Analogia hydrauliczna obwodu elektrycznego

Aby podać dobrą intuicję pojęć związanych z elektrycznością przedstawiamy prostą i popularną analogię do układu hydraulicznego, w którym to obserwacja wody pozwala zrozumieć pojęcia, często niezrozumiale wprowadzane na lekcjach fizyki.

Zakładając, że zamiast elektronów przemieszczamy cząsteczki wody, możemy przyjąć, że:

Potencjał to zdolność wody do przemieszczania się na skutek ciśnienia, które na nią działa. Jako przykład można pomyśleć o odkręconej butelce z wodą, z której po ściśnięciu natychmiast wylewa się nadmiar wody (zwiększenie ciśnienia spowodowane zmniejszeniem objętości naczynia wypycha ciecz w kierunku, w którym wypadkowe ciśnienie jest mniejsze - w powietrze, pokonując siłę grawitacji).

Napięcie to zdolność wody do przemieszczania na skutek różnicy ciśnień wody wpływającej do układu i wody z niego wypływającej,

Natężenie to ilość wody, jaka przepływa w jednostce czasu przez urządzenie (prędkość wody),

Opór to wszelkie przeszkody, które pojawią się na drodze przepływającej wody. Aby zmierzyć jakie opory napotkała woda, możemy przeanalizować budowę układu hydraulicznego, albo porównać prędkości z jaką woda była wpompowywana z tą, jaka wypłynęła z układu.

Praca to energia, jaką woda musi oddać przemieszczając dane ciało umieszczone w układzie hydraulicznym. Na przykład, jeżeli na początku rury przepływowej umieścimy dobrze przylegający do ścian rury walec i puścimy wodę tak, aby przepchnęła go na drugi koniec, to praca będzie równa iloczynowi: czasu, w jakim ten ruch się odbywał; ilości wody, jaka przepływała przez układ w jednostce czasu; oraz zdolności wody do przemieszczania się na skutek różnicy ciśnień.

Moc to praca, jaką woda wykona w jednostce czasu.