Domov » Kalkulácia » Elektrina, prúd, napätie, odpor a výkon. Definícia elektrického napätia Jednotka napätia v si

Elektrina, prúd, napätie, odpor a výkon. Definícia elektrického napätia Jednotka napätia v si

Na tejto stránke sú stručne zhrnuté základné veličiny elektrického prúdu. V prípade potreby sa stránka aktualizuje o nové hodnoty a vzorce.

Súčasná sila– kvantitatívna miera elektrického prúdu pretekajúceho prierezom vodiča. Čím je vodič hrubší, tým väčší prúd ním môže pretekať. Prúd sa meria prístrojom nazývaným ampérmeter. Jednotkou merania je ampér (A). Aktuálna sila je označená písmenom - ja.

Treba dodať, že neustále a striedavý prúd nízka frekvencia, preteká celým prierezom vodiča. Vysokofrekvenčný striedavý prúd tečie len po povrchu vodiča - kožnej vrstvy. Čím vyššia je frekvencia prúdu, tým tenší vrstva kože vodič, ktorým preteká vysokofrekvenčný prúd. To platí pre akékoľvek vysokofrekvenčné prvky - vodiče, tlmivky, vlnovody. Preto na zníženie aktívneho odporu vodiča voči vysokofrekvenčnému prúdu sa volí vodič s veľkým priemerom, navyše je postriebrený (ako je známe, striebro má veľmi nízky odpor).

Napätie (pokles napätia)– kvantitatívna miera potenciálneho rozdielu ( elektrická energia) medzi dvoma bodmi v elektrickom obvode. Napätie zdroja prúdu je potenciálny rozdiel na svorkách zdroja prúdu. Napätie sa meria voltmetrom. Jednotkou merania je Volt (V). Napätie je označené písmenom - U, napájacie napätie (synonymum - elektromotorická sila) možno označiť písmenom – E.

Kde U– pokles napätia na prvku elektrického obvodu, ja– prúd pretekajúci prvkom obvodu.

Rozptýlený (absorbovaný) výkon prvku elektrického obvodu– hodnota výkonu rozptýleného na prvku obvodu, ktorý prvok dokáže absorbovať (odolať) bez zmeny svojich nominálnych parametrov (porucha). Stratový výkon rezistorov je uvedený v jeho názve (napríklad: dvojwattový odpor - OMLT-2, desaťwattový drôtový odpor - PEV-10). Pri výpočte obvodové schémy, hodnota požadovaného rozptylu výkonu prvku obvodu sa vypočíta pomocou vzorcov:

Pre spoľahlivú prevádzku sa hodnota rozptýleného výkonu prvku, určená vzorcami, vynásobí faktorom 1,5, berúc do úvahy skutočnosť, že je potrebné zabezpečiť výkonovú rezervu.

Vodivosť prvku obvodu– schopnosť prvku obvodu viesť elektriny. Jednotkou vodivosti je Siemens (Cm). Vodivosť je označená písmenom - σ . Vodivosť je prevrátená hodnota odporu a súvisí s ňou podľa vzorca:

Ak je odpor vodiča 0,25 Ohm (alebo 1/4 Ohm), potom bude vodivosť 4 siemens.

Frekvencia elektrického prúdu– kvantitatívna miera charakterizujúca rýchlosť zmeny smeru elektrického prúdu. Existujú koncepty - kruhová (alebo cyklická) frekvencia - ω, ktorý určuje rýchlosť zmeny fázového vektora elektrického (magnetického) poľa a frekvencia elektrického prúdu - f, charakterizujúce rýchlosť zmeny smeru elektrického prúdu (krát alebo kmitov) za sekundu. Frekvencia sa meria pomocou zariadenia nazývaného frekvenčný merač. Jednotkou merania je Hertz (Hz). Obe frekvencie sú vo vzájomnom vzťahu prostredníctvom výrazu:

Obdobie elektrického prúdu– recipročná hodnota frekvencie, ktorá ukazuje, ako dlho elektrický prúd vytvára jednu cyklickú osciláciu. Obdobie sa meria zvyčajne pomocou osciloskopu. Jednotkou periódy je sekunda (s). Obdobie oscilácie elektrického prúdu je označené písmenom - T. Perióda súvisí s frekvenciou elektrického prúdu výrazom:

