Erinevus voolu ja pinge vahel
Share
Peamine erinevus - vool vs pinge
Elektriväljas mõjutab elektrilaenguid neid mõjutav jõud; seega tuleb elektrivälja ühest punktist teise liikumiseks liikuda laetud osakesega. See töö on määratletud kui elektripotentsiaali erinevus nende kahe punkti vahel. Elektripotentsiaali erinevust nimetatakse ka pingeks kahe punkti vahel. Elektrilaengute liikumist või voolu potentsiaalide erinevuse mõjul nimetatakse elektrivooluks. Voolu ja pinge erinevus on selles vool hõlmab alati elektrilaengute liikumist elektrivälja all, samas kui pinge ei hõlma laengute voogu. Pinge tekib ainult tasakaalustamata laengu olemasolu tõttu.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on pinge
3. Mis on praegune
4. Kõrvuti võrdlus - vool vs pinge
5. Kokkuvõte
Mis on pinge?
Kuna aatomil on sama arv prootoneid ja elektrone, on kõik universumi stabiilsed ained elektriliselt tasakaalus. Kuid positiivse või negatiivse laenguga osakestel võib väliste füüsikaliste ja keemiliste mõjude tõttu olla rohkem või vähem elektrone kui prootonites. Sarnaste laengute kogunemisel tekib elektriväli, mis annab elektripotentsiaali või pinget igale punktile selle ümber. Pingeid võib käsitleda elektri kõige põhilisema omadusena. Seda mõõdetakse voltmeetri abil voltides (V).
Elektripotentsiaali mingis punktis peetakse alati kahe punkti erinevuseks või konkreetses punktis loetakse pinget lõpmatuse järgi, kus potentsiaal on null. Elektriahela seisukohast peetakse maapinda nullpotentsiaaliks; seega mõõdetakse pinget vooluahela igas punktis maapinna (või maapinna) suhtes.
Pinge võib tekkida paljude looduslike või sunnitud nähtuste tagajärjel. Välk on näide loodusliku esinemise põhjustatud pingest; sadu miljoneid pingeid ilmneb pilves hõõrdumise tõttu. Väga väikeses mahus tekitab aku keemilise reaktsiooni abil pinge, akumuleerides laetud ioonid positiivses (anood) ja negatiivses (katood) klemmides. Päikesepaneelidesse kaasatud fotogalvaanilised elemendid tekitavad päikesevalgust neelava pooljuhtmaterjali elektronide vabanemise tulemusel pinge. Sarnast efekti võib täheldada fotodioodides, mida kaamerates kasutatakse ümbritseva valguse taseme tuvastamiseks.
Mis on vool?
Vool on millegi voog, näiteks merevesi või atmosfääriõhk. Elektrilises kontekstis nimetatakse elektrilaengute voolu, kõige sagedamini elektronide voolu läbi juhi, elektrivooluks. Voolu mõõdetakse amprites amprites (A). Amperit defineeritakse kui kulbi sekundis ja see on võrdeline pinge erinevusega kahe punkti vahel, kus vool voolab.
Joonis 01: lihtne elektriahel
Nagu on näidatud joonisel 01, kui vool läbib puhast takistust R, on pinge ja voolu suhe võrdne R-ga. Ohmi seadus mis antakse järgmiselt:
V = I x R
Kui pinge dV muutub kogu mähises, tuntud ka kui induktiivpool, vool dI mähise kaudu muutub vastavalt:
dI = 1 / LddV dt
Siin on L mähise induktiivsus. See juhtub, kuna mähis on vastupidav pinge muutumisele sellel ja tekitab vastupinge.
Kondensaatori korral voolu muutumine kogu selle ulatuses dI on järgmine:
dI = C (dV / dt)
C on siin mahtuvus. Selle põhjuseks on kondensaatori tühjenemine ja laadimine vastavalt pinge variatsioonile.
Joonis 02: Flemingi parema käe reegel
Kui dirigent liigub üle magnetvälja, tekitatakse Flemingi parema käe reegli kohaselt dirigendil vool ja sellele järgnev pinge..
See on elektrigeneraatori alus, milles mitu juhet pöörlevad kiiresti läbi magnetvälja. Nagu eelmises osas selgitatud, põhjustab laadimine akumulaatoris pinge. Kui juhe ühendab kaks klemmi, hakkab mööda traati voolama vool, see tähendab, et juhtmes olevad elektronid liiguvad klemmide vahelise pinge erinevuse tõttu. Mida suurem on traadi takistus, seda suurem on vool ja seda kiiremini aku tühjeneb. Samamoodi tõmbab suurem energiatarbega koormus toiteallikast suurema voolu. Näiteks kui 100 W lamp on ühendatud 230 V toitega, saab selle poolt kasutatava voolu arvutada järgmiselt:
P = V × I
I = 100W ÷ 230 V
I = 0,434 A
Siin, kui võimsus on suurem, on tarbimisvool kõrge.
Mis vahe on pingel ja voolul??
Pinge vs vool | |
| Pinge määratletakse kui elektrivälja potentsiaalse energia erinevus elektrivälja kahe punkti vahel. | Voolu defineeritakse kui elektrilaengute liikumist elektrivälja potentsiaalse energia erinevuse all. |
| Esinemine | |
| Pinge väljub elektrilaengute olemasolu tõttu. | Voolu toodetakse tasude liikumisega. Staatiliste elektrilaengutega voolu pole. |
| Sõltuvus | |
| Pinge võib eksisteerida voolu tekitamata; näiteks akudes. | Vool sõltub alati pingest, kuna laadimisvoog ei saa tekkida ilma potentsiaalierinevuseta. |
| Mõõtmine | |
| Pinge mõõdetakse voltides. Seda mõõdetakse alati teise punkti suhtes, vähemalt neutraalse maapinna suhtes. Seetõttu on pinge mõõtmine lihtne, kuna mõõteterminalide paigutamiseks pole vooluringi katki. | Voolu mõõdetakse amprites ja mõõdetakse kogu juhi kohal. Voolu mõõtmine on keerulisem, kuna mõõteklemmide paigutamiseks tuleb juht lahti murda või tuleks kasutada keerukaid kinnitusampermeetreid. |
Kokkuvõte - pinge vs vool
Elektriväljas nimetatakse kahe punkti vahelist potentsiaalset erinevust pinge erinevusena. Voolu tekitamiseks peaks alati olema pinge erinevus. Pingeallikas, nagu fotoelement või aku, tekib pinge laengute kogunemise tõttu klemmides. Kui need klemmid on ühendatud juhtmega, hakkab klemmide vahelise pinge erinevuse tõttu vool voolama. Ohmi seaduse kohaselt muutub juhis olev vool võrdeliselt pingega. Ehkki vool ja pinge on takistusega ühendatud, ei saa vool pingeta eksisteerida. See on erinevus voolu ja pinge vahel.
Viide:
1. Välk. (2017, 26. mai). Saadud 29. mail 2017, saidilt https://et.wikipedia.org/wiki/Lightning
2. Fotoelektriline efekt. (2017, 23. märts). Saadud 29. mail 2017 saidilt https://et.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect
3. Automaatikapood. (n.d.). Saadud 29. mail 2017 saidilt https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohmmeter
4. Flemingi parema käe reegel. (2017, 14. veebruar). Saadud 29. mail 2017 saidilt https://et.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule
Pilt viisakalt:
1. „OhmsLaw”: Waveguide2 (vestlus) (üle andnudNk / algselt üles laadinud Waveguide2) - (Public Domain) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “RightHandOutline” autor Douglas Morrison DougM - et.wiki (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
