Чем больше ток тем больше напряжение: «Почему, чем выше напряжение, тем меньше ток? » — Яндекс Кью

«Почему, чем выше напряжение, тем меньше ток? » — Яндекс Кью

Популярное

Сообщества

Такой вопрос у меня возник при изучении ТОЭ. Ведь по закону Ома, сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. I=U/R. Вот например, есть лампа (HL) и источник напряжения GB1 — GB3 — батарейки, S1 — выключатель.

Яркость лампочки будет зависеть от силы тока, чем она больше, тем ярче горит лампочка. А теперь, вместо одной батарейки мы вставили перемычку, уменьшив тем самым напряжение. Светимость лампы уменьшится. В итоге, чем меньше напряжение, тем меньше сила тока. Это соответствует закону Ома. Однако первое утверждение опровергает закон Ома. Хотелось бы увидеть четкое простое и наглядное объяснение по поводу того, как увеличить напряжение и при этом уменьшить ток! Или же следует учитывать другие параметры, такие как индуктивность, сечение, мощность и т.п.? (тогда хотелось бы также увидеть наглядный рисунок).

Будет интересно увидеть, почитать ваши рассуждения, ответы. Четкого, внятного ответа я не нашел.

ФизикаНаукаЭлектроника

Андрей Денисов

28 мая 2022  ·

3,3 K

ОтветитьУточнить

Valery Timin

Физика

291

физика математика  · 29 мая 2022

Вы правильно думаете: 

“по закону Ома, сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. I=U/R. “

Надо понимать, что это уравнение может быть применено либо к полной цепи – в Вашем случае, либо к участку цепи – это почти всегда. Даже в Вашем случае можно считать к случаю “участок цепи”, если учесть внутреннее сопротивление батареек – от 0.3 до 1-2 Ом. Автомобильный аккумулятор вообще 0,01 Ом. Это первое. 

Второе. При параллельном включении одинаковых батареек общее напряжение не зависит от их количества. Но внутреннее (общее!!! или эквивалентное) сопротивление батареек обратно пропорционально их количеству. Поэтому при учете внутреннего сопротивления батареек при удалении одной ток чуть-чуть уменьшится. Но НИКОГДА НЕ ЗАКОРАЧИВАЙ БАТАРЕЙКИ! (и НЕ СТАВЬТЕ ПЕРЕМЫЧКУ ВМЕСТО БАТАРЕЙКИ – как у Вас написано: похоже, Вы и не ставили. Батарейки (все!) сдохнут через минуту или даже взорвутся!). Это то же самое, что и закорачивание фазы и нуля в розетке!  (в детстве пробовал – так что можешь поверить). Формула для тока в Вашей цепи:

I = U/(R+Rвн/N), 

где N – колич.батареек, 

Rвн – внутр.сопр.батарейки, которое зависит от степени ее зарядки. У поработавшей батареки внутреннее сопротивление увеличивается, поэтому ток (общий! см. формулу) уменьшается, а не потому, что напряжение батарейки уменьшается. У разряженной батарейки внутреннее сопротивление очень большое! А напряжение можешь проверить вольтметром – эксперимент достаточно интересный. И для некоторых очень неожиданный.

Третье – по загловку. Вашего вопроса: почему, чем выше напряжение, тем меньше ток? Это чушь. Так не бывает. А когда такое бывает – где-то в ответах уже есть намек на некоторые специфические особенности использования электричества от генераторов переменного тока с конечной мощностью.

Комментировать ответ…Комментировать…

Александр Наумов

Физика

385

Инженер. Электроника, программирование.  · 29 мая 2022

“Чем выше напряжение, тем меньше ток” – из вопроса, строго говоря, не понятно о какой ситуации идет речь. Ничего не проясняет и схема с закорачиванием батарейки. Однако можно предположить, что автора интересует вопрос в контексте тока потребления современных бытовых и  прочих приборов, имеющих в своем составе стабилизаторы вторичных напряжений и/или токов. Например… Читать далее

Андрей Денисов

30 мая 2022

Благодарю за ответ! Именно так я и подразумевал вопрос. Ибо сейчас получаю высшее по автоматизации, имея уже… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

N & O

Физика

1,9 K

Астрономия физика космология квантовая механика   · 6 июл 2022

Когда вы меняете количество элементов в источнике питания вы тем самым меняете  ЭДС и внутреннее сопротивление источника питания. А применяете при этом ошибочно закон Ома для участка цепи. I=U/R. Он справедлив только на участке спирали лампочки. Для такого случая есть закон Ома для полной (замкнутой) цепи. I=З/(R+r) Принцип “выше напряжение меньше ток” применяется при… Читать далее

Евгений Лохматов

11 февраля

Я о другом.,при увеличении напряжения что происходит с электронами., их количество увеличивается или их скорость? 

