В чем отличия между силой тока и напряжением, 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.

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.

измеритель мощности

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.

схема электронов

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.

закон ома

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.

участок цепи

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.

Карнаух Екатерина Владимировна

Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность "Экономика предприятия"

Оцените автора
Pohozhie
Добавить комментарий