Електрична напруга • Визначення, формула та приклади · з відео
Одним з найосновніших термінів в електротехніці є це електричні напруженість. Ви повинні зрозуміти це спочатку, перш ніж вдаватися до більш складних тем. Ось чому в цій статті ми пояснюємо все, що вам потрібно знати.
Ви також можете переглянути наше відео на цю тему.
Електрична напруга пояснюється просто
електричні Напруга U є причиною електричний струм I, або привід для електрики. електрична напруга завжди виникає, коли заряди окремі, тобто всі негативні заряди з одного боку і всі позитивні заряди з іншого. Якщо з’єднати ці дві сторони з електропровідним матеріалом, він тече електрика.
Електричний Напруга U є Різниця потенціалів між двома точками в електричному полі. Це рушійна сила руху заряду.
Потенціал в електричному полі - це енергія зарядженого тіла незалежно від його заряду. Для уточнення ви можете побачити наступне порівняння.
Хорошою аналогією, з якою ви можете краще уявити електричну напругу та потенціал, є кругообіг води. У цьому циклі у вас є два басейни на різній висоті, які з’єднані трубою. У цій трубі вода може текти з верхнього в нижній басейн. Потім вода за допомогою насоса перекачується назад у верхній басейн, як ви можете бачити на малюнку вище.
Тепер ви можете легко порівняти насос із одним джерело електричної напруги. Крім того, витрата води аналогічний потоку води електричні електрика порівнянний. Насос переміщує воду з нижнього басейну у верхній. Звідти він самостійно тече назад у нижній басейн. У цьому прикладі насос є приводом для потоку. Чим більша різниця у висоті, тим сильніша річка. Вирішальним фактором тут є потенційна енергія верхнього тазу. Ви можете використовувати електричні Різниця потенціалів порівнювати. Простіше кажучи, більша різниця висот відповідає більшій електрична напруга.
Формула електричної напруги
Формула для електрична напруга U є
електричні напруженість Відповідно, U дорівнює електричному опір Р. та Струм І.. Це називається цим зв’язком Омічний закон . З тим самим електричні напруженість отже, чим вищий опір, тим менший струм.
Ще одна формула для обчислення електричні напруженість є
так напруженість U дорівнює електричному Управління P ділиться на електрика Я.
Блок електричної напруги
Єдність Росії електричні напруженість - це один вольт, скорочено .
В електротехніці можуть виникати напруги від мікровольт () та мілівольт () до кіловольт () та мегавольт ().
Ви можете перетворити окремі розміри таким чином:
, і
,
Електрична напруга в ланцюзі
Для Джерела напруги зазвичай ви бачите один із наведених нижче символів.
A Джерело напруги завжди має два з'єднання/полюси. Плюс і мінус полюс. Сама напруга пов’язана з одним Стрілка напруги позначений. Для джерел це завжди відображається від плюса до мінуса.
Електрична напруга, яка падає на резисторі, також може використовувати a Стрілка напруги бути позначеними. Це вказує на технічний напрям струму.
Ви також будете частіше вживати цей термін Нейтральний- або Напруга джерела Слухай. Це вихідна напруга, яку випромінює ненавантажене джерело, тобто джерело, до якого нічого не підключено. Якщо ланцюг замкнутий споживачем, тоді можна використовувати лише полюси джерела Напруга на клем виміряти.
Електричні напруги послідовно і паралельно
До Серійне та паралельне з'єднання ми вже маємо відео, в якому ми детальніше висвітлюємо тему. Отже, ми розглянемо тут лише декілька основ.
В Рядки- або послідовне з'єднання, компоненти з'єднуються в ряд.
електричні напруженість джерело тут розділено щодо опорів. Ця поведінка також використовується у другому Правило Кірхгофа описано. Застосовується наступне
,
це означає Напруга джерела дорівнює сумі електричного Напруга індивідуальних опорів. Напруга джерела розподіляється по-різному між різними резисторами. Якщо ви хочете розрахувати напругу резисторів, ви можете це зробити Дільник напруги Застосувати формулу. Ми пояснимо вам це в іншому відео.
В Паралельне підключення компоненти розташовані паралельно в ланцюзі. Ви можете переконатися в цьому в наступній схемі.
