Gibt es eine implizite „Zeiteinheit“ für die Strommessung? (zB Meilen pro Stunde, kb pro Sekunde, Ampere pro ???)

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Ich bin ein Neuling in der Elektronik und habe es mit einer Schwierigkeit zu tun, Spannung, Strom und Widerstand zu erfassen. Ich werde meine Frage auf den aktuellen Stand beschränken, da ich vermute, dass das Stück Licht auf Spannung und Widerstand werfen kann.

Ich habe hier ein paar Fragen gelesen:

Und sie haben ein bisschen geholfen, aber ich habe immer noch Probleme. Ein Teil, den ich nur schwer mental lösen kann, ist, dass ich über die grundlegenden Maßeinheiten lese, aber ich bin nicht ganz sicher, was gemessen wird. Zum Beispiel misst ein Pfund die Schwerkraft, die an einer Ansammlung von Atomen zieht. Eine Gallone ist die Menge an Flüssigkeit, die eine feste Menge an Raum einnehmen kann. Elektrizität ... Ich verliere mich in den Details dessen, was beobachtet wird.

Viele Maßeinheiten sind eine feste Größe von etwas, das sich nicht ändert (es sei denn, es wird darauf eingewirkt). Beispielsweise:

1 Gallone Milch
16 Unzen Rindfleisch
30 Kubikliter Luft

Das scheint bei so etwas wie Strom, der ständig in Bewegung befindliche Elektronen misst, keinen Sinn zu ergeben. Alternativ führen wir Messungen an etwas durch, das sich mit der Zeit ändert:

35 Meilen pro Stunde
128 Kilobit pro Sekunde
5.000 Gallonen pro Minute

Wenn es um Strom geht, sagen wir einfach "Ampere", nicht "Ampere pro etwas ". Nun, ich verstehe, dass "Amps" den Elektronenfluss messen, aber was genau bedeutet das "Fließen"? Ist es die Anzahl der Elektronen (oder die Anzahl von etwas anderem), die in einer Sekunde (oder einer anderen Einheit) einen Ort auf einem Stromkreis passieren? Wenn ich die Kabel meines Multimeters an einen Draht berühre, worauf schaut es dann genau hinaus?

Ich habe gelesen, dass Volt ein Maß für die potenzielle Energie in Bezug auf Joule und Coulomb ist ( http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_2/1.html ) (mehr Verwirrung, aber das ist in Ordnung) und ich glaube, dass Coulomb gemessen wird pro Sekunde. Überträgt sich der Wert pro Sekunde auch auf die Verstärker?

Das einzige andere, was mir einfällt, ist, dass Verstärker eher einem Druck ähneln, bei dem Sie Pfund pro Quadratzoll messen .

Ich weiß, dass Elektrizität Elektrizität ist und keine Analogie perfekt ist. Ich versuche, die Elektrizität so zu verstehen, wie sie ist. Ich bin mir nur nicht sicher, wie diese Messungen tatsächlich durchgeführt werden. Vielleicht überdenke ich, aber jede tiefere Einsicht wäre großartig.

(Wenn dies bereits zu Tode erklärt wurde, kann es sein, dass ich den besten Suchbegriff nicht kenne.)

Mann, als jemand, der neu auf dieser Seite ist, bin ich so überwältigt, dass so viele Leute so viel Zeit gebraucht haben, um mir zu helfen, das zu verstehen. Wie viele andere Dinge, denke ich, wird es Zeit und viel mehr Lesen / Erfahrung brauchen, um "einzutauchen", aber alle Antworten waren so hilfreich. Ich markiere die Antwort "Amps include time" als die Antwort, die mir am meisten geholfen hat, da sie den Kern meiner Frage "Amps per what ?" Ich stelle mir "Ampere" wie " Knoten " vor, in dem Sinne, dass die Mengen Teil der Definition des Wortes sind und nicht explizit angegeben werden, wie sie sich in einer anderen Einheit wie "Meilen pro Stunde " befinden würden. Keine perfekte Analogie, aber es hilft mir zu verstehen, wohin all die harten Zahlen gingen.

current-measurement Cliff Pruitt
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In Bezug auf "ein Volt" verstehen, siehe electronics.stackexchange.com/questions/73375/…

Phil Frost

Gehen Sie auch nicht in die Falle, wenn Sie glauben, dass elektrische Ladung Elektronen sind. Elektronen haben eine elektrische Ladung, und obwohl sie "Elektrizität" in ihrem Namen haben, sind sie nicht die einzige Art von elektrischer Ladung. electronics.stackexchange.com/questions/72875/…

Phil Frost

Danke Phil. Diese Frage scheint eine gute Lektüre zu sein. Ich werde es auf jeden Fall durchgehen. Wie ich in meinem Beitrag sagte, versuche ich derzeit, einen guten Überblick über den aktuellen Stand zu bekommen (eine Sache zu einem Zeitpunkt, oder?), Aber einige der spannungsbezogenen Punkte in den Antworten waren wirklich hilfreich, um den aktuellen Stand zu verstehen Verknüpfung.

Cliff Pruitt

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Ich wette, es würde Ihnen Spaß machen, amasci.com/miscon/whatis.html

Phil Frost,

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"Kubikliter"? ist das etwas von Picasso? Ein Liter ist ein Maß für das Volumen. Wenn man Kubikliter sagt, sagt man Quadrat-Morgen!

Andy aka

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Amps beinhaltet Zeit ...

Ampere = Coulomb pro Sekunde

Das sagt einfach mehr ...

Current = amount of charge per time interval

Es ist eine Durchflussmetrik. Wie Wasser ... Liter (Volumen -> Menge) pro Minute (Zeit)

Ausführlicher

In der Praxis ist das Ampere ein Maß für die Menge an elektrischer Ladung, die pro Zeiteinheit einen Punkt in einem Stromkreis passiert, wobei 6,241 × 10 ¹⁸ Elektronen oder ein Coulomb pro Sekunde ein Ampere ausmachen .

- Wikipedia Artikel

Sondierung

Wenn ich die Kabel meines Multimeters an einen Draht berühre, worauf schaut es dann genau hinaus?

Wenn Sie sich im Spannungsmessmodus befinden, messen Sie effektiv den "Druck" zwischen den beiden Leitungen - den Grad, bis zu dem Ladungen in einer Leitung die andere erreichen möchten (aber nicht können). Der Grund, warum der Ladungsgradient nicht neutralisiert werden kann, hängt von der Schaltung ab. In einem Kondensator verhindert beispielsweise eine Art Barriere dies. Das Vorhandensein einer Spannung zwischen zwei Punkten setzt voraus, dass ein solcher Gradient vorliegt.

Wenn Sie sich in einem Strommessmodus befinden, werden die Leitungen im Strompfad (in Reihe mit) installiert und das Messgerät misst, wie viel Ladung in Zeiteinheiten durch sie fließt (dies geschieht tatsächlich indirekt durch Anwendung des Ohmschen Gesetzes).

Weitere Lektüre

Bodanis, David (2005), Elektrisches Universum, New York: Three Rivers Press, ISBN 978-0-307-33598-2

DrFriedParts
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"Inwieweit versuchen Ladungen in einem Blei, den anderen zu erreichen (können es aber nicht)" - Oh mein Gott. Nach all den Beschreibungen und Analogien, die ich gelesen habe, hat mir diese eine Aussage geholfen, mich mehr als jede andere mit "Spannung" auseinanderzusetzen. Ich war immer verwirrt darüber, wie etwas eine hohe Spannung ohne hohen Strom haben könnte, aber ich denke, wenn Sie nur 100 Elektronen hätten, die sich sehr schlecht bewegen wollten, wäre das der Fall. Und die Anzahl von ihnen zu zählen, die sich pro Sekunde bewegen, wäre die Strömung. Bin ich auf dem richtigen Weg? Vielen Dank!

Cliff Pruitt

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@CliffPruitt selbst wenn du eine Milliarde Elektronen hättest, die sich sehr schlecht bewegen wollten, aber nicht können, könntest du immer noch keinen Strom haben. Volt messen das elektrische Potential . Druck ist auch ein Potenzial . Die Höhe ist eine andere. Ein Hochdrucktank muss nicht unbedingt Flüssigkeit ablassen. Ein Stein auf einem Berg fällt nicht unbedingt. Ein Stein muss nicht groß sein, um hoch zu sein. Ein Tank muss nicht groß sein, um einen hohen Druck aufzunehmen.

