Электрическое напряжение: Электрическое напряжение — урок. Физика, 8 класс.

Электрическое напряжение. Единицы напряжения. Вольтметр. Измерение напряжения

авторы: Айзаря Занифовна Ахметова , учитель физики, астрономии, информатики, Республика Татарстан

Внимание! Администрация сайта rosuchebnik.ru не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Данный открытый урок снят на видео 21 января 2016 года на базе МБОУ СОШ №21 г. Нижнекамск Нижнекамского района Республики Татарстан в рамках муниципального конкурса профессионального мастерства «Учитель года — 2016».

В классе в момент съемки присутствовали 20 учащихся 8 класса МБОУ СОШ №21, 16 членов жюри – методисты управления образования г. Нижнекамск, а также учителя и конкурсанты , съемочная группа операторов.

Учащиеся с которым велась работа , были мне не знакомы, следовательно при построении урока мною были учтены и рассмотрены по мере возможности различные ситуации.

Данный видеоролик содержит материал, где я делюсь собственным опытом использования и апробирования моей методической темы «Применение информационно – коммуникационных технологий в педагогической деятельности».

Современных детей, которые с рождения приучены гаджетам, увлечь и удивить стоит большого труда. Особенно если кабинет физики с момента открытия школы не обновляется. Интерактивной доски в кабинете не имеется, не смотря на это, с помощью ноутбука и проектора преодолеваю это «препятствие» и нахожу решение как более доступно и интересно преподать урок.

Цели урока:	Предметная: Сформировать понятие «напряжение». Ввести единицы измерения напряжения. Познакомить учащихся с правилами измерения вольтметром. Совершенствовать практические навыки по сборке электрической цепи, чтению и изображению схем, измерения напряжения.
Задачи урока:	а) формирование представлений о напряжении, организация усвоения основных понятий по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся (предметный результат). б) развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в группе, пользоваться альтернативными источниками информации, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника (метапредметный результат). в) формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления  (личностный результат).
Методы обучения:	репродуктивный, проблемный, эвристический.
Формы организации познавательной деятельности обучающихся:	коллективная, индивидуальная, групповая.
Средства обучения:	учебник, лабораторное оборудование, карточки рефлексии, разноуровневый дидактический материал, ноутбук, проектор, интернет.
Тип урока	Изучение нового материала
Основное содержание	Работа электрического тока. Напряжение, единица напряжения – 1 Вольт. Вольтметр. Измерение напряжения.
Оборудование	Вольтметр, источник тока, лампочка, соединительные провода, ключ, раздаточный материал. Выставка рисунков по теме «Электричество» Физическая газета – дополнение рубрики «Это должен знать каждый», «Исторические сведения», «Факты»…
Демонстрации	Измерение напряжения на различных участках в цепи

 

