Mara tu tunapoanza kusoma mtaala wa shule fizikia, karibu mara moja walimu wetu wanaanza kutuambia kuwa kati ya sasa na voltage kuna sana tofauti kubwa, na kwa kweli tunahitaji maarifa yake ndani maisha ya baadaye. Na bado, sasa hata mtu mzima hawezi kusema juu ya tofauti kati ya dhana hizi mbili. Lakini kila mtu anahitaji kujua tofauti hii, kwa sababu tunashughulika na sasa na voltage Maisha ya kila siku, kwa mfano, kwa kuchomeka TV au chaja ya simu.
Ufafanuzi
Mshtuko wa umeme inayoitwa mchakato ukiwa chini ya ushawishi uwanja wa umeme harakati iliyoamuru ya chembe za kushtakiwa huanza. Chembe zinaweza kuwa nyingi zaidi vipengele tofauti, yote inategemea kesi maalum. Ikiwa tunazungumzia juu ya waendeshaji, basi chembe katika hali hii ni elektroni. Kusoma umeme, watu walianza kuelewa kuwa uwezo wa sasa unaruhusu itumike zaidi maeneo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na dawa. Baada ya yote, malipo ya umeme husaidia kurejesha wagonjwa na kurejesha kazi ya moyo. Kwa kuongeza, sasa hutumiwa katika matibabu ya magonjwa magumu kama vile kifafa au ugonjwa wa Parkinson. Katika maisha ya kila siku, umeme wa sasa hauwezi kubadilishwa, kwa sababu kwa msaada wake taa zinawaka katika vyumba vyetu na nyumba na vifaa vya umeme hufanya kazi.
Voltage- dhana ngumu zaidi kuliko ya sasa. Gharama moja chanya huhama kutoka pointi tofauti: kutoka chini hadi uwezo wa juu. Na voltage ni nishati inayotumiwa kwenye harakati hii. Kwa urahisi wa kuelewa, mfano mara nyingi hutolewa na mtiririko wa maji kati ya mabenki mawili: sasa ni mtiririko wa maji yenyewe, na voltage inaonyesha tofauti katika ngazi katika mabenki mawili. Ipasavyo, mtiririko utaendelea hadi viwango viwe sawa.
Tofauti
Pengine, tofauti kuu kati ya sasa na voltage inaweza kuonekana tayari kutoka kwa ufafanuzi. Lakini kwa urahisi, tutawasilisha tofauti kuu mbili kati ya dhana zinazozingatiwa na maelezo ya kina zaidi:
- Sasa ni kiasi cha umeme, wakati voltage ni kipimo nishati inayowezekana. Kwa maneno mengine, dhana hizi zote mbili zinategemeana sana, lakini wakati huo huo ni tofauti sana. Mimi (sasa) = U (voltage) / R (upinzani). Hii ndiyo formula kuu ambayo unaweza kuhesabu utegemezi wa sasa kwenye voltage. Upinzani huathiriwa mstari mzima mambo, ikiwa ni pamoja na nyenzo ambazo conductor hufanywa, joto, hali ya nje.
- Tofauti iko kwenye risiti. Mfiduo wa chaji za umeme katika vifaa mbalimbali (kama vile betri au jenereta) hutengeneza voltage. Na sasa inapatikana kwa kutumia voltage kati ya pointi za mzunguko.
Ili kuelewa haya yote, hebu tukumbuke ufafanuzi halisi kutoka kwa kitabu cha kumbukumbu (kukariri ni muhimu sana). Kwa hiyo, sasa, au tuseme ukubwa wake, ni kiasi cha malipo kinachopitia sehemu ya msalaba wa kondakta kwa wakati wa kitengo: I = Qlt. Kitengo cha sasa kinaitwa ampere na kitengo chake ni coulombs kwa pili. Kujua ukweli huu kutatufaa baadaye. Hadithi na voltage itakuwa ngumu zaidi - ukubwa wa voltage ni tofauti inayowezekana kati ya pointi mbili za suala. Inapimwa kwa volts, na kitengo cha kipimo ni joule.
kwa pendant. Kwa nini hii ni hivyo ni rahisi kuelewa wakati umezama katika kuelewa ufafanuzi sahihi thamani ya voltage: 1 volt ni tofauti inayoweza kutokea ambayo harakati ya malipo ya coulomb 1 itahitaji matumizi ya nishati, ambayo itakuwa sawa na 1 joule.
