Разница между током и напряжением

Ключевая разница - ток против напряжения

В электрическом поле на электрические заряды действует сила, действующая на них; таким образом, необходимо выполнить работу над заряженной частицей для перемещения из одной точки в электрическом поле в другую точку. Эта работа определяется как разность электрических потенциалов между этими двумя точками. Разность электрических потенциалов также называется напряжением между двумя точками. Движение или поток электрических зарядов под действием разности потенциалов называется электрическим током. Основное различие между током и напряжением заключается в том, что ток всегда включает в себя движение электрических зарядов в электрическом поле, тогда как напряжение не включает в себя поток зарядов. Напряжение возникает только из-за наличия несбалансированного заряда.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое напряжение
3. Что такое ток
4. Сравнение по току и напряжению
5. Резюме

Что такое напряжение?

Поскольку атом имеет одинаковое количество протонов и электронов, все устойчивое вещество во вселенной электрически сбалансировано. Однако положительно или отрицательно заряженные частицы могут иметь больше или меньше электронов, чем протоны, из-за внешних физических и химических эффектов. При сборе подобных зарядов возникает электрическое поле, дающее электрический потенциал или напряжение каждой точке вокруг него. Напряжение можно рассматривать как самое основное свойство электричества. Измеряется в вольтах (В) с помощью вольтметра.

Электрический потенциал в точке всегда рассматривается как разность между двумя точками, или в конкретной точке напряжение рассматривается с учетом бесконечности, где потенциал равен нулю. С точки зрения электрической цепи земля рассматривается как точка с нулевым потенциалом; следовательно, напряжение в каждой точке цепи измеряется относительно земли (или земли).

Напряжение может возникнуть в результате многих природных или вынужденных явлений. Молния является примером напряжения из-за естественного возникновения; сотни миллионов напряжения возникает в облаке из-за трения. В очень небольшом масштабе батарея создает напряжение в результате химической реакции, накапливая заряженные ионы на положительном (анодный) и отрицательном (катодный) контактах. Фотоэлектрические элементы, входящие в состав солнечных батарей, генерируют напряжение в результате высвобождения электронов из полупроводникового материала, поглощающего солнечный свет. Подобный эффект можно увидеть в фотодиодах, используемых в камерах для определения уровня окружающего освещения.

Что такое ток?

Ток - это поток чего-то, такого как морская вода или атмосферный воздух. В электрическом контексте поток электрических зарядов, чаще всего поток электронов через проводник, известен как электрический ток. Ток измеряется в амперах (А) с помощью амперметра. Ампер определяется в кулонах в секунду и пропорционален разности напряжений между двумя точками, где течет ток.

Рисунок 01: Простая электрическая схема

Как показано на рисунке 01, когда ток проходит через чистое сопротивление R, отношение напряжения к току равно R. Это вводится в Закон Ома который дается как:

V = I x R

Если напряжение дУ меняется через катушку, также известный как индуктор, ток ди через катушку меняется в зависимости от:

dI = 1 / L∫dV dt

Здесь L - индуктивность катушки. Это происходит потому, что катушка устойчива к изменению напряжения на ней и создает противодавление.

В случае конденсатора, изменение тока через него ди составляет:

dI = C (dV / dt)

Здесь C - емкость. Это связано с разрядкой и зарядкой конденсатора в зависимости от изменения напряжения.

Рисунок 02: Правило Флеминга для правой руки

Когда проводник движется поперек магнитного поля, ток и, следовательно, напряжение генерируются на проводнике в соответствии с правилом правой руки Флеминга.

Это основа электрического генератора, в котором ряд проводников быстро вращается поперек магнитного поля. Как объяснено в предыдущем разделе, накопление зарядов создает напряжение в батарее. Когда провод соединяет две клеммы, по проводу начинает течь ток, то есть электроны в проводе движутся из-за разности напряжений между клеммами. Чем больше сопротивление провода, тем больше ток и тем быстрее разряжается батарея. Аналогично, более высокая потребляемая мощность потребляет более высокий ток от источника питания. Например, лампа 100 Вт, подключенная к источнику питания 230 В, потребляемый ток может быть рассчитана как:

P = V × I
I = 100 Вт ÷ 230 В
I = 0,434 A

Здесь, когда мощность выше, потребляемый ток будет высоким.

В чем разница между напряжением и током?

Напряжение против тока
Напряжение определяется как разность энергии электрического потенциала между двумя точками в электрическом поле..	Ток определяется как движение электрических зарядов под разницей потенциальной энергии в электрическом поле..
Вхождение
Напряжение на выходе из-за наличия электрических зарядов.	Ток создается при движении зарядов. Там нет тока со статическими электрическими зарядами.
зависимость
Напряжение может существовать без создания тока; например, в батарейках.	Ток всегда зависит от напряжения, так как поток заряда не может возникнуть без разности потенциалов.
измерение
Напряжение измеряется в вольтах. Он всегда измеряется относительно другой точки, по крайней мере, нейтральной земли. Следовательно, измерение напряжения легко, поскольку цепь не разорвана для размещения измерительных клемм..	Ток измеряется в амперах и измеряется через проводник. Измерение тока является более сложным, так как проводник должен быть оборван для установки измерительных клемм или должны использоваться сложные зажимные амперметры..

Резюме - напряжение против тока

В электрическом поле разность потенциалов между любыми двумя точками называется разностью напряжений. Всегда должна быть разница напряжения для генерации тока. В источнике напряжения, таком как фотоэлемент или аккумулятор, напряжение возникает из-за накопления зарядов на клеммах. Если эти клеммы соединены проводом, ток начинает течь из-за разности напряжений между клеммами. Согласно закону Ома, ток в проводнике пропорционально изменяется в зависимости от напряжения. Хотя ток и напряжение связаны сопротивлением, ток не может существовать без напряжения. Это разница между током и напряжением.

Ссылка:
1. Молния. (2017, 26 мая). Получено 29 мая 2017 г., https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
2. Фотоэлектрический эффект. (2017, 23 марта). Получено 29 мая 2017 г. с сайта https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect.
3. Магазин автоматизации. (Н.о.). Получено 29 мая 2017 г. по адресу https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohmmeter.
4. Правило правой руки Флеминга. (2017, 14 февраля). Получено 29 мая 2017 г. с сайта https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule

Изображение предоставлено:
1. «OhmsLaw» от Waveguide2 (доклад) (Передано Nk / Первоначально загружено Waveguide2) - (Public Domain) через Commons Wikimedia
2. «RightHandOutline» Дуглас Моррисон ДугМ - en.wiki (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia