Paremmat menetelmät riippuvat jännite-erosta, jota yrität mitata. Sama pätee hydrauliseen analogisuuteen.
Mutta hydraulinen analogiasi epäonnistuu kokonaan toisella tavalla. Johtimen elektroneihin vaikuttavat kiihdytysvoimat johtuvat hyvin harvoista varauksista. En usko, että sinulla on tunne siitä, kuinka vähän elektroneja tarvitaan johtimen pinnalla merkittävän keskimääräisen nopeuden nopeuttamiseksi langassa. Jos taivutat langan U-muotoon, voi kulua mutkassa vain yksi tai kaksi ylimääräistä elektronia, jotta virran ampeeri ohjataan kokonaan uudelleen.
Voit mitata suurjännite-eroja, koska latauserojen määrä saavuttaa pinnan, jossa herkkiä (esim. karanmuotoisen langan kuula-pallot) voidaan käyttää onnistuneesti. Tässä tapauksessa vaikutus virtaan on yhtä vähäpätöinen kuin hydraulisen esimerkkisi hetkellinen isku, joka johtuu erittäin pienistä männän taipumista.
Pienillä jännitteillä tämä ei toimi, koska varausero on niin ehdottoman pieni ja mikä tahansa rajallinen etäisyys paljaasta johdinpinnasta vähentää suuresti pientä voimaa.
Hydraulisen paineen elektroninen vastine on \ $ \ frac {\ textrm {volts}} {\ textrm {meter}} \ $ tai \ $ \ frac {\ textrm {Newton}} {\ textrm {Coulomb}} \ $. Kuparin johtavuuselektronitiheys huoneenlämpötilassa on noin \ $ 1,346 \ kertaa 10 ^ {10} \: \ frac {\ textrm {Coulomb}} {\ textrm {m} ^ 3} \ $ ja niiden liikkuvuus on noin \ $ 4,5 \ kertaa 10 ^ {- 3} \: \ frac {\ textrm {m} ^ 2} {\ textrm {Vs}} \ $. Oletetaan johto, jonka poikkileikkaus on \ $ 1 \: \ textrm {mm} ^ 2 \ $ ja joka kuljettaa \ $ 300 \: \ textrm {mA} \ $ virtaa. Vaadittu sähkökenttä on noin \ $ 5 \: \ frac {\ mu \ textrm {V}} {\ textrm {mm}} \ $.
Latausero kohtuullisilla etäisyyksillä, joita tarvitaan tämän virran sytyttämiseen, on vähäinen (joka sijaitsee kokonaan johtimen paljaalla pinnalla), etkä voisi asettaa instrumenttia mittaamaan sitä millään rajallisella etäisyydellä. Ainoa tapa tehdä tämä työ on lisätä johdin jonkin toisen johtimen pintaan jossain vaiheessa ja antaa näiden pienten varauserojen vaikuttaa atomimittakaavaansa, jotta heidän uskomattomat voimansa voivat pakottaa elektroneja sisään myös mittauslaitteesi. Lyhyesti sanottuna sinun on annettava virta virrata, koska tämä IS on arkaluonteisin tapa, joka sinulla on (ei-sotilaallisilla budjettitasoilla) näiden painemittausten tekemiseen elektroniikassa. >
On mukavaa ajatella analogioita, tietysti. Mutta kuten tiedät jo, mittakaavalla myös on merkitystä. Galakseja erottavien etäisyyksien ja sillä tasolla merkityksellisesti toimivien voimien sekä atomien erottavien etäisyyksien ja voimien välillä, jotka toimivat mielekkäästi tällä tasolla, on valtava ero. Asettamalla kosketustaso, jonka ihmiset, voimme ajatella, on valtava ero voimien välillä, jotka ovat tärkeitä meille kävellessä ja pidettäessä, ja voimissa, jotka vaikuttavat hedelmäkärpäisiin, jotka voivat laskeutua helposti seinien ja katto, koska painovoima on paljon vähemmän tärkeä niiden mittakaavassa verrattuna staattiseen varaukseen ja karheuteen heille.
Myös mittakaavalla on merkitystä.
Joten analogia epäonnistuu tässä. Elektroniikassa paras tapa mitata nämä erittäin herkät ja pienet voimat, jotka ovat kaikki mitä tarvitaan käytännön virtojen virittämiseksi piireihin, on perustaa mittausjärjestelmä, joka pystyy vastaamaan niihin. Tämä tarkoittaa virran sallimista. Ei ole mitään herkempiä kuin se.
Palaan kuitenkin siihen tosiasiaan, että voit silti tehdä mittauksia ilman virtaa vain ja vain, jos jännite-erot ovat riittävän suuret riittävän varauseron asettamiseksi mittausta varten.