електричні Напруга Ви можете визначити тут набагато простіше за допомогою резисторів, як при паралельному підключенні
застосовується. Отже, електрична напруга на резисторах така велика, як електрична напруга джерела. Ви можете зробити це за допомогою Правило в'язання Кірхгофа пояснити. Наприклад, якщо ви встановите рівняння сітки, ви отримаєте
.
Постійна та змінна напруга
Напруга постійного струму означає, що величина та напрямок електричної напруги залишаються незмінними протягом більш тривалого періоду часу. Відповідно, струм також тече в тому ж напрямку. Батареї є класичним прикладом джерела постійної напруги, оскільки вони видають, наприклад, протягом тривалого періоду часу. Як абревіатуру постійної напруги ви часто бачите Постійного струму (Англійська "постійний струм").
В Змінна напруга Величина і напрямок електричної напруги постійно змінюються. Згідно із законом Ома, струм також повинен постійно змінюватися, звідси і абревіатура Змінного струму (Англійська "змінний струм"). Це означає, наприклад, що напруга змінюється від до і від. Середнє значення змінної напруги завжди і форма зазвичай є синусом (але не обов'язково). Важливим терміном у зв'язку зі змінною напругою є це Середньоквадратичне значення. Ви можете легко пережити це
розрахувати. Наприклад, для ефективного значення. Ці електричні напруженість дорівнює Змінна напруга, що походить від наших розеток. На наступному малюнку показано хід цієї змінної напруги з часом.
Вимірювання електричної напруги
Прилади для вимірювання напруги, також називаються вольтметрами, є завжди паралельний підключений до споживача, у якого буде вимірюватися електрична напруга. Одним із найбільш часто використовуваних приладів для вимірювання напруги є цифровий мультиметр (DMM), саме тому ми покажемо вам процес вимірювання напруги за допомогою DMM. Спочатку потрібно встановити тип електричної напруги (Постійного струму для постійної напруги або Змінного струму для змінної напруги). При постійному струмі потрібно звертати увагу на правильну полярність, тобто підключати плюс до плюсового полюса. На наступному кроці ви повинні правильно Діапазон вимірювання вибрати. Якщо ви не можете оцінити, наскільки великим є показник, встановіть максимально можливий діапазон і рухайтеся вниз звідти, поки не знайдете потрібного. Нарешті, все, що вам потрібно зробити, це зчитати електричну напругу.
Приклади електричної напруги
Для кількох програм ви можете використовувати відповідні електричні напруженість прочитайте в таблиці нижче.
| Напруга Холла зонда Холла | діапазон мВ |
| Світлодіодна напруга | 1,2 В - 2,5 В |
| Напруга зарядного пристрою USB | 5 В |
| Напруга акумулятора автомобіля | 12,4 В - 12,8 В |
| Напруга на розетці (середньоквадратичне значення) | 230 В |
| Лінії високої напруги | 60 кВ - 1 МВ |
Тільки з такими датчиками, як датчик Холла електричні Напруга в діапазоні мілівольт. У вимірювальних технологіях одна з речей, яку намагаються зробити, - це якомога більше збільшити цю напругу. Якщо ви хочете дізнатись більше про цю тему, ви можете переглянути наш список відтворення із технологією вимірювання.
Ви також можете помітити, що на високовольтних лініях є напруги в діапазоні мегавольт. Ці високі електричні напруги використовуються для зменшення втрат на довгих лініях.
Вирішальним фактором для споживача є потужність P, який ви використовуєте для постійної напруги
може обчислити. Це означає, що електричний струм I так само важливий для споживача, як і він електричні напруженість. Відповідно до Закон Ома - відношення струм-напруга
В постійне напруження відповідно визначає опір розмір Поточний. Щоб це було зрозуміло, уявіть наступне. У вас знову є три різних басейни, які наповнені однаковою кількістю води. У кожному басейні є стік, який змінюється в поперечному перерізі, тобто в одному басейні є лише дуже мала дренажна труба, в іншому дуже велика.
постійна електрична напруга Ви можете зрозуміти за тим, що всі контейнери заповнені до одного рівня. Якщо стік внизу вузький, він великий опір електрика тут може текти лише повільно. Якщо перетин стоку більший, опір менший і відповідно може протікати більше струму.
Для Змінна напруга - це розрахунок потужність трохи складніше. Якщо вам цікаво, ви можете переглянути наше відео про очевидну, реактивну та реальну потужність.