Его можно измерить с помощью магнитоэлектрических приборов. В настоящее время на рынке доступны высокоточные приборы с цифровым дисплеем. Самый простой способ — подключить прибор непосредственно к измеряемой области. Необходимо соблюдать следующие правила:
В чем измеряется напряжение – простое объяснение
В электротехнике существует нечто, называемое напряжением. Напряжение может быть постоянным или переменным и иметь различные значения и формы. Но в отличие от тока, не каждый может объяснить, что называется электрическим напряжением. Многие также знают, что напряжение измеряется в вольтах, но что это такое? Давайте попробуем разобраться в этих и подобных вопросах.
Прежде чем мы разберемся в этих деталях, давайте вспомним, что такое электричество. Равномерное движение заряженных частиц в замкнутой цепи называется электрическим током. Что заставляет эти заряженные частицы двигаться? Есть несколько способов заставить их двигаться:
- механическое;
- химическое;
- фотоэлектрическое;
- статистическое;
- атмосферное;
- биологическое.
Для общего использования применяются первые два метода, которые мы сейчас и рассмотрим. В механическом методе магнит вращается вокруг катушки, или наоборот, магнит вращается вокруг катушки, это не так важно, пока они движутся относительно друг друга.
В этом процессе электроны в катушке начинают следовать за магнитным полем, и на концах катушки появляется заряд противоположного знака. То есть на одном конце имеется положительный заряд, а на другом — отрицательный.
Когда катушка подключена к проволоке, по ней течет ток, потому что противоположно заряженные частицы притягиваются друг к другу. А поскольку на концах катушки существует разность потенциалов, они стремятся соединиться; провод помогает им в этом.
Чем больше заряда накапливается на концах катушки, тем сильнее притяжение. Эта разница в заряде в большинстве случаев называется напряжением.
Единица измерения напряжения
Само напряжение не производит работу, но это делают нагрузки, движущиеся в цепи. Например, когда электроны движутся в вольфрамовой нити, они сталкиваются с атомами вольфрама и отдают энергию.
В результате нить накаливания нагревается и испускает электромагнитное излучение: Тепло и свет. Однако для того, чтобы нагреть нить до нужной температуры, необходимо точно знать ее сопротивление и приложенное напряжение. Как измеряется напряжение?
Единицей измерения напряжения является вольт. В русском языке используется буква В, в международном — В. Каково напряжение 1 В? При таком напряжении в цепь должен подаваться постоянный ток силой 1 А и совершаться работа мощностью 1 Вт.
| Электрическое напряжение измеряется в вольтах и названо в честь итальянского ученого Алессандро Вольта. |
Согласно другому определению, напряжение в 1 В совершает работу в 1 джоуль для производства
От чего зависит напряжение
Электрическое напряжение также зависит от правил страны, в которой он используется. Хотя напряжение на электростанциях низкое, оно может быть повышено до нескольких десятков или сотен киловольт с помощью трансформаторов. Это снижает потери при передаче на большие расстояния.
Формула для электрического напряжения U в соответствии с законом Ома для участка цепи выглядит следующим образом.
Формула
Из этой формулы следует, что если электрическое напряжение остается неизменным, то чем больше электрическое сопротивление (R), тем меньше сила тока (I).
Другая формула для расчета электрического напряжения выглядит следующим образом:
То есть, электрическое напряжение U равно мощности, деленной на интенсивность I.
Единицей измерения электрического напряжения в СИ является вольт, сокращенно V (в честь итальянского ученого А. Вольта).
Единица измерения электрического напряжения
1 вольт (1 В) — это напряжение между двумя точками в электрическом поле; при переносе между ними заряда в 1 Кл совершается работа в 1 джоуль.
U = 1 В
Теперь вы можете объяснить значение 4,5 В или 9 В в круглой или плоской батарейке. Идея заключается в том, что при переносе заряда 1 Кл с одного полюса источника на другой (через катушку лампы или другой проводник) под действием сил электрического поля может быть совершена работа 4,5 Дж или 9 Дж.
В электротехнике напряжение варьируется от микровольт (1 мкВ = 1 * 1 0-6 В) и милливольт (1 мВ = 1 0-3 В) до киловольт (1 кВ = 1 * 10 3 В) и мегавольт (1 МВ = 10 6 В).
Вы можете конвертировать отдельные единицы следующим образом:
1 В = 1000 мВ, 1 мВ = 1000 мкВ, 1 МВ = 1000 кВ, 1 кВ = 1000 В.
Один из следующих символов обычно используется для обозначения источников напряжения в цепях.
Электрическое напряжение в цепи
Источник напряжения всегда имеет две клеммы/полюса. Полюс «плюс» и полюс «минус». Само напряжение обозначается стрелкой напряжения (U
В случае с источниками они всегда указываются от плюса к минусу.QЭлектрическое напряжение, падающее на резисторе, также может быть указано стрелкой напряжения (на схеме в виде красной стрелки U
), который указывает техническое направление электрического тока.RТакже часто можно услышать термин «напряжение разомкнутой цепи» или «напряжение источника». Это выходное напряжение ненагруженного источника, т.е. источника, к которому ничего не подключено. Если цепь замкнута на нагрузку, можно измерить только напряжение на полюсах источника.
Аналогично напряжению, единицей измерения электродвижущей силы (ЭДС) является вольт.
Что такое электродвижущая сила?
Для следующего эксперимента вам понадобится вольтметр (прибор для измерения вольт) и обычная батарейка.
Первое измерение показывает 1,5 В (вольт), что является не напряжением, а электродвижущей силой.
На следующем этапе эксперимента две лампы подключаются к батарее. А напряжение измеряется в разных точках цепи.
Напряжение одной лампочки составляет 1 вольт, другой — 0,3 вольта.
Напряжение лампочек, которые мы используем, напрямую связано с их мощностью, которая измеряется в Ва
Электродвижущая сила определяется как физическая величина, характеризующая работу, совершаемую внешними источниками энергии над источниками тока. Используя электродвижущую силу, мы можем определить, как нагрузка передается от источника энергии по всей цепи. Напряжение указывает на этот процесс только на определенном участке цепи. Проще говоря, напряжение — это внешняя сила, которая перемещает шарик в трубке, соединяющей банки в приведенном выше примере. В электричестве напряжение означает силу, которая позволяет электронам перемещаться между атомами.
Другой пример
Представьте, что у вас есть сила, чтобы поднять камень весом 40 кг. Это означает, что у вас есть подъемная сила в 40 кг — в теории электричества это называется электродвижущей силой. Вы отправляетесь на прогулку и по дороге натыкаетесь на камень весом 20 кг. Вы также можете поднять его и пронести 10 метров. Для этого необходимо определенное количество энергии, которая в электричестве называется напряжением. Затем вы натыкаетесь на камень, который весит 30 килограммов. Поэтому для его перемещения из одного места в другое требуется больше энергии, чем для камня весом не более 20 килограммов. Однако подъемная сила (в электричестве — ЭДС) всегда одинакова, независимо от веса камня, который вы несете. В то же время вес камня определяет количество энергии, используемой для выполнения этого действия (в электричестве это обозначается напряжением). Поэтому на каждом этапе путешествия у вас будет разное напряжение, в зависимости от веса камня, который вы хотите нести.