Phil Frost

Kein Pedant zu sein, aber es sollte lesen Current = charge per unit timeoder rate of change of charge; Es ist nicht erforderlich, Einheiten einzuschließen, wenn Sie scheinbar nur Dimensionen angeben.

Justin L.

@ Justin - Ja. Das ergibt mehr Sinn. Ich habe versucht, die Struktur der Frage widerzuspiegeln, aber es ist besser für Sie. Überarbeitet.

DrFriedParts

@ PhilFrost Ja, verstanden. Ich habe nur versucht, den Strom im Mix zu halten, aber ich habe festgestellt, dass zwei Anschlüsse einer Batterie ohne Stromkreis Spannung, aber keinen Strom haben.

Cliff Pruitt

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Die grundlegendste Ladungseinheit ist das Elektron, aber es ist unpraktisch klein, damit zu arbeiten. Ein Coulomb ist eine größere Ladungseinheit, die die Ladung von ungefähr 6.241.509.324.000.000.000 Elektronen darstellt. Ein Ampere ist eine Abkürzungseinheit, die eine Flussrate von einem Coulomb (dh 6.241.509.324.000.000.000 Elektronen) pro Sekunde darstellt. Das heißt, wenn ein Draht von einem Ampere Gleichstrom durchflossen wird, treten etwa 6.241.509.324.000.000.000 Elektronen mehr in ein Ende und ein das andere verlassen, als umgekehrt.

Superkatze
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Dank sehr viel für wörtliche Zahlen ins Bild zu bringen. Das hilft wirklich. Ich kann nicht glauben, dass dies nicht in jeder Anfängerliteratur erklärt wird. Es scheint so grundlegend zu sein zu wissen, was die Messung bedeutet.

Cliff Pruitt

@Cliff: Eigentlich ist es wird erklärt. Schauen Sie einfach nach "Ampere" und Sie sollten Coulomb pro Sekunde finden, was Sie dazu führen sollte, Coulomb nachzuschlagen.

Olin Lathrop

2/3 oder 1/3 Elektronenladungen sind grundlegender en.wikipedia.org/wiki/Quark#Electric_charge

Pete Kirkham

@PeteKirkham: Sind elektrische Ladungen unterteilbar? Ich weiß, dass geladene Teilchen Quarks enthalten, und wenn man die Ladungen verschiedener Kombinationen von Quarks misst und sie in Gleichungen einfügt, funktionieren diese Gleichungen, wenn man den Quarks Ladungen zuordnet, die Bruchteile von 1/3 eines Elektrons sind ( oder Protonenladung, aber ich glaube nicht, dass es jemals möglich ist, einen Quark in eine Situation zu bringen, in der seine Ladung direkt beobachtet werden kann; Die Tatsache, dass eine Gruppe von drei identischen Quarks eine Ladung hat, die einem Elektron entspricht, bedeutet nicht, dass jedes Quark alleine eine 1/3 Ladung hat.

Supercat

'Fundamental' und 'direkt beobachtbar' sind jedoch nicht dasselbe. Es gibt eine Fülle von Beweisen dafür, dass die kleinste direkt beobachtbare Ladung aus der Kombination der Ladungen von grundlegenderen Partikeln besteht, unabhängig davon, ob die Partikel direkt beobachtet werden.

Pete Kirkham

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Anstatt Ihre Frage direkt zu beantworten (andere haben das ganz gut gemacht), möchte ich Ihnen ein mentales Modell und ein analytisches Tool vorstellen, die Ihnen helfen sollen, diese Antworten zu verstehen. Dieses Werkzeug ist die Dimensionsanalyse .

Das grundlegende Konzept ist, dass eine Einheit ein Symbol ist, das algebraisch manipuliert werden kann. Ich denke, ein Beispiel ist am besten. Wir wissen, dass das Volumen eines rechteckigen Quaders die Breite, die Höhe und die Tiefe ist. Nehmen wir an, wir messen, dass es 1 Meter hoch, 2 Meter breit und 3 Meter tief ist. Dann:

volume = 1 m \cdot 2 m \cdot 3 m

$\text{volume} = 1m \cdot 2m \cdot 3m$

$m$ $x$

1 m \cdot 2 m \cdot 3 m = 6 m^{3}

$1m \cdot 2m \cdot 3m = 6m^3$

Das heißt, das Volumen dieses Quaders beträgt sechs Kubikmeter. Wir können das Volumen jedoch auch in anderen Einheiten als Kubikmetern messen. Tatsächlich sind drei Längeneinheiten multipliziert mit einer Volumeneinheit. Fläche ist zwei Längeneinheiten multipliziert, wenn ich also Fläche mit Länge multipliziere, erhalte ich Volumen. Nehmen wir also an, ich möchte die Lautstärke in einer Wacko-Einheit messen, die ich gerade erfunden habe.

