Vladsa написал:
Это как река
Кстати, спасибо, это хорошая аналогия. Давайте тогда я напишу в соответствии с этой аналогией основы электричества (которого почему-то в сознании кого-то нет, но это лично их проблемы). На самом поверхностном уровне (на уровне детского сада), все на столько просто, что спокойно поместиться в один пост.
Заряд
Все начинается с заряда. Используя предложенную аналогию, это количество воды.
Заряд (реально электроны) сохраняются в аккумуляторной батарее, также, как вода "сохраняется" в аквариуме. Когда мы спрашиваем как заряжена батарея, мы имеем в виду тоже самое, что и когда спрашиваем сколько воды в аквариуме. Емкость аккумуляторной батареи - это максимальное количество заряда, которое она способна в себя поместить, это как объем аквариума.
Физики используют в качестве единицы измерения заряда Кулон (а объема воды - кубометр), в то время как нам, для наших целей, удобней использовать единицу A*ч (а единицу объема - литр).
Заряд (Ah) = Ток (A) * Время (h)
Ток
Ток - это количество чего-то, протекающего в единицу времени. В электричестве "что-то" - это заряд, который измеряется в Кулонах. Кулон в секунду имеет специальное название: Ампер. По аналогии с водой, это литр в секунду.
Таким образом, если шурик потребляет ток 10А, это значит, что по проводам идет заряд 10 Кулонов каждую секунду.
Тут уже можно описать, почему заряд аккумулятора у нас выражается в Ah.
Если мы качаем 2 л/ч воды в аквариум в течении 3х часов, то в аквариуме будет 2 л/ч * 3ч = 6 литра воды. Аналогично, если мы заряжаем аккумуляторную батарею током 2 A в течении 3х часов, то батарея будет иметь заряд 2A * 3ч = 6 Ач.
Аналогично с разрядом. Если мы знаем, что аккумуляторная батарея или аквариум у нас полные, то мы нам достаточно посмотреть на емкость батареи (объем аквариума), чтобы узнать какой заряд у нас сохранен (сколько воды). Например, у нас объем аквариума 10 литров, а емкость аккумуляторной батарее 5 Ач. Это означает, что нам потребуется 5 часов, чтобы опустошить аквариум при "токе" 2 л/ч и электрический ток 1А, чтобы опустошить аккумуляторную батарею.
Напряжение
Что-то заставляет ток течь в проводнике и это что-то называется напряжением и измеряется в вольтах. В аналогии с водой это что-то - давление. Нельзя получить ток без напряжения. Эти термины связаны между собой понятием сопротивления.
Сопротивление
Сопротивление - это свойство, которое ограничивает ток, который течет в проводнике для заданного напряжения, приложенного к проводнику. Измеряется в Омах и описывается законом Ома:
Ток (A) = Напряжение (V) \ Сопротивление ( Ω )
Аналогично, уменьшая диаметр водопроводной трубы, мы увеличиваем ее сопротивление и уменьшаем количество воды, текущей из трубы, при заданном давлении.
Мощность
Мощность это скорость с которой делается работа или расходуется энергия. Мощность измеряется в ваттах. То есть, это:
Мощность (W) = Энергия (Wh) \ Время (h)
Или
Мощность (W) = Ток (A) * Напряжение (V)
Аккумуляторная батарея имеет фиксированный объем энергии или работы, которую она может сделать. Скорость, с которой она совершает работу или расходует энергию, называется выходной мощностью. Например, работа которую необходимо совершить или затратить энергии, для того, чтобы электромотору поднять груз массой 1 кг на высоту 1 м за 1 минуту или за 1 час одинакова, но мощность во втором случае меньше в 60 раз.
Возвращаясь к аналогии с водой, если нам нужно наполнить большой аквариум водой, мы можем для этого использовать маленький аквариумный насос и это займет 1 сутки, а можем использовать мощный насос для полива, который это сделает за пол часа. В нашем примере насос для полива будет мощнее в 48 раз аквариумного.
Работа/Энергия
Напряжение совершает работу по перемещению заряда. Зарядное устройство совершает работу по "проталкиванию" заряда в аккумуляторную батарею, против ее напряжения. Эта работа храниться в виде заряда внутри аккумуляторной батареи. Во время своего разряда аккумуляторная батарея совершает работу используя свой заряд. Эта работа или энергия измеряется в Ватт-часах (кто ближе к обычной физике и системе СИ, может измерять в Джоулях).
Энергия (Wh) = Мощность (W) * Время (h)
Это показывает как много работы совершило электричество. Энергия, сохраненная в аккумуляторной батарее определяется произведением заряда и напряжения:
Энергия (Wh) = Напряжение (V) * Заряд (Ah)
Например, аккумуляторные батарея 54V 2Ah и 18V 2Ah имеют одинаковый заряд 2Ah, но энергии в первой запасено в три раза больше, то есть, 108 Wh и 36Wh соответственно.
Ну а закон сохранения энергии, я думаю, вы сами найдете :)