Verschil tussen stroom en spanning

Belangrijkste verschil - Current vs Voltage

In een elektrisch veld worden elektrische ladingen beïnvloed door een kracht die daarop inwerkt; er moet dus gewerkt worden aan een geladen deeltje om van het ene punt in een elektrisch veld naar een ander punt te gaan. Dit werk wordt gedefinieerd als het elektrische potentiaalverschil tussen deze twee punten. Elektrisch potentiaalverschil wordt ook wel spanning genoemd tussen twee punten. Een beweging of een stroom van elektrische ladingen onder het effect van het potentiaalverschil staat bekend als een elektrische stroom. Het belangrijkste verschil tussen stroom en spanning is dat een stroom omvat altijd een beweging van elektrische ladingen onder een elektrisch veld terwijl spanning geen ladingsstroom omvat. Een spanning treedt alleen op vanwege het bestaan ​​van een ongebalanceerde lading.

INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Voltage
3. Wat is stroom
4. Vergelijking zij-aan-zij - Huidige versus Voltage
5. Samenvatting

Wat is Voltage?

Omdat een atoom hetzelfde aantal protonen en elektronen heeft, is alle stabiele materie in het universum elektrisch gebalanceerd. Positief of negatief geladen deeltjes kunnen echter meer of minder elektronen hebben dan protonen als gevolg van externe fysische en chemische effecten. Onder een opeenstapeling van soortgelijke ladingen ontstaat er een elektrisch veld dat een elektrisch potentiaal of een spanning geeft aan elk punt er omheen. Spanning kan worden behandeld als de meest fundamentele eigenschap van elektriciteit. Het wordt gemeten in volt (V) met behulp van een voltmeter.

De elektrische potentiaal op een punt wordt altijd beschouwd als een verschil tussen twee punten, of op een bepaald punt wordt de spanning beschouwd met respect voor de oneindigheid waar de potentiaal nul is. In het gezichtspunt van een elektrisch circuit wordt de aarde beschouwd als een nul-potentiaalpunt; daarom wordt de spanning op elk punt van het circuit gemeten ten opzichte van de aarde (of aarde).

Er kan een spanning worden geproduceerd als gevolg van veel natuurlijke of geforceerde verschijnselen. Bliksem is een voorbeeld van spanning als gevolg van natuurlijk voorkomen; Door wrijving ontstaat er in een wolk honderden miljoenen voltages. Op een zeer kleine schaal produceert een batterij een spanning door een chemische reactie, waarbij geladen ionen worden geaccumuleerd in de positieve (anode) en de negatieve (kathode) aansluitingen. Fotovoltaïsche cellen in zonnepanelen genereren een spanning als gevolg van het vrijkomen van elektronen door het halfgeleidermateriaal dat het zonlicht absorbeert. Een vergelijkbaar effect is te zien in fotodiodes die in camera's worden gebruikt om omgevingslichtniveau te detecteren.

Wat is een stroom?

Een stroom is een stroom van iets, zoals het zeewater of de atmosferische lucht. In een elektrische context is een stroom van elektrische ladingen, meestal een stroom van elektronen door een geleider, bekend als een elektrische stroom. Stroom wordt gemeten in ampère (A) met een ampèremeter. Ampere wordt gedefinieerd als coulomb per seconde en is evenredig met het spanningsverschil tussen twee punten waar de stroom naartoe vloeit.

Figuur 01: Een eenvoudig elektrisch circuit

Zoals weergegeven in figuur 01, wanneer de stroom een ​​zuivere weerstand R passeert, is de verhouding spanning / stroom gelijk aan R. Dit is ingevoerd in De wet van Ohm welke wordt gegeven als:

V = I x R

Als de spanning dV verandert over een spoel, ook bekend als een inductor, een stroom dI door de spoel verandert volgens:

dI = 1 / L∫dV dt

Hier is L de inductantie van de spoel. Dit gebeurt omdat de spoel bestand is tegen de wisseling van spanning erover en een tegen-spanning produceert.

In het geval van een condensator, de verandering van de stroom erover dI is als volgt:

dI = C (dV / dt)

Hier is C de capaciteit. Dit komt door het ontladen en laden van de condensator volgens de spanningsvariatie.

