Напон, отпор, струја и снага су главне електричне величине

У електротехници, нема смисла једноставно рећи "струја". Овде је увек потребно прецизирати о чему се тачно разговара. Можемо значити електрични набој кондензатора, напон у утичници, струју која тече кроз жице или, на пример, снагу коју је електрични мерач у нашем стану намотао за месец дана.

У сваком случају, не постоји таква количина као што је електрична енергија, постоји количина „количине електричне енергије“, тачно назване електрични набој, која се мери у привесцима. Ово је електрично наелектрисање - креће се дуж жица, накупља се на плочама кондензатора, периодично је присутно на терминалима (минимум - на фазној жици) утичнице, креће се у облику струје када електрична мрежа обавља посао. Главне електричне количине некако су повезане са набојем. О тим вредностима разговараћемо данас.

Напон

Напон У мери се између две тачке на кругу. Да би стабилни наизменични или константни напон почео да постоји у затвореном кругу, потребан је извор струје који може да осигура да се овај напон одржава на крајевима круга. Овај извор ће служити као извор ЕМФ - електромоторне силе која се, попут напона, мери у волтима.

Ако је такав извор повезан са затвореним кругом, тада ће, прво, бити напон између терминала извора, то јест на крајевима круга, и друго, на крајевима свих секција овог круга, ако је условно подељен на делове.

У сваком тренутку, електрични напон који делује на одређени део круга може имати другачију вредност него у претходном моменту, ако се круг напаја променљивим извором емф, или исту вредност ако је извор сталног емф, и круг, је једносмерни круг.

Напон на крајевима истосмјерног круга сличан је висинској разлици на страни планине, а наелектрисање у тим условима је попут воде подигнуте у висину, само у односу на електрично поље та се разлика назива разлика (електричних) потенцијала, јер се не говори о гравитационом пољу.

Потенцијална разлика између две тачке износи 1 волт, ако желите да померите набој од 1 привеска из једне тачке у другу, рад на њему мора се обавити у износу од 1 јоуле. Волт је такође једнак електричном напону који изазива директну струју од 1 ампера у електричном кругу снаге 1 вата, али о томе касније.

Тренутна

Када је електрични напон присутан на крајевима дела круга (проводника), то јест када постоји разлика у електричним потенцијалима, то значи да електрично поље делује у проводнику (дуж дужине секције која се разматра). Електрично поље делује снажно на набијене честице.

На пример, у металу, слободни електрони су носиоци негативног набоја и могу доћи у транслационо кретање ако се изненада нађу у спољном електричном пољу, чији је извор у овом случају извор емф. Када се електрони покрећу под утицајем електричног поља, они постају покретни набој, то јест електрична струја И.

Количина наелектрисања мери се у куломима, а струја карактерише брзину кретања набоја кроз пресек проводника (по јединици времена). Када електрични набој једног привеска прође кроз пресек проводника у једној секунди, струја у проводнику је 1 ампера. Аналогно с водом - што више воде пролази кроз дио цијеви у секунди - већа је и струја.

Отпор

Под утицајем електричног напона, наелектрисање се креће кроз пресек проводника, формирајући струју, али се не помера неометано. Пошто смо почели да разматрамо метални проводник, наставићемо са њим.

Електрони у проводнику који се крећу под утицајем електричног поља упадају у препреке унутар проводника - атома кристалне решетке, као и међусобно, због хаотичне компоненте (топлотне) кретања електрона и атомске вибрације.

Те препреке пружају неку врсту отпора, успоравају електроне, смањују струју у односу на то колико би се оне могле развити да тих препрека не буде. Али такав отпор Р у стварним проводницима (круговима) је увек присутан.

Ова вредност се назива електрични отпор у електротехници. Електрични отпор се мери у охима. Један Охм једнак је електричном отпору дела електричног круга, између крајева којих на крајевима тече једносмерна струја од 1 амтера.

Што је већи отпор који карактеризира дати проводник, мања ће струја бити на истом напону на крајевима овог проводника. Та се зависност назива Охмовим законом за део електричног круга: јачина струје у делу кола је директно пропорционална напону на крајевима овог одсека и обрнуто је пропорционална електричном отпору одређеног дела круга.

Снага

Говорећи о електричном кругу, напону, отпору и струји не може се тема о основним електричним величинама завршити причом о електричној снази П. Када се успостави струја и настави да тече у кругу под утицајем напона, извор емф обавља посао А на кругу.

У ствари, рад се врши електричним пољем на електричном набоју који се креће у овом пољу. Количина савршеног рада зависи од разлике потенцијала који је набој превладао и од величине овог набоја. Што је брже обављен посао, већа је и снага процеса.

У случају струје обично говоримо о снази извора који је обављао посао, као и снази потрошача (склоп). Електрична снага потрошена на корисни рад мери се у ватима. За било коју врсту енергије, не само електричну, 1 ват је дефинисан као снага на којој се обавља 1 јоуле посла у 1 секунди времена.