Vysokofrekvenčná vlnová dĺžka elektro magnetické pole – rozmerová veličina charakterizujúca jednu periódu kmitania elektromagnetického poľa v priestore. Vlnová dĺžka sa meria v metroch (m). Vlnová dĺžka je označená písmenom - λ . Vlnová dĺžka súvisí s frekvenciou a je určená rýchlosťou svetla:

Reaktancia tlmivky (tlmivky)– hodnota vnútorného odporu tlmivky voči striedavému harmonickému prúdu pri určitej frekvencii. Označuje sa reaktancia induktora X L a určuje sa podľa vzorca:

Rezonančná frekvencia oscilačného obvodu– frekvencia harmonického striedavého prúdu, pri ktorej má oscilačný obvod výraznú amplitúdovo-frekvenčnú odozvu (AFC). Rezonančná frekvencia oscilačného obvodu je určená vzorcom:

Faktor kvality oscilačného obvodu- charakteristika, ktorá určuje šírku frekvenčnej odozvy rezonancie a ukazuje, koľkokrát sú zásoby energie v obvode väčšie ako straty energie počas jednej periódy kmitania. Faktor kvality zohľadňuje prítomnosť aktívneho odporu voči zaťaženiu. Faktor kvality je označený písmenom - Q.

Pre sériový oscilačný obvod v obvodoch RLC, v ktorom sú všetky tri prvky zapojené do série, sa faktor kvality vypočíta:

Kde R, L A C- odpor, indukčnosť a kapacita rezonančného obvodu, resp.

Pre paralelný oscilačný obvod, v ktorom sú indukčnosť, kapacita a odpor zapojené paralelne, sa faktor kvality vypočíta:

Impulzný pracovný cyklus je pomer doby opakovania impulzov k ich trvaniu. Pracovný cyklus impulzov je určený vzorcom.

Ahojte všetci, Vladimir Vasiliev je s vami opäť v kontakte. Oslavy Nového roka sa blížia ku koncu, čo znamená, že sa musíme pripraviť na každodennú prácu a gratulujeme vám, drahí priatelia! Heh, len sa nerozčuľuj a neupadni do depresií, treba myslieť pozitívne.

Takže v týchto novoročné sviatky Raz som premýšľal o publiku môjho blogu: „Kto to je? Kto je návštevník môjho blogu, ktorý si každý deň chodí čítať moje príspevky?“ Možno tento dôvtipný špecialista prišiel zo zvedavosti, aby si prečítal, čo som tu načmáral? Alebo možno prišiel nejaký doktor z rádiového inžinierstva, aby zistil, ako sa spája multivibračný obvod? 🙂

Viete, to všetko je nepravdepodobné, pretože pre skúseného odborníka je to všetko už prešlo štádium a s najväčšou pravdepodobnosťou už všetko nie je také zaujímavé a oni sami majú fúzy. Môže ich to zaujímať len z nečinnej zvedavosti, samozrejme ma to veľmi teší a všetkých vítam s otvorenou náručou.

Tak som dospel k záveru, že hlavným kontingentom môjho blogu a väčšiny rádioamatérskych stránok sú začiatočníci a amatéri, ktorí prehľadávajú internet a hľadajú užitočná informácia. Tak prečo ho do pekla mám tak málo? Čoskoro bude chorý Nenechajte si ujsť!

Spomínam si na seba, keď som hľadal na internete nejaký jednoduchý diagram na začiatok, ale vždy mi niečo nesedelo, niečo sa mi zdalo nezrozumiteľné. Chýbali mi základy, také, aby som mohol začať chápať tému, ktorá ma zaujímala, od jednoduchých po zložité.

Mimochodom, prvá kniha, ktorá mi skutočne pomohla, od čítania, ktoré začalo skutočne porozumieť, bola kniha „The Art of Circuit Design“ od P. Horowitza, W. Hilla. Písal som o tom a knihu si môžete stiahnuť tam. Takže, ak ste začiatočník, určite si ju stiahnite a nechajte ju stať sa vašou referenčnou knihou.

Čo je to napätie a prúd?

Mimochodom, čo je to vlastne elektrický prúd a napätie? Myslím, že to naozaj nikto nevie, pretože aby ste to vedeli, musíte to aspoň vidieť. Kto môže vidieť prúd pretekajúci cez drôty?

Áno, nikto, ľudstvo ešte nedosiahlo také technológie, aby osobne pozorovalo pohyby elektrických nábojov. Všetko, čo vidíme v učebniciach a vedeckých prácach, je nejaký druh abstrakcie vytvorenej ako výsledok mnohých pozorovaní.

Dobre, môžeme o tom veľa hovoriť... Tak skúsme zistiť, čo je elektrický prúd a napätie. Nebudem písať definície, definície nedávajú samotné pochopenie podstaty. V prípade záujmu si zoberte akúkoľvek učebnicu fyziky.

Keďže nevidíme elektrický prúd a všetky procesy prebiehajúce vo vodiči, pokúsime sa vytvoriť analógiu.

A tradične sa elektrický prúd tečúci vo vodiči prirovnáva k vode tečúcej potrubím. V našej analógii je voda elektrický prúd. Voda preteká potrubím pri určitej rýchlosti, rýchlosť je sila prúdu, meraná v ampéroch. No, potrubia sú vodičom samy o sebe.

Dobre, predstavovali sme si elektrický prúd, ale čo je napätie? Pomôžme teraz.

Voda v potrubí pri absencii akýchkoľvek síl (gravitácia, tlak) nebude prúdiť ako akákoľvek iná kvapalina naliata na podlahu. Takže táto sila, alebo presnejšie povedané, energia v našej inštalatérskej analógii, bude rovnaké napätie.

Čo sa však stane s vodou tečúcou z nádrže umiestnenej vysoko nad zemou? Voda sa rúti v búrlivom prúde z nádrže na povrch zeme, poháňaná gravitačnými silami. A čím vyššie je nádrž umiestnená od zeme, tým rýchlejšie voda vyteká z hadice. Rozumieš, o čom hovorím?

Čím vyššia je nádrž, tým väčšia sila (odčítané napätie) pôsobí na vodu. A čím väčšia je rýchlosť toku vody (čítaj silu prúdu). Teraz sa vyjasňuje a v hlave sa mi začína vytvárať farebný obraz.

Pojem potenciál, potenciálny rozdiel

S pojmom napätie elektrického prúdu úzko súvisí pojem „potenciál“ alebo „potenciálny rozdiel“. Dobre, vráťme sa k našej inštalatérskej analógii.

Naša nádrž je umiestnená na kopci, čo umožňuje vode voľne stekať potrubím. Keďže nádrž na vodu je vo výške, potenciál tohto bodu bude vyšší alebo pozitívnejší ako potenciál na úrovni zeme. Vidíš, čo sa deje?

Teraz máme dva body s rôznymi potenciálmi, alebo skôr rôznymi potenciálnymi hodnotami.

Ukazuje sa, že na to, aby elektrický prúd pretekal drôtom, nesmú byť potenciály rovnaké. Prúd prechádza z bodu s vyšším potenciálom do bodu s nižším potenciálom.

Pamätajte na výraz, že prúd beží od plus po mínus. Takže toto je všetko rovnaké. Plus je pozitívnejší potenciál a mínus je skôr negatívny.

Mimochodom, chcete otázku na doplnenie? Čo sa stane s prúdom, ak budú potenciály pravidelne meniť miesta?

Potom budeme pozorovať, ako elektrický prúd pri každej zmene potenciálov zmení svoj smer na opačný. To sa ukáže ako striedavý prúd. Zatiaľ to však nebudeme brať do úvahy, aby sa v našich hlavách vytvorilo jasné pochopenie procesov.

Meranie napätia

Na meranie napätia sa používa voltmeter, hoci teraz sú najobľúbenejšie multimetre. Multimeter je kombinované zariadenie, ktoré obsahuje veľa vecí. Napísal som o tom a povedal, ako ho používať.

Voltmeter je len zariadenie, ktoré meria potenciálny rozdiel medzi dvoma bodmi. Napätie (potenciálny rozdiel) v ktoromkoľvek bode obvodu sa zvyčajne meria vo vzťahu k nule alebo GROUND alebo HMOTNOSŤ alebo MINUS batérie. Nevadí, hlavná vec je, že by to mal byť bod s najnižším potenciálom v celom okruhu.

Takže na meranie jednosmerného napätia medzi dvoma bodmi urobíme nasledovné. Čierna (záporná) sonda voltmetra je zapichnutá do bodu, kde môžeme pravdepodobne pozorovať bod s nižším potenciálom (NULA). Červenú sondu (kladnú) zapichneme do bodu, ktorého potenciál nás zaujíma.