$6m^3$ $6 \cdot m \cdot m \cdot m$ $m$ $in$ $ac$

\frac{6 m m m}{1} \frac{1 a c}{4046.86 m^{2}} \frac{1 i n}{2.54 c m} \frac{100 c m}{1 m} \approx 0.058 a c \cdot i n

$\require{cancel} \frac{6 \cancel{m m} \cancel{m}}{1} \frac{1ac}{4046.86\cancel{m^2}} \frac{1in}{2.54\cancel{cm}} \frac{100\cancel{cm}}{1\cancel{m}} \approx 0.058ac \cdot in$

Sechs Kubikmeter entsprechen 0,058 Morgen Zoll. Warum sollte ich das Volumen in Acre-Zoll messen wollen? Ich habe keine Ahnung, aber ich kann. Punkt ist, Einheiten können algebraisch manipuliert werden.

Dies liefert neue Erkenntnisse darüber, was Einheiten bedeuten. Wählen Sie eine Einheit, wie das Watt , und Wikipedia sagt Ihnen etwas wie:

W = \frac{J}{s} = \frac{N \cdot m}{s} = \frac{k g \cdot m^{2}}{s^{3}} = V \cdot EIN

$W = \frac{J}{s} = \frac{N\cdot m}{s} = \frac{kg\cdot m^2}{s^3} = V \cdot A$

Die Eleganz von SI-Einheiten besteht darin, dass alle Einheiten um den Faktor 1 verknüpft sind, sodass wir sie nicht schreiben müssen. Das heißt also, ein Watt entspricht einem Joule pro Sekunde. Oder ein Newtonmeter pro Sekunde. Oder ein Kilogramm Quadratmeter pro Sekunde. Oder ein Watt ist ein Volt-Ampere. Das ist alles dasselbe.

$P$ $E$ $I$

P = ich E

$P = I E$

Wenn bekannt ist, dass der Strom in Ampere gemessen werden kann und die Spannung Volt ist, muss die Leistung in Volt-Ampere gemessen werden. Und hey, laut Wikipedia ist das ein Watt:

W = V \cdot EIN

$W = V\cdot A$

deshalb:

\frac{W}{V \cdot EIN} = 1

$\frac{W}{V\cdot A} = 1$

$10V$ $10mA$

P = \frac{10 m EIN}{1} \frac{10 V}{1} \frac{EIN}{1000 m EIN} \frac{W}{V \cdot EIN} = 0,1 W

$P = \frac{10\cancel{mA}}{1} \frac{10\cancel{V}}{1} \frac{\cancel{A}}{1000\cancel{mA}} \frac{W}{\cancel{V}\cdot \cancel{A}} = 0.1W$

Hier einige weitere Beispiele für die Dimensionsanalyse:

Phil Frost
quelle

OK, das alles macht großen Sinn. Der Teil, an dem ich aufgehängt werde, ist, dass, damit all das funktioniert und wir miteinander kommunizieren und dasselbe meinen, irgendwo jemand das Gerät erfinden musste, von dem wir "eins" messen, richtig? Wir können sagen, dass eine "Verne" 0,025 Joule entspricht, aber ohne irgendeine definierte Einheit hätten wir nur eine Formel, die eine Beziehung und kein Maßsystem zeigt. Ein "Ampere" wendet diese Beziehung an und verwendet 1 Joule und 1 Sekunde als Werte in der ansonsten offenen Formel. Ja?

Cliff Pruitt

@CliffPruitt alle Definitionen für SI-Einheiten werden schließlich in eine der sieben SI-Basiseinheiten aufgelöst , deren Definitionen auf reproduzierbaren physikalischen Phänomenen basieren.

Phil Frost

@CliffPruitt, ein Buch, das ich als interessante Quelle für Antworten auf Fragen zur Quantifizierung von Messungen durch die heute verwendeten Einheiten angesehen habe, ist The Science of Measurement . Es behandelt sowohl die Historie jeder abstrakten Größe als auch die Standardisierung von Einheiten zur Messung dieser Größe. Eine Einschränkung ist, dass es 1974 geschrieben wurde und seitdem einige Änderungen an den Standards vorgenommen wurden.

RBerteig

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Wenn es um Spannung geht, sagen wir einfach "Ampere", nicht "Ampere pro etwas".

Du hast ein Missverständnis.

Ampere messen den Strom.

Volt messen die Potentialdifferenz. Spannung ist ein anderes Wort für Potentialdifferenz, wenn Sie es mit den Einheiten von Volt messen.

Wie andere geantwortet haben, messen Verstärker den Elektronenfluss und ein Verstärker entspricht 1 Cuolomb Ladung pro Sekunde.

Wenn sich der Strom in einem Kabel ändert, ist es nicht ungewöhnlich, die Änderungsrate in "Ampere pro Sekunde" oder A / s zu messen.

Ich habe gelesen, dass Volt ein Maß für die potenzielle Energie in Bezug auf Joule und Coulomb sind

Volt können als Watt pro Ampere oder Joule pro Cuolomb umgeschrieben werden. Schauen wir uns die zweite Form an: Joule pro Cuolomb.

Wenn das Potential an einem bestimmten Punkt des Raums konstant bei 1 V gehalten wird, wird 1 Joule Energie benötigt, um 1 C Ladung an diesen Ort zu bringen.

Oder es würde 1 J / s dauern, um 1 C / s an diesen Ort zu bringen. 1 Watt pro Ampere Strom fließt in diesen Ort.

Das Photon
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"Wenn es um Spannung geht, sagen wir nur Verstärker" - Hoppla, ich entschuldige mich für den irreführenden Fehler. Ich verstehe, dass die Spannung die potentielle Energie und nicht den Strom misst. Mit so vielen Begriffen versuche ich zu verstehen, dass das falsche Wort zur falschen Zeit herauskommt.

Cliff Pruitt

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Eine mechanische Analogie kann helfen, die Dinge zu regeln.

In einer mechanischen Analogie ist Kraft analog zu Spannung, während Geschwindigkeit analog zu (elektrischem) Strom ist .

Wie Sie vielleicht wissen, ist das Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit (mechanische) Leistung, und analog ist das Produkt aus Spannung und Strom (elektrische) Leistung.

Während Kraft Energie pro Meter ist, ist Spannung Energie pro Coulomb (Coulomb ist die Einheit der elektrischen Ladung).

Während die Geschwindigkeit Meter pro Sekunde beträgt, beträgt der Strom Coulomb pro Sekunde.

Wir nennen Kraft und Spannung die Übergangsvariablen , während Geschwindigkeit und Strom die Durchgangsvariablen sind.

In beiden Fällen ist das Produkt der Quer- und Durchgangsvariablen Energie pro Sekunde, die Leistung.

Alfred Centauri
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Stimmt es, dass, obwohl die Geschwindigkeit die Geschwindigkeit (und Richtung) eines einzelnen Objekts angibt, die Spannung unterschiedlich ist, weil sie sich mit der Anzahl der Objekte (Elektronen) befasst und sich diese Objekte immer mit einer festen Geschwindigkeit bewegen? Der Widerstand verringert die Anzahl der in Bewegung befindlichen Elektronen, jedoch nicht deren Geschwindigkeit. Verstehe ich das richtig oder bin ich völlig aus dem Ruder gelaufen?

Cliff Pruitt

Die Spannung befasst sich nicht mit der Anzahl der Objekte; es geht um "wie viel" sie bewegen wollen.

Justin L.

@CliffPruitt Denken Sie nicht an Elektronen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Die durch sie übertragenen Kräfte bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit. Die Elektronen nicht. amasci.com/miscon/speed.html

Phil Frost

@CliffPruitt, es ist klar, dass Ihre Vorstellungen von Spannung und Strom nicht eng mit den Lehrbuchversionen übereinstimmen. Woher nimmst du diese Ideen?

Alfred Centauri

@ AlfredCentauri Ich habe keine formale Ausbildung in einer dieser. Ich bin ein Programmierer von Beruf. Ich wollte nur ein bisschen Audio-Elektronik basteln und stellte fest, dass mich der Hintergrund interessierte. Das Material, das ich gerade durchlese, sind die PDFs hier: allaboutcircuits.com - Ich lerne im Allgemeinen nicht gut, wenn ich das "Warum" dahinter nicht verstehe und die Elektrizität ... mich verwirrt. :-)

Cliff Pruitt

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Lassen Sie uns einen Versuch mit einer gemeinsamen Analogie für Schaltungen geben.

Eine Rennstrecke ist wie ein Fluss . Wasser in einem Fluss fließt immer "bergab", weil das Wasser oben auf dem Hügel bergab gehen möchte . Wasser wird immer einen tieferen Punkt suchen.

Wenn das Wasser immer bergab geht, wie ist das dann eine Rennstrecke?

Nun, Sie können sich einen "Schleifen" -Fluss vorstellen, der bergab fließt - aber an einem Ende befindet sich eine Art Wasserrad, das das Wasser unten wieder nach oben bringt. Dieses Rad nimmt Wasser mit niedrigem Wasserstand auf, ohne die Motivation, irgendwo zu fließen, und "drückt" es in den hohen Wasserstand, mit viel Motivation, bergab zu fließen.

Wenn wir "Höhe" als "potentielle Energie" betrachten, nimmt das Wasserrad Wasser mit niedriger potentieller Energie auf und versetzt es in eine Position mit hoher potentieller Energie - im Wesentlichen "injiziert" es die potentielle Gravitationsenergie in das Wasser. Dieses neu angeregte Wasser verschwendet keine Zeit, um diese Energie wieder bergab zu fahren.

Diese "Abwärtsneigung" nennt man Potential, das in unserem Fall analog zu Voltage ist .

Die Strömung des Flusses ist ... na ja ... Strömung . Wie würden Sie die Strömung eines Flusses messen?

Ich würde sagen ... "Nehmen Sie eine Stoppuhr und sehen Sie, wie viele Liter Wasser in einer Sekunde durch eine bestimmte Markierung im Fluss fließen". Das klingt nach einer vernünftigen Methode, um einen Strom zu quantifizieren. Liter pro Sekunde.

In einem Kreislauf wird Ihr Wasser aufgeladen. Anstatt zu bestimmen, wie viele Liter Wasser nach einer Sekunde durch einen Punkt auf einem Draht fließen, können Sie auch messen, wie viele Ladungseinheiten pro Sekunde durch einen bestimmten Punkt auf einem Draht fließen.

Genauso wie "Kubikdezimeter" ein Schluck ist und wir ihm eine bequeme Einheit geben - "Liter", geben wir "Ladung pro Sekunde" auch einen bequemen Namen - "Ampere".

Wir machen das oft - "Meilen pro Gallone" werden zu "Kilometer", "Kilogramm mal Meter pro Sekunde pro Sekunde" werden zu "Newton", "Joule pro Sekunde" werden zu "Watt".

Wenn die Schwerkraft dies nicht für Sie tut, ziehen Sie Wasser in Rohren und den Wasserdruck in Betracht .

Ich habe an einem Ende Druckwasser und am anderen druckloses Wasser. Das Wasser wandert von der Druckseite zur drucklosen Seite. Der Druck ist ein Maß für die Kraft aller Wassermoleküle, die voneinander weg wollen. Wassermoleküle haben einen angenehmen Abstand und setzen sich unter Druck, um diese Wassermoleküle immer näher an diesen angenehmen Punkt heranzuschieben.

Sie erinnern sich vielleicht, dass sich Elektronen gegenseitig abstoßen. Wenn Sie eine "Hochspannung" haben, dann haben Sie wirklich einen "hohen Elektronendruck" - das Füllen von Elektronen ist zu nahe beieinander, um es sich bequem zu machen.

Beachten Sie, dass diese Analogie tatsächlich sehr wörtlich ist - Spannung kann wirklich als wörtlicher Elektronendruck gesehen werden!

Genau wie wenn man zu viel Luft in einen Ballon steckt ... Dinge, die zu eng beieinander liegen, wollen "weg", und es gibt eine echte Kraft.

