Το Volt είναι μια μονάδα μέτρησης της τάσης στο δίκτυο. Μονάδα μέτρησης για την τάση. Η τάση χωρίζεται σε διάφορους τύπους, ανάλογα με τους τύπους ρεύματος

Το μάθημα είναι αφιερωμένο στην εξέταση της έννοιας της ηλεκτρικής τάσης, του χαρακτηρισμού της και των μονάδων μέτρησης. Το δεύτερο μέρος του μαθήματος προορίζεται κυρίως για την επίδειξη συσκευών μέτρησης τάσης στο τμήμα του κυκλώματος και των χαρακτηριστικών τους.

Εάν δώσουμε ένα τυπικό παράδειγμα σχετικά με την έννοια της γνωστής επιγραφής σε οποιαδήποτε οικιακή συσκευή "220 V", τότε σημαίνει ότι γίνεται εργασία 220 J στο τμήμα κυκλώματος για να μετακινηθεί φορτίο 1 C.

Τύπος για τον υπολογισμό της τάσης:

Το έργο του ηλεκτρικού πεδίου για τη μεταφορά φορτίου, J;

Χρέωση, Cl.

Επομένως, η μονάδα τάσης μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

Υπάρχει μια σχέση μεταξύ των τύπων για τον υπολογισμό της ισχύος τάσης και ρεύματος, την οποία πρέπει να προσέξετε: και. Και οι δύο τύποι περιέχουν το μέγεθος του ηλεκτρικού φορτίου, το οποίο μπορεί να είναι χρήσιμο για την επίλυση ορισμένων προβλημάτων.

Η συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της τάσης ονομάζεται βολτόμετρο(Εικ. 2).

Ρύζι. 2. Βολτόμετρο ()

Υπάρχουν διάφορα βολτόμετρα ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της εφαρμογής τους, αλλά η αρχή της λειτουργίας τους βασίζεται στην ηλεκτρομαγνητική δράση του ρεύματος. Όλα τα βολτόμετρα χαρακτηρίζονται με το λατινικό γράμμα, το οποίο εφαρμόζεται στον επιλογέα του οργάνου και χρησιμοποιείται στη σχηματική αναπαράσταση του οργάνου.

Σε σχολικές συνθήκες, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται βολτόμετρα, όπως φαίνεται στο σχήμα 3. Με τη βοήθειά τους, πραγματοποιούνται μετρήσεις τάσης σε ηλεκτρικά κυκλώματα κατά τη διάρκεια εργαστηριακών εργασιών.


()	()	()

Ρύζι. 3. Βολτόμετρα

Τα κύρια στοιχεία του βολτόμετρου επίδειξης είναι το σώμα, η κλίμακα, ο δείκτης και οι ακροδέκτες. Οι ακροδέκτες συνήθως υπογράφονται με ένα συν ή μείον και επισημαίνονται με διαφορετικά χρώματα για σαφήνεια: κόκκινο - συν, μαύρο (μπλε) - μείον. Αυτό έγινε για να συνδεθούν εν γνώσει σας σωστά οι ακροδέκτες της συσκευής στα αντίστοιχα καλώδια που συνδέονται στην πηγή. Σε αντίθεση με ένα αμπερόμετρο, το οποίο είναι συνδεδεμένο σε σειρά, ένα βολτόμετρο συνδέεται παράλληλα.

Φυσικά, οποιαδήποτε ηλεκτρική συσκευή μέτρησης θα πρέπει να έχει ελάχιστη επίδραση στο υπό μελέτη κύκλωμα, επομένως το βολτόμετρο έχει τέτοια σχεδιαστικά χαρακτηριστικά που το ελάχιστο ρεύμα ρέει μέσα από αυτό. Αυτό το αποτέλεσμα εξασφαλίζεται με την επιλογή ειδικών υλικών που συμβάλλουν στην ελάχιστη ροή φόρτισης μέσω της συσκευής.

Σχηματική αναπαράσταση ενός βολτόμετρου (Εικ. 4):

Ρύζι. 4.

Για παράδειγμα, ας απεικονίσουμε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα (Εικ. 5) στο οποίο είναι συνδεδεμένο ένα βολτόμετρο.

Ρύζι. 5.

Το κύκλωμα έχει ένα σχεδόν ελάχιστο σύνολο στοιχείων: μια πηγή ρεύματος, μια λάμπα πυρακτώσεως, ένα κλειδί, ένα αμπερόμετρο συνδεδεμένο σε σειρά και ένα βολτόμετρο συνδεδεμένο παράλληλα με τον λαμπτήρα.

Σχόλιο. Είναι καλύτερα να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση του ηλεκτρικού κυκλώματος με όλα τα στοιχεία εκτός από το βολτόμετρο και να το συνδέσετε στο τέλος.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι βολτόμετρων με διαφορετικές κλίμακες. Επομένως, το ζήτημα του υπολογισμού της τιμής της συσκευής σε αυτή την περίπτωση είναι πολύ σχετικό. Τα μικροβολτόμετρα, τα χιλιοβολτόμετρα, απλά τα βολτόμετρα κ.λπ.. Από τα ονόματά τους είναι ξεκάθαρο με τι πολλαπλότητα γίνονται μετρήσεις.

Επιπλέον, τα βολτόμετρα χωρίζονται σε συσκευές συνεχούς ρεύματος και εναλλασσόμενου ρεύματος. Αν και υπάρχει εναλλασσόμενο ρεύμα στο δίκτυο της πόλης, αλλά σε αυτό το στάδιο σπουδών φυσικής, έχουμε να κάνουμε με συνεχές ρεύμα, το οποίο τροφοδοτείται από όλες τις γαλβανικές κυψέλες, επομένως θα μας ενδιαφέρουν τα αντίστοιχα βολτόμετρα. Το γεγονός ότι η συσκευή προορίζεται για κυκλώματα AC απεικονίζεται συνήθως στον επιλογέα με τη μορφή κυματιστή γραμμής (Εικ. 6).

Ρύζι. 6. Βολτόμετρο AC ()

Σχόλιο. Αν μιλάμε για τιμές τάσης, τότε, για παράδειγμα, μια τάση 1 V είναι μια μικρή τιμή. Πολύ υψηλότερες τάσεις χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, μετρημένες σε εκατοντάδες βολτ, κιλοβολτ, ακόμη και μεγαβολτ. Στην καθημερινή ζωή, χρησιμοποιείται τάση 220 V ή μικρότερη.

Στο επόμενο μάθημα, θα μάθουμε ποια είναι η ηλεκτρική αντίσταση ενός αγωγού.

Βιβλιογραφία

Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Physics 8 / Εκδ. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
Peryshkin A. V. Physics 8. - M .: Bustard, 2010.
Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Physics 8. - M .: Εκπαίδευση.

Πρόσθετη σελσυνιστώμενους συνδέσμους προς πόρους του Διαδικτύου

Δροσερή φυσική ().
youtube().
youtube().

Εργασία για το σπίτι

Στην πραγματικότητα, αυτός ο όρος αναφέρεται στη διαφορά δυναμικού και η μονάδα τάσης είναι το βολτ. Volt είναι το όνομα του επιστήμονα που έθεσε τα θεμέλια για όλα όσα γνωρίζουμε τώρα για τον ηλεκτρισμό. Το όνομα αυτού του άντρα ήταν Αλεσάντρο.

Αυτό όμως αφορά το ηλεκτρικό ρεύμα, δηλ. αυτή με την οποία λειτουργούν οι οικιακές σε εμάς ηλεκτρικές συσκευές. Υπάρχει όμως και η έννοια της μηχανικής παραμέτρου. Μια παρόμοια παράμετρος μετριέται σε πασκάλ. Αλλά τώρα δεν είναι για εκείνον.

Τι είναι ένα βολτ

Αυτή η παράμετρος μπορεί να είναι είτε σταθερή είτε μεταβλητή. Απλώς εναλλασσόμενο ρεύμα «ρέει» σε διαμερίσματα, κτίρια και κατασκευές, σπίτια και οργανισμούς. Η ηλεκτρική τάση είναι ένα κύμα πλάτους, που υποδεικνύεται στα γραφήματα ως ημιτονοειδές.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα υποδεικνύεται στα διαγράμματα με το σύμβολο "~". Και αν μιλάμε για το τι είναι ίσο ένα βολτ, τότε μπορούμε να πούμε ότι αυτή είναι μια ηλεκτρική ενέργεια σε ένα κύκλωμα όπου, όταν ρέει ένα φορτίο ίσο με ένα κρεμαστό κόσμημα (C), εκτελείται έργο ίσο με ένα τζάουλ (J).