Yote hii inaweza kufikiriwa kikamilifu kwa kulinganisha kondakta na bomba ambalo maji hupita. Kwa kutumia ulinganisho huu, tunaona kwamba thamani ya sasa inaweza kufikiriwa kwa urahisi kama kiasi cha maji yanayotiririka kwa sekunde (hii ni mlinganisho mzuri katika usahihi wake), basi voltage ni kama tofauti ya shinikizo kwenye sehemu ya bomba na ingizo la bomba letu. Kawaida bomba huisha kwa kukimbia wazi, hivyo shinikizo la plagi itakuwa shinikizo la anga, na inaweza kuchukuliwa kama kiwango cha kumbukumbu. Kwa njia sawa katika michoro ya umeme kuna waya wa kawaida (au "basi ya kawaida" - kwa ufupi inaitwa "ardhi", ingawa hii sio sahihi, uwezo wake ambao unachukuliwa kama sifuri, na ambayo voltages zote kwenye mzunguko hupimwa. Kawaida (lakini sio). daima!) waya hasi inachukuliwa kama pato la kawaida la waya wa usambazaji kuu wa umeme wa mzunguko.
Kwa hiyo, hebu turudi kwenye swali la jinsi ya kutofautisha sasa kutoka kwa voltage? Itakuwa sahihi kusema hivi: sasa ni kiasi cha umeme, na voltage ni kipimo cha nishati inayowezekana. Mtu asiyeelewa fizikia, bila shaka, ataanza kutikisa kichwa chake, akijaribu kuelewa, basi utaongeza: fikiria jiwe linaloanguka. Ikiwa mwamba ni mdogo (kiasi kidogo cha umeme) lakini huanguka kutoka kwa urefu (voltage ya juu), inaweza kuunda athari yenye nguvu kama mwamba mkubwa (umeme mwingi) unaoanguka kutoka kwa urefu wa kawaida (voltage ya chini).
Kwa kweli, mfano na jiwe ni nzuri, lakini si sahihi - bomba na maji yanayotiririka huonyesha mchakato kwa usahihi zaidi. Unahitaji kujua kwamba voltage na sasa kawaida huhusiana. (Ninatumia neno "kawaida" kwa sababu katika baadhi ya matukio - vyanzo vya voltage au vya sasa - hujaribu kuondokana na viunganisho hivi, hata kama hawatafanikiwa kabisa.) Ndiyo, ndiyo, ikiwa tunarudi kwenye mfano na maji kwenye bomba. , ni rahisi kupata wazo: jinsi kwa shinikizo la kuongezeka katika bomba (mvutano) kiasi cha maji yanayotiririka(sasa). Ili kuiweka kwa njia nyingine, kwa nini tunahitaji kutumia pampu? Ni vigumu kufikiria hasa uhusiano wa kinyume- jinsi sasa inaweza kuathiri voltage. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuelewa kiini cha upinzani.
Katika nusu ya kwanza ya karne ya kumi na tisa, wanafizikia hawakujua jinsi ya kuonyesha utegemezi wa sasa kwenye voltage. Kuna maelezo rahisi kwa hili. Jaribu kujua kwa majaribio jinsi utegemezi huu unavyoonekana.
Shukrani tu kwa talanta ya Georg Ohm iliwezekana kuona asili ya kweli ya upinzani nyuma ya vichaka na vizuizi vyote. Hiyo ni, inaweza kuhitimishwa kuwa utegemezi wa sasa kwenye voltage unaweza kuelezewa na formula: I = U / R. Thamani ya upinzani R inategemea nyenzo ambazo conductor hufanywa na kwa hali ya nje katika mazingira - hasa juu ya joto.
Sasa ni harakati iliyoelekezwa ya elektroni (chembe za kushtakiwa). Inatokea ikiwa kuna tofauti inayowezekana katika mzunguko, yaani, upande mmoja wa kondakta mkondo wa umeme ziada ya chembe za kushtakiwa, na kwa upande mwingine, ukosefu wao. Tofauti inayowezekana ambayo inaruhusu mkondo wa umeme kupita kupitia kondakta ni voltage. Bila voltage kutokea, hakutakuwa na mkondo wa umeme.
Katika fizikia, uhusiano huu unaonyeshwa na formula I=U/R, ambapo mimi ni nguvu ya sasa katika kondakta, U ni voltage mwisho wa hii. mzunguko wa umeme, na R ni upinzani wa mzunguko huu. Ya juu ya voltage katika mzunguko, chembe za kushtakiwa zaidi zitapita ndani yake na kinyume chake.
Mara tu tunapoanza kujifunza fizikia katika mtaala wa shule, karibu mara moja walimu huanza kutuambia kwamba kuna tofauti kubwa sana kati ya sasa na voltage, na tutahitaji sana ujuzi wake katika maisha ya baadaye. Na bado, sasa hata mtu mzima hawezi kusema juu ya tofauti kati ya dhana hizi mbili. Lakini kila mtu anahitaji kujua tofauti hii, kwa sababu tunashughulika na sasa na voltage katika maisha ya kila siku, kwa mfano, wakati wa kuunganisha TV au chaja ya simu kwenye tundu.
Mshtuko wa umeme ni mchakato wakati, chini ya ushawishi wa shamba la umeme, harakati iliyoamuru ya chembe za kushtakiwa huanza. Chembe inaweza kuwa aina ya vipengele, yote inategemea kesi maalum. Ikiwa tunazungumzia juu ya waendeshaji, basi chembe katika hali hii ni elektroni. Kwa kusoma umeme, watu walianza kuelewa kwamba uwezo wa sasa unaruhusu kutumika katika nyanja mbalimbali, ikiwa ni pamoja na dawa. Baada ya yote, malipo ya umeme husaidia kurejesha wagonjwa na kurejesha kazi ya moyo. Kwa kuongeza, sasa hutumiwa katika matibabu ya magonjwa magumu kama vile kifafa au ugonjwa wa Parkinson. Katika maisha ya kila siku, umeme wa sasa hauwezi kubadilishwa, kwa sababu kwa msaada wake taa zinawaka katika vyumba vyetu na nyumba na vifaa vya umeme hufanya kazi.
Voltage- dhana ngumu zaidi kuliko ya sasa. Gharama moja chanya husogea kutoka kwa pointi tofauti: kutoka chini hadi uwezo wa juu. Na voltage ni nishati inayotumiwa kwenye harakati hii. Kwa urahisi wa kuelewa, mfano mara nyingi hutolewa na mtiririko wa maji kati ya mabenki mawili: sasa ni mtiririko wa maji yenyewe, na voltage inaonyesha tofauti katika ngazi katika mabenki mawili. Ipasavyo, mtiririko utaendelea hadi viwango viwe sawa.
Ni tofauti gani kati ya sasa na voltage
Pengine, tofauti kuu kati ya sasa na voltage inaweza kuonekana tayari kutoka kwa ufafanuzi. Lakini kwa urahisi, tutawasilisha tofauti kuu mbili kati ya dhana zinazozingatiwa na maelezo ya kina zaidi:
Sasa ni kiasi cha umeme, wakati voltage ni kipimo cha nishati inayowezekana. Kwa maneno mengine, dhana hizi zote mbili zinategemeana sana, lakini wakati huo huo ni tofauti sana. Mimi (sasa) = U (voltage) / R (upinzani). Hii ndiyo formula kuu ambayo unaweza kuhesabu utegemezi wa sasa kwenye voltage. Upinzani huathiriwa na mambo kadhaa, ikiwa ni pamoja na nyenzo ambayo kondakta hufanywa, hali ya joto, na hali ya nje.
Tofauti iko kwenye risiti. Mfiduo wa chaji za umeme katika vifaa mbalimbali (kama vile betri au jenereta) hutengeneza voltage. Na sasa inapatikana kwa kutumia voltage kati ya pointi za mzunguko.
Hitimisho:
Tofauti kati ya sasa na voltage iko katika ufafanuzi, lakini dhana zote mbili zinategemeana sana.
Wao hupatikana kama matokeo ya michakato tofauti.
Wengi wetu, hata kutoka shuleni, hatuwezi kuelewa ni vipengele vipi vinavyotofautisha sasa kutoka kwa voltage. Kwa kweli, waalimu walibishana kila wakati kuwa tofauti kati ya dhana hizi mbili ni kubwa sana. Walakini, ni watu wazima tu ambao wana nafasi ya kujivunia kuwa na maarifa yanayofaa, na ikiwa wewe sio mmoja wao, basi ni wakati wa wewe kulipa kipaumbele kwa ukaguzi wetu leo.
Ni nini sasa na voltage?
Ili kuzungumza juu ya nguvu ya sasa ni nini na ni nuances gani inaweza kuhusishwa nayo, tunaona kuwa ni muhimu kuteka mawazo yako kwa nini yenyewe. Sasa ni mchakato ambao, chini ya athari ya moja kwa moja shamba la umeme, harakati za chembe fulani za kushtakiwa huanza kutokea. Mwisho unaweza kuwa orodha nzima ya vitu anuwai; katika suala hili, kila kitu kinategemea hali maalum. Kwa hivyo, kwa mfano, ikiwa tunazungumza juu ya waendeshaji, basi katika kesi hii, elektroni zitafanya kama chembe zilizotajwa hapo juu. 
Labda baadhi yenu hawakujua hili, lakini sasa inatumika kikamilifu katika dawa za kisasa na hasa ili kuokoa mtu kutoka kwa orodha nzima ya kila aina ya magonjwa, kifafa sawa, kwa mfano. Ya sasa pia ni ya lazima katika maisha ya kila siku, kwa sababu kwa msaada wake, taa zimewashwa nyumbani kwako na vifaa vingine vya umeme vinafanya kazi. Nguvu ya sasa, kwa upande wake, ina maana fulani wingi wa kimwili. Imeteuliwa na ishara I. 
Kwa upande wa voltage, kila kitu ni ngumu zaidi, hata ukilinganisha na wazo kama "nguvu ya sasa". Kuna gharama moja chanya ambazo lazima zihamishwe kutoka kwa pointi tofauti. Kwa kuongeza, voltage ni nishati ambayo harakati iliyotajwa hapo juu hutokea. Katika shule, kuelewa dhana hii, mara nyingi hutoa mfano wa mtiririko wa maji unaotokea kati ya benki mbili. Katika hali hii, sasa itakuwa mtiririko wa maji yenyewe, wakati voltage itakuwa na uwezo wa kuonyesha tofauti katika ngazi katika benki hizi mbili. Kwa hiyo, mtiririko utazingatiwa mpaka ngazi zote mbili katika mabenki ni sawa.
Ni tofauti gani kati ya voltage ya sasa na ya sasa?
Tunathubutu kupendekeza kwamba tofauti kuu kati ya dhana hizi mbili ni ufafanuzi wao wa haraka:
- Maneno "sasa" na "sasa", hasa, yanawakilisha kiasi fulani cha umeme, wakati voltage inachukuliwa kuwa kipimo cha nishati inayowezekana. Kwa maneno rahisi, dhana hizi mbili zinategemeana sana, zikibakiza baadhi sifa tofauti, pamoja na haya yote. Upinzani wao unaathiriwa na idadi kubwa ya sababu tofauti. Muhimu zaidi kati yao ni nyenzo ambayo kondakta fulani hufanywa, hali ya nje, na joto.
- Pia kuna tofauti fulani katika kuwapokea. Kwa hivyo, ikiwa athari kwenye mashtaka ya umeme hutengeneza voltage, basi sasa inapatikana kwa kutumia voltage kati ya pointi za mzunguko. Kwa njia, vifaa vile vinaweza kuwa betri za kawaida au jenereta za juu zaidi na zinazofaa. Kwa sababu hii, tunaweza kusema kwamba tofauti kuu kati ya dhana hizi mbili zinakuja kwa ufafanuzi wao, pamoja na ukweli kwamba wao hupatikana kutokana na michakato tofauti kabisa.
Ya sasa haipaswi kuchanganyikiwa na matumizi ya nishati. Dhana hizi ni tofauti kabisa na tofauti zao kuu zinapaswa kutambuliwa kwa usahihi nguvu. Kwa hiyo, katika tukio ambalo voltage inalenga kwa hiyo. kuashiria nishati inayowezekana, basi katika kesi ya sasa, nishati hii itakuwa tayari kinetic. Katika yetu, ukweli wa kisasa, idadi kubwa ya mabomba yanahusiana na analojia kutoka kwa ulimwengu wa umeme. Tunasema juu ya mzigo unaoundwa wakati balbu ya mwanga au TV sawa imeunganishwa kwenye mtandao. Wakati huu, matumizi ya umeme yanaundwa, ambayo hatimaye husababisha kuonekana kwa sasa.
Bila shaka, ikiwa hutaunganisha vifaa vya umeme kwenye duka, voltage itabaki bila kubadilika, wakati sasa itakuwa sifuri. Naam, ikiwa hakuna utoaji wa mtiririko, basi tunawezaje hata kuzungumza juu ya sasa na yoyote ya nguvu zake? Kwa hiyo, sasa ni kiasi fulani cha umeme, wakati voltage inachukuliwa kuwa kipimo cha nishati inayowezekana ya chanzo fulani cha umeme.
Voltage na sasa ni dhana za kiasi ambazo zinapaswa kukumbushwa daima linapokuja mzunguko wa umeme. Kawaida hubadilika kwa wakati, vinginevyo uendeshaji wa mzunguko sio wa riba.
Voltage ( ishara U, wakati mwingine E). Voltage kati ya pointi mbili ni nishati (au kazi) inayotumiwa kuhamisha kitengo malipo chanya kutoka kwa uwezo mdogo hadi kiwango cha juu cha uwezo (yaani hatua ya kwanza ina uwezo mbaya zaidi ikilinganishwa na ya pili). Kwa maneno mengine, ni nishati ambayo hutolewa wakati malipo ya kitengo "slides" kutoka kwa uwezo wa juu hadi chini. Voltage pia inaitwa tofauti inayowezekana au nguvu ya umeme. Kitengo cha kipimo cha voltage ni volt. Kwa kawaida, voltage hupimwa kwa volti (V), kilovolti, millivolti au mikrovolti (angalia sehemu ya “Viambishi awali vya kuunda vizidishi na vitengo vidogo vingi vipimo", iliyochapishwa chapa ndogo) Ili kuhamisha malipo ya coulomb 1 kati ya pointi zilizo na tofauti ya uwezekano wa volt 1, ni muhimu kufanya joule 1 ya kazi. (Coulomb hutumika kama kipimo cha chaji ya umeme na sawa na malipo takriban elektroni.) Voltages kipimo katika nanovolts au megavolts ni nadra; utayaona haya baada ya kusoma kitabu kizima.
Tunatoa majina kwa vichochezi vya voltage ya jenereta kama vile betri na betri. Vifaa vingine, kama jokofu, mashine ya kuosha, chuma, blender, hazina kifungo kama hicho ambacho hukuruhusu kurekebisha voltage. Ikiwa moja ya vifaa hivi imewashwa kwa voltage ya juu kuliko voltage iliyotajwa na mtengenezaji, itawaka karibu mara moja.
Ikiwa imeshikamana na voltage ya chini kuliko ilivyoelezwa, au kifaa haifanyi kazi au hufanya vibaya. Nguvu ni wingi wa umeme, ambayo inaonyesha matumizi ya nishati ya umeme ya kifaa kila wakati wa uendeshaji wake. Kwa mfano, ikiwa taa inakadiriwa kwa watts 100, hiyo inamaanisha hutumia joule 100 za umeme kila sekunde. Vifaa vingi vya umeme vina thamani ya umeme tu, lakini kuna vingine vinavyotoa thamani zaidi ya moja, kama vile oga ya umeme.
Ya sasa (ishara). Sasa ni kasi ya harakati ya chaji ya umeme kwa uhakika. Kitengo cha kipimo cha sasa ni ampere. Sasa ni kawaida kipimo katika amperes (A), milliamps, microamps
Nanoamps na wakati mwingine picoamps. Sasa ya 1 ampere huundwa kwa kusonga malipo ya coulomb 1 kwa muda wa 1 s. Inakubaliwa kuwa sasa katika mzunguko inapita kutoka kwa uhakika na uwezo mzuri zaidi hadi kwa uhakika na uwezo mbaya zaidi, ingawa elektroni huenda kinyume.
Katika kesi hii, kwa kawaida ina thamani kwa nafasi ya majira ya joto na nyingine kwa nafasi ya baridi. Katika majira ya joto, wakati maji yanapokanzwa kidogo, thamani ni ya chini. Katika majira ya baridi, wakati maji ni moto zaidi, thamani ya nguvu ni kubwa zaidi, na kwa hiyo matumizi nishati ya umeme pia zaidi.
Inapimwa kwa kWh, ambayo inamaanisha kilo watt-saa. Kilo hii sawa na kilo, kilomita na ina maana mara 000. Saa ya watt tayari ni kipimo cha nishati ya umeme. Ingawa hii inaweza kuonekana kuwa ya kushangaza kwako. Saa hii ya watt ni kitengo cha nishati. Kumbuka kwamba wati ni kitengo cha nguvu na saa ni kitengo cha wakati. Kwa hivyo, saa ya watt ni bidhaa ya nguvu kwa wakati na 1 kWh ni 000 watt-saa. Katika hatua hii tunaweza kuchukua baadhi ya shanga za mwanga ambazo zitajadiliwa na wanafunzi.
Kumbuka: voltage daima hupimwa kati ya pointi mbili katika mzunguko, sasa daima inapita kupitia hatua katika mzunguko au kupitia kipengele fulani cha mzunguko.
Huwezi kusema "voltage katika resistor" - ni ujinga. Hata hivyo, mara nyingi tunazungumzia kuhusu voltage wakati fulani katika mzunguko. Katika kesi hiyo, daima wanamaanisha voltage kati ya hatua hii na "ardhi," yaani, hatua katika mzunguko ambao uwezo wake unajulikana kwa kila mtu. Hivi karibuni utazoea njia hii ya kupima voltage.
Umeme wa sasa ni kiasi ambacho thamani yake inategemea nguvu ya kifaa, na pia kwenye voltage ambayo inafanya kazi. Kwa mfano, taa ya 100-watt iliyopimwa kwa volts 110 inahitaji sasa zaidi ya umeme wakati imeunganishwa kuliko moja iliyopimwa kwa watts 60 kwa voltage sawa. Hii ndiyo sababu balbu ya 100W inang'aa zaidi kuliko balbu ya 60W.
Kuna aina mbili za sasa za umeme: sasa ya moja kwa moja, ambayo hutolewa kutoka kwa betri, na sasa mbadala, ambayo hutolewa kutoka kwa mimea ya nguvu kwa nyumba, viwanda, nk. Mkondo mbadala una thamani ambayo inatofautiana ndani ya masafa wakati wa uendeshaji wa kifaa kimoja cha umeme.
Voltage huundwa kwa kutenda kulingana na chaji za umeme katika vifaa kama vile betri (athari za umeme), jenereta (mwingiliano wa nguvu za sumaku), seli za jua (athari ya photovoltaic ya nishati ya photon), nk. Tunapata sasa kwa kutumia voltage kati ya pointi za mzunguko.
Hapa, labda, swali linaweza kutokea, ni nini hasa voltage na sasa, zinaonekanaje? Ili kujibu swali hili, ni bora kutumia kifaa cha elektroniki kama vile oscilloscope. Inaweza kutumika kutazama voltage (na wakati mwingine ya sasa) kama kazi inayobadilika kwa wakati. Tutaamua kusoma kutoka kwa oscilloscopes na voltmeters ili kubainisha ishara. Kuanza na, tunakushauri uangalie Kiambatisho A, ambacho tunazungumzia kuhusu oscilloscope, na Sect. "Universal vyombo vya kupimia", iliyochapishwa kwa maandishi madogo.
Katika kesi hii, inahusu tabia ya kubadilisha sasa ya umeme inayopatikana kutoka kwa mitambo ya kuzalisha umeme. Huko Brazili, mzunguko wa sasa wa kubadilisha ni hertz 60, ambayo ni, mizunguko 60 kwa sekunde. Kuna nchi kama vile Ureno na Paraguay ambapo frequency ni 50 hertz.
Kuelewa kidogo juu ya roho
Na kwa majira ya joto. Je, sasa ni kubwa zaidi katika nafasi gani?
- Je, oga hufanya mabadiliko gani ya nishati?
- Anapatikana wapi?
- Maji huwa moto lini?
- Upinzani umegawanywa katika sehemu mbili.
- Je, ni nafasi gani na kwa nafasi ya baridi?
Katika nyaya za kweli, tunaunganisha vipengele kwa kila mmoja kwa kutumia waya, waendeshaji wa chuma, ambayo kila mmoja katika kila hatua ina voltage sawa (kuhusiana na, kusema, ardhi). Katika eneo la masafa ya juu au vikwazo vya chini taarifa hii sio kweli kabisa, na tutajadili suala hili kwa wakati unaofaa. Sasa hebu tuchukue dhana hii juu ya imani. Tunataja hii ili kukufanya uelewe kuwa mzunguko halisi sio lazima uonekane kama mchoro wa mchoro kwa sababu waya zinaweza kuunganishwa kwa njia tofauti.
Uunganisho katika majira ya baridi na majira ya joto yanahusiana na voltage sawa, kwa nguvu tofauti. Unene wa waya wa jeraha - kupinga - kwa kawaida huitwa "upinzani" - ni kitu kimoja. Viunganisho katika majira ya baridi na majira ya joto hupatikana kwa kutumia urefu tofauti vipingamizi. KATIKA majira ya joto kutumika kwa uhusiano wengi wa waya sawa, na uunganisho wa majira ya baridi unafanywa kwa kutumia sehemu ndogo ya waya, katika nafasi ya majira ya joto sehemu kubwa hutumiwa.
Katika uunganisho wa majira ya baridi, sasa katika kupinga lazima iwe juu zaidi kuliko nafasi ya majira ya joto, ambayo inaruhusu kuongezeka kwa nguvu na kwa hiyo inapokanzwa. Wakati dhiki, nyenzo na unene huwekwa mara kwa mara, tunaweza kufanya uhusiano unaofuata kulingana na meza ifuatayo.
Kumbuka mambo machache sheria rahisi kuhusu sasa na voltage.
1. Jumla ya mikondo inayoingia kwenye hatua ni sawa na jumla ya mikondo inayotoka ndani yake (uhifadhi wa malipo). Sheria hii wakati mwingine huitwa sheria ya Kirchhoff kwa mikondo. Wahandisi wanapenda kuita hatua hii kwenye mzunguko nodi. Corollary ifuatavyo kutoka kwa sheria hii: katika mzunguko wa mfululizo (ambayo ni kundi la vipengele ambavyo vina ncha mbili na vinaunganishwa na mwisho huu kwa kila mmoja), sasa katika pointi zote ni sawa.
Ikiwa tuna taa yenye nguvu ya 100 W na voltage ya 110 V, tuna nguvu P na taa sawa na voltage ya 220 V, ni nguvu gani katika kesi hii? Ifuatayo ni mifano ya shughuli na wanafunzi darasani. Katika shughuli hizi, wanafunzi watajifunza jinsi ya kuendesha multimeter, kupima voltages, mikondo, nk.
Vifaa vinavyohitajika: multimeter, betri na waya. Ikiwa mwalimu ana vipingamizi vinavyopatikana kwa matumizi, mizunguko midogo inaweza kusanidiwa na maudhui zaidi kufunikwa. Kielelezo 2 - Ingiza betri kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini. Katika kusanyiko hili tuliweza kupima tofauti inayoweza kutokea kati ya taa mbili.
2. Wakati wa kuunganisha vipengele kwa sambamba (Mchoro 1.1), voltage kwenye kila kipengele ni sawa. Kwa maneno mengine, jumla ya matone ya voltage kati ya pointi A na B, iliyopimwa pamoja na tawi lolote la mzunguko unaounganisha pointi hizi, ni sawa na sawa na voltage kati ya pointi A na B. Wakati mwingine sheria hii imeundwa kama ifuatavyo: jumla ya matone ya voltage katika kitanzi chochote kilichofungwa cha mzunguko ni sifuri. Hii ni sheria ya Kirchhoff ya dhiki.
Kielelezo 3 - Hapa tutapima tofauti inayowezekana ya tundu. Kielelezo 4 - Thamani iliyopatikana kwa kuzingatia Mchoro 3. Kutoka kwa majaribio, wanafunzi waliweza kupanga grafu ya voltage dhidi ya sasa, vipimo vitatu vinatosha kuona tabia ya grafu.
Mwalimu anaweza kujadili mteremko mistari na nguvu. Voltage, sasa, ohms na nguvu. Voltage inaweza kulinganishwa na jengo, juu ya voltage katika jengo, chini ya mwisho itakuwa, chini ya voltage. Katika umeme, kufanana mara nyingi hutumiwa kwa njia sawa na hii, kuelezea tu mada ambayo itakuwa vigumu kuelewa kwa kuruka bila hila hizi. Kama unavyoona kwenye picha, kila sakafu inagharimu volts 10. Jengo la kwanza lina ndege, kwa hivyo inagharimu 10 V, la pili lina 4 na la tatu linagharimu 3.
3. Nguvu (kazi iliyofanywa kwa wakati wa kitengo) inayotumiwa na mzunguko imedhamiriwa kama ifuatavyo:
Hebu tukumbuke jinsi tulivyofafanua voltage na sasa, na tunaona kwamba nguvu ni sawa na: (kazi / malipo) (malipo / wakati). Ikiwa voltage U inapimwa kwa volts na sasa mimi hupimwa kwa amperes, basi nguvu P itaonyeshwa kwa watts. Nguvu ya wati 1 ni joule 1 ya kazi iliyofanywa kwa sekunde 1.
Vipimo vinavyohusika ni vya ghorofa ya kwanza, lakini ikiwa marejeleo mengine yanafanywa, kila kitu kinabadilika. Ikiwa kila kitu kinazingatiwa na jengo la 2, la kwanza ni -30V, la pili ni 0 na la tatu ni -10V. Ili kuelewa vizuri dhana hiyo, fikiria tu jinsi unavyoangalia majengo yaliyo katika swali.
Ukiangalia jengo la 3, utaona jengo la kwanza lenye orofa 20 likishuka hadi -20 volts, jengo la pili na sakafu zaidi ya volts 10, na la tatu ambapo unatazama volts 0. Kadiri elektroni nyingi zinavyopita kwa sekunde, ndivyo mkondo wa sasa unavyopita kupitia kondakta. Hali ya sasa inatoka kwa tabia ambayo miili miwili inawasiliana, ambayo hujaribu kuchukua sawa malipo ya umeme ili kuondokana na kiwango cha nishati, mabadiliko haya ya elektroni inaitwa "sasa". Ya sasa inaonyeshwa katika Ampere, jina linalotokana na mgunduzi wake, mwanafizikia wa Kifaransa André-Marie Ampere.
Nguvu hutawanywa kama joto (kawaida) au wakati mwingine hutumiwa katika kazi ya mitambo (motor), inabadilishwa kuwa nishati ya radiant (taa, transmita) au kuhifadhiwa (betri, capacitors). Wakati wa maendeleo mfumo mgumu moja ya kuu ni swali la kuamua mzigo wake wa joto (chukua, kwa mfano, kompyuta, ambayo kwa-bidhaa ya kurasa kadhaa za matokeo kutoka kwa kutatua tatizo ni kilowatts nyingi za nishati ya umeme iliyopigwa kwenye nafasi kwa namna ya joto).
Sheria hii inahusiana na voltage na sasa kwa parameter nyingine inayoitwa "upinzani". Hii inaweza kutaka kusema kwamba sasa ni sawia moja kwa moja na voltage na inversely sawia na upinzani. Muundo wa sheria na hitimisho lake ni kama ifuatavyo. Kwa fomula hizi zinazotokana na sheria ya ohm, aina mbalimbali za matatizo zinaweza kutatuliwa. Katika takwimu ya kwanza, unaweza kuhesabu mzunguko wa sasa katika mzunguko rahisi unaoundwa na balbu, betri na kondakta.
Balbu ya mwanga ina filament ambayo ina upinzani fulani. Takwimu hii nyingine inaonyesha jinsi ya kupata voltage kwa kujua sasa na upinzani wa taa ya incandescent. Nyingine bado inaonyesha jinsi ya kuhesabu upinzani wa filament kwa kujua voltage ya betri na sasa inayozunguka katika mzunguko.
Katika siku zijazo, tunaposoma mabadiliko ya mikondo na voltages mara kwa mara, tutalazimika kujumuisha usemi rahisi ili kuamua thamani ya wastani ya nguvu. Katika fomu hii ni halali kwa kuamua thamani ya papo hapo nguvu.
Kwa njia, kumbuka kuwa hauitaji kupiga simu nguvu ya sasa - haijasoma. Pia huwezi kuita kupinga upinzani. Kuhusu resistors tutazungumza katika sehemu inayofuata.
Katika umeme, kuna vipengele vinavyoitwa "resistors" ambavyo vina kiasi fulani cha upinzani. Hizi zinaweza kupatikana katika maduka ya vifaa vya elektroniki au visafishaji vya TV, lakini mtandaoni wanaweza kuzinunua popote au kuziokoa kutoka kwa vifaa vilivyopitwa na wakati au vilivyopitwa na wakati. Kielelezo cha upande kinaonyesha upinzani kwa metali.
Siemens imepewa jina la mwanafizikia Werner von Siemens. Wakati wa kutumia maji ya moto kutoka kwa hita ya maji ya umeme au kupika au kupokanzwa chakula kwenye jiko la umeme, bila kujua hutumia athari ya Joule, ambayo upinzani ni sehemu ya aina hizi za vifaa au watumiaji.