Напряжение
Это понятие впервые встречается на программе «Инженерия и системный подход к решению задач» — примерно 11-12 лет (5-6 класс).
«Толкач» тока: показывает, как сильно батарейка гонит ток по цепи. Чем больше напряжение, тем ярче лампочка.
Давление воды в кольце с насосом: чем сильнее насос давит, тем быстрее бежит вода.
Найти по надписям напряжение трёх батареек (1,5 В; 4,5 В; 9 В) и расставить их от слабой к сильной.
Разность потенциалов между двумя точками цепи: показывает, сколько энергии источник отдаёт каждой порции заряда; обозначается U, измеряется в вольтах (В). Ток течёт «через» деталь, а напряжение измеряют «на» детали — между двумя её выводами.
Измерить мультиметром напряжение на батарейке и на лампочке в работающей цепи; показать, что щупы ставятся на два вывода, а не в разрыв цепи.
U = A/q — работа по переносу единичного заряда между двумя точками; 1 В = 1 Дж/Кл. Напряжение всегда между двумя точками: «напряжение в точке» не имеет смысла без опорной точки (земли). В последовательной цепи напряжения на элементах складываются в напряжение источника. Типовые уровни: логика 3,3/5 В, литиевый аккумулятор 3,7 В, розетка 230 В.
Измерить напряжения на двух последовательных резисторах и на источнике; убедиться, что сумма сходится, и назвать закон, который это предсказывает.
Частое заблуждение
«Напряжение течёт по проводам». Нет: течёт ток; напряжение — «толкающая» разница между двумя точками, само оно никуда не течёт.