Како се мери напонот? Единица за мерење на електричен напон

Дали е можно да се замисли животот без електрична енергија? Современиот човек цврсто се опколил со апарати за домаќинство кои помагаат во животот. Ние повеќе не можеме да замислиме себеси и нашите животи без интелигентни домашни помагачи.

Во технологијата, почесто се префрлат на употреба на електрична енергија. Дури и транспортот постепено се пренесува на електрични мотори, што овозможува да се намали значителна штета на природата.

Денес ќе се обидеме да одговориме на следниве прашања:

• Што е електрична струја?
• Што е електричен напон?
• Како да се одреди напонот?
• Како се мери напонот?

Што е струја?

На почетокот на проучувањето на електричната енергија, таа се добива со триење на едно тело за друго. Поголема резерва на полнење може да се добие за време на грмотевици, користејќи природен исцедок - молња. Познато е дека овој метод вреди цел живот на ученикот на М.В. Ломоносов, Рихтер.

Самиот полнеж е тежок за користење и ирационален. Потребно е да се добие негово насочено движење - електрична струја. Тековни својства:

• Греење проводник;
• Хемиска акција;
• Механичко дејство;
• Магнетно дејство.

Тие се користат во секојдневниот живот и во технологијата. Неопходен услов за постоење струја е присуството на струен извор, слободни електрични полнежи и затворен проводник.

Позадина

Во 1792 година познатиот италијански физичар, физиологот и пронаоѓач Алесандро Волта, се заинтересирал за наодите на сонародникот Луиџи Галвани за природата на сегашните импулси во органите на животните. Долго набљудување на однесувањето на нозете на жаби поставени на метални куки му овозможило да заклучи дека изворот на електрична енергија не е жив организам, туку е контакт со различни метали. Токму оваа околност придонесува за протокот на електрична енергија, а реакцијата на нервните завршетоци е само физиолошкото дејство на струјата.

Единственото откритие доведе до создавање на првиот светски единствен извор на струја, познат како "Волтански столб". Хетерогени метали (Волта тврди дека тие треба да бидат отстранети едни од други во серија на хемиски елементи) се поплочени со хартија импрегнирана со течен "диригент од вториот вид".

Овој уред стана првиот извор на постојан напон. Единицата за мерење на електричниот напон го овековечила името Алесандро Волта.

DC напојување

Главниот елемент на електричното коло е тековниот извор. Неговата цел е да се создаде електрично поле, под дејство на кое слободно наелектризираните честички (електрони, јони) доаѓаат во движење насочено. Обврските акумулирани на одделни елементи на изворот (тие се нарекуваат столбови) имаат различни знаци. Самиот полнеж се дистрибуира во внатрешноста на изворот под дејство на силите на неелектрична природа (механички, хемиски, магнетни, термички, итн.). Електричното поле создадено од столбови надвор од тековниот извор создава работа на движењето на полнеж во затворен проводник. Алесандро Волта зборуваше за потребата од затворено коло за да создаде постојана струја.

Бидејќи во изворите под дејство на силите на неелектрична природа обвинението се движи, тоа значи дека може да се тврди дека овие сили ја извршуваат работата. Ајде да ги наречеме трети лица. Односот на работата на надворешните сили на трансферот на полнеж во тековниот извор на големината на полнежот се нарекува електромоторна сила.

Математичката нотација на овој однос:

• Е = А _{ст ст:} q,

Каде што Е е електромоторна сила (EMF), A _st е работа на надворешни сили, q е полнење кое го носат надворешни сили во изворот.

ЕМФ ја карактеризира способноста на изворот да создаде струја, но главната карактеристика на изворот понекогаш се смета за електричен напон (потенцијална разлика).

Напон

Односот на работа на терен на движењето на полнеж во проводникот до вредноста на полнежот беше наречен електричен напон.

За да го одредите, треба да ја поделите работата на теренот со вредноста на полнежот. Нека А е работата што ја остварува електричното поле на актуелниот извор на задолжен за полнење q. U е електричен напон. Математичката нотација на соодветната формула:

• U = A: q.

Како и секое физичко количество, напонот има единица за мерење. Како се мери напонот? Според името на пронаоѓачот на првиот постојан извор на струја во светот, Алесандро Волта, на оваа вредност му била дадена сопствена мерна единица. Во меѓународен систем, напонот се мери во волти (V).

Напон од 1 V е напон на електричното поле, кое врши работа во 1 J за пренос на полнеж во 1 Cl.

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

Во основните единици на SI системот, единицата за мерење на електричниот напон:

• Kg • m / (A • s ³ ).

