แรงดันไฟฟ้าความต้านทานกระแสและกำลังไฟฟ้าเป็นปริมาณไฟฟ้าหลัก

ในทางวิศวกรรมไฟฟ้ามันไม่มีเหตุผลที่จะพูดง่ายๆว่า "ไฟฟ้า" ที่นี่มีความจำเป็นเสมอในการระบุสิ่งที่กำลังพูดถึง เราอาจหมายถึงค่าไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ, แรงดันไฟฟ้าในซ็อกเก็ต, กระแสที่ไหลผ่านสายไฟ, หรือตัวอย่างเช่นพลังงานที่มิเตอร์ไฟฟ้าในอพาร์ตเมนต์ของเราบาดเจ็บในหนึ่งเดือน

ไม่ว่าในกรณีใด ๆ ไม่มีปริมาณเช่นไฟฟ้ามีปริมาณ“ ปริมาณไฟฟ้า” เรียกว่าค่าไฟฟ้าอย่างถูกต้องซึ่งวัดในจี้ นี่คือประจุไฟฟ้า - มันเคลื่อนที่ไปตามสายไฟที่สะสมอยู่บนจานของตัวเก็บประจุมีการแสดงเป็นระยะที่ขั้ว (ขั้นต่ำ - บนสายไฟ) ของเต้าเสียบเคลื่อนที่ในรูปแบบของกระแสเมื่อเครือข่ายไฟฟ้าทำงาน ปริมาณไฟฟ้าหลักนั้นเกี่ยวข้องกับประจุ เราจะพูดถึงคุณค่าเหล่านี้ในวันนี้

แรงดันไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้า U วัดระหว่างจุดสองจุดบนวงจร เพื่อให้กระแสสลับหรือแรงดันไฟฟ้าคงที่เริ่มปรากฏในวงจรปิดจึงต้องมีแหล่งจ่ายกระแสที่สามารถมั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้านี้จะคงอยู่ที่ปลายของวงจร แหล่งนี้จะทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาของแรงเคลื่อนไฟฟ้า EMF ซึ่งเช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าจะถูกวัดเป็นโวลต์

หากแหล่งกำเนิดดังกล่าวเชื่อมต่อกับวงจรปิดจากนั้นประการแรกแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ระหว่างขั้วของแหล่งจ่ายนั่นคือที่ปลายของวงจรและอย่างที่สองที่ส่วนท้ายของทุกส่วนของวงจรนี้หากมีการแบ่งเงื่อนไขเป็นส่วน ๆ

ในแต่ละช่วงเวลาแรงดันไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ในส่วนใดส่วนหนึ่งของวงจรสามารถมีค่าที่แตกต่างจากช่วงเวลาก่อนหน้านี้ถ้าวงจรถูกขับเคลื่อนด้วยแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าตัวแปรหรือค่าเดียวกันถ้าเป็นแหล่งแรงเคลื่อนไฟฟ้าคงที่และวงจรตามลำดับ เป็นวงจรกระแสตรง

แรงดันที่จุดสิ้นสุดของวงจร DC นั้นคล้ายกับความแตกต่างของความสูงที่ด้านข้างของภูเขาและประจุภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะเหมือนน้ำที่ยกขึ้นสูงเพียงความเคารพต่อสนามไฟฟ้าความแตกต่างนี้เรียกว่าความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้า

ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสองจุดคือ 1 โวลต์หากต้องการย้ายประจุ 1 จี้จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งการทำงานบนมันจะต้องทำในปริมาณ 1 จูล โวลต์ยังเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้าโดยตรง 1 แอมแปร์ในวงจรไฟฟ้าที่กำลังไฟ 1 วัตต์ แต่เพิ่มเติมในภายหลัง

ปัจจุบัน

เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ปลายของส่วนหนึ่งของวงจร (ตัวนำ) นั่นคือเมื่อมีความต่างศักย์ไฟฟ้านั่นหมายความว่าสนามไฟฟ้าทำหน้าที่ในตัวนำ (ตามความยาวของส่วนที่พิจารณา) สนามไฟฟ้าทำหน้าที่บังคับอนุภาคที่มีประจุ

ยกตัวอย่างเช่นในโลหะอิเล็กตรอนอิสระเป็นพาหะของประจุลบและสามารถเคลื่อนที่ได้หากพวกเขาพบว่าตัวเองอยู่ในสนามไฟฟ้าภายนอกแหล่งกำเนิดซึ่งในกรณีนี้คือแหล่งกำเนิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า เมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าพวกมันจะกลายเป็นประจุที่เคลื่อนที่ได้นั่นก็คือกระแสไฟฟ้า I

ปริมาณประจุถูกวัดในคูลอมบ์และกระแสไฟฟ้าจะกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าผ่านส่วนตัดของตัวนำ (ต่อหน่วยเวลา) เมื่อประจุไฟฟ้าของจี้หนึ่งอันผ่านส่วนตัดของตัวนำในหนึ่งวินาทีกระแสไฟฟ้าในตัวนำคือ 1 แอมแปร์ ในการเปรียบเทียบกับน้ำ - ยิ่งน้ำไหลผ่านท่อส่วนต่อวินาที - ยิ่งกระแสยิ่งไหลผ่าน

ความต้านทาน

ภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าประจุจะเคลื่อนที่ผ่านส่วนตัดของตัวนำขึ้นรูปเป็นกระแส แต่ไม่เคลื่อนที่ไม่ จำกัด ตั้งแต่เราเริ่มพิจารณาตัวนำโลหะเราจะดำเนินต่อไป

อิเล็กตรอนในตัวนำที่เคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าจะวิ่งเข้าสู่สิ่งกีดขวางภายในตัวนำ - อะตอมของผลึกตาข่ายรวมถึงซึ่งกันและกันเนื่องจากองค์ประกอบของความร้อน (วุ่นวาย) ของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและการสั่นสะเทือนของอะตอม

อุปสรรคเหล่านี้ให้การต้านทานชนิดหนึ่งทำให้อิเล็กตรอนช้าลงลดกระแสเมื่อเปรียบเทียบกับจำนวนที่สามารถพัฒนาได้หากอุปสรรคเหล่านี้ไม่ใช่ แต่ความต้านทานแบบ R นี้ในตัวนำไฟฟ้าจริง (วงจร) มักจะมีเสมอ

ค่านี้เรียกว่าความต้านทานไฟฟ้าในวิศวกรรมไฟฟ้า ความต้านทานไฟฟ้าวัดเป็นโอห์ม หนึ่งโอห์มเท่ากับความต้านทานไฟฟ้าของส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้าระหว่างปลายซึ่งกระแสตรง 1 แอมแปร์จะไหลที่แรงดันไฟฟ้า 1 โวลต์ที่ปลาย

ยิ่งความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำมีค่ามากเท่าใดกระแสก็จะน้อยลงที่แรงดันไฟฟ้าเดียวกันที่ปลายของตัวนำนี้ การพึ่งพาอาศัยกันนี้เรียกว่ากฎของโอห์มสำหรับส่วนของวงจรไฟฟ้า: ขนาดของกระแสในส่วนของวงจรเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันที่ปลายของส่วนนี้และเป็นสัดส่วนตรงกันข้ามกับความต้านทานไฟฟ้าของส่วนที่กำหนดของวงจร

อำนาจ

เมื่อพูดถึงวงจรไฟฟ้าแรงดันความต้านทานและกระแสไฟฟ้าเราไม่สามารถจบเรื่องปริมาณไฟฟ้าขั้นพื้นฐานได้ด้วยเรื่องราวเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้า P เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นและยังคงไหลในวงจรภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าแหล่งแรงเคลื่อนไฟฟ้าจะทำงาน A บนวงจร

ในความเป็นจริงงานจะดำเนินการโดยสนามไฟฟ้าในประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ในสนามนี้ ปริมาณของงานที่สมบูรณ์แบบขึ้นอยู่กับความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นที่ประจุไฟฟ้าได้เอาชนะและขึ้นกับขนาดของประจุนี้ ยิ่งงานเสร็จเร็วเท่าไรพลังของกระบวนการก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ในกรณีของกระแสเรามักจะพูดถึงพลังของแหล่งที่มาที่ทำงานเช่นเดียวกับพลังของผู้บริโภค (วงจร) พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในงานที่เป็นประโยชน์นั้นวัดเป็นวัตต์ สำหรับพลังงานประเภทใด ๆ ไม่เพียง แต่ไฟฟ้าเท่านั้นซึ่งหมายถึง 1 วัตต์ที่กำลังทำงาน 1 จูลในเวลา 1 วินาที