Комментировать ответ…Комментировать…

Akilya Galimova

Технологии

66

Преподаватель технического университета, кандидат технических наук, проектировщик в. ..  · 30 мая 2022

Если привести в Вашем вопросе схему и тестовую часть в соответствие с друг с другом (батарейки нужно включить в цепь последовательно, тогда и можно утверждать, что при закорачивании одной из батареек, напряжение снизиться), то можно ответить на вопрос. Световой поток зависит не только от тока, но и от напряжения. Если напряжение снизить, то световой поток тоже… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Юрий Шимановский

3,4 K

🍀 Естествоиспытатель   · 28 мая 2022  · shymanovsky.mooo.com

А откуда взялось первое утверждение? Если говорить о цепи постоянного тока (как на картинке) то такого не будет. Во первых, напряжение не изменится при если мы вынули одну батарейку при параллельном включении. Хотя возрастет сопротивление цепи, поскольку батарейки обладают сопротивлением. См. формулу расчета сопротивления для параллельного включения резисторов.

То есть… Читать далее

1 эксперт согласен

Андрей Денисов

28 мая 2022

Юрий благодарю за ответ. Пожалуй пример схемы не лучший взят. Но подразумевается, что источник имел в начале… Читать дальше

Комментировать ответ…Комментировать…

Владимир Яшагин

239

Инженер путей сообщения электромеханик. Электро и теплоэнергетика ,электрические машины. э…  · 29 мая 2022

Хороший вопрос. Первое утверждение не опровергает закон Ома , так как относится к другой области  электротехники .Закон Ома пока не зыблем до сверх проводимости и не о том речь. Речь идёт о трансформаторе, Силовой трансформатор   является одним из важнейших элементов каждой  электрической сети. Передача эл. энергии на большие расстояния от места  её производства до… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Владимир

26

Системы автоматики промышленных объектов, электроника, электрика, радиолюбительство. ПОЛЕЗ…  · 24 мар

Чёткий и ясный ответ должен быть в Вашей голове. Увеличив напряжение, Вам будет нужна другая лампочка на желаемое Вами напряжение. И чтобы светила она точно также, затратите Вы точно такую же мощность, как и оригинал на 220 Вольт. Конечно же, ток будет меньше, но  P (мощность, Ватт), равная  умножению напряжения  U (вольт) на ток  I (Ампер)  останется прежним.  Даже… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Владимир

26

Системы автоматики промышленных объектов, электроника, электрика, радиолюбительство. ПОЛЕЗ…  · 9 окт 2022

Проще и нагляднее быть не может, Вы сами ответили на свой же вопрос.  Убрать батарейку, увеличив при этом силу тока?  Вы не первый, я вот мечтаю обойтись совсем без батареек.  Использовать солнечные батареи и силу ветра, и даже падающую с неба воду не есть выход.  Нобелевская Премия у Вас в кармане, как и у многих, желающих изобрести вечный двигатель.

  Не хочу… Читать далее

Комментировать ответ…Комментировать…

Вы знаете ответ на этот вопрос?

Поделитесь своим опытом и знаниями

Войти и ответить на вопрос

Закон Ома в электронных сигаретах

Закон Ома в электронных сигаретах

Вспоминаем школьный курс физики

Каждый вейпер должен понимать основные физические процессы, которые происходят в электронном испарителе при подаче напряжения. Не только ради безопасности, но и для того, чтобы эффективно использовать возможности устройства. Работа любого электронного испарителя строится на принципах закона Ома.

Закон Ома был открыт в 1826 году немецким физиком Георгом Омом. Открытие Ома впервые дало возможность количественно оценить явления электрического тока. Это открытие имело огромное значение для науки. Рассмотрим, как закон Ома применяется к электронным сигаретам.

Закон Ома — это физический закон, определяющий связь электрического напряжения с силой тока и сопротивлением проводника. Выглядит он следующим образом:

U = I x R,

где U — напряжение (измеряется в вольтах), I — сила тока (в амперах), R —сопротивление элементов цепи (изменяется в Омах).

Сила тока отражает скорость движения электрического заряда по проводнику (в нашем случае — спирали) и зависит от напряжения и сопротивления.

Напряжение аккумулятора — разность потенциалов между контактами батареи. Оно характеризует силу, с которой ток пойдет через спираль. Чем больше напряжение батареи, тем быстрее она отдает ток, тем быстрее нагреется спираль. Напряжение изменяется в зависимости от степени заряженности аккумулятора. В аккумуляторах 18650 напряжение находится в пределах от 4.2 В (заряженный) до 3.2 В (разряженный).

Сопротивление — это свойство спирали препятствовать прохождению электрического тока. Проще говоря, по спирали с низким сопротивлением тока пройдет больше, соответственно и нагреваться она будет быстрее и сильнее.

Для получения большого количества вкусного пара нам необходимо нагреть спираль, которая будет испарять жидкость. Важно, чтобы большой объем жидкости мог нагреваться и испаряться быстро — но не слишком быстро. Иначе в какой-то момент с хлопка испарится вся жидкость, а новая не успеет пропитать фитиль, и он подгорит.

Сама схема работы испарителя довольна проста. Электронный испаритель, используя напряжение батареи (U), проводит ток (I) через спираль, преодолевая сопротивление (R), вследствие чего происходит нагрев спирали. Спираль, нагреваясь, испаряет жидкость, превращая ее в пар.

Сопротивление зависит от материала спирали, ее диаметра и длины. Спираль может быть выполнена из таких материалов, как фехраль (кантал), нихром, никель, титан, нержавеющая сталь.

Фехраль (FeCrAl), или кантал — это сплав железа, хрома и алюминия. Нихром (nichrome) — общее название группы сплавов, которые состоят из никеля и хрома. Проволоки из фехрали и нихрома обладают высоким удельным электрическим сопротивлением при минимальном температурном коэффициенте, то есть нагреваются довольно быстро, почти не меняя своего сопротивления. Благодаря этому кантал и нихром широко применяются в качестве материала для спиралей. Диаметр используемой проволоки варьируется от 0.2 до 1 миллиметра.

Мы уже говорили, что по спирали с низким сопротивлением пройдет больше тока, поэтому нагреется она сильнее. Очевидно, что чем меньше диаметр используемой проволоки, тем выше сопротивление, и наоборот, чем диаметр проволоки больше, тем сопротивление ниже. Также на сопротивление спирали влияет и общая длина проводника, в нашем случае это количество витков спирали. Чем больше витков, тем сопротивление выше, и наоборот.

Каждый вейпер должен понимать процессы, которые происходят в электронном испарителе. Это обеспечит не только безопасность, но и получение максимального удовольствия от парения.           

 

электрических цепей – Почему большее напряжение означает больший ток?

Я знаю, что этот вопрос какое-то время оставался нетронутым, но я сам думал об этом вопросе и не смог найти его тщательного изучения, несмотря на то, что, как утверждает ОП, это, по-видимому, довольно простой вопрос. Никто еще не обратился именно к , почему аналогия с водопадом не работает, только заявив, что это не «хорошая» аналогия. Наоборот, я думаю, что — это хорошая аналогия, ведь вам было бы трудно объяснить принципиальное различие между действием гравитационных сил на молекулы воды в водопаде и электрическими силами на заряды в цепи, не прибегая к к квантово-механическим аргументам. Так почему же аналогия кажется несостоятельной?

Почему увеличение высоты водопада не увеличивает ток (воды), при увеличении разности потенциалов в цепи увеличивает электрический ток?

I. Понимание течения водопада.

Сначала давайте разберемся, что именно вызывает течение в водопаде. Молекулы воды, проходящие через вершину водопада, имеют нулевую нисходящую скорость (скорость изначально тангенциальна), но когда они опрокидываются через край, вниз действует сила (сила гравитации), которая ускоряет эти молекулы вниз, вызывая тем самым увеличивающийся нисходящий поток. . Однако они не ускоряются бесконечно, потому что действующие силы сопротивления (зависящие от скорости) означают, что молекулы достигают предельной скорости (при условии, что водопад достаточно высок, чтобы молекулы могли достичь этой скорости). Эта конечная скорость $v$ достигается, когда сила тяжести равна силам сопротивления. «Ток» водопада пропорционален этой скорости.

