Перейти к содержанию

Чем отличается напряжение от тока?

Обновлено Редакция GAW

Ток и напряжение связаны, но описывают разное. Ток показывает, какой заряд проходит через сечение проводника за секунду: по определению SI ток 1 А — это поток около 6,24·10¹⁸ элементарных зарядов в секунду. Напряжение — разность электрических потенциалов между двумя точками. Вольт по брошюре SI равен ватту на ампер, то есть 1 В = 1 Дж/Кл: каждый кулон, проходя между точками с разностью 1 В, отдаёт 1 Дж энергии.

НапряжениеТок
ОбозначениеUI
Единицавольт, Вампер, А
Что показываетразность потенциалов между двумя точкамизаряд, проходящий через сечение за секунду
Как измеряютвольтметром параллельно, между двумя точкамиамперметром последовательно, в разрыв цепи
Без нагрузкиесть: у батарейки 1,5 Внет

Как они связаны

Ток через участок цепи с сопротивлением R определяет закон Ома:

I=UR=5 В1 кОм=5 мА.I = \frac{U}{R} = \frac{5\ \text{В}}{1\ \text{кОм}} = 5\ \text{мА}.

Мощность при этом равна произведению напряжения и тока: P = U·I = 5 В · 5 мА = 25 мВт. Как токи и напряжения распределяются в разветвлённой цепи, описывают правила Кирхгофа.

Почему их измеряют по-разному

Напряжение мультиметр измеряет между двумя точками, не вмешиваясь в цепь, — например, напряжение в розетке. Чтобы измерить ток, цепь выключают, разрывают и включают прибор последовательно: весь ток должен пройти через него. В режиме тока сопротивление прибора почти нулевое, поэтому подключить его параллельно источнику — значит устроить замыкание. Без разрыва цепи ток измеряют по напряжению на известном резисторе — токовом шунте.

Похожие вопросы

Можно ли измерить ток, не разрывая цепь?

Обычным мультиметром — только косвенно: измерить напряжение на резисторе известного сопротивления и поделить на это сопротивление по закону Ома. Так работает токовый шунт; подобрать его поможет калькулятор шунта.

Почему у батарейки есть напряжение, а тока нет?

Ток идёт только по замкнутой цепи. Пока к батарейке ничего не подключено, разность потенциалов между её выводами есть, а зарядам некуда двигаться. Стоит подключить нагрузку — пойдёт ток, который определяется напряжением и сопротивлением нагрузки.

Сколько зарядов проходит при токе 1 А?

Около 6,24·10¹⁸ элементарных зарядов в секунду: по определению SI ампер соответствует потоку 1/(1,602 176 634·10⁻¹⁹) зарядов в секунду. Один кулон — это заряд, который переносит ток 1 А за 1 с.

Источники

  1. BIPM. The International System of Units (SI), 9th edition 2019 (V4.01, June 2026) — ампер, A — единица электрического тока, определён через элементарный заряд e = 1,602 176 634·10⁻¹⁹ Кл: 1 А соответствует потоку 1/(1,602 176 634·10⁻¹⁹) элементарных зарядов в секунду; табл. 4: вольт — единица разности электрических потенциалов, V = W/A, её во многих странах называют напряжением; ом — V/A; кулон — A·s
  2. Fluke. 114, 115 and 117 True-rms Multimeters, Users Manual (PN 2572573, July 2006, Rev. 1, 2/07) — напряжение измеряют щупами в гнёздах V и COM; для измерения тока выключить питание, разорвать цепь, включить прибор последовательно и снова включить питание; никогда не подключать щупы параллельно цепи или детали, когда они вставлены в гнездо A

Нашли ошибку?

Смотрите также