План урока	Ход урока	Запасной вариант положения
1) Организационная часть:	— Добрый день, ребята! Меня зовут Ахметова Айзаря Занифовна. Всем хорошего настроения и удачной работы. Присаживайтесь.
1 слайд	Девиз урока: «Я слышу – я забываю, я вижу – я запоминаю, я делаю – я понимаю» (Китайская пословица)
2) Проверка знаний:   2 слайд	— Посмотрите внимательно на экран. Что мы видим на картине? (поле). В жизни это поле мы видим, а с точки зрения электричества поле существует? (да, электрическое)
3-4 слайд;  3 анимация «Эл. Ток»	А теперь что наблюдаем? (течение воды в трубе). А в электричестве что может протекать? (эл. ток)
Стихотворение (работа в парах, дается 3 ученикам) 1 уч. работает у доски, 2 – работа в парах. (одновременно)	«Как вычисляется сила тока?» – стихотворение Я не зря себя хвалю, Всем и всюду говорю, Что я физику люблю, Что я физику учу. Как-то раз придумал я Решить задачу. Без сомненья, Мне известно было тут Время, ровно 5 минут. Но одно я не пойму, Что ж такое q ? Силу тока мне найти Совсем не трудно: Нужно заряд на время разделить, И это будет чудно!
Вопрос. Ответ. 8 А  5 слайд Одновременно игра «верю не верю» с остальным классом.	Чему равна сила тока в цепи, если заряд равен 2,4 кКл? Ребята у вас на парте лежат сигнальные карточки зеленого и красного цветов. Я зачитываю предложения, а вы в течении 3 секунд должны поднять красную карточку ,если вы не согласны с утверждением, зеленую – если согласны. Упорядоченное движение заряженных частиц – этоЭлектрическое поле (эл. ток). кр. карточка Сила тока обозначается буквой I. зел карточка Единица силы тока Кл. (А) кр. Карточка Прибор для измерения силы тока — электроскоп. (Амперметр) кр. Карточка Тела, которые проводят электрический ток, называются проводники. зел карточка.
Проверка. Самооценка. Проверка у доски задачи. 6 слайд Самооценка.	А сейчас проверим. Кто на все вопросы правильно ответил. Ставит себе 3 балла, если ошиблись 1-2 раза — ставим 2 б, если 3 и более – ставим 1 балл. Отметьте на полях в тетрадях или на листочках у себя.
Демонстрация движения груза с динамометром 7 слайд	Из курса 7 класса вы знакомы с термином механическая работа. Чем вызвано Движение тела? (приложенной силой) Сила совершает…? (А) Чем вызвано движение заряда в цепи?(ЭП) Электрическое поле совершает работу
Анимация 2	– Создадим аналогичную ситуацию с электричеством ? Т. е. если в механике существует механическая работа, то в электричестве …? (Сущ-ет работа тока) – И эту работу совершает…. (ЭП) К какому выводу из сказанного мы можем прийти?
Определение	Работу сил электрического поля, создающего электрический ток, называют работой тока. В процессе такой работы энергия электрического поля превращается в другой вид энергии – КАКУЮ? (механическую, внутреннюю и др.) ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ РАБОТА ТОКА? (от силы тока, т. е. электрического заряда, протекающего по цепи в 1 с) – в этом вы убедились на предыдущих уроках и при выполнении Л/Р.
Исследование 8 слайд Разделившись на 2 группы , ученики замыкают собранные цепи.   Сравнить показания амперметра на рис. 63 и 64   Анимация 3 (Демонстрация лампы)	А теперь, ребята, у каждого из вас н парте имеется листочки с надписью «Исследование». На оборотной стороне написано слово. (На листочках написаны Диэлектрики: дистиллированная вода, стекла, пластмассы, бензол, масла, слюда, фарфор, воздух, резина, смолы различные, дерево; Проводники: растворы солей, растворы кислот, серебро, медь, алюминий, золото, вода, графит, медь, ) На 2 партах надписи ДИЭЛЕКТРИК и ПРОВОДНИК. На слайде прописано группа диэлектриков и проводников. Каждый находит свой слово в группе и идет к тому столу , где стоит карточка с этим названием. Ребята делятся т.о. на 2 группы и проводят исследование: замыкают собранную цепь. . — Ребята, посмотрите на показания амперметра. Озвучьте каждая группа.(Называет каждая группа). — если в цепи с осветительной лампой амперметр показывает меньшую силу тока , а через цепь с лампой от карманного фонаря проходит больший ток, то почему же яркость лампочек различна? (ответы ребят) — Идеализированный, частный случай, когда показания амперметров одинаковы. Значит, работа тока зависит не только от силы тока, но и от другой величины…. (которую называют электрическим напряжением или просто напряжением)
3) Изучение нового материала:	Так вот, сегодня мы узнаем, что такое напряжение, научимся его измерять, познакомимся с его основными характеристиками.
Записать число и тему урока в тетради (На доске) 9 слайд	Тема нашего урока: «Электрическое напряжение. Единицы напряжения»
План на доске и 1 один на парту 10 слайд	При знакомстве с новой величиной будем пользоваться уже известным нам планом. Ребята, найдите в учебнике определение, кто нашел — прочтите классу.(стр.91)
Определение	Электрическое напряжение – это физическая величина, характеризующая электрическое поле
Определение	Вывод: напряжение показывает, какую работу совершает эл. поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
Обозначение Прописываю на доске, одновременно со слайдом	— Обозначается напряжение U; — работа А; — заряд буквой q;
	Исходя из определения напряжения : зная работу тока на данном участке цепи и весь эл. заряд, прошедший по этому участку, мы можем составить уравнение, т. е. работу тока при перемещении единичного эл. заряда:	Карточка с заданием.
Формула для вычисления Анимация 4	U = A/q → A= Uq; q = A/U
(Мини сообщение) Заранее дать одному ребенку	— Этот портрет вам знаком? (Да, Алессандро Вольта) Как вы думаете единица электрического напряжения как называется? (Вольт). Обозначение напряжения В. Обратимся к формуле напряжения и попробуем вывести единицу измерения. U = A/q; 1 В = 1Дж/Кл
Единицы измерения Слайд 11	За единицу напряжения принимают , такое эл. напряжение на концах проводника , при котором работа по перемещению эл.заряда в 1 Кл по этому проводнику равна 1 Дж: 1 В = 1Дж/Кл — На следующем уроке вы познакомитесь с прибором для измерения напряжения – вольтметр. Подключается он в цепь параллельно, попробуете собрать цепь с использованием вольтметра.
Слайд 12 Прибор для измерения Обозначение на схеме Правила подключения	— Как понять смысл напряжения? Электрический ток подобен течению воды в реках и водопадах, т. е. подобен течению воды с более высокого уровня на более низкий. Заряд q соответствует массе воды, а напряжение – разности уровней, напору воды в реке.
Слайд 13	Работа, совершаемая падающей водой, зависит от её массы и высоты падения, следовательно, зависит от потенциальной энергии. Чем больше разность уровней воды, тем большую работу совершает вода. Работа силы тока зависит от электрического заряда и напряжения на этом проводнике. Чем больше напряжение на участке цепи, тем больше работа тока при той же величине заряда. В 10 классе мы будем работу электрического поля выражать через разность потенциальной энергии. Если в цепи нет напряжения, то в ней нет и электрического тока (как нет течения в озере или пруде при отсутствии разности уровней в рельефе).
4) Домашнее задание: записано на доске заранее	§39-40, пройти тестирование с использованием телефона по теме «Электрическое напряжение».
Творческий проект. Слайд 14	Класс работает над творческим проектом. Попробуем написать свою картину? Ее нужно будет пояснять с точки зрения электричества.	Если не успеваю, тогда Домашняя работа
Рефлексия (на рисунок лампочки прикрепляют зеленые и красные кружочки при помощи магнитиков). (1 мин) На доске прикреплен ватман, на котором нарисована лампочка. Перед уходом.

ПЛАН (на доске)

1. Определение
2. Обозначение
3. Единицы измерения
4. Формула для вычисления
5. Каким прибором измеряется
6. Обозначение на схеме
7. Правила подключения в цепи

Мини – сообщение

ВОЛЬТА Алессандро — итальянский естествоиспытатель, физик, химик и физиолог. Его важнейшим вкладом в науку явилось изобретение источника постоянного тока, сыгравшее определяющую роль в дальнейших исследованиях электрических и магнитных явлений.

Индивидуальная карточка на сильных учащихся

1. Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда в 15 Кл током была совершена работа 6 кДж?
2. При переносе 60 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 12 мин совершена работа 900 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

Электрическое напряжение – скорость, формула, единица измерения СИ

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 214.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 214.

Заряженные частицы, попадая в электрическое поле, начинают двигаться упорядоченно в определенном направлении. Частицы приобретают определенную энергию, то есть совершается работа. Для определения величины работы по перемещению электрических зарядов в электрическом поле с напряженностью Е потребовалось введение еще одной физической величины — электрического напряжения U.

Чему равна работа электрического поля

Отношение работы А, совершаемой любым электрическим полем при перемещении положительного заряда из одной точки поля в другую, к величине заряда q называется электрическим напряжением U между этими точками:

$$ U = { А \over q } $$

Можно сказать, что электрическое напряжение равно работе по перемещению заряда величиной в 1 кулон из одной точки электрического поля в другую.

Тогда для определения величины совершенной полем работы, можно получить следующее выражение:

$$ А = { q * U } $$

Рис. 1. Электроны в электрическом поле.

