Определяне на напрежението във веригата на електрически ток

Електричеството се използва навсякъде и е било "винаги" за по-голямата част от хората. Но едва ли много хора помислиха за природата на това явление. Сред основните електрически термини, най-трудните за разбиране, въпреки очевидната им простота, са "потенциалната разлика" и "напрежението във веригата".

Концепцията за потенциала

За да могат електроните да преминават по верига, е необходима енергия, способни да ги управляват по електрическата верига. Например, в случая на статично електричество, това е силата, произтичаща от дисбаланса на електрическия заряд в обектите.

Училище опит триене с ебонитови пръчки вълна на илюстрира създаването излишък на електрони в Ebony (отрицателен заряд) и дефицит на електрони в вълна (положителен заряд) на цена от механичната енергия на триене.

Между изолираните електроди този дисбаланс се проявява само при привличането на електрифицирани обекти един към друг. Ако те са свързани чрез диригент, тогава електроните ще преминат през него от ебонит до вълна, компенсирайки дефицита.

Това е електрически ток във веригата, и степента на електрификация на телата е количеството, наречен потенциала. Опростено е да се разбере какво се нарича стрес, можем да считаме тази стойност за разликата в потенциала между обектите.

Хидравличен модел

Процесът на получаване на заряд в материалите, които се разтриват един срещу друг, е подобен на пълненето на резервоар с вода на височина от свободен резервоар. В сравнение с огледалото на открит басейн, резервоарът за вода, разположен горе, може да се счита за съхранение на енергия. Гравитационните сили дават възможност на водата на хълма, която има потенциал да изпразни резервоара, когато е под налягане. Ако свържете описаната тръба с капацитет, водата под действието на гравитацията ще създаде поток в нея, освобождавайки натрупаната от предварителната инжекция енергия.

Подобно на фиксирана течност във висок резервоар, енергията, съхранявана в търкани предмети, се нарича потенциал - има потенциал (потенциал) да се реализира чрез движението на електрони по дължината на проводника.

В случай на статично електричество, което се нарича напрежение може да се изрази като: на единица работа изисква да се движат на единица заряд от едно място на друго срещу сила, която се опитва да запази потенциала балансиран.

Мярка за потенциалната енергия (необходима работа) на единица зареждане, за да я преместите по протежение на проводник - това би означавало да се изрази напрежението, което е приложимо за електрическите вериги.

Списъкът с физическите величини, които описват феномена на стреса:

• разликата в потенциала се измерва във волта (V);
• електрически заряд - висулка (Cl);
• работа по прехвърляне на такса - Joule (J).

За електрически вериги с галванични източници на захранване, променливотокови мрежи или електростатични явления, няма разлика в това, което се измерва електрическото напрежение. Във всички случаи индикаторът се счита за потенциална разлика и се определя във волта. Единицата за измерване може да се представи, както следва: 1B = 1J / 1C. Устройство за измерване на напрежението се нарича волтметър.

Измервания в схемата

Захранването във външната верига се създава от източник, който изпълнява функцията на помпата (по аналогия с резервоарите за вода). Той е принудително осигурен от действието на електрическото поле във вътрешната верига в резултат на трансформацията на химичните реакции в клетките или механичната енергия в генераторите.

При външните електрически вериги движението на заряда става естествено между потенциали и е придружено от загуби на енергия, за да се осигури това движение.

В тази връзка източникът на постоянен ток трябва непрекъснато да захранва необходимата енергия за поддържане на потенциалната разлика в двата края на външната верига, създавайки високо електрическо налягане (подобно на хидравличния пример).

Когато зарядът се движи през външната верига, той се сблъсква с различни верижни елементи, всеки от които е устройство за преобразуване на енергия. Това могат да бъдат електрически крушки, мотори, отоплителни елементи. Например в лампа с нажежаема жичка енергията на електрическия потенциал се превръща в светлина и топлинно излъчване. По този начин има загуба на потенциал, т.е. тя ще бъде различна преди товара (лампата) и след това. Загубата на електрически потенциал по време на преминаването през елементите на веригата се нарича спадане на напрежението. Това е един от най-важните показатели за мониторинг на работата на устройствата във веригата.

Списъкът на основните закони и формули на електрическото напрежение, описващи феномена във веригите, изглежда така:

• Формулата за изчисляване на напрежението е U = A / q, където q е зарядът (С1), А е операцията за пренос на заряд (J).
• Законът на Ом: U = IR, където I е токът в схемата, R е съпротивлението на проводника, в края на което се измерва напрежението.
• Разликата в потенциалните елементи на веригата: U = U1 + U2 + U3 + ... + Un.

Важно е да се разбере това Напрежението по никакъв начин не може да бъде мярка за тока. Потенциалната разлика и електрическият ток са два почти несвързани явления. Теоретично е възможно да се създаде ток без напрежение чрез късо съединение във вакуум и обратният пример е обикновен зареден кондензатор. Предположението, че токът има напрежение, е често срещано погрешно схващане. Струва си да си спомним за разбирането на физиката на описаните явления.