Oprócz innych odpowiedzi, tutaj jest coś dla intuicji:

$$ V = RI $$

Więcej " ciśnienie "$ V $ (dokładniej: wyższa" różnica ciśnienia "z jednej strony na drugą) jest wymagane, aby utrzymać stały przepływ $ I $ ładunków, gdy przepływ jest stawiany przez $ R $. Cienki drut ma wyższą rezystancję niż gruby, $ R = \ rho L / A $, analogicznie do „wąskiego gardła” w korku.

Pomyśl o hydraulice jako ścisłej analogii. Napięcie to to, jak mocno naciskasz, a natężenie to natężenie przepływu. Relacja pisze się sama: dlaczego miałbyś uzyskać większy lub mniejszy przepływ z tej samej pompy? Miarą tego, ile wysiłku zużywa się, aby uzyskać przepływ (ma to większy sens jako odwrotność: ile przepływów dla jednostki wysiłku) jest interesującą własnością i jest zdefiniowana tak, aby dokładnie pasowała do tej relacji.

Przewodność to ile prądu przepływa dla napięcia jednostkowego. To jest zdefiniowane przez tę obserwację. Zablokowanie, tarcie, zwężenie lub inne elementy rury powodują mniejszy przepływ przy takim samym wysiłku. Na przykład. Wąska rura lub zakrzywiony odcinek rury karbowanej będzie miał większy opór.

Czy obejrzałeś model Drude? W szkole uczono mnie czegoś takiego i pamiętałem o tym jako intuicyjny sposób rozumienia tego.

Chcemy zrozumieć, dlaczego prąd (szybkość przepływu ładunku) powinien być liniowy z różnicą potencjałów.

Idea Drude jest, jak zauważyłeś, związana z tarciem.

Po pierwsze, pole EM jest liniowe w różnicy potencjałów. Powoduje to powstanie siły działającej na elektrony w przewodniku.

Następnie elektrony przyspieszają wraz z polem. Gdyby ich droga nie była utrudniona, stale przyspieszali. Zamiast tego „zderzają się” z atomami w strukturze przewodnika i „odbijają”. W stanie ustalonym szybkość impulsu właściwego przenoszonego z odbić musi równoważyć siłę wywoływaną przez pole EM.

Kluczową obserwacją Drude jest to, że prędkość elektronu w momencie zderzenia będzie bezpośrednio proporcjonalne do natężenia pola.

Proszę wyjaśnić, że jest to tylko model intuicyjny, chociaż daje zaskakujący wgląd, mimo że jest dość prymitywny.

Jeśli zagłębisz się w oporność, łatwo będzie przejść przez punkt. Napięcie jest przyczyną ruchów (przepływu) elektronów wytwarzających prąd (ładunek podzielony przez czas). Jeśli masz na drodze wiele elektronów i atomów (jak bariery, na przykład podczas biegania w tłumie!), Zmniejszają one szybkość przepływu ładunku. Teraz jest jasne, że jeśli jest więcej barier (w zależności od rzeczy takich jak geometria, kształt, materiał), prąd będzie mniejszy.

Jeśli utworzysz obwód z dowolnym elementem (nie tylko rezystorami) podłączonym do źródła napięcia, przekonasz się, że prąd, który przepłynie przez element, zależy od napięcia. W większości przypadków im wyższe napięcie, tym wyższy prąd uzyskasz.

I odwrotnie, możesz zapytać: jak duże jest napięcie, aby uzyskać określony prąd przez element? Znowu zależy to od prądu, przez który chcesz przepłynąć przez komponent. Aby uzyskać małe prądy, wystarczą małe napięcia. W przypadku dużych prądów potrzebne są duże napięcia.

Ta jakościowa obserwacja jest tym, co łączy prawie wszystkie komponenty elektryczne. Ale ilościowe zbadanie sytuacji doprowadzi do tego rodzaju pytania: ile woltów potrzebuję na amper, aby mój pożądany przepływ prądu przez element. Odpowiedź zależy od komponentu, a wielkość fizyczna nazywana jest rezystancją.

Przykład: rezystor o wartości dwóch omów. Dwa omy oznaczają, że potrzebujesz dwóch woltów na amper. Więc jeśli chcesz, aby przez rezystor przepływało 10 amperów, potrzebujesz 20 woltów.

Zawsze postrzegałem to jako analogię do „spadku energii potencjalnej”. $ {M * g * H} $ to energia potencjalna masy utrzymywanej na odległość $ H $ nad ziemią. Jeśli spada do połowy, ma połowę energii potencjalnej.

Jeśli prąd przepływa przez rezystor, spadek napięcia lub „spadek energii potencjalnej” jest równy $ I * R $. Masz teraz mniej „siły napędowej”, aby przepchnąć żądany prąd przez następny rezystor, jeśli taki istnieje.

Innymi słowy, bateria może przepychać tylko tyle prądu przez istniejący system rezystorów. >

Na tej ilustracji przedstawiono rurkę wypełnioną wodą, która reprezentuje drut przewodzący prąd.

Ampery, czyli prąd, mogą być traktowane jako objętość wody i są kontrolowane przez rozmiar drutu (lub rurki, reprezentowany jako om, czyli rezystancja).Wolty to ciśnienie wody lub natężenie prądu elektrycznego.

Zatem rozmiar przewodu ogranicza natężenie prądu, podobnie jak rozmiar rury ogranicza wodę.