Обращая внимание на молекулярные причины тока, мы фактически не делаем никаких ссылок на $V$, разность потенциалов. Это связано с тем, что не разность потенциалов вызывает ток, а сила $F$, которая в нашем случае равна просто $mV/h$, где $h$ — высота водопада, а $m$ — высота водопада. масса молекулы воды. Так и должно быть — мы знаем, что второй закон Ньютона говорит нам, что силы вызывают ускорения (изменения $V$ на расстоянии), а не абсолютные изменения $V$. Мораль этой истории заключается в том, что при объяснении динамики системы мы не можем рассматривать только изменения в $V$, но также должны учитывать расстояние, на котором происходят эти изменения, $h$.

Теперь допустим, что мы удваиваем высоту водопада. Тогда действительно разность потенциалов $V$ между верхом и низом удвоилась, но нет необходимости говорить, что мы также удвоили высоту $h$! Итак, удвоив высоту водопада, мы отправили:

$$ В \mapsto 2V\\ ч\мапсто 2ч. $$

Теперь мы знаем, что работу над частицами воды на самом деле совершает не разность потенциалов, а сила $F$, которая в нашем случае равна:

$$F_{new}=m\frac {2V}{2h}=m\frac{V}{h} = F_{old}$$

Очевидно, мы можем видеть, что удвоение и $V$ и $h$ дает одинаковую силу и, следовательно, один и тот же ток. Другими словами, течение водопада (при условии, что он достаточно высок для достижения конечной скорости) определяется силой гравитационного поля $g$, и изменение высоты водопада никак не влияет на это.

II. Ток цепи.

Вот вам и водопадный корпус, а как насчет схем?

Проводя аналогию между водопадом и цепью, OP правильно указывает, что удвоение разности потенциалов $V$ на резисторе с сопротивлением $R$ удваивает ток $I$, но не учитывает удвоение ‘ высота’ $h$. Итак, предположим, что мы удваиваем разность потенциалов на некотором резисторе, но при этом увеличиваем «высоту» резистора. Что означает удвоение высоты в этом контексте? В случае водопада $h$ — это общее расстояние, которое молекулы воды проходят параллельно полю, поэтому соответствующий параметр в цепи — это длина резистора $l$. Теперь удвоение длины резистора в цепи равносильно простому последовательному добавлению второго такого же резистора. Но тем самым мы удвоили сопротивление $R$! Итак, мы отправили:

$$ В \mapsto 2V\\ R\mapsto 2R. $$

Итак, очевидно:

$$ Я = В/Р $$

остается прежним! Парадокс разрешился.

III. Почему путаница?

Я думаю, что основная трудность в понимании этих аналогий заключается в том, что закон Ома кажется противоречащим второму закону Ньютона — в частности, оказывается, что , а не не принимают во внимание масштабы длины! Однако, конечно, не учитывает шкалы длин – они просто скрыты в формуле для сопротивления $R$.

В обеих наших ситуациях механика отдельных частиц одинакова. У нас есть некоторая постоянная сила, которая ускоряет частицы ($mg$ или $qE$), но сила сопротивления, зависящая от скорости, означает, что достигается конечная скорость, которая зависит от величины действующей силы. Ток просто пропорционален этой конечной скорости. В случае с водопадом сопротивления вызывают старые добрые силы трения, тогда как в случае с цепью эту силу сопротивления вызывают столкновения с электронами, что приводит к выделению тепла в резисторе ($P=VI$ и т. д.). В этих случаях конечная скорость (соответствующая току) пропорциональна силе, действующей на частицы. Итак, у нас есть:

$$ I \propto F, $$

и когда мы работаем с точки зрения потенциалов вместо сил, мы получаем:

$$ I \propto \frac{V}{x}, $$

, где $x$ — наша шкала длины. Однако закон Ома просто утверждает, что:

$$ I \ propto V $$

без учета длин!

Ответ заключается в том, что, конечно, шкала длины $x$ скрыта в формуле для сопротивления $R$ резистора. В (II) я утверждаю, что удвоение длины резистора, по сути, «то же самое», что добавление дополнительного резистора последовательно. Чтобы обосновать этот аргумент, сошлемся на формулу сопротивления некоторого материала, основанную на его удельном сопротивлении $\rho$:

$$ R = х \ гидроразрыва {\ rho} {A}, $$

, где $A$ — площадь поперечного сечения материала (предполагается, что это своего рода призма). Итак, закон Ома действительно утверждает, что:

$$ V = Ix (\ гидроразрыва {\ rho} {A}), $$

, который, к счастью, восстанавливается:

$$ I \propto \frac{V}{x}. $$

Фух!