Ο τυπικός τύπος με τον οποίο μπορεί να υπολογιστεί είναι:

U = A:q, όπου U είναι ακριβώς η απαιτούμενη τιμή. Το "A" είναι το έργο που κάνει το ηλεκτρικό πεδίο (σε J) για να μεταφέρει το φορτίο και το "q" είναι το ίδιο το φορτίο, σε κουλόμπ.

Εάν μιλάμε για σταθερές τιμές, τότε πρακτικά δεν διαφέρουν από τις μεταβλητές (με εξαίρεση το χρονοδιάγραμμα κατασκευής) και παράγονται επίσης από αυτές μέσω μιας γέφυρας διόδου ανορθωτή. Οι δίοδοι, χωρίς να διέρχονται ρεύμα σε μία από τις κατευθύνσεις, διαιρούν το ημιτονοειδές, όπως ήταν, αφαιρώντας τα μισά κύματα από αυτό. Ως αποτέλεσμα, αντί για φάση και μηδέν, λαμβάνονται συν και πλην, αλλά ο υπολογισμός παραμένει στα ίδια βολτ (V ή V).

Μέτρηση τάσης

Προηγουμένως, χρησιμοποιήθηκε μόνο ένα αναλογικό βολτόμετρο για τη μέτρηση αυτής της παραμέτρου. Τώρα στα ράφια των καταστημάτων ηλεκτρικών ειδών υπάρχει μια πολύ μεγάλη γκάμα τέτοιων συσκευών ήδη σε ψηφιακή μορφή, καθώς και πολύμετρα, αναλογικά και ψηφιακά, με τη βοήθεια των οποίων μετράται η λεγόμενη τάση. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να μετρήσει όχι μόνο το μέγεθος, αλλά και την ισχύ του ρεύματος, την αντίσταση του κυκλώματος, ακόμη και καθίσταται δυνατός ο έλεγχος της χωρητικότητας του πυκνωτή ή η μέτρηση της θερμοκρασίας.

Φυσικά, τα αναλογικά βολτόμετρα και τα πολύμετρα δεν δίνουν τέτοια ακρίβεια όπως τα ψηφιακά, στην οθόνη των οποίων η μονάδα τάσης εμφανίζεται μέχρι τα εκατοστά ή τα χιλιοστά.

Κατά τη μέτρηση αυτής της παραμέτρου, το βολτόμετρο συνδέεται στο κύκλωμα παράλληλα, δηλ. εάν είναι απαραίτητο, μετρήστε την τιμή μεταξύ φάσης και μηδέν, οι ανιχνευτές εφαρμόζονται ο ένας στο πρώτο καλώδιο και ο άλλος στο δεύτερο, σε αντίθεση με τη μέτρηση της ισχύος ρεύματος, όπου η συσκευή είναι συνδεδεμένη στο κύκλωμα σε σειρά.

Στα κυκλώματα, το βολτόμετρο συμβολίζεται με το γράμμα V, κυκλωμένο. Διαφορετικοί τύποι τέτοιων συσκευών μετρούν, εκτός από το βολτ, διαφορετικές μονάδες τάσης. Γενικά, μετριέται στις ακόλουθες μονάδες: millivolt, microvolt, kilovolt ή megavolt.

Τιμή τάσης

Η τιμή αυτής της παραμέτρου ηλεκτρικού ρεύματος στη ζωή μας είναι πολύ υψηλή, γιατί εξαρτάται από το αν αντιστοιχεί στο προβλεπόμενο, πόσο φωτεινά θα καούν οι λαμπτήρες πυρακτώσεως στο διαμέρισμα και εάν έχουν εγκατασταθεί συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού, τότε τίθεται ήδη το ερώτημα είτε θα καούν καθόλου είτε όχι. Η ανθεκτικότητα όλων των ελαφρών και οικιακών ηλεκτρικών συσκευών εξαρτάται από τα άλματά τους και επομένως η παρουσία βολτόμετρου ή πολύμετρου στο σπίτι, καθώς και η δυνατότητα χρήσης του, γίνεται αναγκαιότητα στην εποχή μας.