A výsledkom merania bude číselná hodnota rozdielu potenciálov, alebo inými slovami, napätia.

Meranie prúdu

Na rozdiel od napätia, ktoré sa meria v dvoch bodoch, prúd sa meria v jednom bode. Keďže sila prúdu (alebo jednoducho hovoria prúd) je podľa našej analógie rýchlosť prúdenia vody, túto rýchlosť je potrebné merať iba v jednom bode.

Musíme prerezať vodovodné potrubie a do medzery vložiť meter, ktorý bude počítať litre a minúty. Niečo také.

Podobne, ak sa vrátime do skutočného sveta nášho elektrického modelu, dostaneme to isté. Na meranie množstva elektrického prúdu potrebujeme na otvorený obvod elektrického obvodu pripojiť jednoduché zariadenie – ampérmeter. Súčasťou multimetra je aj ampérmeter. Môžete si prečítať aj na.

Sondy multimetra je potrebné prepnúť do režimu merania prúdu. Potom odrežeme vodič a pripojíme kúsky drôtu k multimetru a voila - aktuálna hodnota sa zobrazí na obrazovke multimetra.

Nuž, drahí priatelia, myslím, že sme nestrácali čas. Po oboznámení sa s našimi inštalatérskymi modelmi sa mi v hlave začal formovať hlavolam a začalo sa formovať porozumenie.

No, skúsme to skontrolovať pomocou Ohmovho zákona.

I - prúd meraný v ampéroch (A);

U-napätie merané vo voltoch (V);

R-odpor meraný v Ohmoch (Ohm)

Ohm nám povedal, že elektrický prúd je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu.

Dnes som nehovoril o odpore, ale myslím, že to chápeš. Odolnosť voči elektrickému prúdu je materiálom vodiča. V našom vodovodnom systéme je odolnosť voči prúdeniu vody zabezpečená hrdzavým potrubím upchatým hrdzou a inými vecami. 🙂

Ohmov zákon teda funguje v celej svojej kráse, ako pre vodovodný systém, tak aj pre elektrický. Možno by som mal ísť do inštalatérstva, je tam veľa podobností. 🙂

Čím vyššie je nádrž na vodu zdvihnutá, tým rýchlejšie bude voda pretekať potrubím. Ale ak sú potrubia špinavé, rýchlosť bude nižšia. Čím väčší je odpor voči vode, tým pomalšie bude tiecť. Ak dôjde k zablokovaniu, voda môže úplne stúpať.

No na elektrinu. Veľkosť prúdu závisí priamo od napätia (potenciálneho rozdielu) a nepriamo od odporu.

Čím vyššie napätie, tým väčší prúd, ale čím väčší odpor, tým menší prúd. Napätie môže byť veľmi vysoké, ale prúd nemusí pretekať kvôli prerušenému obvodu. A prerušenie je to isté, ako keby sme namiesto kovového vodiča pripojili vodič zo vzduchu a vzduch má jednoducho gigantický odpor. Tu sa prúd zastaví.

Nuž, milí priatelia, teraz je čas skončiť, zdá sa, že som v tomto článku povedal všetko, čo som chcel povedať. Ak máte nejaké otázky, pýtajte sa v komentároch. Bude toho viac, plánujem napísať sériu tréningových materiálov, takže Nenechajte si ujsť…

Prajem vám veľa šťastia, úspechov a opäť sa uvidíme!

S n/a Vladimírom Vasilievom.

P.S. Priatelia, nezabudnite sa prihlásiť na odber aktualizácií! Prihlásením na odber dostanete nové materiály priamo na váš email! A mimochodom, každý, kto sa prihlási, dostane užitočný darček!

Konštruktor ZNATOK 320-Znat „320 schém“ je nástroj, ktorý vám umožní získať znalosti v oblasti elektroniky a elektrotechniky a tiež pochopiť procesy prebiehajúce vo vodičoch.

Dizajnérom je sada plnohodnotných rádiových komponentov so špeciálnymi dizajn, ktorý umožňuje ich inštaláciu bez pomoci spájkovačky. Rádiové komponenty sú namontované na špeciálnej doske - základni, ktorá v konečnom dôsledku umožňuje získať plne funkčné rádiové konštrukcie.

Pomocou tohto konštruktora zostavíte až 320 rôznych obvodov, na zostavenie ktorých existuje podrobný a farebný návod. A ak k tomu pripojíte svoju predstavivosť tvorivý proces potom môžete získať nespočetné množstvo rôznych dizajnov rádií a naučiť sa analyzovať ich fungovanie. Myslím si, že táto skúsenosť je veľmi dôležitá a pre mnohých môže byť neoceniteľná.

Tu je niekoľko príkladov toho, čo môžete robiť s týmto konštruktorom:

Lietajúca vrtuľa;
Lampa sa zapína tlieskaním rúk alebo prúdom vzduchu;
Ovládané zvuky hviezdne vojny, hasičské auto alebo sanitka;
Hudobný fanúšik;
Elektrická svetelná pištoľ;
Učenie morzeovky;
Detektor lží;
Automatická pouličná lampa;
Megafón;
Rádio stanica;
Elektronický metronóm;
Rádiové prijímače, vrátane rozsahu FM;
Zariadenie, ktoré vám pripomenie nástup tmy alebo úsvitu;
Alarm, že dieťa je mokré;
Bezpečnostný alarm;
Hudobný zámok dverí;
Lampy v paralelnom a sériovom zapojení;
Rezistor ako obmedzovač prúdu;
Nabíjanie a vybíjanie kondenzátora;
Tester elektrickej vodivosti;
tranzistorový zosilňovací efekt;
Darlingtonský okruh.

P.S. Máme tu akýsi redneck meter – lakomec si sociálne tlačidlo nevšimne, no štedrý sa oň podelí s priateľmi. 🙂

Každý z nás si určite aspoň raz v živote položil otázku, čo je to prúd, Napätie, náboj atď. Všetko sú to zložky jedného veľkého fyzikálneho pojmu – elektriny. Pokúsme sa študovať základné vzorce pomocou jednoduchých príkladov. elektrické javy.

čo je elektrina?

Elektrina je súbor fyzikálnych javov spojených so vznikom, akumuláciou, interakciou a prenosom elektrického náboja. Podľa väčšiny historikov vedy prvé elektrické javy objavil staroveký grécky filozof Thales v siedmom storočí pred Kristom. Thales pozoroval účinok statickej elektriny: priťahovanie ľahkých predmetov a častíc k jantáru potieranému vlnou. Ak chcete tento experiment zopakovať sami, musíte akýkoľvek plastový predmet (napríklad pero alebo pravítko) rozotrieť na vlnenú alebo bavlnenú tkaninu a priviesť ho na jemne narezané kúsky papiera.

Prvý vážny vedecká práca, ktorý popisuje štúdium elektrických javov, bolo pojednanie anglického vedca Williama Gilberta „O magnete, magnetických telesách a veľkom magnete - Zemi“, publikované v roku 1600. V tomto diele autor opísal výsledky svojich experimentov s magnetmi a elektrifikovanými telesami. Prvýkrát sa tu spomína aj pojem elektrina.

Výskum W. Gilberta dal vážny impulz rozvoju vedy o elektrine a magnetizme: v období od začiatku 17. do konca 19. stor. veľké množstvo experimenty a sformulovali základné zákony popisujúce elektromagnetické javy. A v roku 1897 anglický fyzik Joseph Thomson objavil elektrón, elementárnu nabitú časticu, ktorá určuje elektrické a magnetické vlastnosti látok. Elektrón (v starej gréčtine je elektrón jantárový) má záporný náboj približne rovný 1,602 * 10-19 C (Coulomb) a hmotnosť 9,109 * 10-31 kg. Vďaka elektrónom a iným nabitým časticiam dochádza v látkach k elektrickým a magnetickým procesom.

čo je napätie?

Existujú jednosmerné a striedavé elektrické prúdy. Ak sa nabité častice neustále pohybujú jedným smerom, potom je v obvode jednosmerný prúd a podľa toho konštantné napätie. Ak sa smer pohybu častíc periodicky mení (pohybujú sa jedným alebo druhým smerom), potom ide o striedavý prúd a vzniká teda, ak existuje striedavé napätie(t.j. keď potenciálny rozdiel zmení svoju polaritu). Striedavý prúd je charakterizovaný periodickou zmenou intenzity prúdu: nadobúda maximálnu a potom minimálnu hodnotu. Tieto aktuálne hodnoty sú amplitúda alebo vrchol. Frekvencia zmien polarity napätia sa môže líšiť. Napríklad u nás je táto frekvencia 50 Hz (to znamená, že napätie mení svoju polaritu 50-krát za sekundu) a v USA je frekvencia striedavého prúdu 60 Hz (Hertz).

V podstate sa tento termín vzťahuje na potenciálny rozdiel a jednotka napätia je volt. Volt je meno vedca, ktorý položil základ všetkému, čo dnes vieme o elektrine. A tento muž sa volal Alessandro.

Ale to sa týka elektrického prúdu, t.j. ten, pomocou ktorého fungujú naše bežné domáce elektrospotrebiče. Existuje však aj pojem mechanického parametra. Tento parameter sa meria v pascaloch. Ale o neho teraz nejde.

Čomu sa rovná volt?

Tento parameter môže byť konštantný alebo variabilný. Je to striedavý prúd, ktorý „tečie“ do bytov, budov a stavieb, domov a organizácií. Elektrické napätie predstavuje amplitúdové vlny, indikované na grafoch ako sínusová vlna.

Striedavý prúd je v diagramoch označený symbolom „~“. A ak hovoríme o tom, čomu sa rovná jeden volt, potom môžeme povedať, že ide o elektrickú činnosť v obvode, kde pri pretečení náboja rovného jednému coulombu (C) sa vykoná práca rovná jednému joulu (J).

Štandardný vzorec, podľa ktorého sa dá vypočítať, je:

U = A:q, kde U je presne požadovaná hodnota; „A“ je práca, ktorú elektrické pole (v J) vykoná pri prenose náboja a „q“ je presne samotný náboj v coulombách.

Ak hovoríme o konštantných hodnotách, potom sa prakticky nelíšia od premenných (s výnimkou konštrukčného grafu) a vyrábajú sa z nich pomocou usmerňovacieho diódového mostíka. Zdá sa, že diódy bez prechodu prúdu na jednu stranu rozdeľujú sínusovú vlnu a odstraňujú z nej polovičné vlny. Výsledkom je, že namiesto fázy a nuly dostaneme plus a mínus, ale výpočet zostáva v rovnakých voltoch (V alebo V).

Meranie napätia

Predtým sa na meranie tohto parametra používal iba analógový voltmeter. Teraz je na pultoch elektrotechnických predajní veľmi široká škála podobných zariadení už v digitálnom prevedení, ako aj multimetre, analógové aj digitálne, pomocou ktorých sa meria napätie tzv. Takéto zariadenie dokáže merať nielen veľkosť, ale aj silu prúdu, odpor obvodu a dokonca je možné kontrolovať kapacitu kondenzátora alebo merať teplotu.

Samozrejme, analógové voltmetre a multimetre neposkytujú rovnakú presnosť ako digitálne, ktorých displej zobrazuje jednotku napätia až na stotiny alebo tisíciny.

Pri meraní tohto parametra je voltmeter zapojený do obvodu paralelne, t.j. ak je potrebné merať hodnotu medzi fázou a nulou, sondy sa aplikujú jedna na prvý vodič a druhá na druhý, na rozdiel od merania prúdu, kde je zariadenie zapojené do obvodu sériovo.

V schémach zapojenia je voltmeter označený písmenom V obklopeným kruhom. Rôzne druhy podobné zariadenia merajú okrem voltov aj rôzne jednotky Napätie. Vo všeobecnosti sa meria v týchto jednotkách: milivolt, mikrovolt, kilovolt alebo megavolt.

Hodnota napätia

Hodnota tohto parametra elektrického prúdu v našom živote je veľmi vysoká, pretože to, či zodpovedá požadovanému, závisí od toho, ako jasne budú svietiť žiarovky v byte, a ak sú nainštalované kompaktné žiarivky, potom vzniká otázka, či resp. nebudú svietiť vôbec. Trvanlivosť všetkých svietidiel a domácich elektrických spotrebičov závisí od jeho prepätia, a preto mať doma voltmeter alebo multimeter, ako aj schopnosť ho používať, sa v našej dobe stáva nevyhnutnosťou.

Jedna z fyzikálnych veličín, ktorá bola zavedená na charakterizáciu akcie elektrické pole, je napätie. Elektrické pole, ktoré pôsobí silou na nabité častice, ich uvádza do pohybu a vytvára elektrický prúd. Pri pohybe nábojov sa vykonáva práca, ktorá vedie k zmene energie.

V akých jednotkách sa meria napätie?

Pomer práce vykonanej ľubovoľným elektrickým poľom pri pohybe kladného náboja z jedného bodu poľa do druhého k množstvu náboja sa nazýva napätie medzi týmito bodmi:

$ U = ( A\over q ) $ (1)

U- Napätie,

A- práca, J,

q- náboj, Cl.

To znamená, že práca, ktorú vykoná elektrické pole pri pohybe náboja, sa rovná súčinu napätia U medzi bodmi na jedno nabitie q:

$ A = ( q*U ) $ (2)

Ryža. 1. Práca elektrického poľa na pohyb nábojov.

Keď sa hodnota náboja rovná 1 C, bude splnená rovnosť $ U = A $.

Jednotka merania napätia sa nazýva volt. V krátkom písme sa píše s veľkým písmenom V. Jednotka dostala svoje meno na počesť talianskeho vedca Alessandra Voltu (1745-1827), ktorý významne prispel k pochopeniu podstaty elektrických javov.

Z úvah o rozmeroch veličín a vzorci (1) vyplýva, že:

$$ [V] = ( [J]\over ) $$

Jednotka napätia (1 Volt) je teda napätie v časti obvodu alebo na koncoch vodiča, pri ktorom sa vykonáva pohyb. nabíjačka hodnota 1 C (1 coulomb) sa rovná 1 J (1 Joule).

Jednotky napätia

Skutočné hodnoty nameraných napätí môžu byť desaťtisíckrát väčšie alebo menšie ako jeden volt. Preto boli pre pohodlie nahrávania (fixácie) dodatočne zavedené nasledujúce viacnásobné a viacnásobné jednotky:

1 nanovolt - 1 nV = 10 -9 V;
1 mikrovolt - 1 uV = 10-6 V;
1 milivolt - 1 mV = 10 -3 V;
1 kilovolt - 1 kV=10 3 V;
1 megavolt - 1 MV=10 6 V.

Treba mať na pamäti, že vysoké napätie predstavuje veľké nebezpečenstvo pre ľudské zdravie. Bezpečná hodnota pre Ľudské telo Za napätie sa považuje 42 V v normálnych podmienkach a 12 V v podmienkach so zvýšeným nebezpečenstvom (vlhkosť, kovové podlahy, vysoká teplota).

Ako sa meria napätie?

Napätie sa meria pomocou prístroja nazývaného voltmeter. Rôzne modely voltmetrov sa môžu navzájom líšiť vzhľadom, čo však majú spoločné, je princíp činnosti založený na elektromagnetickom pôsobení prúdu. Latinské písmeno V sa používa na označenie zapnutého zariadenia elektrické schémy a na meracích stupniciach voltmetrov.

Ryža. 2. Označenie voltmetra a schéma zapojenia voltmetra na meranie napätia.

Pri meraní je potrebné vziať do úvahy nasledujúce body:

Voltmetre na meranie jednosmerného napätia sa líšia od voltmetrov určených na meranie striedavého napätia. Voltmetre na meranie jednosmerných napätí musia mať na meracej stupnici znak „-“, pre striedavé napätie znak „~“. V poslednej dobe sa často používa zápis pomocou písmenových skratiek. anglická abeceda AC/DC (Alternative Current - striedavý prúd, Direct Current - jednosmerný prúd);
Voltmetrové svorky pre konštantné napätie sú označené znakmi „+“ a „–“ alebo farebne zvýraznené (plus - červená, mínus - modrá). Pri meraní je potrebné dodržať polaritu, inak sa ručička indikátora odchýli v opačnom smere;
Voltmeter je vždy pripojený paralelne k časti obvodu, kde sa vykonávajú merania;
Odporúča sa najskôr nainštalovať všetky prvky elektrického obvodu a na samom konci pripojiť voltmeter.

Ryža. 3. Príklady rôznych voltmetrov

Všetky meracie prístroje by nemali ovplyvniť výsledok merania, to znamená, že by mali mať minimálnu chybu merania. Na splnenie tejto požiadavky majú voltmetre veľmi vysoký vstupný odpor, takže prúd, ktorý nimi preteká, je oveľa menší ako prúd v meranej časti obvodu. Potom sa pokles napätia na voltmetri stane nevýznamným.

Čo sme sa naučili?

Takže sme sa dozvedeli, že napätie je fyzikálna veličina, rovná sa práci posunutím náboja o 1 C in elektrické pole. Napätie sa meria v jednotkách nazývaných volty. Na meranie napätia sa používajú voltmetre.