Figuur 02: Fleming's Rechterhandregel

Wanneer een geleider langs een magnetisch veld beweegt, wordt een stroom en vervolgens een spanning geproduceerd over de geleider volgens de rechterhand van Fleming.

Dit is de basis van de elektrische generator waarin een reeks geleiders snel over een magnetisch veld roteert. Zoals uitgelegd in het vorige gedeelte, veroorzaakt accumulatie van ladingen een spanning in een batterij. Wanneer een draad de twee klemmen verbindt, begint er een stroom langs de draad te stromen, dat wil zeggen, elektronen in de draad bewegen als gevolg van het spanningsverschil tussen de klemmen. Hoe groter de weerstand van de draad, hoe groter de stroom is en hoe sneller de batterij leegloopt. Op dezelfde manier trekt een verbruiker met een hoger vermogen een hogere stroom uit de voeding. Bijvoorbeeld, een 100W lamp aangesloten op een 230V-voeding, de stroom die het trekt kan worden berekend als:

P = V x I
I = 100W ÷ 230 V
I = 0,434 A

Hier, wanneer het vermogen hoger is, zal de verbruiksstroom hoog zijn.

Wat is het verschil tussen Voltage en Current?

Voltage vs stroom
Spanning wordt gedefinieerd als het elektrische potentiaalenergieverschil tussen twee punten in een elektrisch veld.	Stroom wordt gedefinieerd als de beweging van elektrische ladingen onder een potentieel energieverschil in een elektrisch veld.
voorval
Spanningsuitgangen vanwege het bestaan ​​van elektrische ladingen.	De stroom wordt geproduceerd met een beweging van ladingen. Er is geen stroom met statische elektrische ladingen.
Afhankelijkheid
Spanning kan bestaan ​​zonder een stroom te produceren; bijvoorbeeld in batterijen.	Stroom is altijd afhankelijk van de spanning, omdat een ladingsstroom niet kan optreden zonder een potentiaalverschil.
Meting
Voltage wordt gemeten in Volts. Het wordt altijd gemeten met betrekking tot een ander punt, tenminste de neutrale aarde. Daarom is het meten van de spanning gemakkelijk, omdat een circuit niet wordt verbroken om de meetterminals te plaatsen.	De stroom wordt gemeten in Ampère en wordt gemeten over een geleider. Het meten van de stroom is moeilijker omdat de geleider moet worden gebroken om de meetklemmen te plaatsen, of er moeten geavanceerde klemmermeters worden gebruikt.

Samenvatting - Spanning versus stroom

In een elektrisch veld wordt het potentiaalverschil tussen twee willekeurige punten als spanningsverschil genoemd. Er moet altijd een spanningsverschil zijn om een ​​stroom te genereren. In een spanningsbron zoals een fotocel of een batterij, treedt een spanning op vanwege de accumulatie van ladingen op de aansluitpunten. Als deze terminals zijn verbonden met een draad, begint er een stroom te vloeien vanwege het spanningsverschil tussen de terminals. Volgens de wet van het ohm verandert de stroom in een geleider evenredig met de spanning. Hoewel stroom en spanning met elkaar zijn verbonden door de weerstand, kan stroom niet bestaan ​​zonder een spanning. Dit is het verschil tussen stroom en spanning.

Referentie:
1. Bliksem. (2017, 26 mei). Opgeruimd 29 mei 2017, van https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning
2. Fotovoltaïsche effect. (2017, 23 maart). Opgeruimd 29 mei 2017, van https://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_effect
3. De automatiseringswinkel. (N.d.). Opgeruimd 29 mei 2017, van https://www.theautomationstore.com/using-a-multimeter-voltmeter-ammeter-and-an-ohmmeter
4. De rechterhand van Fleming. (14 februari 2017). Opgeruimd 29 mei 2017, van https://en.wikipedia.org/wiki/Fleming%27s_right-hand_rule

Afbeelding met dank aan:
1. "OhmsLaw" By Waveguide2 (talk) (Overgebracht doorNk / Oorspronkelijk geüpload door Waveguide2) - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "RightHandOutline" door Douglas Morrison DougM - en.wiki (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia