+7 495 665 08 52

+7 495 508 19 83

На какое напряжение


Что такое напряжение | Самое простое объяснение

Что такое напряжение в электронике и электротехнике? Как его можно трактовать? Обо всем этом мы как раз и поговорим в нашей статье.

Напряжение с точки зрения гидравлики

Все вы видели и представляете, как выглядит водонапорная башня или просто водобашня. Грубо говоря, это большой высокий “бокал”, заполненный водой.

водоносная башня

Так вот, представим себе, что башня доверху наполнена водой. Получается, в данный момент на дне башни ого-го какое давление!

водобашня, заполненная водой

А что, если слить из башни воду хотя бы наполовину? Давление на дно башни уменьшится вдвое. А давайте-ка нальем в пустую башню одно ведро воды! Давление на дно башни будет мизерное.

Представьте такую ситуацию. У нас есть водонос, а шланг мы закупорили пробкой.

Вода вроде бы готова бежать, но бежать то некуда! Пробка туго закупоривает шланг. Но на саму пробку сейчас оказывается давление, которое создает насосная станция. От чего зависит давление на пробку? Думаю понятно, что от мощности насоса. Если мощность насоса будет большая, то пробка вылетит со скоростью пули, или давление порвет шланг, если пробка туго сидит в шланге. В данном случае давление создается с помощью насоса. То есть можно сказать, что это модель башни с водой в горизонтальном положении.

Все то же самое можно сказать и про водобашню. Здесь давление на дно создается уже гравитационной силой. Как я уже говорил,  давление на дне башни зависит от того, сколько воды в башне в данный момент. Если башня наполнена водой под завязку, то и давление на дне башни будет большое, и наоборот.

А теперь представьте себе какое давление на дне океана, особенно в Марианской впадине! Что можно сказать про давление в этих двух случаях? Оно вроде как есть, но молекулы воды стоят на месте и никуда не двигаются. Запомните этот момент. Давление есть, а движухи – нет.

Электрическое напряжение

Это давление на дно и есть то самое напряжение (по аналогии с гидравликой). В данном случае, дно башни – это ноль, начальный уровень отсчёта. За начальный уровень отсчёта в электронике берут вывод батарейки или аккумулятора со знаком “минус”. Можно даже сказать, что уровень “воды в башне” у 12-вольтового автомобильного аккумулятора выше, чем уровень воды 1,5 Вольтовой пальчиковой батарейки.

Так вот, по аналогии с электроникой, это давление называется напряжением. Например, вы, наверное, не раз слышали такое выражение, типа “блок питания может выдать от 0 и до 30 Вольт”. Или говоря детским языком, создать “электрическое давление” на своих клеммах (отметил на фото) от 0 и до 30 Вольт. Нулевой уровень, откуда идет отсчет электрического давления, обозначается минусом.

источник питания постоянного тока

Электрическое напряжение  – это еще не значит, что в электрической цепи течет электрический ток. Для того, чтобы появился электрический ток, электроны должны двигаться в одном направлении, а они в данный момент тупо стоят на месте. А раз нет движения электронов, то и нет электрического тока.

С точки зрения электроники, на одном щупе блока питания есть давление, а на другом его нет. То есть это земля, на которой стоит башня, если провести аналогию с гидравликой. Поэтому, положительный  щуп блока питания да и вообще всех приборов стараются сделать красным, мол типа берегитесь, здесь высокое давление! А отрицательный щуп  – черным или синим.

В электронике, чтобы указать, на каком выводе больше ” электрическое давление”, а на каком меньше проставляют два знака: плюс и минус, соответственно положительный и отрицательный. На плюсе избыточное “давление”, а на минусе – ноль.

Поэтому, если замкнуть эти два вывода между собой, электрический ток устремится от плюса к минусу, но напрямую этого делать крайне не рекомендуется, так как это уже будет называться коротким замыканием.

Формула напряжения

В физике есть формула, хотя практического применения она не имеет. Официальная формула записывается так.

формула напряжения

где

A – это работа электрического поля по перемещению заряда по участку цепи, Джоули

q – заряд, Кулон

U – напряжение на участке электрической цепи, Вольты

На практике напряжение на участке цепи выводится через закон Ома.

напряжение из закона Ома

где

I – сила тока, Амперы

R – сопротивление, Омы

Напряжение тока – что это означает?

Этот термин очень часто можно услышать в разговорной речи. Ток, в данном случае, это электрический ток. Получается, напряжение тока – это напряжение электрического тока. Просто у нас так сокращают. Как я уже говорил выше, ток бывает переменным и постоянным. Постоянный ток и постоянное напряжение – это синонимы, как и переменный ток и переменное напряжение. Получается фраза “напряжение тока” говорит нам о том, какое напряжение между двумя точками или проводами в электрической цепи.

Например, на вопрос “какое напряжение тока в розетке” вы можете смело ответить: переменный ток 220 Вольт”, а на вопрос “какое напряжение тока тока у автомобильного аккумулятора”, вы можете ответить “12 Вольт постоянного тока”. Так что не стоит пугаться).

Постоянное и переменное напряжение

Напряжение бывает бывает постоянным и переменным. В разговорной речи часто можно услышать “постоянный ток” и “переменный ток. Постоянный ток и постоянное напряжение – это синонимы, то же что и переменный ток и переменное напряжение.

На примере выше мы с вами рассмотрели постоянное напряжение. То есть давление воды на дно башни в течение времени постоянно. Пока в башне есть вода, она оказывает давление на дно башни. Вроде бы все элементарно и просто. Но какое же напряжение называют переменным?

Все любят качаться на качелях:

Сначала вы летите в одном направлении, потом происходит торможение, а потом уже летите обратно спиной и весь процесс снова повторяется. Переменное напряжение ведёт себя точно так же. Сначала “электрическое давление” давит в одну сторону, потом происходит процесс торможения, потом оно давит в другую сторону, снова происходит торможение и весь процесс снова повторяется, как на качелях.

Тяжко для понимания? Тогда вот вам еще один пример из знаменитой книжки “Первые шаги в электронике” Шишкова. Берем замкнутую систему труб с водой и поршень. Поршень у нас находится в движении. Следовательно, молекулы воды у нас отклоняются то в одну сторону:

то в другую:

переменное напряжение

Так же ведут себя и электроны. В вашей домашней сети 220 В они колеблются 50 раз в секунду. Туда-сюда, туда-сюда. Столько-то колебаний в секунду называется Герцем. В литературе пишется просто “Гц”. Тогда получается, что колебание напряжения в наших розетках 50 Гц, а в Америке 60 Гц. Это связано со скоростью вращения генератора на электростанциях. В разговорной речи постоянное напряжение называют “постоянкой”, а переменное – “переменкой”.

Осциллограммы постоянного и переменного напряжения

Давайте рассмотрим, как выглядит переменное и постоянное напряжение на экране осциллографа. Как вы знаете, осциллограф показывает изменение напряжения во времени. Если на щуп осциллографа не подавать никакое напряжение, то на осциллограмме мы увидим простую прямую линию на нулевом уровне по оси Y. Ось Y – это значение напряжения, а ось Х – это время.

осциллограмма нулевого напряжения

 

Давайте подадим постоянное напряжение. Как вы могли заметить, осциллограмма постоянного напряжения  – это также прямая линия, параллельная оси времени. Это говорит нам о том, что с течением времени значение постоянного напряжение не меняется, о чем нам лишний раз доказывает осциллограмма.

осциллограмма постоянного напряжения

 

А вот так выглядит осциллограмма переменного напряжения. Как вы видите, напряжение со временем меняет свое значение. То оно больше нуля, то оно меньше нуля.

осциллограмма переменного напряжения

Про параметры переменного напряжения можете прочитать в этой статье.

Также отличное объяснение темы можно посмотреть в этом видео.

 

Похожие статьи по теме

220 Вольт

Делитель напряжения

Как получить нестандартное напряжение

Как измерить ток и напряжение мультиметром?

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия Подключение высоковольтного кабеля

Напряжение - это то, что заставляет электрические заряды двигаться. Это «толчок», который вызывает движение зарядов в проводе или другом электрическом проводнике. Это можно рассматривать как силу, которая выдвигает заряды, но это не сила. Напряжение может вызывать движение зарядов, а поскольку движущиеся заряды являются током, напряжение может вызывать ток.

Разность электрических потенциалов является истинным научным термином, но обычно называется напряжением.Неформально разность напряжения или электрического потенциала иногда называют «разницей потенциалов». Напряжение также называют при определенных обстоятельствах электродвижущей силой (ЭДС).

Напряжение - это разность электрических потенциалов, разность электрических потенциалов между двумя местами. Единицей разницы электрического потенциала или напряжения является вольт. Вольт назван в память об Алессандро Вольте. Один вольт равен одному джоулю на кулон. Символ для единичного вольта пишется с заглавной буквы V, как в (9V).Согласно правилам Международной системы единиц, символ для единицы с именем, полученным из собственного имени человека, является заглавным.

Обратите внимание, что вольт и вольт - это две разные вещи. Вольт - это единица измерения, которую мы измеряем. И электрический потенциал, и напряжение - это то, что мы измеряем, а вольт - это единица измерения для обоих. Символ для единицы вольт записывается с V (9 вольт или 9 В). Когда напряжение используется в формуле, оно может быть набрано курсивом, т.е.например, V = 9V {\ displaystyle V = 9 \, {\ text {V}}} или написано курсивом. Если требуется пройти только один буквенный символ, можно использовать строчную букву v, например, напряжение = ток × сопротивление {\ displaystyle {\ text {Voltage}} = {\ text {current}} \ times {\ text { сопротивление}}} или v = ir {\ displaystyle {\ text {v}} = {\ text {ir}}}. Инженеры-электрики используют символ e {\ displaystyle e} для напряжения, например, e = ir {\ displaystyle e = ir}, чтобы сделать разницу между напряжением и вольт очень ясной.

Технически, напряжение представляет собой разницу в электрическом потенциале между двумя точками и всегда измеряется между двумя точками.например между положительным и отрицательным концами батареи, между проводом и землей, или между проводом или точкой цепи и точкой в ​​другой части цепи. При повседневном использовании с бытовой электроэнергией в США напряжение чаще всего составляет 120 В. Это напряжение измеряется от электрического провода к земле.

Обратите внимание, что для передачи энергии (энергии) должно быть напряжение и ток . Например, провод может иметь высокое напряжение, но если он не подключен, ничего не произойдет.Птицы могут приземляться на линии высокого напряжения, такие как 12 кВ и 16 кВ, не умирая, потому что ток не течет через птицу.

Существует два типа напряжения: напряжение постоянного тока и напряжение переменного тока. Напряжение постоянного тока (напряжение постоянного тока) всегда имеет одинаковую полярность (положительную или отрицательную), например, в батарее. Напряжение переменного тока (напряжение переменного тока) чередуется между положительным и отрицательным. Например, напряжение от сетевой розетки меняет полярность 60 раз в секунду (в Америке) или 50 раз в секунду (в Великобритании и Европе).Постоянный ток обычно используется для электроники, а переменный ток для двигателей.

Напряжение - это изменение электрического потенциала между двумя местами
или изменение электрической потенциальной энергии на кулон между двумя местами.

V = Δ (EPE / q) = (EPE / q) 2– (EPE / q) 1 {\ displaystyle V = \ Delta (EPE / q) = (EPE / q) _ {2} - (EPE / q) _ {1}}

Где В = Напряжение, EPE = Электрическая потенциальная энергия, q = Заряд, ∆ = Разница в.

Напряжение всегда измеряется между двумя точками, и одну из них часто называют точкой заземления, или точкой нулевого напряжения (0 В).В большинстве электрических установок переменного тока есть соединение с землей. Соединение с реальной землей осуществляется через водопроводную трубу, заземленный стержень, заглубленный или загнанный в землю, или удобный металлический проводник (не газовая труба), заглубленный под землей. Это соединение осуществляется в точке входа электрической системы в здание, на каждом полюсе, где есть трансформатор на улице (часто на электрическом столбе) и в других местах системы. Вся планета Земля используется в качестве контрольной точки для измерения напряжения.В здании эта земля подается на каждое электрическое устройство по двум проводам. Одним из них является «заземляющий проводник» (зеленый или неизолированный провод), который используется в качестве безопасного заземления для соединения металлических частей оборудования с землей. Другой используется в качестве одного из электрических проводников в цепях системы и называется «нейтральным проводником». Этот провод с потенциалом земли замыкает все цепи, передавая ток от любого электрооборудования назад к точке входа систем в здания, а затем к трансформатору, обычно на улице.Во многих местах за пределами зданий становится ненужным иметь провод для замыкания цепей и передачи тока от зданий к генераторам. Обратный путь, который несет весь ток обратно, - это сама земля.
В цепях постоянного тока отрицательный конец генератора или батареи часто называют точкой "заземления" или нулевого напряжения (0 В), даже если соединение с землей может или не может быть. На одной и той же печатной плате (PCB) может быть несколько оснований, например, с чувствительными аналоговыми цепями, эта часть схемы может использовать «аналоговое заземление», а цифровая часть - «цифровое заземление».
В электрическом оборудовании точка 0 вольт может представлять собой металлическое шасси, называемое заземлением шасси, или соединение с фактическим заземлением, называемым заземлением, каждое со своим собственным символом, используемым на электрических схемах (чертежах схемы).

Некоторыми инструментами для измерения напряжения являются вольтметр и осциллограф.

Вольтметр измеряет напряжение между двумя точками и может быть установлен в режим постоянного тока или режим переменного тока. Вольтметр может измерять напряжение постоянного тока батареи, например (обычно 1.5 В или 9 В), или переменное напряжение от розетки на стене (обычно 120 В).

Для более сложных сигналов можно использовать осциллограф для измерения постоянного и / или переменного напряжения, например, для измерения напряжения на динамике.

Напряжение или разность потенциалов от точки a до точки b - это количество энергии в джоулях (в результате электрического поля), необходимое для перемещения 1 кулона положительного заряда из точки a в точку b. Отрицательное напряжение между точками a и b - это напряжение, в котором требуется 1 кулон энергии для перемещения отрицательного заряда из точки a в b.Если вокруг заряженного объекта имеется однородное электрическое поле, отрицательно заряженные объекты будут тянуться к более высоким напряжениям, а положительно заряженные объекты будут тянуться к более низким напряжениям. Разность потенциалов / напряжение между двумя точками не зависит от пути, по которому можно добраться из точки a в b. Таким образом, напряжение от a до b + напряжение от b до c всегда будет равно напряжению от a до c.

,

Что такое напряжение | Электроника Примечания

Напряжение является одним из основных параметров, который описывает электрические условия в цепи - измеряется в вольтах, это ключевой параметр.


Напряжение включает в себя:
Что такое напряжение Электрическое поле


Напряжение является одним из фундаментальных параметров, связанных с любой электрической или электронной схемой. Напряжение широко распространено в спецификациях множества электрических элементов от батарей до радиоприемников и лампочек на бритвы, и, кроме того, это ключевой параметр, который также измеряется в цепях.

Рабочее напряжение элемента оборудования очень важно - необходимо подключить электрические и электронные элементы к источникам правильного напряжения. Подсоедините лампочку на 240 В к аккумулятору на 12 В, и она не загорится, но подключите небольшое USB-устройство на 5 В к источнику питания на 240 В, и будет течь слишком большой ток, он сгорит и будет непоправимо поврежден.

Кроме того, уровни напряжения в цепи дают ключ к ее работе - если присутствует неправильное напряжение, то это может указывать причину неисправности.

По этим и многим причинам электрическое напряжение является ключевым параметром, и знание того, что это напряжение, может быть ключевым требованием в любых обстоятельствах.

Основы напряжения

Напряжение можно рассматривать как давление, которое заставляет заряженные электроны течь в электрической цепи. Этот поток электронов является электрическим током, который течет

Напряжение показано в простой цепи

Если положительный потенциал находится на одном конце проводника, то это привлечет к нему отрицательные заряды, потому что в отличие от зарядов притягиваются.Чем выше потенциал, притягивающий заряды, тем больше притяжение и тем больше поток тока.

Чем выше разность потенциалов напряжения, тем больше притяжение электронов и тем больше поток тока

Обычно буква V используется для вольт в уравнении, подобном закону Ома, но иногда может использоваться буква E - это означает ЭДС или электродвижущую силу.

Чтобы получить представление о том, что такое напряжение и как оно влияет на электрические и электронные цепи, часто полезно в качестве основной аналогии подумать о воде в трубе, возможно, даже о водопроводной системе в доме. Резервуар для воды расположен высоко, чтобы обеспечить давление (напряжение), чтобы вызвать поток воды (ток) через трубы. Чем больше давление, тем выше расход воды.

Алессандро Вольта

Единицей электрического потенциала является вольт, который назван в честь Алессандро Вольта, итальянского физика, который жил между 1745 и 1827 годами.

Записка об Алессандро Вольте:

Алессандро Вольта был одним из пионеров динамического электричества. Исследуя основные свойства электричества, он изобрел первую батарею и углубил понимание электричества.

Подробнее о Алессандро Вольта.

Разность потенциалов

Электрический потенциал или напряжение - это мера электрического давления, доступного для протекания тока вокруг цепи.При сравнении системы водоснабжения, упомянутой при описании течения, потенциал можно сравнить с давлением воды в данной точке. Чем больше перепад давления на участке системы, тем больше будет протекать воды. Аналогично, чем больше разность потенциалов или напряжение на участке электрической цепи, тем больше будет ток, который будет течь.

Что такое вольт

Основной единицей напряжения является вольт, названный в честь итальянского ученого Алессандро Вольта, который сделал несколько ранних батарей и провел много других экспериментов с электричеством.

Вольт определение:

Стандартная единица разности потенциалов и электродвижущей силы в Международной системе единиц (СИ), формально определенная как разность электрического потенциала между двумя точками проводника, несущего постоянный ток в один ампер, когда мощность рассеивается между этими точками равен одному ватту.

Чтобы дать представление о напряжениях, которые могут встретиться, радио CB обычно будет работать от источника питания около 12 вольт (12 В).Элементы, используемые в бытовых батареях, имеют напряжение около 1,5 вольт. Аккумуляторные никель-кадмиевые элементы имеют немного меньшее напряжение 1,2 В, но обычно могут использоваться взаимозаменяемо с неперезаряжаемыми типами.

В других областях напряжения гораздо меньше и гораздо больше, чем это может быть. Входной сигнал на аудиоусилитель будет меньше этого, и напряжения часто будут измеряться в милливольтах (мВ) или тысячных долях вольта. Сигналы на входе в радиоприемник даже меньше этого значения и часто измеряются в микровольтах (мкВ) или миллионных долях вольта.

На другом пределе слышны гораздо большие напряжения. Катодно-лучевые трубки в телевизионных или компьютерных мониторах требуют напряжения в несколько киловольт (кВ) или тысяч вольт, и даже такие большие напряжения, как миллионы вольт или мегавольт (MV), могут быть услышаны в связи с такими темами, как молния.

EMF и PD

Напряжение для батареи или отдельного элемента указано как напряжение. Однако выясняется, что при использовании батареи ее напряжение падает, особенно когда она стареет и использовалась.Причина этого заключается в том, что внутри клетки есть некоторое сопротивление. При прохождении тока через него образуется падение напряжения, и напряжение на выходе меньше ожидаемого. Даже в этом случае напряжение, видимое на клеммах, если батарея не подает ток, все равно будет таким же. Это напряжение без нагрузки известно как электродвижущая сила (ЭДС) и является внутренним напряжением, которое генерируется элементом или другим источником энергии.

Как измерить напряжение

Одним из ключевых параметров, который необходимо знать в любой электрической или электронной цепи, является напряжение.Существует несколько способов измерения напряжения, но одним из наиболее распространенных является использование мультиметра. Могут использоваться как аналоговые, так и цифровые мультиметры, но в наши дни цифровые мультиметры используются чаще всего, поскольку они более точны и доступны по очень разумным ценам.

Примечание по измерению напряжения с помощью мультиметра:

Напряжение является одним из ключевых параметров, который должен быть известен в любой электрической или электронной цепи.Напряжение можно легко измерить с помощью аналогового или цифрового мультиметра, где очень легко получить точные показания.

Узнайте больше о , как измерить напряжение.

Более основные понятия:
Напряжение Текущий сопротивление емкость Мощность трансформеры РЧ шум Децибел, дБ Q, добротность
Возврат в меню основных понятий., ,

.

Что такое напряжение и ток?

Что такое напряжение и ток?

Ключевые условия

кулонов

o Напряжение

o Потенциальная энергия

o Кинетическая энергия

Вольт

o Текущий

o Ампер (ампер)

Цели

o Узнайте, как определить электрический заряд

o Определить напряжение и ток относительно электрического заряда


Возможно, вы слышали о напряжении, токе и мощности в контексте электричества, но вы можете знать или не знать об их точных значениях.Обычный язык об электричестве также имеет тенденцию затемнять эти понятия. Поэтому эта статья предоставит вам научно правильное понимание значения этих критических параметров, что облегчит наше дальнейшее обсуждение электронных схем и устройств.

Количественный заряд

Поскольку электрическая сила является результатом взаимодействия заряда, мы должны сначала определить количество заряда, прежде чем сможем точно обсудить связанные величины, такие как ток и напряжение.Как мы обсуждали ранее, электроны и протоны - две субатомные частицы, найденные в атомах - заряжены: то есть имеют определенное качество, которое вызывает электрическую силу. Как оказалось, все электроны (протоны) имеют одинаковое количество отрицательного (положительного) заряда. Электрон и протон несут одинаковую величину (900) (или «количество») заряда, но заряд электрона определяется как отрицательный, а заряд протона - как положительный. (Обратите внимание, что это произвольное определение - главное, что два типа зарядов противоположны.) Назовем величину заряда в протоне э.

Единицей заряда (Международной системы единиц) в системе СИ является кулонов, , который определяется как сумма заряда, эквивалентная примерно 6 250 000 000 000 000 000 протонов (в научных обозначениях ) - огромное количество, но это не так уж важно, если учесть, какой крошечный протон! Конечно, даже если определить это таким образом, кулон может показаться вам не столь значимым: скажем так, это произвольное количество заряда, которое мы определяем как нашу единицу (так же, как мы можем произвольно определить стандарт длины, такой как фут или метр).

Таким же образом, 6 250 000 000 000 000 000 электронов эквивалентны одному отрицательному кулону заряда.

Помните, что кулон - это произвольно определенная сумма, которую мы будем использовать в качестве «ярда» для измерения заряда.

Напряжение

Если вы посмотрите на батарею, вы заметите, что (в дополнение к ее размеру - AA, D, C и т. Д.) Она определяется ее напряжением: 1.5 вольт, например. Другие устройства определяют напряжения, которые им необходимы для работы. Типичные настенные розетки (в Америке) обеспечивают около 120 вольт. Но что именно такое напряжение ? Напряжение является мерой потенциальной энергии - количества энергии, «хранящейся» в объекте. Давайте попробуем понять это, иллюстрируя потенциальную энергию, используя более знакомый контекст: гравитацию.

Считайте, что пол вашей комнаты находится на «уровне земли», и поставьте предмет (например, мяч) на пол.Относительно уровня земли этот шар не имеет потенциальной гравитационной энергии, потому что когда вы отпускаете его, он не ускоряется. Теперь держите мяч на некотором расстоянии от пола. Теперь у шара есть определенная потенциальная энергия, потому что когда вы отпускаете его, он ускоряется до тех пор, пока не достигнет пола (в этот момент вся его потенциальная энергия была преобразована гравитацией в кинетическую энергию - энергию движения).

И, как вы, вероятно, знаете, чем выше земли вы держите мяч, тем быстрее он будет двигаться, когда, наконец, достигнет пола, когда вы отпустите его (игнорируя сопротивление воздуха).

Напряжение

очень похоже. Однако вместо того, чтобы массы (например, шар) испытывали гравитацию, мы имеем дело с заряженными объектами, которые чувствуют электрическую силу. Скажем, наш шар имеет 1 кулон (1C) заряда и что он испытывает электрическую силу, направленную вниз (подобно гравитации). Мы выберем точку и назовем ее «уровень земли» (или просто «земля»). Тогда у шара нет (электрической) потенциальной энергии, когда он находится на уровне земли, но если он отодвинут от уровня земли, у него есть (электрическая) потенциальная энергия - так же, как с гравитацией.

Но откуда такая сила? Напомним, что обвинения привлекают или отталкивают друг друга. Допустим, у нас есть металлическая пластина, наполненная избытком электронов (что дает ей общий отрицательный заряд). Поместите отрицательно заряженную пластину на «уровне земли». Поскольку положительные и отрицательные заряды притягивают друг друга, между шаром и пластиной создается электрическая сила; после освобождения шар, удерживаемый вдали от пластины, будет ускоряться в направлении пластины, но шар, находящийся в контакте с пластиной, будет оставаться неподвижным.

Напряжение является мерой этой потенциальной энергии. В частности, напряжение - это количество потенциальной энергии, которую объект имеет в данном месте - относительно некоторого заранее определенного «уровня земли» - на кулон заряда в этом объекте. Итак, чтобы вернуться к иллюстрации выше, если пластина наполнена более отрицательным зарядом, напряжение в определенной точке над пластиной будет увеличиваться. Аналогично, если в пластине присутствует менее отрицательный заряд, напряжение в этой же точке будет уменьшаться.

Поскольку напряжение определяется уровнем земли и некоторой точкой от земли, напряжение всегда является измерением между или в двух точках. Например, в случае батареи напряжение является мерой потенциальной энергии между одним выводом (концом) батареи и другим. Другими словами, напряжение в любой точке всегда относительно некоторого предварительно определенного уровня земли.

Единицей СИ для напряжения является (что неудивительно) вольт, , который определяется как потенциальная энергия в один джоул на кулон заряда (джоул, как и кулон, является просто произвольно определенной единицей энергии).Для наших целей просто помните, что вольт - это всего лишь мера того, сколько потенциальной энергии заряженный объект имеет в определенном месте относительно земли.

Текущий

Другая важная единица - это ток , , который гораздо легче понять, чем напряжение. Давайте проиллюстрируем ток на примере провода (который является не чем иным, как тонким проводником). Предположим также, что между двумя концами провода существует разность потенциалов (то есть напряжение - ), которая вызывает перемещение положительных зарядов с одного конца на другой.Мы определим один конец провода как «уровень земли» (или просто «земля»).

Ток - это не что иное, как количество заряда, которое проходит через провод. В частности, мы определяем ток в определенной точке: ток - это количество кулонов заряда, проходящего через эту точку в секунду.

Во многих случаях более сильная электрическая сила (что означает более высокое напряжение) производит более высокий ток, потому что заряды быстрее тянутся к земле.

Единицей СИ для тока является ампер (иногда называемый просто ампер ), который определяется как поток в 1 кулон в секунду, также записанный как 1А.

Практическая задача : Ниже показана простая электрическая цепь, в которой напряжения указаны в различных точках. В какой из этих точек кулон заряда будет иметь наибольшую потенциальную энергию?

Электрон (отрицательный заряд)

Решение: Напряжение является мерой потенциальной энергии.Кулон заряда, помещенный в точку А, будет иметь 12 джоулей потенциальной энергии; если он находится в точке B, он имеет 3 джоулей потенциальной энергии. В «электрическом смысле» эти точки находятся на разных расстояниях от земли, что приводит к разным электрическим потенциальным энергиям, так же как шар, удерживаемый на разных высотах, имеет разные гравитационные потенциальные энергии. Для простой принципиальной схемы, показанной выше, кулон заряда будет иметь наибольшую потенциальную энергию в точке А.

P ractice Проблема: Провод в электрической цепи проводит 3 А (3 А).Сколько кулонов заряда проходит каждую точку в проводе каждую секунду?

Решение: Как мы уже говорили выше, ток (ампер) - это ток, эквивалентный 1 кулону в секунду. Таким образом, 3 ампера - это 3 кулона в секунду. Таким образом, в любой точке в проводе 3А 3 кулона проходят каждую секунду.

,

Смотрите также

тел. (495) 665 08 52

тел. (495) 508 19 83

ооо «автопроект» 2005 - 2019