В чем разница между током и напряжением: Чем отличается ток от напряжения

Разница между Током и Напряжением

Главное различие между Током и Напряжением состоит в том, что Ток — это скорость потока зарядов (электронов) между двумя точками, вызванная напряжением, тогда как Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает ток в цепи.

Ток и напряжение — это два разных электрических понятия, но они связаны друг с другом. Важно знать основы напряжения и тока для электротехники и электроники, а также все, что связано с электричеством.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое Ток
3. Что такое Напряжение
4. Различные схемы подключения
5. В чем разница между Током и Напряжением
6. Заключение

Что такое Ток?

Ток — это скорость потока заряда (электронов), проходящего через точку в цепи, вызванную напряжением. Ток обозначается символом “I”.  Единицей измерения тока является ампер, который обозначается буквой «А». Величина тока в один ампер соответствует заряду в один кулон проходящему за одну секунду. Ток величиной в 1 Ампер (1А) является носителем заряда 6,24 × 10 ¹⁸ электронов. Электрический ток течет в противоположном направлении движения электронов, т.е. от анода к катоду. Кроме того, при возникновении электрического тока всегда создаётся магнитное поле. Причём, чем больше ток, тем магнитное поле будет более интенсивным .

Направление движения тока в цепи

Основными видами тока являются переменный и постоянный. Переменный ток (AC) меняет свое направление и величину в течение времени. Постоянный ток (DC) имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность или направление в течение времени.

Основная электрическая формула для тока: I = Q/t , где  I — ток в амперах, Q — заряд в кулонах, t — время в секундах

Ток в цепях постоянного тока можно рассчитать по закону ома:  I = U/R, где  I — ток в амперах, U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах

Что такое Напряжение?

Необходимое количество энергии для перемещения единицы заряда из одной точки в другую называется напряжением. Другими словами, напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает ток в цепи, т.е. напряжение является основной причиной, а ток — следствием из-за напряжения. Кроме того, при наличии напряжения создаётся электростатическое поле. Причём при увеличении напряжения между двумя точками, возникает более интенсивное электростатическое поле.  При увеличении расстояния между этими точками, соответственно интенсивность поля уменьшается.

При объяснении различия между напряжением и током используется общая аналогия с водяным баком

Наглядно, напряжение можно представить в виде силы, проталкивающей электроны в проводнике, и при большем напряжении эта проталкивающая способность увеличивается. Так как энергия выполняет работу, то данная потенциальная энергия является работой в джоулях по перемещению электронов, чем и является электрический ток, в электрической цепи. При этом, разница напряжения в между узлами электрической цепи будет называться как разность потенциалов, как правило она называется падение напряжения.

Напряжение является эффектом электродвижущей силы (ЭДС). Единицей измерения напряжения является «вольт», который обозначается как «В». Один вольт — это разность потенциалов, при которой совершается работа в один джоуль по перемещению заряда в один кулон между двумя точками.

Существует два основных типа напряжения: переменное напряжение и постоянное напряжение. Переменное напряжение постоянно меняет направление и величину. Переменные напряжения могут генерироваться генераторами. Постоянное напряжение имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность в течение времени. Постоянное напряжение может генерироваться электрохимическими элементами, батареями и аккумуляторами.

Основная формула для напряжения U=A/Q , где U — напряжение в вольтах, A — работа по перемещению заряда в джоулях, Q — заряд в кулонах

Напряжение в цепях постоянного тока можно рассчитать по формулам U=I*R, где U — напряжение в вольтах, I — ток в амперах, R — сопротивление в омах

Различные схемы подключения

Последовательное подключение. При последовательной схеме подключения напряжения источников складываются. Ток на любом компоненте последовательной электрической цепи одинаковый.

Последовательное соединение

Пример. Батарея 2 В и батарея 6 В последовательно подключены к светодиоду и резистору, на всех компонентах будет ток одинаковый (15 мА), тогда как напряжения  на них будут отличаться (напряжение 5 В будет на резисторе и напряжение 3 В на будет на светодиоде). Суммарно напряжения на светодиоде и резисторе составят будут соответствовать напряжениям батареи 2 В и батареи 6 В: 2 В + 6 В = 5 В + 3 В.

Параллельное подключение. При параллельной схеме подключения компонентов их токи будут складываться. Причём напряжение на каждом компоненте схемы будет одинаковым.

Параллельное соединение

Пример. Если те же самые, батареи параллельно подключить к светодиоду и резистору, то светодиоде и резисторе напряжение будет одинаковое (8 В). А проходящий ток 40 мА разобьётся на две ветви 15 и 25 мА в зависимости от сопротивления компонентов.

В чем разница между Током и Напряжением

Напряжение	Ток
Это разница электрического потенциала между двумя точками или энергия на единицу заряда	Это скорость потока электрических зарядов в цепи в определенной точке
Единица СИ
Вольт (В)	Ампер (А)
Измерительный инструмент
Вольтметр	Амперметр
Взаимосвязь
Причина электрического тока	Ток в результате напряжения
Формула для расчета
Напряжение = выполненая работа/заряд	Ток = заряд/время
Потери
Из-за полного сопротивления	Из-за пассивных элементов
Тип создаваемого поля
Электростатическое поле	Электромагнитное поле
Существование
Может существовать без тока	Не может существовать без напряжения
Типы
Переменное напряжение и постоянное напряжение	Переменный ток и постоянный ток

Заключение

Напряжение и ток являются двумя основными аспектами электричества. Основное различие между током и напряжением заключается в том, что ток — это скорость потока электрических зарядов, а напряжение — это разница электрического потенциала между двумя точками.

природа электрических явлений, основные отличия их друг от друга

Электричество в жизни современного человека играет огромную роль. Однако далеко не все понимают принципы и ценность этого явления. Основные характеристики электричества — это две зависящие друг от друга величины: напряжение и сила тока. Для того чтобы знать, чем они отличаются друг от друга, нужно понять их природу. И то, и другое могут иметь как постоянный, так и переменный характер.

• Физические проявления
• Аналогия с гидравликой
• Связь величин законом Ома
• Постоянный и переменный

Физические проявления

Физически ощутить проявления электричества человеку можно только опосредованно. Если попробовать на язык батарейку — можно почувствовать пощипывание. Это следствие протекания малого тока через организм. Чувствительная слизистая языка уже ощущает это раздражение

. Можно увидеть искры статического электричества между двумя заряженными объектами, например, синтетическими тканями, или в школьном опыте с динамо-машиной. Все это следствие накопления заряда или потенциального напряжения.

Чтобы узнать, что такое сила тока, нужно определиться с понятием заряда. Как известно, вся материя в мире состоит из атомов. Атомы, в свою очередь, состоят из протонов, нейтронов и электронов. Среди этих частиц нейтрально заряжены только нейтроны. Протоны и электроны обладают потенциальной энергией — электрическим зарядом, который, в частности, и держит атомы в цельном состоянии.

Протоны и нейтроны находятся в ядре атома. Электроны же, напротив, располагаются далеко от ядра и движутся вокруг него по орбитам, сходным с орбитами планет солнечной системы. Чем дальше находится электрон от ядра, тем меньше его связь с центром атома, и тем проще он может потеряться.

В различных материалах электроны ведут себя по-разному.

В металлах они слабо связаны с ядром и свободно перемещаются внутри вещества. Однако их общее количество в предмете с нейтральным зарядом всегда должно соответствовать количеству протонов.

Если электроны вследствие каких-то действий покидают вещество, они уносят с собой заряд. Соответственно, заряд, оставшийся в протонах вещества, будет накоплен этим веществом. Электроны могут унести заряд в случаях:

• Трения двух веществ друг о друга.
• Воздействия ультрафиолета или радиации.
• Быстрого перепада температур.

Таким образом, между предметами возникает разность потенциалов, или напряжение, способное вызвать искру. А искра — это уже проявление электрического тока. Заряды разного знака всегда притягиваются друг к другу. Если электроны перешли с одного материала на другой, то один материал накопил положительный заряд, а другой — отрицательный.

При их сближении электроны притянутся к положительно заряженному телу — и возникнет искра. То есть электроток — это движение заряженных ча

Аналогия с гидравликой

Слово ток имеет происхождение от слова течение. Соответственно, можно провести аналогию течения жидкости с электрическим током. Протекание жидкости возможно из одного места в другое, только если возникает сила, заставляющая ее сделать это. В самом простом случае — это разница уровней жидкости. То есть потенциальная энергия, заставляющая жидкое вещество течь от более высокого уровня к более низкому.

Аналогом разности уровней жидкости будет разность потенциалов или напряжение. Аналогом силы тока будет напор потока воды, создаваемый этой разностью уровней.

Примеры потоков жидкости:

• Водопад.
• Поток, создаваемый водонапорной башней.
• Реки, текущие туда, где есть наклон территории.

Везде вода течет туда, где уровень меньше, а электроток — от большего напряжения к меньшему.

Связь величин законом Ома

Электротехнические величины также зависят и от материала, в котором протекает . Эти параметры определяются электросопротивлением вещества. Сопротивление бывает как бесконечно большим у диэлектриков, так и падать практически до нуля в условиях сверхпроводимости. Оно зависит от формы проводника (его длины и сечения) и вещества, из которого он изготовлен.

В обычных условиях сопротивление определяется по закону Ома как отношение напряжения к силе тока на участке цепи. То есть разность потенциалов можно найти как произведение силы тока на сопротивление. Знать, чем отличается сила тока от напряжения очень важно для электротехнических расчетов. На этом базируются все основы функционирования электрических цепей.

Постоянный и переменный

Сила тока и напряжение могут быть как постоянными, так и переменными. Постоянство величины говорит о ее неизменности во времени. Напротив, переменные величины периодически изменяют свое значение во времени. Если напряжение питания окажется переменным, то и сила тока, генерируемая им, будет переменной величиной. Это значит, что оба этих значения будут то увеличиваться, то уменьшаться. Форма сигнала может быть различной:

• Синусоидальный сигнал (плавное возрастание — убывание).
• Меандр (прямоугольный, треугольный сигнал), когда значение резко претерпевает изменение.
• Пульсирующий сигнал, изменяющийся то плавно, то резко, согласно некоторому закону.

Вне зависимости от того, постоянным или переменным является ток, его главное отличие от напряжения — то, что ток — это движение носителей заряда, а напряжение — причина этого движения.

Ток и напряжение – разница и сравнение

Ток – это скорость, с которой электрический заряд проходит мимо точки в цепи. Напряжение — это электрическая сила, которая вызывает электрический ток между двумя точками.

Сравнительная таблица

Сравнительная таблица тока и напряжения

	Ток	Напряжение
Символ	я	В
Определение	Ток – это скорость, с которой электрический заряд проходит через точку цепи. Другими словами, ток — это скорость протекания электрического заряда.	Напряжение, также называемое электродвижущей силой, представляет собой разность зарядов потенциалов между двумя точками в электрическом поле. Другими словами, напряжение — это «энергия на единицу заряда».
Единица измерения	А или ампер или сила тока	В или вольт или напряжение
Связь	Ток является следствием (напряжение является причиной). Ток не может течь без напряжения.	Напряжение является причиной, а ток — следствием. Напряжение может существовать без тока.
Измерительный прибор	Амперметр	Вольтметр
Единица СИ	1 ампер = 1 кулон/сек.	1 вольт = 1 джоуль/кулон. (В=В/Ц)
Созданное поле	Магнитное поле	Электростатическое поле
Последовательное соединение	Ток одинаков во всех компонентах, соединенных последовательно.	Напряжение распределяется между последовательно соединенными компонентами.
При параллельном соединении	Ток распределяется по компонентам, соединенным параллельно.	Напряжения одинаковы для всех компонентов, соединенных параллельно.

Взаимосвязь между напряжением и током

Ток и напряжение — две основные величины в электричестве. Напряжение является причиной, а ток следствием.

Напряжение между двумя точками равно разности электрических потенциалов между этими точками. На самом деле это электродвижущая сила (ЭДС), ответственная за движение электронов (электрический ток) по цепи. Поток электронов, приводимых в движение напряжением, называется током. Напряжение представляет собой способность каждого кулона электрического заряда совершать работу.

В следующем видео показана взаимосвязь между напряжением и током:

Цепь

Электрическая цепь с источником напряжения (например, батареей) и резистором.

Источник напряжения имеет две точки с разницей электрических потенциалов. Когда между этими двумя точками есть замкнутый контур, он называется цепью, и по ней может течь ток. При отсутствии цепи ток не будет течь, даже если есть напряжение.

Символы и единицы измерения

Прописная курсивная буква I символизирует ток. Стандартной единицей измерения является ампер (или ампер), обозначаемый буквой А. Единица измерения тока в системе СИ составляет кулона в секунду .

1 ампер = 1 кулон в секунду.

Один ампер тока представляет собой один кулон электрического заряда (6,24 x 10 ¹⁸ носителей заряда), проходящий мимо определенной точки цепи за одну секунду. Устройство, используемое для измерения тока, называется Амперметр .

Заглавная курсивная буква

В символизирует напряжение.

1 вольт = 1 джоуль/кулон.

Один вольт проведет один кулон (6,24 x 10 ¹⁸ ) носителей заряда, таких как электроны, через сопротивление в один ом за одну секунду. Вольтметр используется для измерения напряжения.

Поля и напряженность

Электрический ток всегда создает магнитное поле. Чем сильнее ток, тем интенсивнее магнитное поле.

Напряжение создает электростатическое поле. По мере увеличения напряжения между двумя точками электростатическое поле становится более интенсивным. По мере увеличения расстояния между двумя точками, имеющими заданное напряжение по отношению друг к другу, напряженность электростатического поля между точками уменьшается.

Последовательное и параллельное соединения

В последовательной цепи

Напряжения складываются для компонентов, соединенных последовательно. Токи одинаковы во всех компонентах, соединенных последовательно.

Электрические компоненты в последовательном соединении

Например, если батарея 2 В и батарея 6 В соединены последовательно с резистором и светодиодом, ток через все компоненты будет одинаковым (скажем, 15 мА), но напряжения будут разными (5В на резисторе и 3В на светодиоде). Эти напряжения складываются с напряжением батареи: 2В + 6В = 5В + 3В.

В параллельной цепи

Токи суммируются для компонентов, соединенных параллельно. Напряжения одинаковы для всех компонентов, соединенных параллельно.

Электрические компоненты при параллельном соединении

Например, если те же батареи подключены к резистору и светодиоду параллельно, напряжение на компонентах будет одинаковым (8 В). Однако ток 40 мА через батарею распределяется по двум путям в цепи и разбивается на 15 мА и 25 мА.

Ссылки

• Напряжение — Википедия
• Электрический ток — Википедия
• Электрический ток — Кабинет физики
• Напряжение и ток — Electronics Club
• https://www.electronics-tutorials.com/basics/voltage.htm

• Подписаться
• Поделиться
• Ссылка
• Авторы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Ток против напряжения». Diffen.com. Diffen LLC, nd Веб. 8 апреля 2023 г. < >

Разница между током и напряжением

Ток и напряжение — два разных электрических устаревших устройства, но связанных друг с другом. Важно знать основы напряжения и тока для электротехники, электронной техники и всего, что связано с электричеством.

Это наиболее часто задаваемый вопрос новичками даже на собеседованиях по основным профессиям. Мы обсудим следующие две основные величины с подробным сравнением.

• Ток: — это скорость потока заряда (электронов) между двумя точками, вызванная напряжением.
• Напряжение: — сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает протекание тока в цепи.

Похожие сообщения:

• Разница между напряжением и ЭДС?
• Разница между EMF и MMF

Содержание

Что актуально?

Ток — это скорость потока заряда (электронов), проходящего через точку в цепи, вызванная напряжением. Обозначается символом «Я». Единицей силы тока в системе СИ является ампер, который обозначается буквой «А». Если один кулоновый заряд проходит через проводящую точку за одну секунду, величина тока известна как один ампер. 1 ампер (1 А) тока равен 6,24×10 ¹⁸ электроны-носители заряда.

В основном существует два типа токов: переменный и постоянный (переменный ток и постоянный ток).

Переменный ток: Переменный ток (переменный ток) постоянно меняет свое направление и величину во времени.

Постоянный ток: Постоянный ток (постоянный ток) имеет постоянную величину, которая не меняет своей полярности или направления во времени.

Электронный ток течет от отрицательного к положительному из-за большого количества отрицательных носителей заряда (электроника), в то время как в обычном токе ток течет от положительного к отрицательному (электротехника). Это предполагается только для направления тока при решении и анализе электрической цепи, хотя величина тока одинакова в обоих случаях.

• Связанная запись: Разница между автоматическими выключателями MCB, MCCB, ELCB и RCD

Формулы электрического тока:

Основная электрическая формула для тока приведена ниже.

I = Q/t … (в амперах)

Где:

• I = ток в амперах
• Q = заряд в кулонах
• t = время в секундах

Ток в цепях постоянного тока

• I=V/R    … (Закон Ома)
• I = P/V
• I = √P/R

Ток в однофазных цепях переменного тока

• I = P / (V x Cosθ)
• I=(В/З)

Ток в трехфазных цепях переменного тока

• I = P / √3 x V x Cosθ

Где:

• I = ток в амперах (А)
• В = напряжение в вольтах (В)
• P = мощность в ваттах (Вт)
• R = сопротивление в Ом (Ом)
• Z = полное сопротивление = сопротивление цепей переменного тока
• Cosθ = коэффициент мощности

Связанная запись: Разница между микропроцессором и микроконтроллером

Что такое напряжение?

Количество энергии, необходимое для перемещения единичного заряда из одной точки в другую, называется напряжением. Другими словами, напряжение — это сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает протекание тока в цепи, т. е. напряжение является основной причиной, а ток — следствием .

Напряжение является результатом действия электродвижущей силы (ЭДС) и обозначается символом В. Единицей напряжения в системе СИ является «вольт», который также обозначается символом «В». Вольт — это разность потенциалов, которая перемещает один джоуль энергии на кулоновый заряд между двумя точками.

Один вольт — это разница электрического положения, равная одному амперу тока, который рассеивает один ватт мощности между двумя проводящими точками.

 

Существует два основных типа напряжения: переменное напряжение и постоянное напряжение

Переменное напряжение: Переменное напряжение постоянно меняет свое направление и величину во времени. Переменное напряжение может генерироваться генераторами переменного тока.

Постоянное напряжение: Напряжение постоянного тока имеет постоянную величину и не меняет своей полярности во времени. Постоянное напряжение может генерироваться гальваническими элементами и батареями.

Формулы напряжения:

Основная формула для напряжения приведена ниже.

В = J/C = W/A … (в вольтах)

Где:

• В = напряжение в вольтах
• Дж = энергия в джоулях
• C = заряд в Колумбусе
• Вт = работа в джоулях
• А = ток в амперах

Напряжение в цепях постоянного тока

• В = I x R
• В = П/Я
• В = √ (P x R)

Ток в однофазных цепях переменного тока

• В = P/(I x Cosθ)
• В = I / Z

Ток в трехфазных цепях переменного тока

• В _L  = √3 В _PH  или В _L  = √3 E _PH  = √3 E _{PH  = √3 E PH}  
• V _L  = V _PH      (соединение треугольником)

Где:

• I = ток в амперах (А)
• В = напряжение в вольтах (В)
• В _L = Напряжение сети
• В _РН = Фазное напряжение
• P = мощность в ваттах (Вт)
• R = сопротивление в Ом (Ом)
• Z = полное сопротивление = сопротивление цепей переменного тока
• Cosθ = коэффициент мощности

Похожие сообщения: 

• Что такое электричество? Типы, источники и производство электроэнергии
• Разница между соединениями «звезда» и «треугольник» — сравнение Y/Δ

Сравнение тока и напряжения

Характеристики	Текущий	Напряжение
Определение	Ток — это скорость потока заряда между двумя точками, вызванная напряжением. Или скорость потока электронов называется током.	Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает протекание тока в цепи.
Символ	Ток представлен буквой «I»	Напряжение представлено буквой «В»
Блок	Ампер — также известен как Ампер, Сила тока или просто «А».	Вольт — также известен как напряжение или просто «V».
Плата за единицу	1 Кулон в секунду = 1 Ампер	1 Джоуль / Кулон = 1 Вольт
Формула	I = Q/t Ток = заряд/время	В = Вт/Ом Напряжение = Выполненная работа / Зарядка
Причина и следствие	Ток — это эффект, вызванный напряжением.	Напряжение является причиной тока (является следствием).
Измерительный прибор	Амперметр (амперметр) используется для измерения величины тока при последовательном соединении.	Вольтметр используется для измерения величины напряжения при параллельном подключении.
Типы	Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC)	Переменное напряжение и постоянное напряжение. (напряжение переменного и постоянного тока)
Произведено на месте	Электрическое поле (электростатическое)	Магнитное поле
Произведено	Напряжение и ЭДС	Генератор, генератор и аккумуляторы
Значение при последовательном соединении	Ток одинаков в каждой точке последовательного соединения, т.е. I T = I 1 = I 2 = I 3 … = I n	Напряжение отличается и суммируется в последовательной цепи, т.е. В Т = В 1 + В 2 + В 3 … + В n
Значение при параллельном соединении	Ток отличается и суммируется в параллельной цепи, т. е. I T = I 1 + I 2 + I 3 … + I n	Напряжение одинаково в каждой точке параллельного соединения, т.е. В Т = В 1 = В 2 = В 3 … = В н
Падение и потеря	Благодаря пассивным элементам	Из-за импеданса (сопротивление переменному току)
Изменение полярности	AC = переменный ток меняет свою полярность, в отличие от постоянного тока = постоянный ток.	Переменное напряжение меняет свою полярность и величину, в то время как оно остается постоянным на постоянном токе.
Существование	Ток не существует без напряжения, поскольку напряжение является основной причиной протекания тока, за исключением теоретического сверхпроводника.	Напряжение может существовать без тока, поскольку оно является причиной протекания заряда. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Найти: