Hvordan tegner du en model for elektricitet for at forklare, hvordan kredsløbet fungerer ved hjælp af udtrykkelige og volatge korrekt?

Det er vanskeligt at tegne en * bogstavelig * model for elektricitet, da det er strømmen af ​​små, usynlige partikler. Men vi kan bruge analogier og visuelle repræsentationer til at forklare, hvordan kredsløb fungerer:

Analogi 1:Vandstrøm

* Forestil dig et rør fyldt med vand. Vandet repræsenterer elektroner flyder gennem kredsløbet.

* en pumpe Repræsenterer spændingskilden (som et batteri). Det skaber en trykforskel Det skubber vandet (elektroner) gennem røret.

* selve røret Repræsenterer ledningerne .

* en ventil I røret repræsenterer en modstand . Det begrænser strømmen af ​​vand (strøm).

diagram:

[Tegn et simpelt kredsløbsdiagram med et batteri, ledninger og en modstand. Mærk batteriet som "spændingskilde", ledningerne som "ledninger" og modstanden som "modstand". Du kan tilføje pile til ledningerne for at indikere retningen af ​​strømstrømmen.]

Forklaring:

* spænding: Pumpen skaber en trykforskel mellem de to ender af røret. Denne trykforskel er analog med spænding .

* nuværende: Mængden af ​​vand, der strømmer gennem røret pr. Enhedstid, er analog med strøm .

* modstand: Ventilen begrænser vandstrømmen. Dette er analogt med modstand . Jo højere modstanden er, desto mindre strømmer strømmer.

Analogi 2:Modellen "Elektronhav"

* Forestil dig et hav af elektroner i et materiale. Dette hav repræsenterer de frie elektroner inden for det materiale, der kan bære strøm.

* et batteri er som en "pumpe", der skaber en potentialforskel På tværs af materialet, der får elektronerne til at flyde.

* ledningen er som en sti i "havet", der giver elektronerne mulighed for let at strømme.

* en modstand er som en smal kanal i "havet", der begrænser strømmen af ​​elektroner.

diagram:

[Tegn et simpelt kredsløbsdiagram med et batteri, ledninger og en modstand. Mærk batteriet som "spændingskilde", ledningerne som "ledninger" og modstanden som "modstand". I stedet for linjer for ledningerne, skal du tegne et skraveret område for at repræsentere "elektronhavet", der flyder rundt om kredsløbet. Du kan tegne pile til at repræsentere retningen for elektronstrøm.]

Forklaring:

* spænding: Batteriet skaber en potentiel forskel På tværs af materialet, som en "bakke" i havet. Denne forskel får elektronerne til at strømme fra det højere potentiale til det lavere potentiale.

* nuværende: Strømmen af ​​elektroner gennem materialet er nuværende .

* modstand: En modstand begrænser strømmen af ​​elektroner ved at skabe en smal sti, som en smal kanal i havet.

Vigtig note: Mens disse analogier er nyttige, forenkles de. Den faktiske opførsel af elektroner i et kredsløb er mere kompleks og involverer kvantemekanik.