В каких единицах измеряется напряжение электрической сети

В чем измеряется напряжение – что такое напряжение, в чем измеряется и от чего зависит, расчет, измерение

При выполнении электромонтажных работ на разных объектах столкнулся с тем, что многие не понимают азы электротехники – путают или неправильно определяют понятия напряжения, силы тока, сопротивления. Поэтому каждый раз приходится объяснять элементарные вещи. В этом обзоре, решил рассказать, в чем измеряется напряжение, что это вообще такое и от чего зависит, а также какие методы расчета и способы его измерения бывают.

Для работы с электросхемами важно не только уметь измерить напряжение, но и понимать в чем оно измеряется, что собой представляет

Источник rom.by

Напряжение – что это такое, единица измерения, от чего зависит

С точки зрения научной терминологии, напряжением называется работа электрического поля по заданному перемещению заряженных частиц на определенном участке электропроводящего материала. Если явление представить с физической стороны, то получится следующее:

  • В обычном состоянии атомы вещества находится в нейтральном состоянии – так как количество протонов равно числу электронов.
  • Если некоторую часть электронов оторвать, возникнет положительно заряженная область в одной точке, и отрицательный заряд из электронов – в другом.
  • Таким образом, между участками образуется разность «+» и «-» – потенциал.
  • При соединении областей проводников возникнет ток – электроны потекут туда, где их не хватает, от места, где их избыточно.

Сила, действующая между разноименными зарядами, называется электродвижущей – она же разность потенциалов, или напряжение.

Схема движения свободных электронов в проводнике

Движение свободных электронов создает электрический ток в проводнике
Источник bazliter.ru

Чтобы было более понятно, представим водонапорную башню до верха заполненную водой. Давление, создаваемое между верхней и нижней точкой, это и есть разность потенциалов. Пока вентиль закрыт, течения нет, но потенциал есть – а как только его открыть, сразу же появится напор.

Аналогичным образом создается ток в электропроводнике. Ток возникает, когда замыкаются разнозаряженные участки. При этом направленность всегда одна – от плюсового контакта к минусовому.

Электрическое напряжение

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

В чем отличие ЭДС, Напряжение, Потенциал, Падение Напряжения

Электри́ческое напряже́ние между точками 1 и 2, скалярная физическая величина, численно равная суммарной работе электрических и сторонних сил при перемещении единичного положительного электрического заряда из точки 1 в точку 2 электрической цепи:
U 12 = ∫ 1 2 ⁣ ( E + E ∗ ) d l = ∫ 1 2 ⁣ E d l + ∫ 1 2 E ∗ d l , ( 1 ) _= int_^!(E+E^*)dl = int_^!E:dl+int_^E^*dl, quad (1) U 12 ​ = ∫ 1 2 ​ ( E + E ∗ ) d l = ∫ 1 2 ​ E d l + ∫ 1 2 ​ E ∗ d l , ( 1 ) где E E E – напряжённость электростатического поля ; E ∗ E^* E ∗ – напряжённость поля сторонних сил, численно равная сторонней силе, действующей на единичный положительный заряд; d l dl d l – вектор, модуль которого равен длине d l dl d l линии, соединяющей точки 1 и 2, направленный вдоль неё от точки 1 к точке 2. К сторонним силам относят силы, отличные от сил электростатического поля. Сторонние силы могут иметь различную физическую природу: механическую, химическую, электромагнитную и др. Так, например, в гальванических элементах , батареях и аккумуляторах – это химические силы – силы молекулярного взаимодействия. К сторонним силам относятся и силы, действующие со стороны вихревого электрического поля (описывается уравнениями Максвелла ).

Так как электростатическое поле потенциально, то первый интеграл в формуле (1) не зависит от пути интегрирования, соединяющего точки 1 и 2; он равен разности потенциалов в точках 1 и 2: Второй интеграл в формуле (1) называют электродвижущей силой (эдс) ε 12 ε_ ε 12 ​ на участке 1–2: ε 12 = ∫ 1 2 E ∗ d l . varepsilon_=int_^E^*dl . ε 12 ​ = ∫ 1 2 ​ E ∗ d l . Значение эдс зависит от пути интегрирования между точками 1 и 2. Таким образом, электрическое напряжение равно:

U 12 = φ 1 − φ 2 + ε 12 ( 2 ) U_=varphi_1-varphi_2+varepsilon_quad (2) U 12 ​ = φ 1 ​ − φ 2 ​ + ε 12 ​ ( 2 ) и в общем случае также зависит от пути интегрирования между точками 1 и 2. Как видно из формулы (2), для участков электрической цепи, не содержащих эдс, электрическое напряжение равно разности потенциалов в точках 1 и 2. Если на участке электрической цепи от точки 1 к точке 2 протекает электрический ток силой I I I , то электрическое напряжение определяется по закону Ома : U 12 = I R U_=IR U 12 ​ = I R , где R R R – электрическое сопротивление участка электрической цепи между точками 1 и 2. Под электрическим напряжением на зажимах гальванического элемента, батареи или аккумулятора понимают не величину U 12 U_ U 12 ​ , определяемую формулами (1) или (2), а модуль разности потенциалов ∣ φ 1 − φ 2 ∣ |φ_1-φ_2| ∣ φ 1 ​ − φ 2 ​ ∣ (он равен эдс ε 12 ε_ ε 12 ​ в случае, когда сила тока равна нулю – цепь разомкнута).

Термин «электрическое напряжение» применяют при описании процессов в электрических цепях не только постоянного , но и переменного тока. В случае переменного тока электрическое напряжение характеризуется действующим (эффективным) значением

U эфф = U 12 2 ( t ) ‾ , U_ = sqrt<overline(t)>>, U эфф ​ = U 12 2 ​ ( t ) ​

​ , где черта сверху означает усреднение по периоду колебаний .

Электрическое напряжение измеряют с помощью вольтметров постоянного и переменного тока. Единица измерения электрического напряжения в Международной системе единиц СИ (SI) – вольт (В).

Опубликовано 13 июня 2023 г. в 16:45 (GMT+3). Последнее обновление 13 июня 2023 г. в 16:45 (GMT+3). Связаться с редакцией

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий