Электроника:Постоянный ток/Основные концепты электричества/Напряжение и электроток в реальной цепи: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) (Новая страница: «{{Панель управления/Электроника}} {{Перевод от Сubewriter}} {{Myagkij-редактор}} =См.также= {{ads}} =Вн…») |
Myagkij (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
||
| Строка 3: | Строка 3: | ||
{{Myagkij-редактор}} | {{Myagkij-редактор}} | ||
=Напряжение и электроток в реальной цепи<ref>[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-1/voltage-current-practical-circuit/ www.allaboutcircuits.com - Voltage and Current in a Practical Circuit]</ref>= | |||
Поскольку для перемещения зарядов под действием сопротивления требуется энергия, то напряжение в цепи будет постепенно падать по мере продвижения зарядов от стартовой до конечной точки в цепи. | |||
Важно отметить, что если величина электротока (т.е. количество зарядов, проходящих через заданную точку каждую секунду) одинакова на всем протяжении цепи, то величина напряжения (т.е. потенциальная энергия на единицу заряда) в разных отрезках простой цепи может сильно варьироваться: | |||
[[File:6 - 1 same current everywhere.png|center]] | |||
Давайте рассмотрим для примера цепь на картинке выше. Сделав замеры, мы обнаружим, что количество электротока, текущего между углами 1 и 2, аналогично количеству электротока, проходящего через лампу (между углами 2 и 3). Точно такое же количество электротока будет проходить между углами 3 и 4, а также через батарею (между углами 1 и 4). | |||
Однако мы также обнаружим, что напряжение в участке между двумя углами будет прямо пропорционально сопротивлению в участке между двумя этими углами (с условием, что количество электротока в любом участке электроцепи одинаково, а в случае с нашей простой цепью это именно так). | |||
В обычной ламповой цепи сопротивление лампы будет гораздо выше, чем сопротивление подключенных к ней проводов, поэтому между углами 2 и 3 напряжение должно сильно упасть, а между углами 1-2 и 3-4 это падение будет незначительным. Падение напряжения между углами 1 и 4 будет, разумеется, полным количеством «силы», предоставленным батареей для проталкивания зарядов, и оно будет лишь слегка больше, чем падение напряжения на участке с лампой (между углами 2 и 3). | |||
Давайте вернемся к аналогии с резервуарами воды: | |||
[[File:6 - 2 waterwheel.png|center]] | |||
Между точками 2 и 3, где падающая вода отдает свою энергию крутящемуся колесу, имеется большая разница в давлении, отражаемая в сопротивлении потока воды водяному колесу. Между точками 1-2 и 3-4 вода течет спокойно, не встречая почти никакого сопротивления, и поэтому между ними почти нет разницы в давлении (т.е. между ними почти нет потенциальной энергии). Однако объем воды, текущий по этой водопроводной системе, везде одинаков (с условием, если уровни воды в верхнем и нижнем резервуарах одинаковы): и в насосной трубе, и во всех трубах, и в потоке, падающем на водяное колесо. | |||
Итак, в простых цепях электроток одинаков на всех участках, но напряжение на разных участках может быть разным. | |||
=См.также= | =См.также= | ||
Версия от 22:27, 14 августа 2019
Напряжение и электроток в реальной цепи[1]
Поскольку для перемещения зарядов под действием сопротивления требуется энергия, то напряжение в цепи будет постепенно падать по мере продвижения зарядов от стартовой до конечной точки в цепи.
Важно отметить, что если величина электротока (т.е. количество зарядов, проходящих через заданную точку каждую секунду) одинакова на всем протяжении цепи, то величина напряжения (т.е. потенциальная энергия на единицу заряда) в разных отрезках простой цепи может сильно варьироваться:
Давайте рассмотрим для примера цепь на картинке выше. Сделав замеры, мы обнаружим, что количество электротока, текущего между углами 1 и 2, аналогично количеству электротока, проходящего через лампу (между углами 2 и 3). Точно такое же количество электротока будет проходить между углами 3 и 4, а также через батарею (между углами 1 и 4).
Однако мы также обнаружим, что напряжение в участке между двумя углами будет прямо пропорционально сопротивлению в участке между двумя этими углами (с условием, что количество электротока в любом участке электроцепи одинаково, а в случае с нашей простой цепью это именно так).
В обычной ламповой цепи сопротивление лампы будет гораздо выше, чем сопротивление подключенных к ней проводов, поэтому между углами 2 и 3 напряжение должно сильно упасть, а между углами 1-2 и 3-4 это падение будет незначительным. Падение напряжения между углами 1 и 4 будет, разумеется, полным количеством «силы», предоставленным батареей для проталкивания зарядов, и оно будет лишь слегка больше, чем падение напряжения на участке с лампой (между углами 2 и 3).
Давайте вернемся к аналогии с резервуарами воды:
Между точками 2 и 3, где падающая вода отдает свою энергию крутящемуся колесу, имеется большая разница в давлении, отражаемая в сопротивлении потока воды водяному колесу. Между точками 1-2 и 3-4 вода течет спокойно, не встречая почти никакого сопротивления, и поэтому между ними почти нет разницы в давлении (т.е. между ними почти нет потенциальной энергии). Однако объем воды, текущий по этой водопроводной системе, везде одинаков (с условием, если уровни воды в верхнем и нижнем резервуарах одинаковы): и в насосной трубе, и во всех трубах, и в потоке, падающем на водяное колесо.
Итак, в простых цепях электроток одинаков на всех участках, но напряжение на разных участках может быть разным.