Ως ηλεκτρική τάση εννοείται η εργασία που εκτελεί ένα ηλεκτρικό πεδίο για τη μετακίνηση φορτίου 1 C (κρεμαστό) από το ένα σημείο του αγωγού στο άλλο.

Πώς προκύπτει η ένταση;

Όλες οι ουσίες αποτελούνται από άτομα, τα οποία είναι ένας θετικά φορτισμένος πυρήνας, γύρω από τον οποίο κυκλώνουν μικρότερα αρνητικά ηλεκτρόνια με μεγάλη ταχύτητα. Γενικά, τα άτομα είναι ουδέτερα επειδή ο αριθμός των ηλεκτρονίων είναι ίδιος με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα.

Ωστόσο, εάν ένας ορισμένος αριθμός ηλεκτρονίων αφαιρεθεί από τα άτομα, τότε θα τείνουν να έλκουν τον ίδιο αριθμό από αυτά, σχηματίζοντας ένα θετικό πεδίο γύρω τους. Αν προσθέσουμε ηλεκτρόνια, τότε θα υπάρχει περίσσεια και αρνητικό πεδίο. Σχηματίζονται δυνατότητες - θετικές και αρνητικές.

Όταν αλληλεπιδρούν, θα υπάρχει αμοιβαία έλξη.

Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της διαφοράς - η διαφορά δυναμικού - τόσο ισχυρότερα τα ηλεκτρόνια από το υλικό με την περίσσεια του περιεχομένου τους θα έλκονται στο υλικό με την έλλειψή τους. Όσο ισχυρότερο θα είναι το ηλεκτρικό πεδίο και η τάση του.

Εάν συνδέσετε δυναμικά με διαφορετικά φορτία αγωγών, τότε θα προκύψει ένα ηλεκτρικό - μια κατευθυνόμενη κίνηση των φορέων φορτίου, που επιδιώκει να εξαλείψει τη διαφορά δυναμικού. Για να μετακινηθούν φορτία κατά μήκος του αγωγού, λειτουργούν οι δυνάμεις του ηλεκτρικού πεδίου, το οποίο χαρακτηρίζεται από την έννοια της ηλεκτρικής τάσης.

Τι μετριέται

Θερμοκρασίες;

Τύποι τάσης

Συνεχής πίεση

Η τάση στο ηλεκτρικό δίκτυο είναι σταθερή, όταν υπάρχει πάντα ένα θετικό δυναμικό στη μία πλευρά του και ένα αρνητικό δυναμικό στην άλλη. Το ηλεκτρικό σε αυτή την περίπτωση έχει μία κατεύθυνση και είναι σταθερό.

Η τάση σε ένα κύκλωμα συνεχούς ρεύματος ορίζεται ως η διαφορά δυναμικού στα άκρα του.

Όταν συνδέετε ένα φορτίο σε ένα κύκλωμα DC, είναι σημαντικό να μην ανακατεύετε τις επαφές, διαφορετικά η συσκευή μπορεί να αποτύχει. Οι μπαταρίες είναι ένα κλασικό παράδειγμα πηγής σταθερής τάσης. Τα δίκτυα χρησιμοποιούνται όταν δεν απαιτείται η μετάδοση ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις: σε όλους τους τύπους μεταφορών - από μοτοσικλέτες σε διαστημόπλοια, σε στρατιωτικό εξοπλισμό, ηλεκτρική ενέργεια και τηλεπικοινωνίες, με παροχή ρεύματος έκτακτης ανάγκης, στη βιομηχανία (ηλεκτρόλυση, τήξη σε καμίνους ηλεκτρικού τόξου κ.λπ.) .

AC τάση

Εάν αλλάζετε περιοδικά την πολικότητα των δυναμικών, ή τα μετακινείτε στο διάστημα, τότε το ηλεκτρικό θα ορμήσει προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ο αριθμός τέτοιων αλλαγών κατεύθυνσης σε συγκεκριμένο χρόνο φαίνεται από ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεται συχνότητα. Για παράδειγμα, το πρότυπο 50 σημαίνει ότι η πολικότητα της τάσης στο δίκτυο αλλάζει 50 φορές το δευτερόλεπτο.

Η τάση στα ηλεκτρικά δίκτυα AC είναι μια προσωρινή λειτουργία.

Ο νόμος των ημιτονοειδών ταλαντώσεων χρησιμοποιείται συχνότερα.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι εμφανίζεται στο πηνίο των ασύγχρονων κινητήρων λόγω της περιστροφής ενός ηλεκτρομαγνήτη γύρω από αυτό. Εάν επεκτείνετε την περιστροφή στο χρόνο, θα έχετε ένα ημιτονοειδές.

Αποτελείται από τέσσερα καλώδια - τριφασικό και ένα μηδέν. η τάση μεταξύ των καλωδίων μηδέν και φάσης είναι 220 V και ονομάζεται φάση. Υπάρχει επίσης μια τάση μεταξύ των φάσεων, που ονομάζεται γραμμική και ίση με 380 V (διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο καλωδίων φάσης). Ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης σε ένα τριφασικό δίκτυο, μπορεί να ληφθεί είτε τάση φάσης είτε γραμμική τάση.

Τι είναι η τάση και το ρεύμα

Η τάση και το ρεύμα είναι ποσοτικές έννοιες που πρέπει πάντα να λαμβάνονται υπόψη όταν πρόκειται για ηλεκτρονικά κυκλώματα. Συνήθως αλλάζουν στο χρόνο, διαφορετικά η λειτουργία του κυκλώματος δεν έχει κανένα ενδιαφέρον.

Τάση(σύμβολο: U, μερικές φορές E). Η τάση μεταξύ δύο σημείων είναι η ενέργεια (ή το έργο) που πηγαίνει για τη μετακίνηση ενός μόνο θετικού φορτίου από ένα σημείο χαμηλού δυναμικού σε ένα σημείο υψηλού δυναμικού (δηλαδή, το πρώτο σημείο έχει περισσότερο αρνητικό δυναμικό από το δεύτερο). Με άλλα λόγια, είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν ένα φορτίο μονάδας «γλιστράει» από ένα υψηλό δυναμικό σε ένα χαμηλό. Η τάση ονομάζεται επίσης διαφορά δυναμικού ή ηλεκτροκινητική δύναμη(e.d.s). Η μονάδα μέτρησης για την τάση είναι το βολτ. Συνήθως, η τάση μετριέται σε βολτ (V), kilovolt (1 kV = 10 3 V), millivolt (1 mV = 10 -3 V) ή microvolt (1 μV = 10 -6 V). Για να μετακινήσετε ένα φορτίο 1 κουλόμπ μεταξύ σημείων που έχουν διαφορά δυναμικού 1 βολτ, είναι απαραίτητο να κάνετε εργασία 1 τζάουλ. (Το κουλόμπ είναι μονάδα ηλεκτρικού φορτίου και ισούται με το φορτίο περίπου 6*10 18 ηλεκτρονίων.) Η τάση που μετράται σε νανοβολτ (1 nV = 10 -9 V) ή μεγαβολτ (1 MV = 10 6 V) είναι σπάνια.

Ρεύμα(σύμβολο: εγώ). Ρεύμα είναι η ταχύτητα με την οποία ένα ηλεκτρικό φορτίο κινείται σε ένα σημείο. Η μονάδα ρεύματος είναι το αμπέρ. Συνήθως το ρεύμα μετριέται σε αμπέρ (A), milliamps (1 mA = 10 -3 A), microamps (1 μA = 10 -6 A), νανοαμπέρ (1 nA = 10 -9 A) και μερικές φορές picoamp (1 pkA = 10 -12 Α). Ένα ρεύμα 1 αμπέρ δημιουργείται μετακινώντας ένα φορτίο 1 coulomb σε χρόνο 1 s. Συμφωνήσαμε να θεωρήσουμε ότι το ρεύμα στο κύκλωμα ρέει από ένα σημείο με πιο θετικό δυναμικό σε ένα σημείο με πιο αρνητικό δυναμικό, αν και το ηλεκτρόνιο κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Θυμηθείτε: η τάση μετριέται πάντα μεταξύδύο σημεία στο κύκλωμα, το ρεύμα ρέει πάντα διά μέσουσημείο στο κύκλωμα ή μέσω οποιουδήποτε στοιχείου του κυκλώματος.

Είναι αδύνατο να πούμε "τάση στην αντίσταση" - αυτό είναι αναλφάβητο. Ωστόσο, συχνά μιλάμε για τάση σε οποιοδήποτε σημείο του κυκλώματος. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση μεταξύ αυτού του σημείου και της "γείωσης" υπονοείται πάντα, δηλαδή ένα τέτοιο σημείο του κυκλώματος, το δυναμικό του οποίου είναι γνωστό σε όλους. Σύντομα θα συνηθίσετε σε αυτόν τον τρόπο μέτρησης της τάσης.