IV. Продолжая аналогию.

Надеюсь, теперь вы верите, что аналогия с водопадом на самом деле является более или менее идеальной аналогией закона Ома, если мы уделяем пристальное внимание нашим собственным рассуждениям.

Если провести аналогию в обратном порядке, то правильной эквивалентной ситуацией для увеличения разности потенциалов без увеличения высоты водопада будет увеличение напряженности гравитационного поля $g$. Мы могли бы представить себе что-то вроде циферблата, на котором мы могли бы двигать $g$ вверх и вниз, вызывая увеличение или уменьшение силы гравитационного поля Земли (т. е. потенциометр в цепи). При $g \to 0$ ток водопада упадет до $0$ (представьте тот же водопад в космосе), а при $g \to \infty$ ток также упадет до некоторого максимального значения $I_{max}$, связанного с частицы, движущиеся со скоростью света $c$ (вспомните тот же водопад на краю сверхмассивной черной дыры).

Таким образом, аналогия работает идеально – просто убедитесь, что вы точно указали, какие именно физические величины и изменения соответствуют какому между двумя ситуациями.

Как большее напряжение (большая разность потенциалов) означает больший ток?

спросил 2 года, 8 месяцев назад

Изменено 2 года, 2 месяца назад

Просмотрено 3к раз

$\begingroup$

Я знаю, что напряжение — это разница в потенциальной электрической энергии между двумя точками, и что более высокое напряжение означает больше энергии для столба заряда (т. е. 9-вольтовая батарея означает 9 джоулей на столб). Но как увеличение напряжения означает увеличение тока?

Почему увеличение разности потенциалов означает увеличение тока?

• электрический ток
• потенциал
• электрическое сопротивление
• напряжение
• батареи

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Большее напряжение означает, что электроны пытаются сильнее оттолкнуться друг от друга. Чем сильнее они пытаются оттолкнуть друг друга, тем с большей силой они двигаются, а это значит, что они способны с большей готовностью преодолевать препятствия (такие как сопротивление), а это означает, что большее их количество будет преодолевать указанные препятствия в любой данный момент времени. время.

Как давление в воздушном баллоне. Чем больше воздуха вы нагнетаете в баллон, тем выше становится давление, равное силе, с которой газ пытается распространиться, чтобы уйти от самого себя. Затем, если вы откроете резервуар, чтобы выпустить воздух, воздушный поток будет выше, когда давление выше, чем когда оно ниже. Та же идея.

$\endgroup$

$\begingroup$

Я знаю, что напряжение – это разность потенциальной электрической энергии между 2 баллами

Не совсем. Напряжение – это разница электрических потенциалов между двумя точками (энергия на единицу заряда).

, и что более высокое напряжение означает больше энергии для одного столба заряда. (т.е. батарея 9В означает 9 джоулей на колонку).

По существу да. Но лучше сказать, что более высокое напряжение означает, что на единицу заряда выполняется больше работы для перемещения заряда между двумя точками.

Но как увеличение напряжения означает увеличение тока? Почему увеличение разности потенциалов означает больший ток?

Электрический ток через поверхность определяется как скорость переноса заряда по этой поверхности. Чем больше скорость переноса заряда (тока), тем больше кинетическая энергия заряда. Более высокое напряжение означает, что больше работы выполняется на единицу заряда напряжением при перемещении его между двумя точками, тем самым обеспечивая большую кинетическую энергию на единицу заряда для преодоления сопротивления. Это означает более высокий ток.

Надеюсь, это поможет.

$\endgroup$ 9b\vec{E}\cdot d\vec{\ell}$$

Где $V_{ab}$ — напряжение между точками $a$ и $b$, а $d\vec\ell$ — элемент пути между этими точками.

Это означает, что напряжение говорит вам что-то об электрическом поле между этими точками, не определяя полностью электрическое поле во всех точках между ними (именно поэтому я называю это «суммой»).

Это также означает, что если напряжение между двумя точками выше, это указывает на более сильное электрическое поле в пространстве между ними. И если в какой-то области есть более сильное электрическое поле, то заряженная частица в этой области будет испытывать более сильные силы и иметь тенденцию к большему ускорению и движению с более высокой средней скоростью, производя больший ток.