Elektrina - najviac využívaná človekomdruh energie. Nie je prehnané tvrdiť, že definícia elektrického prúdu ako usporiadaného pohybu elektrónov je dobre známa z učebnice fyziky školy. Ale tu je to, čo je napätie a ako je zabezpečený tento „riadený pohyb“, nie každý odpovie. Pripomeňme, že elektrón, elementárny elektrický náboj, sa sám nepohybuje pozdĺž vodiča. Na druhej strane iba pohyb nábojov pozdĺž reťazca je sprevádzaný vykonaním užitočnej práce vo forme premeny energie z jedného typu na druhý. Vďaka týmto transformáciám elektrický prúd v niektorých prípadoch žiari vlákno žiarovky a v iných rotuje rotor elektromotora. V prvom prípade máme premenu elektrickej energie na teplo av druhom na magnetickú. Energia z pohybujúcich sa nábojov je spotrebovaná zdrojom, ktorý udržuje elektrický prúd v obvode. Prúd pretekajúci vodičom prenáša energiu zdroja EMF na spotrebiteľa - vlákno, vinutie motora atď.
Ak definujete aktuálny počet poplatkov,Pri prúdení pozdĺž vodiča je možné povedať, že práca prúdu závisí od počtu týchto nábojov za jednotku času. A na čom závisí elektrický prúd v obvode? Zvážte súčasný model prúdenia pomocou príkladu vodného lúča prúdiaceho z otvoru v dolnej časti valca naplneného hore. Predstavte si, že v našom modeli je valec vodičom a voda je veľké množstvo kvapôčok elektrónov. Potom je úplne zrejmé, že množstvo vody tečúcej za jednotku času závisí od dvoch parametrov - tlaku vodného stĺpca, ktorý sa v elektrických obvodoch označuje ako napätie, a priemeru otvoru - analógu elektrického odporu. Výška vodného stĺpca v tomto modeli určuje horný potenciál zdroja energie, poplatky za kvapôčky sú podobné toku elektrónov, ktoré sa pohybujú od hornej vrstvy k spodnej. Potenciálna energia vody, t.j. Schopnosť vykonávať užitočnú prácu je iná na hornej a dolnej úrovni. V dôsledku potenciálneho rozdielu môže voda vytekať z otvoru a premenou potenciálnej energie vodného stĺpca na kinetickú energiu vodného lúča. Ak sa zvýši výška vodného stĺpca, potom sa zvýši potenciálový rozdiel alebo napätie a presnejšie sa zvýši aj prúdová sila, tečie aj množstvo vody vytekajúcej za jednotku času. Navrhovaný model teda ukazuje priamo úmernú závislosť intenzity prúdu od napätia.
В теории электричества этот вывод записывается takto: I = f (U) * K, kde I je prúd, U je napätie a K je individuálna odozva elektrického obvodu na prechádzajúci prúd - vodivosť. V technike sa zvyčajne používa recipročná vodivosť R = 1 / K a nazýva sa „odpor“. Odpor sa zvyčajne interpretuje ako užitočné zaťaženie obvodu. V našom modeli je taký „odpor“ oblasť otvoru na vypúšťanie vody: čím je väčšia, tým väčšia je jeho priepustnosť alebo, v jazyku elektrotechniky, vodivosť, a preto klesá odolnosť proti prúdeniu vody.
Model jasne ukazuje, aký je potenciálenergia prúdu kvapôčkového náboja sa premieňa na kinetickú energiu unikajúceho prúdu. Čím nižší je odpor (alebo väčšia vodivosť), tým viac mechanickej práce sa vykonáva na množstve vody. Inými slovami, rôzne typy užitočného zaťaženia sú meniče prúdu, napríklad žiarovka konvertuje elektrickú energiu na teplo a svetlo, reléová cievka premieňa elektrickú energiu na magnetickú atď.
Po návrate do elektrických obvodov môžeme dospieť k záveru, že intenzita prúdu I a napätie U sú elektrické parametre, ktoré určujú činnosť prúdu A (A = U * I).
При этом сила тока определяется количеством prenesený náboj a napätie sú príčinou toho, že elektróny sa „usporiadajú“ z väčšieho potenciálu na menší. Ak nie je k dispozícii žiadne napätie, potom žiadne množstvo voľných elektrónov v látke nebude viesť k pohybu nábojov. To znamená, že neprítomnosť napätia nevedie k prenosu energie.
Dobrou ukážkou zistení jevodné elektrárne: sú postavené s použitím veľkého rozdielu vo vodných hladinách (potenciáloch). Tu je hmotnosť padajúcej vody podobná prúdu a rozdiel v úrovniach zásobných tokov pred a po prúde zohráva úlohu potenciálneho rozdielu.