Η τάση δημιουργείται ενεργώντας σε ηλεκτρικά φορτία σε συσκευές όπως μπαταρίες (ηλεκτροχημικές αντιδράσεις), γεννήτριες (αλληλεπίδραση μαγνητικών δυνάμεων), ηλιακά κύτταρα (φωτοβολταϊκό φαινόμενο ενέργειας φωτονίων) κ.λπ. Παίρνουμε ρεύμα εφαρμόζοντας τάση μεταξύ σημείων κυκλώματος.

Εδώ, ίσως, μπορεί να προκύψει το ερώτημα: τι είναι η τάση και το ρεύμα, στην πραγματικότητα, πώς μοιάζουν; Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια ηλεκτρονική συσκευή όπως ένας παλμογράφος. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση της τάσης (και μερικές φορές του ρεύματος) ως συνάρτηση του χρόνου.

Σε πραγματικά κυκλώματα, συνδέουμε τα στοιχεία μεταξύ τους χρησιμοποιώντας καλώδια, μεταλλικούς αγωγούς, καθένας από τους οποίους έχει την ίδια τάση σε κάθε σημείο του (σε σχέση, ας πούμε, στη γείωση). Στην περιοχή των υψηλών συχνοτήτων ή των χαμηλών αντιστάσεων, αυτή η δήλωση δεν είναι απολύτως αληθής. Τώρα ας πάρουμε αυτή την υπόθεση για την πίστη. Το αναφέραμε για να καταλάβετε ότι το πραγματικό κύκλωμα δεν χρειάζεται να μοιάζει με τη σχηματική του αναπαράσταση, αφού τα καλώδια μπορούν να συνδεθούν με διαφορετικούς τρόπους.

Θυμηθείτε μερικούς απλούς κανόνες σχετικά με το ρεύμα και την τάση:

Το άθροισμα των ρευμάτων που ρέουν σε ένα σημείο είναι ίσο με το άθροισμα των ρευμάτων που ρέουν από αυτό (διατήρηση φορτίου). Αυτός ο κανόνας ονομάζεται μερικές φορές νόμος του Kirchhoff για τα ρεύματα. Στους μηχανικούς αρέσει να αποκαλούν ένα τέτοιο σημείο στο κύκλωμα κόμβο. Από αυτόν τον κανόνα προκύπτει μια συνέπεια: σε ένα σειριακό κύκλωμα (το οποίο είναι μια ομάδα στοιχείων που έχουν δύο άκρα και συνδέονται με αυτά τα άκρα μεταξύ τους), το ρεύμα είναι το ίδιο σε όλα τα σημεία.

Όταν τα στοιχεία συνδέονται παράλληλα (Εικ. 1), η τάση σε καθένα από τα στοιχεία είναι η ίδια. Με άλλα λόγια, το άθροισμα των πτώσεων τάσης μεταξύ των σημείων Α και Β, μετρούμενο κατά μήκος οποιουδήποτε κλάδου του κυκλώματος που συνδέει αυτά τα σημεία, είναι το ίδιο και ίσο με την τάση μεταξύ των σημείων Α και Β. Μερικές φορές αυτός ο κανόνας διατυπώνεται ως εξής: το άθροισμα των πτώσεων τάσης σε οποιοδήποτε κλειστό κύκλωμα του κυκλώματος είναι μηδέν. Αυτός είναι ο νόμος του Kirchhoff για τις πιέσεις.

Η ισχύς (εργασία που γίνεται ανά μονάδα χρόνου) που καταναλώνεται από το κύκλωμα ορίζεται ως εξής:

P=UI

Θυμηθείτε πώς προσδιορίσαμε την τάση και το ρεύμα και καταλάβαμε ότι η ισχύς είναι ίση με: (εργασία / φόρτιση) * (φόρτιση / μονάδα χρόνου). Εάν η τάση U μετρηθεί σε βολτ και το ρεύμα I μετρηθεί σε αμπέρ, τότε η ισχύς P θα εκφραστεί σε watt. Η ισχύς του 1 watt είναι το έργο 1 joule που γίνεται σε 1 s (1 W = 1 J / s).

Η ισχύς διαχέεται με τη μορφή θερμότητας (συνήθως) ή μερικές φορές δαπανάται σε μηχανικές εργασίες (κινητήρες), μετατρέπεται σε ενέργεια ακτινοβολίας (λάμπες, μη καλοριφέρ) ή συσσωρεύεται (μπαταρίες, πυκνωτές). Κατά την ανάπτυξη ενός σύνθετου συστήματος, ένα από τα κύρια ζητήματα είναι ο καθορισμός του θερμικού του φορτίου (πάρτε, για παράδειγμα, έναν υπολογιστή στον οποίο το υποπροϊόν πολλών σελίδων αποτελεσμάτων επίλυσης προβλημάτων είναι πολλά κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας που διαχέεται στο διάστημα με τη μορφή θερμότητα).

Στο μέλλον, όταν μελετάμε περιοδικά μεταβαλλόμενα ρεύματα και τάσεις, θα γενικεύουμε την απλή έκφραση P=UI. Σε αυτή τη μορφή, ισχύει για τον προσδιορισμό της στιγμιαίας αξίας της ισχύος. Παρεμπιπτόντως, να θυμάστε ότι δεν χρειάζεται να ονομάσετε το ρεύμα την τρέχουσα δύναμη - αυτό είναι αναλφάβητο.

Η μονάδα τάσης ονομάζεται βολτ (V) προς τιμήν του Ιταλού επιστήμονα Alessandro Volta, ο οποίος δημιούργησε το πρώτο γαλβανικό στοιχείο.

Η τάση στα άκρα του αγωγού λαμβάνεται ως μονάδα τάσης, στην οποία η εργασία για τη μετακίνηση ηλεκτρικού φορτίου 1 C κατά μήκος αυτού του αγωγού είναι 1 J.

1 V = 1 J / C

Εκτός από το βολτ, χρησιμοποιούνται υποπολλαπλάσια και πολλαπλάσια του: millivolt (mV) και kilovolt (kV).

1 mV = 0,001 V;
1 kV = 1000 V.

Η υψηλή (μεγάλη) τάση είναι απειλητική για τη ζωή. Ας υποθέσουμε ότι η τάση μεταξύ ενός καλωδίου μιας γραμμής μεταφοράς υψηλής τάσης και της γείωσης είναι 100.000 V. Εάν αυτό το καλώδιο είναι συνδεδεμένο με κάποιο αγωγό στη γείωση, τότε όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο 1 C διέρχεται από αυτό, λειτουργεί ίσο με Θα γίνουν 100.000 J. Περίπου η ίδια δουλειά θα κάνει φορτίο 1000 κιλών σε πτώση από ύψος 10 μ. Μπορεί να προκαλέσει μεγάλη ζημιά. Αυτό το παράδειγμα δείχνει γιατί το ρεύμα υψηλής τάσης είναι τόσο επικίνδυνο.

Βόλτα Αλεσάντρο (1745-1827)
Ένας Ιταλός φυσικός, ένας από τους ιδρυτές της θεωρίας του ηλεκτρικού ρεύματος, δημιούργησε το πρώτο γαλβανικό στοιχείο.

Αλλά πρέπει να δίνεται προσοχή όταν εργάζεστε με χαμηλότερες τάσεις. Ακόμη και μερικές δεκάδες βολτ μπορεί να είναι επικίνδυνα ανάλογα με τις συνθήκες. Για εργασία σε εσωτερικούς χώρους, μια τάση όχι μεγαλύτερη από 42 V θεωρείται ασφαλής.

Τα γαλβανικά κύτταρα δημιουργούν χαμηλή τάση. Επομένως, το δίκτυο φωτισμού χρησιμοποιεί ηλεκτρικό ρεύμα από γεννήτριες που δημιουργούν τάσεις 127 και 220 V, δηλαδή παράγουν πολύ περισσότερη ενέργεια.

Ερωτήσεις

Ποια είναι η μονάδα τάσης;
Τι τάση χρησιμοποιείται στο δίκτυο φωτισμού;
Ποια είναι η τάση στους πόλους μιας ξηρής κυψέλης και μιας μπαταρίας οξέος;
Ποιες μονάδες τάσης, εκτός από το βολτ, χρησιμοποιούνται στην πράξη;