Nun zurück zu unseren Wasserleitungen - das Wasser wird vom druckbeaufschlagten zum drucklosen Ende strömen wollen.

Denken Sie genau über das Rohr nach. Wenn wir das Wasser rauschen lassen ... was rauscht eigentlich ? Sind es die Wassermoleküle? Stellen Sie sich ein einzelnes Wassermolekül am unter Druck stehenden Ende vor und lassen Sie den Druck "los". Das Molekül wird nicht ans andere Ende eilen. Es bleibt einfach an Ort und Stelle, während sich der Druck ausgleicht.

Was bewegt sich eigentlich ?

Der Druck bewegt sich.

Angenommen, Sie haben an jedem Zoll des Rohrs eine kleine Anzeige, die den Druck genau an diesem Punkt misst. Zuerst sind alle links hoch; Alle auf der rechten Seite sind niedrig.

Wenn Sie den Druck loslassen, ändern sich diese Anzeigen. Die "Hoheit" beginnt sich nach rechts zu bewegen .

Angenommen, auf einer Anzeige steht "50" für Druck, und auf der nächsten Anzeige rechts steht "20". Eine Sekunde später steht auf der ersten Anzeige "40" und auf der zweiten "30". Sie können dies als 10 "Druck" -Einheiten sehen, die sich mit einer Geschwindigkeit von 10 Druckeinheiten pro Sekunde nach rechts bewegen. Das ist aktuell - 10.

Jetzt spiele ich ein bisschen locker mit Dimensionen und wedele mit der Hand einige der Unterschiede zwischen Potential und Ladung weg, aber das Grundprinzip ist dasselbe.

Justin L.
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Ok, aber jetzt musst du erklären, wie die Schwerkraft funktioniert.

Pete Kirkham

Was wir "Strom" nennen (im Kontext des Ohmschen Gesetzes), ist nicht definiert als sich bewegende Elektronen, es sind nicht Elektronen pro Sekunde, wie Sie angegeben haben. Es ist Ladung, die sich bewegt. Es sind Coulombs pro Sekunde. Elektronen in Gleichstromkreisen mit geringer Leistung bewegen sich in der Größenordnung von Zentimetern pro Stunde durch Kupfer. Die Ladungen bewegen sich als Welle mit astronomisch höheren Geschwindigkeiten. Die tatsächliche Elektronendrift (Zentimeter pro Stunde) ist auch technisch gesehen eine Strömung (immerhin ein Elektronenfluss), aber nicht das, worüber die Leute sprechen, wenn sie über Spannung und Widerstand sprechen.

Adam Lawrence

@Pete Ich verlagere die "Intuitions" -Anforderung von elektrischem Potenzial (das schwer ist) auf die Schwerkraft, die die Menschen in der Regel viel intuitiver erfassen. Es ist schwer vorstellbar, dass Ladung Potentiale hat und sich von hohen Potentialen entfernt. Es ist leicht vorstellbar, dass das Wasser hoch ist und bergab fließt und sagt, dass sie analog sind

Justin L.

@Justin Ja, es ist viel einfacher, die Schwerkraft zu verstehen, denn mit der Schwerkraft haben wir natürlichen Kontakt aus erster Hand. Andererseits nörgelt mich immer wieder etwas "in meinem Bauch" an, das mir sagt, dass es nicht dasselbe ist und es ist das "Was ist es wirklich ?" das versuche ich immer wieder zu verstehen. Ich glaube, ich bin in der gleichen Position wie ein Kind, das lernen muss, sich zu vermehren, und es ist beunruhigt, weil es die Trigonometrie nicht vollständig versteht.

Cliff Pruitt

@ Madmanguruman Ich glaube, ich brauche ein besseres Verständnis der Ladung. Ich bin immer davon ausgegangen, dass etwas aufgrund eines Überschusses oder eines Mangels an der Anzahl seiner Elektronen geladen wurde . Wenn sich die Elektronen nicht bewegen, verstehe ich nicht, was die Ladung verursacht. (Fühlen Sie sich nicht gezwungen zu antworten. Ich bin sowieso ein wenig überlastet.)

Cliff Pruitt

Gibt es eine implizite „Zeiteinheit“ für die Strommessung? (zB Meilen pro Stunde, kb pro Sekunde, Ampere pro ???)

Antworten:

Amps beinhaltet Zeit ...

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