Що таке сила струму і напруга
Мене завжди цікавила тема електричного струму і електронних мікросхем.
І я ніяк не міг зрозуміти електричний струм. Ну, тобто я не міг зрозуміти, що значить ось цей вислів "сила струму" або "напруга". Що взагалі означає різницю потенціалів, і чому щось кудись від цього тече.
Почну з основного. Те, що називають в школі "силою струму" - це взагалі не "сила" струму. Те, що там відбувається - це швидкість струму.
Тому що визначення звучить приблизно так: кількість заряду, що проходить через перетин провідника за одиницю часу.
Якщо перевести на нормальну мову: ось іде 20 зарядів, переходять певну точку в проводі (або в чому-небудь ще). І цю точку вони проходять за секунду. Ось і виходить "сила струму" - 20 зарядів в секунду. З якого переляку це сила? Це куди ближче до швидкості.
І ось є одиниця виміру "ампер". І вона означає кулон за секунду. Тобто якась кількість зарядів, яке разом дорівнює одному кулона, проходить через точку провідника за секунду. Цих зарядів в 1 кулоні - хмара: 6,24 * 10 ^ 18. Якщо з нулями написати - 6 240 000 000 000 000 000 зарядів електрона складають 1 кулон. Тобто є хмара електронів, які і переносять цей заряд. На кожен електрон доводиться по одному заряду.
І ось як тільки я усвідомив, що ампер - це кількість зарядів, відразу стали зрозумілі всі ці паралельні і перпендикулярні з'єднання.
Тече собі по дроту 1 кулон зарядів, прітёк він такий до розвилки паралельного з'єднання - далі по одній розвилці потекла половина заряду і по інший - теж половина (якщо там однакові лампочки, наприклад). Потім вони після цієї розвилки разом злилися - і знову бац - один кулон цих частинок із зарядом.
Ось і виходить, що кількість зарядів гуляє по ланцюгу однакову кількість. І тому те, що називають силою струму - це кількість зарядів. Тобто термін "сила струму" - дуже хріновий термін. Кількість зарядів за секунду - куди довший звучить, але при цьому куди простіше.
Далі переходимо до напруги. І його теж я зрозуміти не міг. Природно. Мені ж його пояснювали так само, як і силу струму. Тобто хреново.
Що таке напруга? Напруга - це енергія, яка вивільняється, коли одиничний заряд "сповзає" від високого потенціалу до низького. Щоб у цього заряду був заряд, його туди потрібно "заштовхати". Робота (або енергія), яка витрачається на те, щоб цей заряд туди "загнати" в ідеальному світі дорівнює тій енергії, яка вивільниться. Тому її теж можна назвати напругою)
Тобто ось є у нас провід довжиною 10 метрів. Зліва надлишок заряду, праворуч - недолік. Завдання - забезпечити рівновагу. Напруга - це енергія, яка вивільниться, поки заряди будуть бігти від одного кінця до іншого.
З цієї причини напруга можна уявити як цикл енергійних стусанів під зад зарядів. lol: І вони такі побігли. А хто не побіжить? )
Напруга вимірюється в джоулях на кулон. Або - що те ж саме - в вольтах. Іншими словами, кулон (кількість зарядів) отримує стусан в 1 джоуль і біжить з точки А в точку Б. І якщо він добіг до точки Б, кажуть, що між точками А і Б - різниця потенціалів дорівнювала 1 вольт.