Mi egész pontosan (érthetően elmagyarázva) a feszültség és áramerősség között?

A munka alatt az értendő, hogy átáramlanak az adott vezetőn az elektronok, leküzdve az ellenállását, és mágneses teret gerjesztve.

1C áram mindig ugyanannyi munkát végez. Attól függ, milyen vezetőn és milyen körülmények között viszed át. Szóval 1C munka másként jelenik meg, ha pl nagy ellenálláson viszed át (pl egy izzószálon), vagy ha egy elektromotorban mágneses teret kell létrehozni, amivel megforgatod a tengelyt :)

De ha tudnál pontosabb kérdést feltenni, hogy egészen pontosan mit nem értesz, hogyan végez munkát a töltés, vagy hogyan áramlik, vagy valami konkrétabbat, könnyebb lesz válaszolni :)

Az értelmezésből kell kiindulni.

A villamos erőteret úgy vizsgáljuk, hogy a pontjaiba próbatöltést helyezünk. (Ez legtöbbször az egységnyi pozitiv töltés). Erre a próbatöltésre a mező erőt fejt ki. Ezért annak elmozgatásához munkát kell végezni. Ez a munka egyenesen arányos a próbatöltés nagyságával. Hányadosuk állandó, ez a villamos feszültség.

Fontos megjegyzés, hogy a feszültség két pont közötti energiaszint különbséget mutat. (Tehát nem a mező egyes pontjaira jellemző)

Mit jelent ez?

Képzeljünk el 2 pontot. Az egyik pontban legyen -2mC töltés, a másik pontban +3mC töltés. (pontszerű)

A két pont között szintkülönbség van. A jobb megfoghatóság érdekében a szintkülönbség szemléltetésére vegyük a következő példát:

Egy 4 emeletes ház tövében nyugszik egy labda. A ház tetején szintén egy labda.

A két labda között szintkülönbség van, pl. 15 méter. Vagyis a két labda között energia-különbség van. Ez könnyen kiszámítható, mgh = 150 m.

Igen ám, de azt mondjuk, hogy a labda tömege legyen egységnyi. Ekkor a szintkülönbséget egyértelműen jellemzi egy g*h mennyiség. Ezt egyébként gravitációs potenciálnak nevezzük, úgy számolható, hogy a helyzeti energia különbséget tömeggel osztjuk. (Ahol a tömeg a próbatömeg)

Továbbá nézzük a következőt: A harmadik emelethez képest az alsó labda magassága negatív érték. A felső labda pozitív érték. Mivel szintkülönbségről beszélűnk, ezért abszolútértéket képezünk.

Vegyük a töltések példáját. A szintkülönbség 5 mC. Ezt a szintkülönbséget (a gravitációs potenciálhoz hasonlóan) egyértelműen jellemzi egy W/q mennyiség, amit feszültségnek nevezünk.

Ebből azt akartam kihozni, hogy a feszültség az csak valamilyen két pont közötti Szintkülönbséget mutat.

Itt még mindenki nyugalomban van, nincs áramlás.

Például, Magyarországon a hálózati feszültség értéke 230 V. Ez azt jelenti, hogy a "konnektorban levő két lyuk" azaz a fázis és a nulla között a szintkülönbség 230 V.

A szintkülönbségeket célszerű megadni egy nulszintnek választott helyhez képest.

A töltés esetében a nulszint a 0C töltésű hely volt. Ehhez képest az egyik ponttöltés volt -2mc, a másik +2mc.

A labdás példában. A nulszint például lehet a harmadik emelet. Ekkor volt az egyik negatív, a másik pozitiv.

A konnektor esetén a nulszint a nulla vezető (nullázási rendszer esetén ez azonos a földeléssel), ehhez képest mérünk feszültséget.

A nulszinthez viszonyított feszültséget villamos potenciálnak mondjuk.

Ha ezeket -a különböző potenciálú helyeket- vezetővel összekötjük, akkor megindul a vezetőben a töltések rendezett áramlása.

Ha pedig a töltések áramlanak, akkor azok "bizonyos erősséggel" áramlanak.

Villamos áramerősség megegyezik egy adott keresztmetszeten átáramló töltésmennyiség, és az áramlás idejének hányadosával.

Hasonló ez a kerti slaghoz. A csöben víz áramlik, itt pedig a vezetékben elektronok futkoznak.

Fontos, hogy áram mindig csak feszültség, azaz villamos potenciálkülönbség hatására jön létre. Ez könnyen belátható, a slagban is víz akkor áramlik, ha a cső valamelyik felében nagyobb a nyomás, mint a másik felén, azaz a kettő között nyomáskülönbség van.

Összefoglalva a feszültség, az a szintkülönbséget számszerűen jellemző mennyiség, míg az áramerősség a töltések áramlását számszerűen jellemző fizikai mennyiség.