전압은 전자의 속도입니까?

전류는 와이어를 통과하는 전자의 양입니다. 전압은 전자의 속도라고 말할 수 있습니까?

전압은 전자의 속도입니까?

아니요, 도체 내에서 이동하는 전자의 속도가 아닙니다.

전압 단위는 충전 당 잠재적 에너지 입니다 .

예를 들면 ...

질량이 M = 10 kg 인 공이 있다고 상상해보십시오 .

이 공은 보수적 인 중력장 (지구의 중력장)에 존재합니다. 1 미터 높이로 높이려면 X 양의 에너지를 공급해야 공이 표면 위로 1m 위로 이동할 수있는 충분한 속도를 제공해야합니다.

우리는 운동 에너지 (속도)로 볼에이 양의 에너지를 줄 것 입니다. 따라서 우리는 공을 약간의 속도로 위로 던지고 공이 위로 움직이면 속도가 줄어 듭니다. 그 에너지의 까지 증가는 중지하고 모든 운동 에너지를 위치 에너지로 변환된다.

다음 그림은 해발 고도가 다른 질량 M = 10kg 인 공 의 잠재적 에너지 양을 보여줍니다 .

그러나 우리가 일반적인 규모를 만들고 싶다면 어떨까요?
임의의 질량을 가진 공의 높이에 상관없이 1kg 마다 에너지 양을 얻을 수 있습니다 (질량 당 에너지) :

이제 우리는 해발 3 미터 높이에서 질량 X의 물체는 질량 1kg 당 29.4 줄 과 같은 에너지의 양을 가질 것이라고 말할 수 있습니다 . 이것은 지구의 중력장 때문입니다 .

전압 또는 전위 는 전기장 내의 모든 "충전 된 본체"가 전기 쿨롱 에 1 쿨롱 마다 가질 잠재적 인 에너지 (줄)의 양입니다 .

전압은 전기장의 특성입니다.

전기장은 중력장과 비슷합니다. 중력장에있는 물체들이 서로 당겨집니다. 중력장에 돌을 떨어 뜨리면 들판에서 에너지를 받아 아래쪽으로 가속됩니다.

중력장과 달리 전기장은 극성이 있습니다. 전기장에 전자를 떨어 뜨리면 양전하 방향으로 가속됩니다. 전자는 전압이없고, 전하가 쿨롱 이다.$1.6×10^{−19}$

전자에 가해지는 힘의 양은 전기장의 양극과 음극의 전압과 거리에 따라 다릅니다.

그것은 모두 여유 공간에 있습니다. 와이어 내부는 어떻습니까? 상황은 빈 공간보다 공으로 채워진 튜브와 훨씬 비슷합니다. 한쪽 끝에서 볼에 힘을 가하면 다른 쪽 끝에서 볼이 밀려납니다. 전선에 전압을 가하면 전자가 움직여 양의 끝에서 전자가 움직입니다. 적용되는 힘의 양은 와이어에 적용되는 전압에 해당합니다.

이 모델의 핵심은 힘이 힘을 전달하는 공 / 전자보다 훨씬 빠르게 이동한다는 것입니다. 공 / 전자가 완전히 통과 할 필요가 없으며 이웃을 따라 밀기 만하면됩니다.

실시간 시나리오를 수행하십시오.

우리는 물을 유추 할 수 있습니다.

이 오버 헤드 탱크에서 공급되는 오버 헤드 탱크와 수도 꼭지를 고려해 봅시다.

지금,

수돗물을 열 때마다이 수돗물이 나옵니다.

물의 양 으로오고있다 동등 전류

압력 이 다가오는 시점에서 전압

아니요, 전압은 전자에 주어진 "전위 에너지"입니다. 마치 돌을 들고 들어 올리는 것처럼. 부하를 연결하지 않으면 전자는 아무데도 가지 않습니다.

돌 아래로 떨어지거나 전압 소스에 저항을 연결하면 에너지가 돌 (전자)을 움직입니다.

전압은 전자의 속도입니까?

아니

전압은 충전 할 에너지 양을 측정 한 것입니다. 가장 기본적으로, 전자 (기본 전하)는 1 볼트의 전위차를 통해 이동할 때 1.602 × 10 ^-19 줄 이 부여 됩니다. 그런 다음 전자는 1 전자 볼트의 에너지를가집니다.

전압은 에너지를 전하로 나눈 것입니다.

전력으로 시작하여 시간을 곱하여 에너지를 얻을 수 있습니다.

에너지 = 전력 × 시간 = V ⋅ I × 시간.

이제 현재 × 시간을 Q (충전)로 바꾸면 다음과 같은 결과가 나타납니다.

에너지 = V ⋅ Q 또는 V = 에너지 / Q .

이것은 실제로 물리학 적 질문입니다. 나는이 질문에 확실하게 답할 수있는 전기 공학 분야에 실험적인 방법이 있다고 생각하지 않습니다.

