Diferența dintre curent și tensiune

Diferența cheie - curentul vs. tensiunea

Într-un câmp electric, încărcăturile electrice sunt afectate de o forță care acționează asupra lor; astfel, munca trebuie făcută pe o particulă încărcată să se deplaseze dintr-un punct într-un câmp electric într-un alt punct. Această lucrare este definită ca diferența de potențial electric între aceste două puncte. Diferența de potențial electric se numește de asemenea Tensiunea între două puncte. O mișcare sau un flux de sarcini electrice sub efectul diferenței de potențial este cunoscut ca un curent electric. Diferența cheie dintre curent și tensiune este aceea un curent implică întotdeauna o mișcare a sarcinilor electrice sub un câmp electric, în timp ce tensiunea nu implică un flux de sarcină. O tensiune apare numai datorită existenței unei încărcări neechilibrate.

CUPRINS
1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este tensiunea
3. Ce este curentul
4. Comparație comparație comparativă - curent vs. tensiune
5. rezumat

Ce este tensiunea?

Deoarece un atom are același număr de protoni și electroni, toată materia stabilă din univers este echilibrată electric. Cu toate acestea, particulele încărcate pozitiv sau negativ pot avea mai mulți sau mai puțini electroni decât protonii datorită efectelor fizice și chimice externe. Sub o adunare de încărcări similare, apare un câmp electric care dă potențial electric sau o tensiune la fiecare punct din jurul lui. Tensiunea poate fi tratată ca cea mai fundamentală proprietate a energiei electrice. Se măsoară în volți (V) folosind un voltmetru.

Potențialul electric într-un punct este întotdeauna considerat ca o diferență între două puncte sau la un anumit punct, tensiunea este considerată cu respectiv la infinitul unde potențialul este zero. Din punct de vedere al circuitului electric, pământul este considerat un punct de potențial zero; prin urmare, tensiunea la fiecare punct al circuitului este măsurată în raport cu pământul (sau cu solul).

O tensiune poate fi produsă ca rezultat al multor fenomene naturale sau forțate. Lumina este un exemplu de tensiune datorată apariției naturale; sute de milioane de tensiuni apar într-un nor din cauza fricțiunii. La o scară foarte mică, o baterie produce o tensiune printr-o reacție chimică, acumulând ioni încărcați în terminalele pozitive (anod) și negativ (catod). Celulele fotovoltaice incluse în panourile solare generează o tensiune ca urmare a eliberării electronilor din materialul semiconductor care absoarbe lumina soarelui. Un efect similar poate fi observat în fotodiodele utilizate în camere pentru a detecta nivelul luminii ambientale.

Ce este un curent?

Un curent este un flux de ceva, cum ar fi apa de mare sau aerul atmosferic. Într-un context electric, un flux de încărcări electrice, cel mai frecvent un flux de electroni printr-un conductor, este cunoscut ca un curent electric. Curentul este măsurat în amperi (A) cu un ampermetru. Amperajul este definit ca coulombs pe secundă și este proporțional cu diferența de tensiune dintre două puncte în care curentul curge.

Figura 01: Un circuit electric simplu

După cum se arată în figura 01, când curentul trece printr-o rezistență pură R, raportul tensiune / curent este egal cu R. Acesta este introdus în Legea lui Ohm care este dat ca:

V = I x R

În cazul în care tensiunea dV se schimbă într-o bobină, cunoscută și ca o bobină, un curent dI prin schimbările bobinei în funcție de:

dI = 1 / LddV dt

Aici L este inductanța bobinei. Acest lucru se întâmplă deoarece bobina este rezistentă la schimbarea tensiunii pe ea și produce o contra-tensiune.

În cazul unui condensator, schimbarea curentului de-a lungul acestuia dI este după cum urmează:

dI = C (dV / dt)

Aici C este capacitatea. Acest lucru se datorează descărcării și încărcării condensatorului în funcție de variația tensiunii.

Figura 02: Regula lui Fleming de dreapta

Când un conductor se deplasează pe un câmp magnetic, se produce un curent și ulterior o tensiune pe conductor în conformitate cu regula lui Fleming.

Aceasta este baza generatorului electric în care o serie de conductori se rotesc rapid pe un câmp magnetic. Așa cum sa explicat în secțiunea anterioară, acumularea de sarcini face o tensiune într-o baterie. Când un cablu conectează cele două terminale, un curent începe să curgă de-a lungul firului, adică electronii din sârmă se mișcă datorită diferenței de tensiune dintre borne. Cu cât rezistența sârmei este mai mare, cu atât este mai mare curentul și cu atât bateria se scurge mai rapid. În mod similar, o sarcină mai mare consumatoare de energie atrage un curent mai mare din sursă. De exemplu, o lampă de 100 W conectată la o sursă de 230 V, curentul desenat poate fi calculat ca:

P = V × I
I = 100W ÷ 230 V
I = 0,434 A

Aici, când puterea este mai mare, curentul consumat va fi ridicat.

Care este diferența dintre tensiune și curent?

Tensiune vs. curent
Tensiunea este definită ca diferența de energie electrică dintre două puncte dintr-un câmp electric.	Curentul este definit ca mișcarea sarcinilor electrice sub o diferență de energie potențială într-un câmp electric.
Apariţie
Tensiunea iese din cauza existenței unor sarcini electrice.	Curentul este produs cu o mișcare de încărcare. Nu există curent cu încărcături electrice statice.
Dependenţă
Tensiunea poate exista fără producerea curentului; de exemplu, în baterii.	Curentul depinde întotdeauna de tensiune, deoarece debitul de încărcare nu poate avea loc fără o diferență de potențial.
Măsurare
Tensiunea este măsurată în volți. Este întotdeauna măsurată în raport cu un alt punct, cel puțin cu pământul neutru. Prin urmare, măsurarea tensiunii este ușoară deoarece un circuit nu este rupt pentru a plasa terminalele de măsurare.	Curentul este măsurat în Amperi și este măsurat pe un conductor. Curentul de măsurare este mai dificil, deoarece conductorul trebuie să fie rupt pentru a plasa bornele de măsurare sau să fie utilizate ampermetre de prindere sofisticate.

Rezumat - Tensiune vs. curent

Într-un câmp electric, diferența de potențial dintre oricare două puncte este numită diferență de tensiune. Ar trebui să existe întotdeauna o diferență de tensiune pentru a genera un curent. Într-o sursă de tensiune cum ar fi o fotocelula sau o baterie, apare o tensiune datorată acumulării de sarcini la borne. Dacă aceste borne sunt conectate la un cablu, un curent începe să curgă din cauza diferenței de tensiune dintre borne. Conform Legii lui Ohm, curentul dintr-un conductor se schimbă proporțional cu tensiunea. Deși curentul și tensiunea sunt interconectate de rezistență, curentul nu poate exista fără o tensiune. Aceasta este diferența dintre curent și tensiune.

Referinţă:
1. Lightning. (2017, 26 mai). Recuperat la 29 mai 2017 de la https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
2. Efectul fotovoltaic. (2017, 23 martie). Recuperat la 29 mai 2017 de la https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect
3. Magazinul de automatizări. (N.d.). Recuperat la 29 mai 2017 de la https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohmmeter
4. Regula lui Fleming de dreapta. (2017, 14 februarie). Recuperat la 29 mai 2017 de la https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule

Datorită fotografiei:
1. "OhmsLaw" De Waveguide2 (talk) (Transferat deNk / Inițial încărcat de Waveguide2) - (Public Domain) prin Commons Wikimedia
2. "RightHandOutline" de Douglas Morrison DougM - en.wiki (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia