Hva er spenningen måles? Måleenhet for elektrisk spenning

Er det mulig å forestille seg livet uten strøm? Det moderne mennesket er tett omgitt seg med apparater som hjelper i livet. Vi kan ikke forestille meg selv og mitt liv uten smarte husholdnings hjelpere.

Teknikken er i økende grad beveger seg til bruk av elektrisitet. Selv transport blir gradvis overført til de elektriske motorene, noe som i betydelig grad reduserer skade på naturen.

I dag vil vi forsøke å svare på følgende spørsmål:

• Hva er elektrisitet?
• Hva er spenningen?
• Slik finner du spenning?
• Hva er spenningen måles?

Hva er gjeldende?

Ved begynnelsen av sin studie av elektrisitet ved hjelp av friksjon fra ett legeme mot en annen. Store reserver av ladning kan fås i tordenvær, ved hjelp av naturlige utslipp - lyn. Det er kjent at denne metoden kostet student M. V. Lomonosova - Richter.

Charge seg selv er vanskelig å bruke og upraktisk. Den trenger å få sin retning - en elektrisk strøm. gjeldende egenskaper:

• varmeleder;
• kjemisk virkning;
• mekanisk virkning;
• magnetisk virkning.

De brukes i hverdagen og teknologi. En nødvendig forutsetning for eksistensen av tilgjengelighet er ansett som en strømkilde av frie elektriske ladninger og lederen lukket.

case historie

I 1792, den berømte italienske fysikeren og fysiolog oppfinner Alessandro Volta interessert pin National Luigi Galvani på naturen av strømpulser i dyreorganer. Langsiktig observasjon av atferden til frosker ben, festet på en metallkrok, slik at han kunne konkludere med at kilden til elektrisitet er ikke en levende organisme, og kontakten av ulike metaller. Denne omstendighet bidrar til strømmen av elektrisitet, og reaksjonen av nerveender - bare den fysiologiske effekt av strømmen.

En unik oppdagelse som førte til opprettelsen av kilden til verdens første DC, kalt "voltasøyle". Ulike metaller (Volta hevdet at de må fjernes fra hverandre i et antall kjemiske elementer) er lagt papir impregnert med væske "leder av den andre type".

Denne enheten ble den første likespenningskilde. Enhet for måling av elektrisk spenning udødeliggjort navnet på Alessandro Volta.

En konstant strømkilde

Hovedelementet i kretsen - en aktuell kilde. Dens formål - å opprette et elektrisk felt under virkning av hvilken de frie ladede partikler (elektroner, ioner) kommer inn i rettet bevegelse. Akkumuleres i individuelle kildeelementer avgifter (referert til som stolper) har forskjellige tegn. Omfordeles ladning i seg selv inne i kilden ikke-elektrisk natur under virkningen av kreftene (mekanisk, kjemisk, magnetisk, termisk, etc.). Et elektrisk felt blir skapt av polene på strømkilden, produserer arbeidet med å føre en charge i en lukket leder. På behovet for å skape et lukket-sløyfe DC sa mer Alessandro Volta.

Ettersom kildene under påvirkning av ikke-elektriske krefter i naturen, ladningen bevegelse, så kan det hevdes at disse kreftene utføre arbeid. Ring dem av tredjeparter. Forholdet av ytre krefter som arbeider på ladningsoverføring innenfor strømkilden til størrelsen av den elektromotoriske kraft er kalt charge.

Den matematiske uttrykk for dette forholdet:

• E = A _v: q,

hvor E - elektromotorisk kraft (EMF), A _århundre - verk av ytre krefter, q - ladning som bæres av ytre krefter i kilden.

EMF karakteriserer evnen til å skape kildestrøm, men den viktigste egenskap er ofte betraktet som en spenningskilde (potensialforskjell).

spenning

Forholdet mellom feltarbeidet på ladningen bevegelse i lederen til verdien av ladespenningen er blitt kalt.

Å definere det, må vi verdsetter arbeidet på marken delt inn i mengden av kostnader. La A - arbeid utført av elektrisk felt strømkilde for å flytte ansvaret q. U - den elektriske spenning. Matematisk registrering som svarer til formelen:

• U = A: q.

Som med en hvilken som helst fysisk kvantitet er spenningsmåleenhet. Hva er spenningen måles? Ved navn oppfinneren av verdens første DC kilde Alessandro Volta i denne størrelsesorden gitt sin egen enhet. Det internasjonale systemet Spenningen måles i volt (V).

Spenning av en V anses spennings elektriske felt virker i en J for å bevege en ladning av en Cl.

• B = J / C = N • m / (A • c) • m = kg / (A • c ^3).

De grunnleggende enheter av SI-enhet for måling av den elektriske spenning:

• kg • m / (A • c ^3).

nødvendige mengden

Hvorfor er ikke nok, som beskriver den nåværende, innføre begrepet gjeldende? En tankeeksperiment. Ta to forskjellige lamper: vanlig husholdning lampe og lampe lommelykten. Når du kobler dem til ulike kraftkilder (urban nettverk og batteri), kan du få nøyaktig samme strømstyrke. På samme husstand lampe produserer mer lys, det vil si, et verk av strømmen i det er mye mer.

Forskjellige kilder for elektrisitet har forskjellige spenninger. Derfor er denne verdien viktig.

En nyttig analogi

Forståelse av den fysiske betydningen av spenning kommer, hvis innsikt i interessant analogi. I de kommuniserende kar strømmer væsken fra røret inn i røret, hvis det er en trykkforskjell deri. fluidstrømning stoppes i tilfelle av likhet mellom trykkene.

Dersom sammenlignet med fluidstrømningspassasjen av en elektrisk ladning, da trykkforskjellen væskesøyle spiller den samme rolle som den potensialforskjell i den strømkilden.

prosesser medfølgende inntil ladningsomfordeling i strømkilden forekomme ved polene, er det i stand til å skape en strøm i lederen. Spenningen til den elektriske strømmen målt i volt, er trykkforskjellen måleenheten - pascal.

AC

Den elektriske strøm endres med jevne mellomrom dens retning er kalt en variabel. Han skaper en vekselspenningskilde. Oftest er det en generator. La oss prøve å klargjøre: hva er målt ved en vekselspenning?

Prinsippet for generering av strømmen basert på fenomenet elektromagnetisk induksjon. Rotasjon av den lukkede sløyfe i det magnetiske felt fører til potensialforskjellen i lederen. Spenning blir målt i volt, og i tilfelle av endring av strømmen.

Kan vi si at spenningen ikke endres? Tydeligvis på grunn av endringer i vinkelen mellom planet på sløyfen, og den vinkelrett mot denne genererte spenning varierer med tiden. Dens verdi øker fra null til en maksimal verdi og deretter faller tilbake til null. Snakk om en viss verdi er ikke nødvendig. Skriv inn den såkalte faktiske spenningen er:

• U _d = U: √2.

Hvilke virkemidler måle spenning?

Enhet for måling av spenning - voltmeter. Prinsippet for driften er basert på interaksjonen av sløyfestrømmen og magnetfeltet til permanentmagneten. Det er kjent at en strømsløyfe blir rotert i et magnetisk felt. Avhengig av størrelsen av strømmen i sløyfen varierer rotasjonsvinkelen.

Dersom dybde å feste pilen, den avviker fra null når en strøm flyter i kretsen (vanligvis en spole). Avhengig av hva spenningen er målt, er instrumentet kalibrert skala. Kanskje anvendelse av sub-multipler og multipler.

I tilfelle av lave verdier for den spenning som måles i millivolt eller mikrovolt. Tvert imot, i høyspentnett ved bruk av flere enheter.

Enhver voltmeter er koplet i parallell med kjededelen, hvor den spenningsmåling utføres. Den viktigste egenskap for instrumentet sløyfe kan kalles en høy ohmsk motstand. Voltmeter, uansett hva den målte spenning ikke skal påvirke styrken av strømmen i kretsen. Når den passerer ubetydelig strøm uten vesentlig å påvirke de grunnleggende verdi.

Tabell spenninger

fysiske enheten	Spenningen over terminalene, i
voltasøyle	1.1
batteri lommelykt	1.5
alkalisk batteri	1,25
bly-syrecelle	2
urban nettverk	220
Høyspent kraftlinje	500000
Mellom skyene i et tordenvær	Opp til 100 millioner

Praktisk anvendelse av voltmeter

For å gjøre effektiv bruk av voltmeter bør lære å bruke den. Nysgjerrig eksperimentator kan ønske å rådføre seg med lærere.

School of Physics skap utstyrt laboratorium demonstrasjon og enheter for måling av spenninger.

Utnytte noen voltmeter bør nøye observere enkle regler:

1. Voltmeter har en maksimal grense for måling. Dette er den høyeste verdien på sin skala. Det er ikke nødvendig å koble den til den krets som omfatter et element høyere spenning.
2. Hvis det ikke er noen annen kilde, eller et voltmeter, kan du bruke systemet av ytterligere motstander. I dette tilfellet bør omfanget av voltmeter også endres.
3. Den elektriske likestrømskrets forbundet avhengig av fortegnet til ladningsreferanseanordningene indikasjon terminalene. Den positive klemme av strømkilden er nødvendig for å bli forbundet med den positive klemme på voltmeteret, negativ - negativ. Hvis forvirret, så instrumentet nålen bøyes, noe som er svært uønsket.
4. Alle tilkoblinger er gjort bare for de strømførende krets.

skadelig

Den elektriske strømmen kan ikke være trygt for mennesker. Det regnes som ufarlig spenning mindre enn 24 V.

Plan under urbane nettverk spenning (220) er tilstrekkelig merkbar. Berøre den eksponerte kontakter ledsaget av en betydelig "elektrisk sjokk".

Spenningen under storm passerer en så høy strøm gjennom det menneskelige legeme, som truer sin død. Ikke risiker liv og helse.