Tensioni është një koncept i rëndësishëm i inxhinierisë elektrike

Energjia elektrike është lloji më i përdorur gjerësisht i energjisë. Pa ekzagjerim, mund të themi se përkufizimi i rrymës elektrike si një lëvizje e urdhëruar e elektroneve është e njohur edhe nga teksti shkollor i fizikës. Por kjo është ajo që është tensioni dhe si ofrohet ky "lëvizje e urdhëruar", jo të gjithë do të përgjigjen. Le të kujtojmë se një elektron, një ngarkesë elementare elektrike, nuk lëviz vetvetiu përgjatë një dirigjenti. Nga ana tjetër, vetëm lëvizja e akuzave përgjatë zinxhirit shoqërohet me kryerjen e punës së dobishme në formën e transformimit të energjisë nga një specie në tjetrën. Është për shkak të këtyre transformimeve që rryma elektrike në disa raste ndriçon fijet e llambës së dritës, ndërsa në të tjerat e kthen rotorin e motorit elektrik. Në rastin e parë, ne kemi konvertimin e energjisë elektrike në energji termike, dhe në rastin e dytë në atë magnetike. Energjia e lëvizjes së akuzave konsumohet nga një burim që mbështet rrymën elektrike në qark. Drejtuar përgjatë dirigjentit, rryma mban energjinë e burimit të EMF tek konsumatori - fije e hollë, dredha-dredha e motorit elektrik etj.

Nëse e përcaktojmë aktuale si numri i akuzave që rrjedhin përgjatë dirigjentit, atëherë mund të themi se puna aktuale varet nga numri i këtyre tarifave për njësi. Dhe për çfarë varet rryma elektrike në qark? Le të shqyrtojmë një model të rrymës aktuale me shembullin e një mjeti që rrjedh nga një hapje në pjesën e poshtme të cilindrit të mbushur në krye. Le të imagjinojmë se në modelin tonë cilindri është një dirigjent dhe uji është një numër i madh i pikave të elektronit. Pastaj është mjaft e qartë se sasia e ujit që rrjedh për njësi të kohës varet nga dy parametra - presioni i kolonës së ujit, e cila në qarqet elektrike quhet tension i rrymës dhe diametri i vrimës - një analog i rezistencës elektrike. Lartësia e kolonës së ujit në këtë model përcakton potencialin e sipërm të burimit të energjisë, pikëza-akuzat janë të ngjashme me rrjedhën e elektroneve që lëvizin nga shtresa e sipërme në atë më të ulët. Energjia potenciale e masës së ujit, dmth. Aftësia për të kryer disa punë të dobishme, në nivelet e sipërme dhe të poshtme është ndryshe. Për shkak të ndryshimit të mundshëm, uji mund të rrjedhë nga vrima dhe me konvertimin e energjisë potenciale të kolonës së ujit në energjinë kinetike të ujit. Nëse rritet lartësia e kolonës së ujit, atëherë rritet edhe diferenca potenciale, ose tension, dhe fuqia aktuale, më saktësisht masa e ujit që rrjedh për njësi, gjithashtu rritet. Kështu, modeli i propozuar tregon një varësi të drejtpërdrejtë proporcionale të fuqisë aktuale në tension.

Në teorinë e energjisë elektrike, ky përfundim shkruhet si më poshtë: I = f (U) * K, ku I është rryma, U është voltazh, dhe K është karakteristika individuale e reagimit të qarkut elektrik në rrjedhën aktuale-përçueshmëri. Në teknologji, zakonisht përdoret vlera e përçueshmërisë inversi R = 1 / K, dhe quhet "rezistencë". Rezistenca zakonisht trajtohet si një ngarkesë e dobishme qarkore. Në modelin tonë, një "rezistencë" e tillë është zona e vrimës për kullimin e ujit: sa më i madh është, aq më i madh është depërtueshmëria e tij, ose në gjuhën e inxhinierisë elektrike, përçueshmëria dhe kështu rezistenca ndaj rrjedhjes së ujit zvogëlohet.

Modeli tregon qartë se si energjia potenciale e rrjedhës së ngarkesës së pikave transformohet në energjinë kinetike të avionit që ikën. Sa më i ulët rezistenca (ose më shumë përçueshmëri), më shumë punë mekanike kryhet në masë të ujit. Me fjalë të tjera, ngarkesa të dobishme të llojeve të ndryshme janë konvertuesit e tanishëm, për shembull, një fije e hollë konverton energjinë elektrike në termike dhe të lehta, spiralja e stafeve konverton energjinë elektrike në energji magnetike e kështu me radhë.

Kthimi në qarqet elektrike mund të konkludojmë se I aktuale dhe U tension janë parametra elektrikë që përcaktojnë funksionimin e rrymës A (A = U * I).

Në këtë rast forca aktuale përcaktohet nga shuma e ngarkesës së transferuar dhe tensionit është arsyeja që shkakton që elektronet të "urdhërohen" nga potenciali më i madh tek më i vogli. Nëse nuk ka tension, atëherë asnjë sasi e elektroneve të lira në substancë nuk do të çojë në lëvizje të akuzave. Kjo do të thotë se mungesa e tensionit nuk çon në transferimin e energjisë.

Një demonstrim i mirë i gjetjeve është hidrocentrali: ato janë ndërtuar duke përdorur një ndryshim të madh në nivelet e ujit (potencialet). Këtu, masa e ujit në rënie është e ngjashme me atë aktuale, dhe dallimi në nivelet e tuneleve të sipërme dhe të poshtme luan rolin e një rënie të mundshme.