Tensione e corrente: la natura dei fenomeni elettrici, le loro principali differenze l'una dall'altra

L'elettricità gioca un ruolo enorme nella vita di una persona moderna. Tuttavia, non tutti comprendono i principi e il valore di questo fenomeno. Le caratteristiche principali dell'elettricità sono due grandezze dipendenti: tensione e corrente. Per sapere in che modo differiscono l'uno dall'altro, è necessario comprendere la loro natura. Sia quello che un altro possono avere carattere sia permanente che variabile.

Manifestazioni fisiche

Una persona può sentire fisicamente le manifestazioni dell'elettricità solo indirettamente. Se provi una batteria sulla lingua, puoi sentire una sensazione di formicolio. Questa è una conseguenza del flusso di una piccola corrente attraverso il corpo. Sensibile la mucosa della lingua sente già questa irritazione. Si possono vedere scintille di elettricità statica tra due oggetti carichi, come tessuti sintetici, o in un esperimento con la dinamo scolastica. Tutto ciò è una conseguenza dell'accumulo di carica o potenziale di tensione.

Per scoprire qual è la forza attuale, è necessario decidere il concetto di carica. Come sai, tutta la materia del mondo è costituita da atomi. Gli atomi, a loro volta, sono costituiti da protoni, neutroni ed elettroni. Tra queste particelle, solo i neutroni hanno carica neutra. I protoni e gli elettroni hanno energia potenziale: una carica elettrica che, in particolare, mantiene gli atomi allo stato solido.

Protoni e neutroni si trovano nel nucleo di un atomo. Gli elettroni, invece, si trovano lontano dal nucleo e si muovono attorno ad esso in orbite simili a quelle dei pianeti del sistema solare. Più l'elettrone è lontano dal nucleo, meno il suo legame con il centro dell'atomo e più facilmente può essere perso. Gli elettroni si comportano diversamente nei diversi materiali.

Nei metalli, sono debolmente legati al nucleo e si muovono liberamente all'interno della sostanza. Tuttavia, il loro numero totale in un oggetto con carica neutra deve sempre corrispondere al numero di protoni.

Se gli elettroni lasciano la sostanza a causa di qualche azione, portano via con sé la carica. Di conseguenza, la carica che rimane nei protoni di una sostanza sarà accumulata da questa sostanza. Gli elettroni possono portare via una carica nei seguenti casi:

• Attrito di due sostanze l'una contro l'altra.
• Esposizione a raggi ultravioletti o radiazioni.
• Abbassamento rapido della temperatura.

Pertanto, tra gli oggetti sorge una differenza di potenziale, o tensione, che può causare una scintilla. E una scintilla è già una manifestazione di una corrente elettrica. Le cariche di segni diversi sono sempre attratte l'una dall'altra. Se gli elettroni vengono trasferiti da un materiale all'altro, un materiale ha accumulato una carica positiva e l'altro negativo.

Quando si avvicinano, gli elettroni saranno attratti da un corpo caricato positivamente e scaturirà una scintilla. Cioè, una corrente elettrica è il movimento di cha charged

Analogia con l'idraulica

Parola corrente deriva dalla parola flusso. Di conseguenza, si può tracciare un'analogia tra il flusso di un liquido e una corrente elettrica. Il flusso del liquido è possibile da un luogo all'altro, solo se c'è una forza che lo fa fare. Nel caso più semplice, è la differenza nei livelli dei fluidi. Cioè, l'energia potenziale che fa fluire una sostanza liquida da un livello superiore a uno inferiore.

Un analogo della differenza nei livelli del liquido sarà la differenza di potenziale o tensione. L'analogo della corrente sarà la pressione del flusso d'acqua creato da questa differenza di livello. Esempi di flussi di fluidi:

• Cascata.
• Il flusso generato dalla torre dell'acqua.
• Fiumi che scorrono dove c'è un pendio del territorio.

Ovunque, l'acqua scorre dove il livello è più basso e la corrente elettrica - da una tensione più alta a una più bassa.

Relazione delle quantità secondo la legge di Ohm

I valori elettrici dipendono anche dal materiale in cui scorre. Questi parametri sono determinati dalla resistenza elettrica della sostanza. La resistenza può essere infinitamente grande per i dielettrici e scendere quasi a zero in condizioni superconduttive. Dipende dalla forma del conduttore (la sua lunghezza e sezione trasversale) e dalla sostanza di cui è fatto.

In condizioni normali, la resistenza è determinata dalla legge di Ohm come rapporto tra tensione e corrente in una sezione di un circuito. Cioè, la differenza di potenziale può essere trovata come il prodotto della forza e della resistenza attuali. Sapere come l'intensità della corrente differisce dalla tensione è molto importante per i calcoli elettrici. Tutte le basi del funzionamento dei circuiti elettrici si basano su questo.

Costante e variabile

La corrente e la tensione possono essere costanti o variabili. La costanza del valore parla della sua invariabilità nel tempo. Al contrario, le variabili cambiano periodicamente il loro valore nel tempo. Se la tensione di alimentazione è variabile, la corrente da essa generata sarà variabile. Ciò significa che entrambi questi valori aumenteranno e diminuiranno. La forma d'onda può essere diversa:

• Segnale sinusoidale (aumento graduale - diminuzione).
• Un meandro (segnale rettangolare, triangolare) quando il valore cambia bruscamente.
• Un segnale pulsante che cambia dolcemente, poi bruscamente, secondo una certa legge.

Indipendentemente dal fatto che la corrente sia costante o alternata, il suo differenza principale dalla tensione - il fatto che la corrente è il movimento dei portatori di carica e la tensione è la causa di questo movimento.