Ich bin wirklich ein Elektro-Noob, der versucht, Spannung, Strom und Widerstand zu verstehen. Ich kenne die Formeln und kann irgendwie grundlegende Erklärungen zur Physik der Elektrizität finden. Was ich jedoch wirklich nicht verstehe, ist die unterschiedliche Wirkung von Strom und Spannung in einer Schaltung.
Soweit ich weiß, ist Leistung Spannung mal Strom. Ich würde gerne einige physikalische Eigenschaften einer auf Hochspannung basierenden Leistung im Vergleich zu einer auf Hochstrom basierenden Leistung kennen. Bisher weiß ich nur, dass Hochspannungsleistung mit viel weniger Verlusten übertragen werden kann. Aber was sind andere physikalische Auswirkungen der beiden Arten von Macht? Wie reagiert ein Widerstand auf hohen Strom vs. hohe Leistung? Ich verstehe nicht, warum 1000 V mit 1 Ampere einen anderen Effekt auf Widerstände haben als 1 V mit 1000 Ampere. Vielleicht kann mir jemand ein paar Beispiele geben, um den Unterschied ein bisschen besser zu verstehen?
Danke!
1) Die beste Erklärung, um die „Abstraktion“ zu entfernen, ist, an Wasser zu denken, das durch ein Rohr fließt. Die Quelle des Wassers ist der Wasserdruck, gleich der Spannung. Wenn das Wasser durch das Rohr fließen kann, ist der Durchfluss gleich dem Strom. Wenn es einen „Knick“ im Rohr gibt oder der Wasserhahn nicht ganz geöffnet ist, erzeugt dies einen „Widerstand“ gegen den Durchfluss, aber wenn der Wasserhahn geschlossen ist und kein Wasser fließt, steht das Wasser unter vollem Druck, unabhängig von a Knick im Rohr.
2) Statisches Wasser (das sich nicht bewegt, wie in einem See) kann also viel Druck haben, aber es wird keine Arbeit geleistet, es sei denn, das Wasser darf fließen. Daher die einfache Gleichstromgleichung: Watt = Ampere x Volt. Um die elektrischen Generatoren in einem Damm zu bewegen, muss viel Wasser unter hohem Druck fließen, um die Turbinenschaufeln schnell genug anzutreiben. Man könnte sagen, dass viel Strom (Ampere) unter viel Druck (Volt) fließt, um viel Arbeit (Watt) zu verrichten.
3) Ein See ist vage symbolisch für einen Kondensator, da er Wasser einfängt, bis es benötigt wird. Wenn der Damm bricht, wird innerhalb kurzer Zeit das gesamte Wasser freigesetzt und es können große Schäden entstehen. Wenn Sie Ihre Einfahrt mit einem Hochdruckreiniger reinigen, erhöht die Pumpe den Wasserdruck (Spannung), hat jedoch eine Begrenzung der Gesamtwassermenge, die sie auspumpen kann, basierend auf der Wassermenge, die Ihr Wasserhahn liefern kann (Strom).
4) Ein dickes Abwasserrohr kann viel Wasser (Strömung) bewegen, aber das Wasser steht unter geringem Druck. Zu viel Wasser fließt und das Wasser beginnt aus tief liegenden Abwasserkanälen zu kommen, anstatt abzufließen.
5) Um Wasser unter hohem Druck zu bewegen, braucht man also kein dickes Rohr, sondern nur ein starkes. Um viel Wasser mit wenig Druck zu bewegen, erleichtert ein dickes Rohr den Durchfluss. Um viel Wasser unter hohem Druck zu bewegen, braucht man sowohl fette als auch starke Rohre.
6) Ein Knick (Widerstand) in einem Rohr ohne Wasserbewegung hat keine Auswirkung auf den Wasserdruck (Spannung). Wenn Sie Wasser aus diesem Rohr (Strom) entnehmen, wird der Knick (Widerstand) oder ein Ventil (variabler Widerstand) den Wasserdruck (Spannung) am Wasserhahn senken, aber nicht an der ursprünglichen Wasserquelle.
7) Bitte lesen Sie die Kommentare anderer. Sie liefern einige einfache, aber wichtige Mathematik.
Wie Feynman in seinen Vorträgen einfach feststellte, ist Macht ein Phänomen, das sich nicht ändert, egal was passiert. Mit anderen Worten, es wird immer konserviert. Wenn Strom durch einen Widerstand fließt, kann die Verlustleistung als R * I ^ 2 für einen Gleichstrom berechnet werden. Bei Wechselstrom führen andere Faktoren wie die Kapazität zwischen Stromleitungen und deren Induktivität dazu, dass der Strom im Netz schwankt, was den Leistungsverlust weiter erhöht. All diese Effekte können bis zu einem gewissen Grad durch den Einsatz von Niedrigstrom-Tricks reduziert werden. Durch die Verwendung von Hochspannung verbrauchen Sie weniger Leistung an Stromleitungen und mehr an der gewünschten Last. Die übertragene Gesamtleistung ändert sich nicht. Stellen Sie sich vor, Sie verwenden einen Schnellkochtopf oder einen Topf, da beide die gleiche Aufgabe erfüllen, aber der erste Wärmeübertragungsmechanismus weniger Wärme abgibt. Obwohl beide von der gleichen Feuerquelle angetrieben werden,
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