일반적으로 전류 흐름을 겪는 도체의 전자 속도는 실제로 빛의 속도와 비교하여 상당히 느리다고 믿어집니다. 이것을 전자의 "드리프트 속도"라고도합니다. 그러나 전자에 대한 전압과 전류의 영향은 거의 빛의 속도로 도체를 통해 전파됩니다. 일반적인 비유는 대리석으로 채워진 파이프입니다. 파이프의 한쪽 끝에서 구슬을 밀면 중간 쪽 구슬이 움직이지 않더라도 다른 쪽 끝의 구슬이 거의 순간적으로 밀림을 경험하게됩니다.

전압은 회로 주위의 전자를 밀어내는 압력입니다. 속도에 대해서는 아무 것도 말하지 않습니다. 1.5V 배터리를 사용하여 아무 것도 연결하지 않으면 전자가 흐르지 않아도 1.5V가 남아 있습니다.

또한 전압은 두 지점 간의 압력 차이입니다. 한 지점과 다른 지점 사이의 전압 만 측정 할 수 있습니다. 그것이 "잠재적 차이"라고도하는 이유입니다.

전류, 와이어의 물리적 특성 (특히 단면적) 및 와이어의 재료 특성 (원자 사이의 간격 및 수)을 알고 있으면 평균 전자 속도를 계산할 수 있습니다. 원자 당 자유 전자가 존재 함).

아니요, 전압은 와이어를 통한 전자의 속도가 아니라 전류 (거의)입니다.

"현재는 와이어를 통과하는 전자의 양입니다."라고 말했지만 이것은 정확하지 않습니다. 전류는 단위 시간당 도체를 통과하는 전하량 (전자)입니다. A , 전류 측정 부 우리는 1로 정의 쿨롱 초당 전하. 현재는 요율 값입니다.

들어 수도관과 유사하게 , 전하 (쿨롱)는 물의 양 (리터), 전류 (A)와 유사하여 물 속도 (분당 갤런)의 흐름과 유사하며, 전압을 발생시키는 수압 유사 흐름.

전압은 전자의 성질이 아닙니다. 전자는 그대로 '대상'입니다. 전압 (또는 전위차)은 특정 전하를 운반하는 '능력'입니다. 전자 제품에서이 전하는 일반적으로 전자에 의해 운반됩니다. 더 높은 전압은 더 많은 전자를 운반 할 수 있으므로 더 높은 전류를 유도합니다.
그것을 보는 또 다른 방법은 전압이 한 전위에서 다른 전위로 이동하여 전자가 얻거나 잃는 전위 에너지의 양이라는 것입니다. 이런 식으로 전압은 운동학의 잠재적 에너지와 매우 유사합니다. 공을 들어 올리면 공의 속성은 변하지 않지만 잠재적 인 에너지를 얻습니다.

전자가 대리석 인 경우 전압은 구슬이있는 경사의 높이와 같습니다.

그것은 정말로 높은 경사일지도 모른다 – 마일 높이. 작은 센티미터 일 수도 있습니다. 이것이 전압에 의해 결정됩니다.

전자의 속도는 와이어의 밀도에 달려 있습니다. 또한 도체의 자유 원자 수에 따라 달라집니다.

돌을 통해 모래를 밀어 넣는 것처럼 생각하십시오. 돌이 밀도가 높을수록 모래를 더 강하게 밀기 힘들어집니다.

모래 (자유 전자)가 많을수록 다른 쪽 끝에서 같은 양의 모래가 떨어지도록 밀어 낼 거리가 짧아집니다.

자세한 내용은 드리프트 속도 에 대해 읽을 수 있습니다 . 이 예에서 전자의 실제 속도는 23µm / s에 불과합니다.

실제로, 전압은 전자의 속도에 영향을 미칩니다. 주어진 공식에서 I를 U / R로 바꾸면 속도가 전압에 따라 증가한다는 것을 알 수 있습니다.

질문을 명확하게 설명하기위한 많은 좋은 정보가 있습니다.

전압은 네트워크 내 두 지점 사이의 에너지 차이 (잠재적 차이)로 생각할 수 있습니다. 저항에서 떨어지는 전압에 대해 생각하십시오. 저항 자체에서 소비되는 전력으로 인해 각 끝에서 다릅니다.

회로의 공급 전압 (EMF, 기전력)을 고려해야 할 경우 회로를 통해 전류를 강제하는 압력으로 생각할 수 있습니다.

전자 흐름에 관한 메모

전류는 +에서-로 이동하지만 전자 흐름은-에서 +로 이동하는 것이 일반적입니다. 공식은 물론 우리가 반도체에 들어 가지 않는 한 일반적으로 전자 흐름에 신경 쓰지 않기 때문에이 규칙과 함께 작동 할 것입니다.

많은 다른 의견과 함께 도움이되기를 바랍니다. 토니

가장 간단한 대답은 전압이 전자의 밀도라는 것입니다. 즉, "압력"은 반발력에 대항하여 함께 밀어야했습니다. 물론 이것은 이동하는 매체와 같은 다른 요인으로 인해 복잡합니다.