Потребна вредност

Зошто не е доволно, кога се опишува струјата, да се воведе концептот на сегашната сила? Ајде да направиме ментален експеримент. Да земеме две различни светилки: обична светилка за домаќинство и светилка од фенерче. Кога ги поврзувате со различни извори на струја (градска мрежа и батерија), можете да добиете апсолутно идентична вредност на струјата. Во овој случај, ламбата за домаќинство дава повеќе светлина, односно работата на струјата во него е многу поголема.

Различни извори на струја имаат различни напони. Затоа, оваа количина е крајно неопходна.

Корисна аналогија

Разбирање на физичкото значење на електричен напон доаѓа кога гледате интересна аналогија. Во комуникациските бродови, течноста тече од цевката во цевката ако има разлики во притисокот во нив. Протокот на течноста престанува кога притисоците се еднакви.

Ако струјата на течноста се споредува со протокот на електрично полнење, тогаш разликата во притисокот на течните колони ја има истата улога како потенцијалната разлика во тековниот извор.

Сè додека процесите што се придружуваат на прераспределбата на полнежот на половите се случуваат во внатрешноста на тековниот извор, таа е способна да создаде струја во проводникот. Напонот на електричната струја се мери во волти, разликата во притисокот има единица за мерење - паскал.

AC струја

Електричната струја, периодично менувајќи ја насоката, се нарекува променлива. Таа е создадена од извор на наизменичен напон. Најчесто тоа е генератор. Ајде да се обидеме да објасниме: во што се мери AC напонот?

Самиот принцип на сегашната генерација се базира на феноменот на електромагнетна индукција. Враќањето на затворена јамка во магнетно поле доведува до појава на потенцијална разлика во проводникот. Напон се мери во волти и во случај на различна струја.

Можеме да кажеме дека напонот не се менува? Очигледно, поради промена на аголот помеѓу рамнината на контурата и нормално кон него, создадениот напон се менува со текот на времето. Неговата вредност се зголемува од нула до некоја максимална вредност, а потоа повторно паѓа на нула. Разговор за одредена сума не е потребно. Внесете ја таканаречената ефективна вредност на напонот:

• U _d = U: √2.

Кој уред го мери напонот?

Уред за мерење на електричен напон - волтметар. Принципот на неговото работење се базира на интеракцијата на колото со струјата и магнетното поле на постојан магнет. Познато е дека тековната јамка ротира во магнетно поле. Во зависност од големината на струјата во коло, аголот на ротација се менува.

Ако стрелката е прикачена на контурата, таа отстапува од нулта вредност кога струјата тече во колото (почесто серпентина). Во зависност од тоа како се мери напонот, скалата на инструментот е калибрирана. Можно е да се користат лобуларни и повеќекратни вредности.

Во случај на ниски вредности, електричниот напон се мери во миливолци или микроволти. Напротив, повеќе единици се користат во високонапонските мрежи.

Секој волтиметар е поврзан паралелно со делот од колото на кој се мери напонот. Главната особина на колото на уредот може да се нарече висок омилен отпор. Волтметарот, без оглед на напонот, не треба да влијае на струјата во колото. Преку неа се пренесува мала струја, што нема значително да влијае на основната вредност.

Стрес маса

Физички уред	Напон на неговите контакти, V
Волт пост	1.1
Фенер батерија	1.5
Алкална батерија	1.25
Кисела батерија	2
Градска мрежа	220
Високонапонски далноводи	500 000
Помеѓу облаците во грмотевици	До 100 000 000

Практична примена на волтметарот

За ефективно да го користите волтметарот, треба да научите како да го користите. За љубопитниот експериментатор може да се советува да се пријави на наставниците во училиштата.

Училниците за училишна физика се опремени со лабораториски и демонстрациски инструменти за мерење на напон.

Оперирајте го секој волтметар со претпазливост, следејќи ги едноставните правила:

1. Волтметарот има максимална мерна граница. Ова е највисока вредност на нејзината скала. Не поврзувајте го кон колото кое содржи повисок напонски елемент.
2. Ако нема друг извор или волтметар, можете да користите систем на дополнителни отпори. Во овој случај, обемот на волтметарот исто така треба да се промени.
3. Во DC колото, електричните апарати се поврзани во зависност од означувањето на знакот за полнење на неговите терминали. Позитивниот приклучок на тековниот извор мора да биде поврзан со позитивниот терминал на волтметарот, негативниот терминал на негативниот. Ако треба да се збуни, рацете на уредот може да се наведнуваат, што е многу непожелно.
4. Сите приклучоци се направени исклучиво на колото кое не се активира.

Штетно за здравјето

Ефектот од електричната струја може да биде небезбеден за некое лице. На напонот помал од 24 V се смета за безопасен.

Ефектот на струјата под напонот на градската мрежа (220 V) е доста забележлив. Допирањето на изложените контакти е придружено со значителен "тековен шок".

Напонот за време на грмотевици поминува низ таква голема струја низ човечкото тело, што му се заканува со фатален исход. Не ризикувајте го животот и здравјето.