Хімія

Заряд, струм і напруга


Електрична напруга

Кожен, напевно, має якесь уявлення про напругу та струм, але чи це правильне? У повсякденній мові часто вживаються терміни, ми думаємо лише про «споживання електроенергії» або «живий» або «будь обережний, на ньому електрика».

Однак, якби хтось спробував пояснити ці терміни, які вживаються як само собою зрозуміле, всі, мабуть, зупинилися б.

Але треба мати добре уявлення про основні поняття фізики. Тому ми будемо мати справу з кругообігом води як з моделлю аналогії, оскільки це може допомогти пізніше уявити і зрозуміти деякі речі більш конкретно. Тому не дивуйтеся, якщо ви дізнаєтеся багато про кругообіг води.

Тепер ми хочемо уточнити електричну напругу та електричний струм за допомогою вищезгаданої аналогічної моделі:

На малюнку ліворуч зображені дві посудини, наповнені водою, ліва вища за праву. Крім того, обидва з’єднані один з одним шлангом. Однак це з'єднання все одно переривається запірним краном.

А що станеться, коли ви з’єднаєте судини? Точніше, вода перетікає з лівої посудини в праву. Але чому взагалі тече вода і скільки вона тече? В обох судинах є певний тиск внизу, зліва тиск с0 а на дні правої посудини тиск с1.

Це стосується с0>с1оскільки тиск у рідинах залежить лише від висоти води, а не від форми посудини. Крім того, на вхідних отворах шланга діє такий же тиск, як і в посудинах. Тому, коли кран відкритий, вода тече з лівої посудини з більшим тиском ґрунту в праву з нижчим тиском ґрунту.

В результаті вода тече зліва направо до тих пір, поки в посудинах не буде однаковий рівень води, тобто тиск на дні двох посудин і, отже, тиск на входах шланга однакові.

Підсумовуючи, відзначимо, що різні тиски, а отже і різниця тисків Δс=с0с1 є причиною течії води. Якщо більше немає різниці тисків, то вода більше не тече.