Единицы измерения

В международной системе единиц (системе СИ) единица измерения напряжения (В) названа в честь итальянского исследователя Алессандро Вольта (1745-1827г.г.), внесшего огромный вклад в понимание природы электричества. Поскольку работа измеряется в джоулях (Дж), а заряд в кулонах (К), то:

$$ [1В] ={ [1 Дж]\over [1 К] } $$

Напряжение может изменяться в широчайших пределах, поэтому для расчетов часто используются такие внесистемные единицы, как:

• 1 микровольт (мкВ) = 0,0000001 В;
• 1 милливольт (мВ) = 0,001 В;
• 1 киловольт (кВ) = 1000 В;
• 1 МВ (мегавольт) = 1000000 В.

Постоянное и переменное напряжения

Различают два вида напряжений — постоянное и переменное. Примером источников постоянного напряжения могут служить обычные батарейки, используемые в бытовой технике: пультах, телефонах и т. д. На поверхности батареек всегда присутствуют обозначения “−” и “+”.

Это означает, что направление электрического поля, создаваемое батареей будет все время постоянным. Источники переменного напряжения были изобретены позднее и получили огромное распространение ввиду того, что переменный ток легче поддается преобразованиям (усилению, ослаблению) и передаче на дальние расстояния. Рис. 2. Графики постоянного и переменного напряжений.

Из графиков видно, что постоянное напряжение не зависит от времени,

$$U(t) = const $$

Переменное напряжение изменяется, переходя через нулевое значение, меняя знак “+” на “−”. Для формулы электрического напряжения U(t) хорошо подходят тригонометрические функции синуса или косинуса:

$$ U(t) = U_А * sin(ω*t) $$

где U_А— амплитуда переменного напряжения, то есть максимальное значение напряжения;

ω — частота переменного напряжения, показывающая сколько раз за одну секунду изменяется знак напряжения, то есть “плюс” меняется на “минус”. Величина частоты показывает с какой скоростью (как часто) изменяется полярность напряжения. Например, в электрических розетках наших квартир напряжение изменяется 50 раз в секунду (с частотой 50 Герц).

Действие электрического напряжения, начиная с некоторых значений становится небезопасным для человека. В сухих помещениях безопасным считается напряжение до 36 В. Для помещений с повышенной сыростью эта величина еще меньше — 12 В. Поэтому надо всегда соблюдать технику безопасности при работе и обращении с электрическими приборами.

Как и чем измеряют напряжение

Напряжение измеряют с помощью прибора, который называется вольтметром. Вольтметр подключается параллельно элементу электрической цепи, где хотят измерить падение напряжения. Обозначается на схемах вольтметр в виде кружка, с расположенной внутри него буквой V.

Рис. 3. Различные вольтметры и их обозначение на схемах.

Раньше все вольтметры были стрелочные, и значение напряжения показывала стрелка на шкале прибора с нанесенными цифровыми значениями. Сейчас большинство этих приборов выпускаются с электронной индикацией (светодиодной или жидкокристаллической). Сам вольтметр не должен влиять на результат измерения, поэтому его собственное сопротивление делают очень большим, чтобы через него практически не протекали заряды (электрический ток).

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что электрическое напряжение — это физическая величина, характеризующая работу силы электрического поля по перемещению электрических зарядов. Напряжение может быть постоянным или переменным. Для измерения напряжения используются вольтметры.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

• Марина Ковтун

  9/10

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 214.

---

А какая ваша оценка?

Методы получения напряжения – основные электрические параметры

Перейти к содержанию

Основные электрические единицы

 

Если на одном конце проводника имеется избыток электронов и недостаток на другом конце, то течет ток. Некоторые устройства создают эту разницу в заряде, поэтому течет ток. Эти устройства являются источниками электродвижущей силы.

EMF определяется как:

Энергия, передаваемая на единицу при преобразовании одного вида энергии в электрическую.

Потенциальная разница — это еще один термин, который почти такой же, но имеет тонкое отличие.

Разность потенциалов определяется как:

Энергия, передаваемая на единицу при преобразовании электрической энергии в другой вид энергии.

Чуть позже мы обсудим это подробнее.

Шесть наиболее распространенных типов ЭМП:

1. Трение
2. Химическая
3. Давление
4. Тепло
5. Легкий
6. Магнетизм

ЭДС трения

Когда два разнородных материала трутся друг о друга, один материал может передать часть своих электронов другому.

Это трибоэлектрический эффект, аналогичный тому, что мы обсуждали в главе о структуре атома, когда электроны переносятся, в результате чего один объект становится отрицательно заряженным (избыток электронов), а другой — положительно заряженным (дефицит электронов). Эта ситуация может привести к электростатическому разряду, когда сила притяжения становится настолько большой, что электроны притягиваются к положительно заряженному объекту.

Это притяжение создает дугу, чаще всего наблюдаемую при молнии. Облака накапливают заряд по мере движения капель воды. Затем заряд притягивается к положительно заряженной земле и ZAP!

Рисунок 4. Изображение молнии, сделанное Griffenstorm. Совместно с лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International.

Конечно, куда веселее посадить кошку в коробку с пенопластовыми чипсами и смотреть, как они прилипают.

Рисунок 5. Изображение статического электричества с изображением кошки, сделанное Шоном Макгратом. Раздается по лицензии Creative Commons CC-BY 2.0.

Химическая ЭДС

Это принцип работы аккумуляторов.

Рисунок 6. Аккумуляторы

Не слишком углубляясь в химию, в основном аккумуляторы работают на процессе ионизации.

Что такое ион? Это частица, к которой добавлен или удален электрон (положительный или отрицательный).

При ионизации добавляются химические вещества, имеющие частицы с отрицательным зарядом и частицы с положительным зарядом. Добавляются металлические пластины, принимающие на себя эти заряды. Это допускает разницу и создает ЭДС.

ЭДС давления

Этот процесс также известен как пьезоэлектричество.

Рис. 7. Воспламенитель

Пьезоэлектричество — это электрический заряд, который накапливается в определенных твердых материалах в ответ на приложенное механическое напряжение. Слово пьезоэлектричество означает электричество в результате давления.

Когда к некоторым объектам применяется давление, это давление вытесняет положительные и отрицательные заряды в нейтральном объекте.

Наиболее известным применением является электрическая зажигалка: при нажатии на кнопку подпружиненный молоток ударяет по пьезоэлектрическому кристаллу, производя электрический ток достаточно высокого напряжения, который течет через небольшой разрядник, нагревая и воспламеняя газ. Переносные искры, используемые для зажигания газовых плит, работают так же, и многие типы газовых горелок теперь имеют встроенные системы зажигания на основе пьезоэлемента.

Другое применение — звукосниматель для микрофона или гитары. Звук попадает на кристалл и генерирует напряжение.

Тепловая ЭДС

Этот процесс известен как термоэлектрический эффект.

Рисунок 8. Термопара

Подводя итог, можно сказать, что когда два разнородных металла находятся при разных температурах и соприкасаются, они создают ЭДС.

Это потому, что электроны с горячей стороны (отрицательной) хотят перепрыгнуть на холодную сторону (положительную).

Очень часто этот принцип используется в термопаре в вашей печи

Когда контрольная лампочка горит, на термопару подается напряжение. Это напряжение позволяет реле включаться и позволяет газу течь, когда печь требует этого. Если контрольная лампа не горит, напряжения нет. Следовательно, реле не будет включено, и печь может запросить газ, но не получит его.

Свет ЭМП

Это фотоэлектрический эффект. Фотоэлектрические элементы (фотоэлементы) используются в качестве источников ЭМП.

Рисунок 9. Солнечные панели

Фотоэлектрические элементы изготовлены из специальных материалов, называемых полупроводниками, таких как кремний, который в настоящее время используется наиболее часто.

Сколько валентных электронов имеет полупроводник? Четыре.

Примесь добавляется, чтобы получить свободный электрон.

В основном, когда свет падает на ячейку, определенная его часть поглощается полупроводниковым материалом.

Это означает, что энергия поглощенного света передается полупроводнику.

Энергия выбивает электроны, позволяя им течь свободно.

В наши дни эта технология используется повсеместно, поскольку для получения энергии не требуется ископаемое топливо.

Магнетизм ЭДС

Именно здесь берется большая часть нашей энергии. Магниты создают линии потока. Когда эти линии потока пересекаются проводником, возникает ЭДС. Эта технология используется в паровых турбинах, когенерационных установках, ветряных мельницах и плотинах гидроэлектростанций.

