 6,24×1018 электронов, протекающих через точку за одну секунду.
В основном существует два вида токов, т. е. переменный и постоянный ток (переменный ток и постоянный ток).
Переменный ток: Переменный ток (AC) все время меняет свое направление и величину.
Постоянный ток: Постоянный ток (постоянный ток) имеет неизменную величину, которая не меняет свою полярность или направление все время.
Электронный ток течет от отрицательного к положительному из-за огромного количества носителей отрицательного заряда (электроника), тогда как в обычном токе ток течет от положительного к отрицательному (электротехника). Таким образом, предполагается, что направление тока течет при решении и проверке электрических цепей. Однако сила тока одинакова в обоих случаях.
Что такое напряжение?Количество энергии, необходимое для перемещения единичного заряда из одной точки в другую, называется напряжением. Другими словами, напряжение — это скрытая разностная сила между двумя точками в электрическом поле, которая индуцирует ток в цепи.
Напряжение является результатом действия электродвижущей силы (ЭДС). Обозначается знаком V. Единицей напряжения в СИ является «вольт», который также обозначается «V». Вольт — это разность потенциалов, которая передает один джоуль энергии на кулоновый заряд между двумя точками. Один вольт – это разница электрического положения, эквивалентная одному амперу тока, рассеивающему один ватт мощности между двумя проводящими точками.
Существует два основных вида напряжения: переменное напряжение и постоянное напряжение.
Переменное напряжение: Переменное напряжение все время меняет свое направление и величину. Генераторы могут производить переменное напряжение.
Постоянное напряжение: Напряжение постоянного тока имеет стабильную величину, которая не меняет своей полярности все время. Постоянное напряжение может быть получено гальваническими элементами и батареями.
Ток и напряжение: РазницаПараметры | Ток 9 0115 | Напряжение |
---|---|---|
Значение | Ток — это скорость протекания заряда между двумя точками, вызванная напряжением . Или скорость движения электронов называется током | Напряжение – это разность потенциалов между двумя наконечниками в электрическом поле, которое вызывает протекание тока в цепи |
Знак | Ток обозначается буквой «I» | Напряжение обозначается буквой «V» | Единица измерения | Ампер – также называется Ампер, Сила тока или просто « A” | Вольт – также называется напряжением или просто «В» |
Единица заряда | 1 Кулон/секунда = 1 ампер 901 15 | 1 Джоуль / Кулон = 1 Вольт |
Формула | Ток = заряд/время | Напряжение = проделанная работа/заряд |
Ток – это эффект, вызванный напряжением | Напряжение является причиной тока (будучи следствием) | |
Измерительное устройство | Амперметр (Амперметр) используется для расчета значения тока путем последовательного соединения | Вольтметр используется для расчета значения напряжения при параллельном соединении |
Виды | Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) | Переменное и постоянное напряжение . (напряжение переменного и постоянного тока) |
Генерируется | Напряжение и ЭДС | Генератор, генератор переменного тока и батареи | 9 0124
Значение при последовательном соединении | Ток одинаков во всех точках последовательного соединения | Напряжение неодинаково и суммируется в последовательном соединении |
Значение при параллельном соединении | Ток равен разное и аддитивное в параллельной цепи | Напряжение одинаково во всех точках при параллельном соединении |
Падение и потеря | Падение и потеря тока из-за пассивных элементов | Падение и потеря напряжения из-за импеданса (сопротивление переменному току) |
Преобразование полярности 90 115 | AC = Переменный ток меняет свою полярность тогда как при постоянном токе это невозможно = постоянный ток | Переменное напряжение изменяет свою полярность и величину, тогда как оно остается постоянным при постоянном токе |
Существование | Ток не существует без напряжения, поскольку напряжение является основной причиной прохождения тока, за исключением теоретических сверхпроводников | Напряжение может существовать без тока, поскольку оно является причиной протекания заряда. |