Для детей, да и не только для них, бывает очень сложно воспринять термины которые они не могут почувствовать эмпирически(увидеть, услышать, полизать, потрогать...).
Один из хороших способов, что-либо понять сравнить это с чем то обыденным из своей жизни.
Напряжение U (Вольт) U = ф1 – ф2 (Вольт минус Вольт) - это разница потенциалов. Разность потенциалов между двумя точками поля равна одному Вольту, если для перемещения между ними Заряда в один Кулон нужно совершить работу в один Джоуль
Потенциал ф (Вольт) – это как запас энергии, которую можно использовать для создания движения. Например, если у нас есть ведро с водой на высокой горе, то эта вода имеет большой потенциал энергии, так как она может упасть и создать движение – например, вращать турбину и производить электричество.
Потенциал - это как высота, на которой находится ведро с песком. Чем выше высота, тем больше песка может упасть и создать движение песка.
Напряжение - это как разница высоты между двумя местами на земле. Если взять ведро песка и начать сыпать его в верхнюю точку, то песок будет ссыпаться вниз, создавая движение песка. Чем больше песка мы насыплем, тем больше будет движение песка, то есть сила тока.
Сила тока(Ток) I = dQ/dt (кулон/секунда) - это сколько электричества проходит через провод за определенное время. Это как количество машин, которые проезжают через мост в час. Если машин много, то и сила тока большая. Если машин мало, то и сила тока маленькая.
При однополярном источнике питания обычно землёй (GND - ground) считают один из выводов источника, чаще отрицательный вывод. Например, в автомобилях 'землёй' принято считать корпус автомобиля, который соединяют с отрицательной (тонкой) клеммой свинцового аккумулятора.
На платах arduino Uno с которыми мы занимаемся однополярный источник (постоянный ток/напряжение 5В)
При двуполярном источнике за 'землю' принимают его среднюю точку, и, соответственно, появляется условно положительное напряжение, — от средней точки источника до плюсовой клеммы, и условно отрицательное — от средней точки до минусовой клеммы. Это условное соглашение называют «полярностью напряжения».
Двуполярное напряжение используется в некоторых электронных схемах и устройствах, но однополярное напряжение является более распространенным и предпочтительным. Основное преимущество однополярного напряжения заключается в том, что оно требует меньше компонентов и упрощает схему. Кроме того, однополярное питание обычно обеспечивает более стабильное и чистое напряжение.
Однако двуполярное напряжение может быть необходимо в некоторых случаях, например, когда требуется большая точность или стабильность сигнала. Оно также может быть полезно в схемах, где используются операционные усилители или другие устройства, требующие двуполярного питания.