Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.6: Напруга і струм у практичній схемі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    101445

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Оскільки потрібна енергія, щоб змусити електрони текти проти протистояння опору, між будь-якими точками ланцюга з опором між ними буде проявлятися напруга (або «падати»). Важливо відзначити, що хоча кількість струму (кількість електронів, що рухаються повз задану точку кожну секунду) є рівномірною в простій схемі, кількість напруги (потенційної енергії на одиницю заряду) між різними наборами точок в одному ланцюзі може значно відрізнятися:

    00030.png

    Візьмемо цю схему як приклад. Якщо позначити чотири точки в цій схемі цифрами 1, 2, 3 і 4, то виявимо, що величина струму, проведеного через провід між точками 1 і 2, точно така ж, як величина струму, проведеного через лампу (між точками 2 і 3). Ця ж кількість струму проходить через провід між точками 3 і 4, і через батарею (між точками 1 і 4).

    Однак ми виявимо, що напруга, що з'являється між будь-якими двома з цих точок, прямо пропорційна опору в межах провідного шляху між цими двома точками, враховуючи, що кількість струму на будь-якій частині шляху ланцюга однакова (що для цієї простої схеми є). У звичайній схемі лампи опір лампи буде набагато більше, ніж опір сполучних проводів, тому слід очікувати, що ми побачимо значну кількість напруги між точками 2 і 3, причому дуже мало між точками 1 і 2, або між 3 і 4. Напруга між точками 1 і 4, звичайно ж, буде повною величиною «сили», пропонованої акумулятором, яка буде лише трохи більше напруги на лампі (між точками 2 і 3).

    Це, знову ж таки, аналог водозбірної системи:

    00031.png

    Між точками 2 і 3, де падаюча вода виділяє енергію у водяного колеса, існує різниця тиску між двома точками, що відображає протистояння потоку води через водяне колесо. Від точки 1 до точки 2, або з точки 3 в точку 4, де вода вільно протікає через резервуари з невеликим протистоянням, різниця тиску невелика або відсутня (потенційна енергія відсутня). Однак швидкість потоку води в цій безперервній системі скрізь однакова (якщо припустити, що рівні води як в ставку, так і в водоймі незмінні): через насос, через водяне колесо, і через всі труби. Так само і з простими електричними схемами: швидкість потоку електронів однакова в кожній точці ланцюга, хоча напруги можуть відрізнятися між різними наборами точок.