Forskjellen mellom strøm og spenning
Share
Nøkkelforskjell - Strøm vs Spenning
I et elektrisk felt påvirkes elektriske ladninger av en kraft som påvirker dem; Derfor må det gjøres arbeid på en ladet partikkel for å bevege seg fra ett punkt i et elektrisk felt til et annet punkt. Dette arbeidet er definert som den elektriske potensialforskjellen mellom de to punktene. Elektrisk potensialforskjell kalles også som spenning mellom to punkter. En bevegelse eller strøm av elektriske ladninger under effekten av den potensielle forskjellen er kjent som en elektrisk strøm. Hovedforskjellen mellom strøm og spenning er det en strøm innebærer alltid en bevegelse av elektriske ladninger under et elektrisk felt, mens spenning ikke involverer en strøm av ladninger. En spenning oppstår bare på grunn av eksistensen av en ubalansert ladning.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er spenning
3. Hva er Current
4. Side ved side sammenligning - Strøm vs Spenning
5. Sammendrag
Hva er spenning?
Siden et atom har samme antall protoner og elektroner, er alt stabil materie i universet elektrisk balansert. Imidlertid kan positive eller negativt ladede partikler ha flere eller færre elektroner enn protoner på grunn av eksterne fysiske og kjemiske effekter. Under en sammenkomst av lignende ladninger oppstår det et elektrisk felt som gir elektrisk potensial eller spenning til hvert punkt rundt den. Spenningen kan behandles som den mest grunnleggende egenskapen i elektrisitet. Den måles i volt (V) ved hjelp av en voltmeter.
Det elektriske potensialet ved et punkt betraktes alltid som en forskjell mellom to punkter, eller ved et bestemt punkt betraktes spenning med respekt for uendigheten der potensialet er null. I lys av elektrisk krets anses jorden som et nullpotensielt punkt; dermed spenningen ved hvert punkt på kretsen måles med hensyn til jorden (eller jord).
En spenning kan bli produsert som følge av mange naturlige eller tvunne fenomener. Lyn er et eksempel på spenning på grunn av naturlig forekomst; hundrevis av millioner av spenning oppstår i en sky på grunn av friksjon. I svært liten skala produserer et batteri en spenning ved en kjemisk reaksjon, akkumulerende ladede ioner i de positive (anode) og de negative (katode) terminaler. Fotovoltaiske celler som inngår i solcellepaneler, genererer en spenning som følge av elektronutløsning fra halvledermaterialet som absorberer sollyset. En lignende effekt kan ses i fotodioder som brukes i kameraer for å oppdage omgivelseslysnivå.
Hva er en gjeldende?
En strøm er en strøm av noe, som sjøvann eller atmosfærisk luft. I en elektrisk sammenheng er en strøm av elektriske ladninger, vanligvis en strøm av elektroner gjennom en leder, kjent som en elektrisk strøm. Strømmen måles i ampere (A) med et ammeter. Ampere defineres som coulombs per sekund og er proporsjonal med spenningsforskjellen mellom to punkter hvor strømmen strømmer.
Figur 01: En enkel elektrisk krets
Som vist i figur 01, når strømmen passerer gjennom en ren motstand R, er spenningen til strømforholdet lik R. Dette innføres i Ohms lov som er gitt som:
V = I x R
Hvis spenningen dV skifter over en spole, også kjent som en induktor, en strøm dI gjennom spolen endres i henhold til:
dI = 1 / L∫dV dt
Her er L induktansen til spolen. Dette skjer siden spolen er motstandsdyktig mot spenningsendringen over den og gir en motspenning.
I tilfelle en kondensator, endringen av strømmen over den dI er som følgende:
dI = C (dV / dt)
Her er C kapasitansen. Dette skyldes utladning og lading av kondensatoren i henhold til spenningsvariasjonen.
Figur 02: Flemings Høyre Regel
Når en leder beveger seg over et magnetfelt, produseres en strøm og en spenning over lederen ifølge Flemings høyre regel.
Dette er grunnlaget for den elektriske generatoren der en serie ledere roterer raskt over et magnetfelt. Som forklart i forrige avsnitt, oppstår akkumulering av ladninger en spenning i et batteri. Når en ledning kobler de to terminalene, begynner en strøm å strømme langs ledningen, det vil si at elektroner i ledningen beveger seg på grunn av spenningsforskjellen mellom terminalene. Større motstanden til ledningen, desto større strøm er strømmen og jo raskere batteriet tømmes ut. På samme måte trekker en høyere strømkrevende last en høyere strøm fra forsyningen. For eksempel, en 100W lampe koblet til en 230V forsyning, kan strømmen den trekker beregnes som:
P = V × I
I = 100W ÷ 230 V
I = 0,434 A
Her, når strømmen er høyere, vil forbrukerstrømmen være høy.
Hva er forskjellen mellom spenning og strøm?
Spenning vs Strøm | |
| Spenning er definert som den elektriske potensielle energiforskjellen mellom to punkter i et elektrisk felt. | Strøm er definert som bevegelse av elektriske ladninger under en potensiell energifaktor i et elektrisk felt. |
| Hendelse | |
| Spenningsutganger på grunn av eksistensen av elektriske ladninger. | Strøm er produsert med en bevegelse av kostnader. Det er ingen strøm med statiske elektriske ladninger. |
| avhengighet | |
| Spenningen kan eksistere uten å produsere en strøm; for eksempel i batterier. | Strømmen avhenger alltid av spenningen, siden en ladestrøm ikke kan oppstå uten en potensiell forskjell. |
| Mål | |
| Spenningen måles i volt. Det måles alltid med hensyn til et annet punkt, i det minste den nøytrale jorden. Derfor er måling av spenning lett fordi en krets ikke er ødelagt for å plassere målingsterminaler. | Strømmen måles i Amperes og måles over en leder. Målestrømmen er vanskeligere siden lederen må brytes for å plassere måleklemmene, eller at sofistikerte klemmemetre skal brukes. |
Sammendrag - Spenning vs Strøm
I et elektrisk felt kalles potensiell forskjell mellom noen to punkter som spenningsforskjell. Det bør alltid være en spenningsforskjell for å generere en strøm. I en spenningskilde som en fotocelle eller et batteri oppstår en spenning på grunn av akkumulering av ladninger ved terminaler. Hvis disse terminalene er koblet til en ledning, begynner en strøm å strømme på grunn av spenningsforskjellen mellom terminalene. I henhold til Ohms lov, endrer strømmen i en dirigent proporsjonalt med spenningen. Selv om strøm og spenning er sammenkoplet av motstanden, kan strøm ikke eksistere uten spenning. Dette er forskjellen mellom strøm og spenning.
Henvisning:
1. Lyn. (2017, 26. mai). Hentet 29. mai 2017, fra https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
2. Fotovoltaisk effekt. (2017, 23. mars). Hentet 29. mai 2017, fra https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect
3. Automation Store. (N.d.). Hentet 29. mai 2017, fra https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-hmmmmeter
4. Flemings høyre regel. (2017, 14. februar). Hentet 29. mai 2017, fra https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule
Bilde Courtesy:
1. "OhmsLaw" Av Waveguide2 (talk) (Overført avNk / Opprinnelig lastet opp av Waveguide2) - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "RightHandOutline" Av Douglas Morrison DougM - no.wiki (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
