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

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

Почему увеличение разности потенциалов означает увеличение тока?

Просто к вашему сведению, большее напряжение не всегда означает больший ток. Большинство проводников подчиняются закону Ома, который гласит, что ток по длине проводника будет пропорционален напряжению между двумя его концами, но когда вы добавляете в смесь активные элементы цепи, могут происходить другие вещи. Например, есть компонент, называемый туннельным диодом , который уменьшает ток, протекающий через него, по мере увеличения напряжения в определенном ограниченном диапазоне.

Ответы (3)

Большее напряжение означает, что электроны пытаются сильнее оттолкнуться друг от друга. Чем сильнее они пытаются оттолкнуть друг друга, тем с большей силой они двигаются, что означает, что они способны с большей готовностью преодолевать препятствия (такие как сопротивление), а это означает, что больше из них будут преодолевать указанные препятствия в любой момент времени. время.

Как давление в баллоне с воздухом. 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.

Напряжение является своего рода «суммарной» мерой электрического поля. Один из способов определить его (точнее, разность электростатических потенциалов, поскольку термин «напряжение» имеет и другие значения) состоит в следующем:

В а б "=" а б Е г

Где В а б это напряжение между точками а и б , и г является элементом 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 свидетельствует о более сильном электрическом 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. (Но, конечно, это все лишь тенденции, бывают исключения и т. д.)

Я знаю, что напряжение - это разница в электрической потенциальной энергии между двумя точками.

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

и что более высокое напряжение означает больше энергии на колонку заряда (т. е. 9-вольтовая батарея означает 9 джоулей на колонку).

По сути 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 увеличение тока?

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 на единицу заряда напряжение выполняет больше работы 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.