電気-人が最も使用する一種のエネルギー。電子の秩序ある動きとしての電流の定義は学校の物理学の教科書からよく知られていると言っても過言ではありません。しかし、これが電圧とは何か、そしてこの「秩序だった動き」がどのように保証されるかであり、誰もが答えるわけではありません。基本電荷である電子は、それ自体では導体に沿って移動しないことを思い出してください。一方、チェーンに沿った電荷の移動のみが、エネルギーをあるタイプから別のタイプに変換するという形で、有用な作業を実行します。これらの変換のおかげで、電流が電球のフィラメントを照らす場合もあれば、電気モーターのローターを回転させる場合もあります。前者の場合、電気エネルギーを熱に変換し、後者の場合-磁気に変換します。電荷を移動するエネルギーは、回路内の電流を維持するソースによって消費されます。導体に沿って流れる電流は、EMFソースのエネルギーを消費者に転送します-フィラメント、モーター巻線など。
電流を料金の数として定義すると、導体に沿って流れるので、電流の働きはこれらの単位時間あたりの電荷の数に依存すると言えます。そして、回路の電流は何に依存していますか?上部に満たされたシリンダーの下部の穴から流れるウォータージェットの例を使用して、電流モデルを考えます。私たちのモデルでは、シリンダーが導体であり、水が多数の電子液滴であると想像してください。次に、単位時間あたりに流出する水の量が2つのパラメータ-電気回路の電圧と呼ばれる水柱の圧力と、穴の直径-電気抵抗のアナログに依存することは完全に明らかです。このモデルの水柱の高さは、エネルギー源の上部電位を決定します。液滴電荷は、上層から下層に移動する電子の流れに似ています。水塊の位置エネルギー、すなわち有用な作業を行う能力は、上位レベルと下位レベルで異なります。電位差により、水は穴から流出し、水柱のポテンシャルエネルギーがウォータージェットの運動エネルギーに変換されます。水柱の高さが増加すると、電位差または電圧が増加し、現在の強さ、より正確には、単位時間あたりに流出する水の質量も増加します。したがって、提案されたモデルは、電圧に対する電流強度の正比例の依存性を示しています。
電気の理論では、この結論は書かれています次のように:I = f(U)* K、Iは電流、Uは電圧、Kは電気回路の通過電流に対する個々の応答-伝導率。この手法では、通常、導電率の逆数R = 1 / Kが使用され、「抵抗」と呼ばれます。抵抗は通常、回路のペイロードとして解釈されます。私たちのモデルでは、そのような「抵抗」は水を排出するための穴の面積です。それが大きいほど、その透過性が大きくなります。つまり、電気工学の用語を使用すると、導電率は水流に対する抵抗が減少することを意味します。
モデルはどのように可能性を明確に示しています液滴電荷ストリームのエネルギーは、漏れているジェットの運動エネルギーに変換されます。抵抗が低い(または導電率が高い)ほど、水の塊に対してより多くの機械的作業が実行されます。つまり、さまざまな種類のペイロードが電流コンバーターです。たとえば、白熱フィラメントは電気エネルギーを熱と光に変換し、リレーコイルは電気エネルギーを磁気に変換します。
電気回路に戻ると、電流強度Iと電圧Uは、電流A(A = U * I)の動作を決定する電気パラメーターであると結論付けることができます。
При этом сила тока определяется количеством 転送された電荷と電圧が、電子をより大きな電位からより小さな電位に「秩序」に移動させる理由です。電圧がない場合、物質内の自由電子の量は電荷の移動につながりません。これは、電圧がなくてもエネルギーが移動しないことを意味します。
調査結果の良いデモンストレーションは水力発電所:水位(ポテンシャル)の大きな違いを利用して建設されています。ここで、落下する水の質量は流れに似ており、上流と下流のプールのレベルの違いが電位差の役割を果たします。