Spenning er et viktig konsept innen elektroteknikk

Elektrisitet er den mest brukte typen energi. Uten overdrivelse kan vi si at definisjonen av elektrisk strøm som en bestilt bevegelse av elektroner er velkjent selv fra skolens lærebok av fysikk. Men det er spenningen og hvordan denne "bestilte bevegelsen" er gitt, ikke alle vil svare. La oss huske at et elektron, en elementær elektrisk ladning, ikke beveger seg av seg selv langs en leder. På den annen side er bare bevegelsen av kostnader langs kjeden ledsaget av utførelsen av nyttig arbeid i form av transformasjon av energi fra en art til en annen. Det er på grunn av disse forandringene at den elektriske strømmen i noen tilfeller gløder lyspærens tråd, mens den i andre endrer rotoren til elmotoren. I det første tilfellet har vi konverteringen av elektrisk energi til termisk energi, og i andre tilfelle til den magnetiske. Energien til å flytte ladninger forbrukes av en kilde som støtter den elektriske strømmen i kretsen. Kjører langs lederen, strømmen bærer energien til EMF-kilden til forbrukeren - filamentet, viklingen av elmotoren etc.

Hvis vi definerer strømmen som antall ladninger som strømmer langs lederen, kan vi si at gjeldende arbeid avhenger av antallet av disse kostnadene per tidsenhet. Og hva er den elektriske strømmen i kretsen avhengig av? La oss tenke på en modell av strømmen ved eksempel på en vannstråle som strømmer fra en åpning i den nedre delen av sylinderen fylt til toppen. La oss forestille at i vår modell er sylinderen en leder, og vann er et stort antall elektrondråper. Da er det ganske klart at mengden vann som strømmer per tidsenhet, avhenger av to parametre. Vannkolens trykk, som i elektriske kretser refereres til som strømens spenning, og hullets diameter er en analog av elektrisk motstand. Høyden til vannsøylen i denne modellen bestemmer det øvre potensialet for energikilden, dråpedataene ligner strømmen av elektroner som beveger seg fra det øvre laget til den nedre. Den potensielle energien til vannmassen, dvs. Evnen til å utføre noe nyttig arbeid på øvre og nedre nivå er annerledes. På grunn av den potensielle forskjellen kan vann strømme ut av hullet og med omdannelsen av vannkolonnens potensielle energi til vannstrålens kinetiske energi. Hvis høyden på vannsøylen økes, øker den potensielle forskjellen eller spenningen, og den nåværende styrken, mer nøyaktig, massen av vann som strømmer per tidsenhet, øker også. Den foreslåtte modellen viser således en direkte proporsjonal avhengighet av strømstyrken på spenningen.

I elteorien er denne konklusjonen skrevet som følger: I = f (U) * K, hvor jeg er den nåværende, U er spenningen, og K er det individuelle kjennetegn ved reaksjonen av den elektriske kretsen til den forbigående strømledningsevne. I teknologi brukes den inverse konduktivitetsverdien R = 1 / K vanligvis, og det kalles "motstanden". Motstanden blir vanligvis behandlet som en nyttig kretsbelastning. I vår modell er en slik "motstand" området for hullet for drenering av vannet. Jo større det er, desto større er dets permeabilitet, eller på språket for elektrisk konstruksjon, ledningsevne, og dermed reduseres motstanden mot vannstrømmen.

Modellen viser tydelig hvordan den potensielle energien til dråpe-ladestrømmen blir transformert til den kinetiske energien til rømningsstrålen. Jo lavere motstanden (eller mer konduktivitet), desto mer mekanisk arbeid utføres på massen av vann. Med andre ord er nyttige masse forskjellige typer gjeldende omformere, for eksempel et filament omdanner elektrisk energi til termisk og lys, reléspolen omformer elektrisk energi til magnetisk energi, og så videre.

Når vi går tilbake til de elektriske kretsene, kan vi konkludere med at strømmen I og spenningen U er elektriske parametere som bestemmer driften av den nåværende A (A = U * I).

I dette tilfellet bestemmes den nåværende styrke av mengden av overført ladning, og spenningen er årsaken til at elektronene blir "bestilt" fra det større potensial til det mindre. Hvis det ikke er spenning, vil ingen mengde gratis elektroner i stoffet føre til en bevegelse av ladninger. Dette betyr at fravær av spenning ikke fører til overføring av energi.

En god demonstrasjon av funnene er vannkraft: de er bygget med en stor forskjell i vannnivåer (potensialer). Her er massen av det fallende vannet likt det nåværende, og forskjellen i nivåene av de øvre og nedre tunneler spiller rollen som en potensiell nedgang.