Ниже приведен пример плотины гидроэлектростанции.

Все шесть из этих источников ЭМП достигают одного и того же:

• Передача энергии электронам.
• Толкайте электроны против электростатического поля.
• Вызывает избыток электронов на одном выводе источника и недостаток электронов на другом выводе.

Это похоже на сжатие пружины. Энергия, запасенная в сжатой пружине, может быть использована позже для совершения работы. То же самое относится и к отдельным зарядам: они хранят энергию, которая впоследствии может быть использована для совершения работы.

Видео о методах получения напряжения

Хотя это видео может быть немного старым, оно представляет собой фантастическое объяснение различных методов генерирования напряжения.

 

Атрибуция

Видео

Electricity-Voltage от PublicResourceOrg находится под лицензией Creative Commons Attribution.

License

Basic Electricity by Chad Flinn распространяется по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License, если не указано иное.

Поделиться этой книгой

Поделиться в Твиттере

Что такое напряжение » Заметки по электронике

Напряжение — это один из основных параметров, описывающих электрические условия в цепи, а вольт, являющийся единицей измерения напряжения, — один из ключевых параметров любой электрической или электронной цепи.

---

Напряжение Включает:
Что такое напряжение Электрическое поле Делитель напряжения/потенциала Электродвижущая сила

---

Напряжение является одним из основных параметров, связанных с любой электрической или электронной схемой. Напряжение широко используется в спецификациях множества электрических элементов, от аккумуляторов до радиоприемников и лампочек до бритв, и, кроме того, это ключевой параметр, который также измеряется в цепях и используется в расчетах электронных схем.

Единицей измерения напряжения или разности потенциалов является вольт, который широко используется во всех аспектах электрических и электронных схем и проектирования электронных схем. Наряду с током и сопротивлением единица измерения напряжения имеет важное значение при разработке и реализации любой схемы.

Рабочее напряжение элемента оборудования очень важно — необходимо подключать электрические и электронные элементы к источникам питания с правильным напряжением. Подключите лампочку на 240 вольт к 12-вольтовой батарее, и она не загорится, но подключите небольшое USB-устройство на 5 В к источнику питания 240 вольт, и будет течь слишком большой ток, и он сгорит и будет непоправимо поврежден.

Кроме того, уровни напряжения в цепи дают ключ к ее работе — если присутствует неправильное напряжение, это может указывать на причину неисправности. Кроме того, многие электрические и электронные компоненты имеют максимальное рабочее напряжение, поэтому очень важно не выходить за их технические характеристики.

По этим и многим другим причинам электрическое напряжение является ключевым параметром, и знание того, что такое напряжение, может быть ключевым требованием в любых обстоятельствах.

Основы напряжения

Напряжение можно рассматривать как давление, которое заставляет заряженные электроны течь в электрической цепи. Этот поток электронов представляет собой электрический ток, который течет

Напряжение, показанное в простой цепи

Если положительный потенциал поместить на один конец проводника, то это притянет к нему отрицательные заряды, потому что противоположные заряды притягиваются. Чем выше потенциал, притягивающий заряды, тем больше притяжение и больше ток.

Чем выше разность потенциалов напряжения, тем больше притяжение электронов и больше ток.

Обычно буква V используется для обозначения вольт в уравнении, подобном закону Ома, но иногда может использоваться буква E — это означает ЭДС или электродвижущую силу.

Чтобы получить представление о том, что такое напряжение и как оно влияет на электрические и электронные схемы, часто полезно в качестве базовой аналогии представить воду в трубе, возможно, даже водопроводную систему в доме. Резервуар для воды размещается высоко, чтобы обеспечить давление (напряжение), чтобы заставить воду течь (ток) по трубам. Чем больше давление, тем выше расход воды.

Алессандро Вольта

Единицей напряжения или электрического потенциала является вольт, названный в честь Алессандро Вольта, итальянского физика, жившего между 1745 и 1827 годами.

Записка об Алессандро Вольта:

Алессандро Вольта был одним из пионеров динамического электричества. Исследуя основные свойства электричества, он изобрел первую батарею и продвинул понимание электричества.

Подробнее о Алессандро Вольта.

Разность потенциалов

Электрический потенциал или напряжение — это мера электрического давления, способного вызвать ток в цепи. Полезным сравнением для этих целей является простая система, содержащая воду, такую ​​как резервуар для воды с присоединенной трубой и вода, проходящая через полуоткрытый кран. Чем выше уровень воды над краном, тем большее давление нагнетает воду через трубу и через полуоткрытый кран. Чем больше давление воды, тем больше воды пройдет через систему при заданном уровне сопротивления в системе.

Чем выше уровень воды, тем больше давление, нагнетающее воду через систему

. Аналогично с электрической системой, чем выше электрическое давление или разность потенциалов в секции системы, тем большее количество воды пройдет через систему за один заданный уровень электрического сопротивления.

Чем выше электрическое давление или напряжение, тем выше ток для данного уровня сопротивления

. Можно видеть, что повышение давления воды увеличивает расход. Для электрической цепи повышение электрического потенциала или напряжения увеличивает протекающий ток.

Рассматривая аналогию с водной системой как объяснение разности потенциалов, стоит помнить, что это только базовая аналогия, и между резервуаром для воды и электрической цепью есть некоторые фундаментальные различия, особенно с точки зрения факта что электрическая схема именно такая, а водяная система нет. Однако он хорошо иллюстрирует концепцию давления и электрического потенциала в доступной для понимания манере.

Что такое вольт: единица измерения напряжения

Основной единицей напряжения является вольт, названный в честь итальянского ученого Алессандро Вольта, который сделал несколько первых батарей и провел много других экспериментов с электричеством.

Определение вольта:

Стандартная единица напряжения или разности потенциалов и электродвижущей силы в Международной системе единиц (СИ) формально определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками проводника, по которому течет постоянный ток в один ампер, когда мощность, рассеиваемая между этими точками, равна одному ватту.

Чтобы дать представление о возможном напряжении, радиостанция CB обычно работает от источника питания около 12 вольт (12 В). Элементы, используемые в бытовых батареях, имеют напряжение около 1,5 вольт. Перезаряжаемые никель-кадмиевые элементы имеют немного меньшее напряжение 1,2 вольта, но обычно могут использоваться взаимозаменяемо с неперезаряжаемыми типами.

В других областях могут встречаться напряжения намного меньше и намного больше, чем это. Входной сигнал аудиоусилителя будет меньше этого, а напряжения часто будут измеряться в милливольтах (мВ) или тысячных долях вольта. Сигналы на входе радио еще меньше и часто измеряются в микровольтах (мкВ) или миллионных долях вольта.

В другом крайнем случае можно услышать о гораздо больших напряжениях. Для электронно-лучевых трубок в телевизорах или компьютерных мониторах требуется напряжение в несколько киловольт (кВ) или тысячи вольт, и даже более высокие напряжения в миллионы вольт или мегавольт (МВ) можно услышать в связи с такими темами, как молния.

ЭДС и ЧР

При работе с напряжениями часто встречаются два термина: электродвижущая сила, ЭДС и разность потенциалов, ЧР. Эти термины имеют много общего, но также и некоторые ключевые и очень важные различия.

И ЭДС, и напряжение используют одну и ту же единицу измерения — вольт, но то, что обозначают эти термины, отличается.

Подробнее о . . . . ЭДС и напряжение — что это такое, различия и т. д.

Как измерить напряжение

Одним из ключевых параметров, который необходимо знать в любой электрической или электронной схеме, является напряжение. Существует несколько способов измерения напряжения, но одним из наиболее распространенных является использование мультиметра. Можно использовать как аналоговые, так и цифровые мультиметры, но в наши дни чаще всего используются цифровые мультиметры, поскольку они более точны и доступны по очень разумной цене.

Примечание о том, как измерять напряжение с помощью мультиметра:

Напряжение является одним из ключевых параметров, который необходимо знать в любой электрической или электронной цепи. Напряжение можно легко измерить с помощью аналогового или цифрового мультиметра, где очень легко получить точные показания.

Подробнее о как измерять напряжение.

Напряжение является одной из трех основных электрических единиц наряду с током и сопротивлением.