In un campo elettrico, le cariche elettriche sono influenzate da una forza che agisce su di esse; quindi, il lavoro deve essere fatto su una particella carica per spostarsi da un punto in un campo elettrico ad un altro punto. Questo lavoro è definito come la differenza di potenziale elettrico tra questi due punti. La differenza di potenziale elettrico viene anche chiamata Tensione tra due punti. Un movimento o un flusso di cariche elettriche sotto l'effetto della differenza di potenziale è noto come corrente elettrica. La differenza chiave tra corrente e tensione è quella una corrente comporta sempre un movimento di cariche elettriche sotto un campo elettrico mentre la tensione non comporta un flusso di cariche. Una tensione si verifica solo a causa dell'esistenza di una carica sbilanciata.
CONTENUTO
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la tensione
3. Cos'è la corrente
4. Confronto fianco a fianco - Corrente vs Tensione
5. Sommario
Poiché un atomo ha lo stesso numero di protoni ed elettroni, tutta la materia stabile nell'universo è elettricamente bilanciata. Tuttavia, le particelle caricate positivamente o negativamente possono avere più o meno elettroni di protoni a causa di effetti fisici e chimici esterni. Sotto una riunione di cariche simili, sorge un campo elettrico che fornisce un potenziale elettrico o una tensione ad ogni punto intorno ad esso. La tensione può essere considerata la proprietà più fondamentale dell'elettricità. Viene misurato in volt (V) usando un voltmetro.
Il potenziale elettrico in un punto è sempre considerato come una differenza tra due punti, o in un punto particolare, la tensione è considerata con riferimento all'infinito dove il potenziale è zero. Dal punto di vista del circuito elettrico, la terra è considerata un punto a potenziale zero; quindi, la tensione in ogni punto del circuito viene misurata rispetto alla terra (o terra).
Una tensione può essere prodotta come risultato di molti fenomeni naturali o forzati. Il fulmine è un esempio di voltaggio dovuto alla presenza naturale; centinaia di milioni di voltaggio si verificano in una nuvola a causa dell'attrito. In una scala molto piccola, una batteria produce una tensione mediante una reazione chimica, accumulando ioni caricati nei terminali positivo (anodo) e negativo (catodo). Le celle fotovoltaiche incluse nei pannelli solari generano una tensione a causa del rilascio di elettroni dal materiale semiconduttore che assorbe la luce solare. Un effetto simile può essere visto nei fotodiodi usati nelle telecamere per rilevare il livello di luce ambientale.
Una corrente è un flusso di qualcosa, come l'acqua di mare o l'aria atmosferica. In un contesto elettrico, un flusso di cariche elettriche, più comunemente un flusso di elettroni attraverso un conduttore, è noto come corrente elettrica. La corrente viene misurata in ampere (A) con un amperometro. Ampere è definito come coulombs al secondo ed è proporzionale alla differenza di tensione tra due punti in cui scorre la corrente.
Figura 01: un circuito elettrico semplice
Come mostrato nella figura 01, quando la corrente attraversa una resistenza pura R, il rapporto tra tensione e corrente è uguale a R. Questo è introdotto in Legge di Ohm che è dato come:
V = I x R
Se la tensione dV sta cambiando attraverso una bobina, noto anche come un induttore, una corrente dI attraverso la bobina cambia secondo:
dI = 1 / L∫dV dt
Qui, L è l'induttanza della bobina. Questo accade poiché la bobina è resistente al cambiamento di tensione attraverso di esso e produce una controtensione.
Nel caso di un condensatore, il cambiamento della corrente attraverso di esso dI è come segue:
dI = C (dV / dt)
Qui, C è la capacità. Ciò è dovuto alla scarica e alla carica del condensatore in base alla variazione di tensione.
Figura 02: Regola della mano destra di Fleming
Quando un conduttore si muove attraverso un campo magnetico, una corrente e successivamente una tensione viene prodotta attraverso il conduttore secondo la regola della mano destra di Fleming.
Questa è la base del generatore elettrico in cui una serie di conduttori ruota rapidamente attraverso un campo magnetico. Come spiegato nella sezione precedente, l'accumulo di cariche produce una tensione in una batteria. Quando un filo collega i due terminali, una corrente inizia a scorrere lungo il filo, cioè gli elettroni nel filo si muovono a causa della differenza di tensione tra i terminali. Maggiore è la resistenza del filo, maggiore è la corrente e più veloce la batteria si scarica. Allo stesso modo, un carico che consuma più energia attira una corrente più elevata dalla rete. Ad esempio, una lampada da 100 W collegata a un'alimentazione a 230 V, la corrente che disegna può essere calcolata come:
P = V × I
I = 100 W ÷ 230 V
I = 0,434 A
Qui, quando la potenza è maggiore, il consumo di corrente sarà elevato.
Voltaggio vs corrente | |
La tensione è definita come la differenza di energia potenziale elettrica tra due punti in un campo elettrico. | La corrente è definita come il movimento di cariche elettriche sotto una potenziale differenza di energia in un campo elettrico. |
avvenimento | |
La tensione esce a causa di un'esistenza di cariche elettriche. | La corrente è prodotta con un movimento di cariche. Non c'è corrente con cariche elettrostatiche. |
Dipendenza | |
La tensione può esistere senza produrre corrente; per esempio, in batterie. | La corrente dipende sempre dalla tensione poiché un flusso di carica non può verificarsi senza una differenza di potenziale. |
misurazione | |
La tensione è misurata in Volt. Viene sempre misurato rispetto ad un altro punto, almeno la terra neutra. Pertanto, la misurazione della tensione è facile poiché un circuito non è rotto per posizionare i terminali di misura. | La corrente viene misurata in Ampere e misurata attraverso un conduttore. La misurazione della corrente è più difficile in quanto è necessario rompere il conduttore per posizionare i terminali di misura o utilizzare sofisticati amperometri di serraggio. |
In un campo elettrico, la differenza di potenziale tra due punti qualsiasi viene chiamata differenza di tensione. Ci dovrebbe sempre essere una differenza di tensione per generare una corrente. In una fonte di tensione come una fotocellula o una batteria, si verifica una tensione a causa dell'accumulo di cariche ai terminali. Se questi terminali sono collegati con un filo, una corrente inizia a fluire a causa della differenza di tensione tra i terminali. Secondo la legge di Ohm, la corrente in un conduttore cambia proporzionalmente con la tensione. Sebbene corrente e tensione siano interconnesse dalla resistenza, la corrente non può esistere senza una tensione. Questa è la differenza tra corrente e tensione.
Riferimento:
1. Fulmine. (2017, 26 maggio). Estratto il 29 maggio 2017 da https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
2. Effetto fotovoltaico. (2017, 23 marzo). Estratto il 29 maggio 2017 da https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect
3. Il negozio di automazione. (N.d.). Estratto il 29 maggio 2017 da https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohmmeter
4. Regola della mano destra di Fleming. (2017, 14 febbraio). Estratto il 29 maggio 2017 da https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule
Cortesia dell'immagine:
1. "OhmsLaw" di Waveguide2 (talk) (Trasferito daNk / Originariamente caricato da Waveguide2) - (Public Domain) tramite Commons Wikimedia
2. "RightHandOutline" di Douglas Morrison DougM - it.wiki (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia