Kako je napetost izmerjena? Enota za merjenje električne napetosti

Ali je mogoče predstavljati življenje brez električne energije? Sodoben človek se je močno obkrožil z gospodinjskimi aparati, ki pomagajo v življenju. Ne moremo si več predstavljati sebe in življenja brez inteligentnih domačih pomočnikov.

V tehnologiji pogosteje preidejo na uporabo električne energije. Celo transport se postopoma prenaša na elektromotorje, kar omogoča zmanjšanje znatne škode za naravo.

Danes bomo poskušali odgovoriti na naslednja vprašanja:

• Kaj je električni tok?
• Kaj je električna napetost?
• Kako določiti napetost?
• Kako je napetost izmerjena?

Kaj je trenutno?

Na začetku študije o električni energiji je bila pridobljena z drgnjenjem enega telesa z drugo. Večjo rezervo napolnjenosti je bilo mogoče pridobiti med nevihto, z naravnim izpustom - strelovodom. Znano je, da ta metoda stane celo življenje študentu MV Lomonosovu, Richterju.

Zaračunavanje sama je težko uporabljati in iracionalno. Potrebno je pridobiti usmerjeno gibanje - električni tok. Trenutne lastnosti:

• ogrevalni vodnik;
• kemično delovanje;
• mehansko delovanje;
• magnetno delovanje.

Uporabljajo se v vsakdanjem življenju in tehnologiji. Nujni pogoj za obstoj toka je prisotnost vir tokov, brez električnih nabojev in zaprtega vodnika.

Ozadje

Leta 1792 je bil znan italijanski fizik, fiziolog in izumitelj Alessandro Volta zanima ugotovitve rojaka Luigija Galvanija o naravi tokovnih impulzov v organih živali. Dolgo opazovanje vedenja nog žabic, pritrjenih na kovinske kavlje, mu je omogočilo, da zaključi, da vir električne energije ni živi organizem, temveč kontakt različnih kovin. Ta okoliščina olajša pretok električne energije, reakcija živčnih končičev pa je le fiziološko delovanje toka.

Edinstveno odkritje je pripeljalo do oblikovanja prvega svetovnega vira neposredni tok, "Volta Pole". Heterogene kovine (Volta je trdila, da jih je treba med seboj odstraniti v vrsti kemijskih elementov) tlakovana s papirjem, impregniranim s tekočim "vodnikom druge vrste".

Ta naprava je postala prvi stalni vir napetosti. Naprava za merjenje električne napetosti je ohranila ime Alessandro Volta.

DC napajalnik

Glavni element električnega tokokroga je trenutni vir. Njen namen je ustvariti električno polje, pri katerem delujejo prosti nabiti delci (elektroni, ioni) v smeri gibanja. Zaračunane na ločenih elementih vira (ti se imenujejo polovi) imajo različne znake. Sama obremenitev je znotraj vira prerazdeljena pod vplivom sil neelektrične narave (mehanske, kemične, magnetne, termične itd.). Električno polje, ki ga ustvarijo polovi izven trenutnega vira, opravlja delo pri gibanju polnjenja v zaprtem vodniku. Alessandro Volta je govoril o potrebi po zaprtem vezju, da bi ustvaril stalen tok.

Ker se v virih pod vplivom sil neelektrične narave giblje premikanje, to pomeni, da je mogoče trditi, da te sile delajo. Mi jih imenujemo tuje. Razmerje med delovanjem zunanjih sil pri prenosu polnjenja znotraj trenutnega vira na velikost polnjenja se imenuje elektromotorna sila.

Matematična notacija za to razmerje je:

• Epsilon- = A_st: q,

kjer je E elektromotorna sila (EMF), A_art. - delo zunanjih sil, q - obremenitev zunanjih sil v izvoru.

EMF karakterizira zmožnost vira, da ustvari tok, vendar se glavna značilnost vira včasih šteje za električno napetost (potencialna razlika).

Stres

Razmerje med poljskim delom na gibanje polnjenja v prevodniku in napajalno vrednostjo je bilo imenovano električna napetost.

Če želite to določiti, morate razdeliti delo na terenu z vrednostjo polnjenja. Naj bo A delo, ki ga opravlja električno polje trenutnega vira napolnjenega vira q. U - električna napetost. Matematična notacija ustrezne enačbe:

• U = A: q.

Kot vsaka fizična količina ima napetost merilno enoto. Kako je napetost izmerjena? Glede na ime izumitelja prvega svetovnega neposrednega tokovnega vira Alessandra Volta je bila tej vrednosti dana lastna merska enota. V mednarodnem sistemu se napetost izmeri v voltih (V).

Napetost 1 V se šteje za napetost električnega polja, ki opravlja delo v 1 J za prenos naboja v 1 Cl.

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

V osnovnih enotah sistema SI je enota za merjenje električne napetosti:

• kg • m / (A • s³).

Zahtevana vrednost

Zakaj pri opisovanju sedanjega trenutka ni dovolj, da uvedemo koncept trenutne moči? Izvedemo mentalni eksperiment. Vzamemo dve različni luči: navadna gospodinjska svetilka in svetilka iz svetilke. Ko ste povezani z različnimi viri toka (mestno omrežje in baterijo), lahko dobite povsem enako vrednost trenutne moči. Hkrati svetilka za gospodinjstvo daje več svetlobe, kar pomeni, da je sedanje delo v njej veliko večje.

Različni viri toka imajo različne napetosti. Zato je ta količina izjemno potrebna.

Koristna analogija

Razumevanje fizičnega pomena električne napetosti prihaja, ko pogledate zanimivo analogijo. V Ljubljani komunikacijska plovila Tekočina teče iz cevi v cev, če v njih obstaja razlika v tlaku. Pretok tekočine se ustavi, ko so tlaki enaki.

Če se tekoči tok primerja s tokom električnega naboja, ima tlačna razlika tekočih stolpcev enako vlogo kot potencialna razlika v trenutnem viru.

Dokler se procesi, ki spremljajo prerazporeditev polnjenja na poljih, pojavijo znotraj trenutnega vira, je sposoben ustvariti tok v prevodniku. Napetost električnega toka se izmeri v voltih, razlika tlaka je merska enota - pascal.

AC tok

Električni tok, ki občasno spreminja svojo smer, se imenuje spremenljivka. Ustvari ga vir izmenične napetosti. Najpogosteje je generator. Poskusimo pojasniti: v kateri meri merilno napetost?

Načelo trenutne generacije temelji na pojavu elektromagnetne indukcije. Vrtenje zaprte zanke v magnetnem polju povzroči nastanek potencialne razlike v prevodniku. Napetost se meri v voltih in v primeru spremenljivega toka.

Ali lahko rečemo, da se napetost ne spremeni? Očitno je, da zaradi spremenjenega kota med ravnino konture in normalno do njega nastala napetost spremeni s časom. Njegova vrednost raste od nič do neke največje vrednosti, nato spet spet na nič. Pogovor o določenem znesku ni potreben. Vnesite tako imenovano efektivno napetostno vrednost:

• U_d = U: radik-2.

Kakšno napravo meri napetost?

Naprava za merjenje električne napetosti je voltmeter. Načelo njegovega delovanja temelji na interakciji vezja s tokovnim in magnetnim poljem permanentnega magneta. Znano je, da se trenutna zanka vrti v magnetnem polju. Glede na velikost toka v tokokrogu se spremeni kotni kot.

Če je puščica pritrjena na konturo, odstopa od ničelne vrednosti, ko tok teče v vezju (pogosteje tuljava). Glede na to, kako se izmeri napetost, se lestvica instrumenta kalibrira. Možna je uporaba vzdolžnih in večkratnih vrednosti.

V primeru nizkih vrednosti se električna napetost izmeri v milivoltih ali mikrovoltih. Nasprotno, v visokonapetostnih omrežjih se uporabljajo več enot.

Vsak voltmeter je priključen vzporedno z delom vezja, na katerem se meri napetost. Glavno znamko vezja naprave lahko imenujemo visoka ohmska odpornost. Voltmeter, ne glede na merjeno napetost, ne bi smel vplivati ​​na tok v tokokrogu. Skozi to poteka majhen tok, ki bistveno ne vpliva na temeljno vrednost.

Stresna miza

Praktična uporaba voltmetra

Če želite efektivno uporabiti voltmeter, se morate naučiti, kako jo uporabljati. Poznanemu eksperimentatorju lahko svetujemo, da se uporablja za šolske učitelje.

Učne učilnice so opremljene z laboratorijskimi in demonstracijskimi instrumenti za merjenje napetosti.

Vsak voltmeter operite previdno, upoštevajte preprosta pravila:

1. Voltmeter ima največjo merilno mejo. To je najvišja vrednost v svojem obsegu. Ne priključite na vezje, ki vsebuje višji napetostni element.
2. Če ni nobenega drugega vira ali voltmetra, lahko uporabite sistem dodatnih uporov. V tem primeru je treba spremeniti tudi merilo voltmetra.
3. V tokokrogu DC so električni aparati priključeni glede na prikaz napolnjenosti na svojih sponkah. Pozitivni priključek tokovnega vira je treba priključiti na pozitivno sponko voltmetra, negativni terminal pa na negativni. Če bi se zmedli, se lahko roke naprave nagibajo, kar je zelo nezaželeno.
4. Vse povezave so narejene izključno na odklopljenem vezju.

Škodljivo za zdravje

Učinek električnega toka je za osebo nevaren. Napetost manj kot 24 V se šteje za neškodljivo.

Učinek toka pod napetostjo mestne mreže (220 V) je precej opazen. Dotikanje izpostavljenih stikov spremlja pomemben "trenutni šok".

Napetost med nevihto potuje tako visok tok skozi človeško telo, kar mu grozi s smrtonosnim izidom. Ne tvegajte svojega življenja in zdravja.