Как се измерва напрежението? Единица за измерване на електрическото напрежение

Възможно ли е да си представите живота без електричество? Съвременният човек плътно се е заобиколил с домакински уреди, които помагат в живота. Вече не можем да си представим себе си и живота си без интелигентни домашни помощници.

В технологиите по-често преминават към използването на електроенергия. Дори транспортът постепенно се прехвърля на електрически двигатели, което позволява да се намали значителното увреждане на природата.

Днес ще се опитаме да отговорим на следните въпроси:

• Какво представлява електрически ток?
• Какво е електрическото напрежение?
• Как да се определи напрежението?
• Как се измерва напрежението?

Какво е текущо?

В зората на изследването на електричеството, тя се получава чрез триене на едно тяло около друго. По време на гръмотевична буря може да се получи по-голям резерв за зареждане, като се използва естествено разреждане - мълния. Известно е, че този метод струва цял живот на студента на М. В. Ломоносов, Рихтер.

Самата тарифа е трудна за използване и ирационална. Необходимо е да се получи посоката на движение - електрически ток. Текущи свойства:

• отоплителен проводник;
• химическо действие;
• механично действие;
• магнитно действие.

Те се използват в ежедневието и технологиите. Необходимо условие за съществуването на ток е присъствието източник на ток, без електрически заряди и затворен проводник.

история на заболяването

През 1792 г. известният италиански физик, физиолог и изобретател Алесандро Волта заинтересовани от констатацията на сънародника Луиджи Галвани за естеството на настоящите импулси в органите на животните. Дълго наблюдение на поведението на краката на жабите, закрепени върху метални куки, му позволи да заключи, че източникът на електричество не е жив организъм, а контакт на различни метали. Това обстоятелство улеснява потока на електроенергия, а реакцията на нервните окончания е само физиологичното действие на тока.

Уникалното откритие доведе до създаването на първия източник в света постоянен ток, наречен "волта полюс". Хетерогенните метали (Волта твърдят, че те трябва да бъдат отстранени един от друг в серия от химически елементи) са павирани с хартия, импрегнирана с течен "проводник от втория вид".

Това устройство стана първият източник на постоянно напрежение. Уредът за измерване на електрическото напрежение запази името Алесандро Волта.

DC захранване

Основният елемент на електрическата верига е източника на ток. Неговата цел е да създаде електрическо поле, под действието на което свободно заредени частици (електрони, йони) идват в посоката на движение. Таксите, натрупани на отделни елементи от източника (наричани полюси), имат различни знаци. Самото зареждане се преразпределя във вътрешността на източника под действието на сили от неелектрически характер (механични, химически, магнитни, термични и др.). Ел. Поле, създадено от полюси извън източника на ток, извършва работа по движението на заряда в затворен проводник. Алесандро Волта говори за необходимостта от затворена верига за създаване на постоянен ток.

Тъй като в източниците под действието на сили от неелектрически характер зарядът се движи, това означава, че може да се твърди, че тези сили вършат работата. Ние ги наричаме чужди. Съотношението на работата на външните сили към трансфера на заряда в токовия източник към размера на заряда се нарича електромодулна сила.

Математическата нотация за тази връзка е:

• Epsilon- = A_член: Q,

където Е е електромоторната сила (ЕМП),_статия - работата на външните сили, q - натоварването, понасяно от външни сили в източника.

ЕМП характеризира способността на източника да създава ток, но основната характеристика на източника понякога се смята за електрическо напрежение (потенциална разлика).

волтаж

Съотношението между работата на полето и движението на заряда в проводника до стойността на зареждането се нарича електрическо напрежение.

За да го определите, трябва да разделите работата на полето с стойността на зареждането. Нека А е работата, извършена от електрическото поле на източника на ток при заместване на заряда q. U - електрическо напрежение. Математическа нотация на съответната формула:

• U = A: q.

Както всяко физическо количество, напрежението има единица за измерване. Как се измерва напрежението? Според името на изобретателя на първия източник на постоянен ток в света Alessandro Volta, тази стойност получава собствена единица за измерване. В международна система напрежението се измерва във волта (V).

Напрежение от 1 V се счита за напрежение на електрическото поле, което изпълнява работа в 1 J за пренос на заряд в 1 С1.

• B = J / K = N • m / (A • s) = кг • m / (A • s³).

В основните единици на системата SI, единицата за измерване на електрическото напрежение:

• kg • m / (A • s³).

Изисквана стойност

Защо не е достатъчно, когато се описва ток, да се въведе концепцията за сегашната сила? Нека да извършим умствен експеримент. Да вземем две различни лампи: обикновена домакинска лампа и лампа от фенерче. Когато сте свързани с различни източници на ток (градска мрежа и батерия), можете да получите абсолютно еднаква стойност на текущата сила. В същото време домакинската лампа дава повече светлина, т.е. текущата работа в нея е много по-голяма.

Различните източници на ток имат различни напрежения. Ето защо това количество е изключително необходимо.

Полезна аналогия

Разбирането на физическото значение на електрическото напрежение идва, когато погледнете интересна аналогия. В съобщаващи плавателни съдове Течността тече от тръбата в тръбата, ако има разлика в налягането в нея. Дебитът на течността спира, когато налягането е равно.

Ако течният ток се сравнява с потока на електрическото зареждане, тогава разликата в налягането на колоните за течност играе същата роля като разликата в потенциалния източник на ток.

Докато процесите, съпровождащи преразпределението на заряда в полюсите, се намират вътре в текущия източник, той може да създаде ток в проводника. Напрежението на електрическия ток се измерва във волта, разликата в налягането има единица мярка - паскал.

AC ток

Електрически ток, който периодично променя посоката си, се нарича променлива. Той се създава от източник на променливо напрежение. Най-често това е генератор. Нека да се опитаме да обясним: в какво се измерва AC напрежението?

Самият принцип на настоящото поколение се основава на явлението електромагнитна индукция. Завъртането на затворен контур в магнитно поле води до появата на потенциална разлика в проводника. волтаж се измерва във волта и в случай на променлив ток.

Можем ли да кажем, че напрежението не се променя? Очевидно поради промяната на ъгъла между равнината на контура и нормалната към нея, създаденото напрежение се променя с времето. Неговата стойност нараства от нула до някаква максимална стойност, след което отново пада до нула. Говоренето за определена сума не е необходимо. Въведете така наречената ефективна стойност на напрежението:

• U_г = U: Radic-2.

Какво устройство измерва напрежението?

Устройството за измерване на електрическото напрежение е волтметър. Принципът на нейното действие се основава на взаимодействието на веригата с тока и магнитното поле на постоянен магнит. Известно е, че токът се върти в магнитно поле. В зависимост от големината на тока във веригата, ъгълът на въртене се променя.

Ако стрелката е прикрепена към контура, тя се отклонява от нулевата стойност, когато токът попада в кръга (по-често на намотката). В зависимост от това как се измерва напрежението, скалата на инструмента се калибрира. Използването на надлъжни и множествени стойности е възможно.

В случай на ниски стойности електрическото напрежение се измерва в миливолта или микроволта. Напротив, в мрежите с високо напрежение се използват множество устройства.

Всеки волтметър е свързан паралелно с частта от веригата, където се измерва напрежението. Основната характеристика на схемата на устройството може да се нарече висока омична устойчивост. Волтметърът, независимо от това, което напрежението се измерва, не трябва да влияе върху тока в схемата. В него минава малък ток, който не оказва съществено влияние върху фундаменталната стойност.

Стрес таблица

Практическо приложение на волтметъра

За да използвате волтметъра ефективно, трябва да научите как да го използвате. Любопитният експериментатор може да бъде посъветван да кандидатства за учители.

Училищните учебни зали са оборудвани с лабораторни и демонстрационни инструменти за измерване на напрежението.

Работете с волатметър внимателно, следвайки простите правила:

1. Волтметърът има максимално ограничение за измерване. Това е най-високата стойност за неговия мащаб. Не го свързвайте към верига, съдържаща елемент с по-високо напрежение.
2. Ако няма друг източник или волтметър, можете да използвате система от допълнителни съпротивления. В този случай мащабът на волтметъра също трябва да се промени.
3. В схемата за постоянен ток електрическите уреди се свързват в зависимост от обозначението на табелката за зареждане на терминалите. Положителният терминал на източника на ток трябва да бъде свързан към положителния извод на волтметъра, отрицателният терминал към отрицателния. Ако се обърка, ръцете на устройството могат да се огънат, което е изключително нежелателно.
4. Всички връзки се осъществяват изключително към изключена верига.

Вредно за здравето

Ефектът от електрически ток може да бъде опасен за човек. По-малко от 24 V напрежение се счита за безвреден.

Ефектът на тока под напрежението на градската мрежа (220 V) е доста забележим. Докосването на откритите контакти е придружено от значителен "текущ шок".

Напрежението по време на гръмотевична буря минава през такова високо течение през човешкото тяло, което го заплашва с летален изход. Не рискувайте живота и здравето си.