Ich weiß, dass Spannung die Differenz der elektrischen potentiellen Energie zwischen 2 Punkten ist und dass eine höhere Spannung mehr Energie für eine Ladungssäule bedeutet (dh eine 9-V-Batterie bedeutet 9 Joule pro Säule). Aber wie bedeutet eine Erhöhung der Spannung mehr Strom?
Warum bedeutet eine Erhöhung der Potentialdifferenz mehr Strom?
Mehr Spannung bedeutet, dass die Elektronen versuchen, sich stärker voneinander abzustoßen. Je stärker sie versuchen, sich gegenseitig abzustoßen, desto größer ist die Kraft, mit der sie sich bewegen, was bedeutet, dass sie Hindernisse (wie z Zeit.
Als würde man einen Lufttank unter Druck setzen. Je mehr Luft Sie in einen Tank schieben, desto höher wird der Druck, der der Kraft entspricht, mit der sich das Gas ausbreitet, um sich von sich selbst zu lösen. Wenn Sie dann den Tank öffnen, um die Luft herausströmen zu lassen, ist der Luftstrom bei höherem Druck höher als bei niedrigerem Druck. Gleiche Idee.
Die Spannung ist eine Art "zusammenfassendes" Maß für das elektrische Feld. Eine Möglichkeit, es zu definieren (genauer gesagt die elektrostatische Potentialdifferenz, da der Begriff "Spannung" auch andere Bedeutungen hat), ist durch
Wo ist die Spannung zwischen Punkten Und , Und ist ein Element eines Pfades zwischen diesen Punkten.
Das heißt, die Spannung sagt etwas über das elektrische Feld zwischen diesen Punkten aus, ohne das elektrische Feld an allen Punkten zwischen ihnen vollständig zu definieren (weshalb ich es eine "Zusammenfassung" nenne).
Dies bedeutet auch, dass eine höhere Spannung zwischen den beiden Punkten ein Hinweis auf ein stärkeres elektrisches Feld im Raum zwischen ihnen ist. Und wenn es in einer Region ein stärkeres elektrisches Feld gibt, dann erfährt ein geladenes Teilchen in dieser Region stärkere Kräfte und neigt dazu, stärker zu beschleunigen und sich mit einer höheren Durchschnittsgeschwindigkeit zu bewegen, wodurch ein größerer Strom erzeugt wird. (Aber das sind natürlich alles nur Tendenzen, es gibt Ausnahmen etc.)
Ich weiß, dass Spannung die Differenz der elektrischen potentiellen Energie zwischen 2 Punkten ist
Nicht ganz. Spannung ist die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen zwei Punkten (Energie pro Ladungseinheit).
und dass eine höhere Spannung mehr Energie für eine Ladungssäule bedeutet (dh eine 9-V-Batterie bedeutet 9 Joule pro Säule).
Im Wesentlichen ja. Aber besser gesagt bedeutet die höhere Spannung, dass mehr Arbeit pro Ladungseinheit geleistet wird, um die Ladung zwischen zwei Punkten zu bewegen.
Aber wie bedeutet eine Erhöhung der Spannung mehr Strom? Warum bedeutet eine Erhöhung der Potentialdifferenz mehr Strom?
Elektrischer Strom durch eine Oberfläche ist definiert als die Geschwindigkeit des Ladungstransports über diese Oberfläche. Je größer die Ladungstransportrate (Strom) ist, desto größer ist die kinetische Energie der Ladung. Eine höhere Spannung bedeutet, dass mehr Arbeit pro Ladungseinheit durch die Spannung geleistet wird, um sie zwischen den beiden Punkten zu bewegen, wodurch mehr kinetische Energie pro Ladungseinheit geliefert wird, um den Widerstand zu überwinden. Das bedeutet einen höheren Strom.
Hoffe das hilft.
Solomon Langsam