Електрическо напрежение • Определение, формула и примери · с видео
Един от най-основните термини в електротехниката е това електрически напрежение. Първо трябва да разберете това, преди да се впуснете в по-сложни теми. Ето защо ние обясняваме всичко, което трябва да знаете в тази статия.
Вместо това можете да гледате и нашето видео по тази тема.
Електрическото напрежение обяснено просто
The електрически Напрежение U е причината за електрически ток I, или задвижването за електричество. The електрическо напрежение винаги възниква, когато зарядите присъстват отделно, т.е.всички отрицателни заряди от едната страна и всички положителни заряди от другата. Ако свържете тези две страни с електропроводим материал, той тече електричество.
The Електрически Напрежение U е Потенциална разлика между две точки в електрическото поле. Той е движещата сила за движението на заряда.
Потенциалът в електрическо поле е енергията на заредено тяло, независимо от неговия заряд. За да изясните, можете да разгледате следното сравнение.
Добра аналогия, с която можете по-добре да си представите електрическото напрежение и потенциал, е водният цикъл. В този цикъл имате два басейна на различни височини, които са свързани с тръба. В тази тръба водата може да тече от горния към долния басейн. След това водата се изпомпва обратно в горния басейн с помощта на помпа, както можете да видите на снимката по-горе.
По ваше мнение вече можете лесно да сравните помпата с такава източник на електрическо напрежение. Освен това водният поток е аналогичен на електрически електричество сравним. Помпата премества водата от долния басейн към горния. Оттам тече независимо обратно в долния басейн. В този пример помпата е задвижването за потока. Колкото по-голяма е разликата във височината, толкова по-силна е реката. Решаващият фактор тук е потенциалната енергия на горния таз. Можете да използвате електрически Потенциална разлика за сравнение. Казано по-просто, по-голяма разлика в надморската височина съответства на по-голяма електрическо напрежение.
Формула за електрическо напрежение
Формулата за електрическо напрежение U е
The електрически напрежение Съответно U е равно на електрическото съпротива R. и Ток I.. Това се нарича тази връзка Омически закон . Със същото електрически напрежение колкото по-голямо е съпротивлението, толкова по-малък е токът.
Друга формула за изчисляване на електрически напрежение е
така напрежение U е равно на електрическото Управление P разделено на електричество I.
Елемент за електрическо напрежение
Единството на електрически напрежение е един волт, съкратено .
В електротехниката могат да възникнат напрежения от микроволта () и миливолта () до киловолта () и мегаволта ().
Можете да конвертирате отделните размери, както следва:
, и
,
Електрическо напрежение във веригата
За Източници на напрежение обикновено ще видите един от следните символи.
A Източник на напрежение винаги има две връзки/полюси. Плюс и минус полюс. Самото напрежение идва с едно Стрела за напрежение маркирани. Това винаги показва от плюс до минус за източници.
Електрическото напрежение, което пада през резистор, също може да използва a Стрела за напрежение да бъдат маркирани. Това сочи в техническата посока на тока.
Също така ще използвате термина по-често Неутрален- или Напрежение на източника Слушам. Това е изходното напрежение, което излъчва ненатоварен източник, т.е.източник, към който нищо не е свързано. Ако веригата е затворена с потребител, тогава могат да се използват само полюсите на източника Клемно напрежение мярка.
Електрическо напрежение в последователно и паралелно свързване
Да се Поредица и паралелна връзка вече имаме видео, в което разглеждаме темата по-подробно. Така че тук ще разгледаме само няколко основни положения.
В Редове- или последователна връзка, компонентите са свързани в един ред.
The електрически напрежение източникът е разделен тук по отношение на съпротивленията. Това поведение се използва и във втория Правилото на Кирххоф описано. Прилага се следното
,
това означава Напрежение на източника е равна на сумата на електрическата Напрежение на индивидуалните съпротивления. Напрежението на източника се разпределя по различен начин между различните резистори. Ако искате да изчислите напрежението на резисторите, можете да го направите Разделител на напрежение Приложете формула. Ще ви обясним това в друго видео.
В Паралелна връзка компонентите са разположени паралелно във веригата. Можете да видите това в следната схема.
The електрически Напрежение Тук можете да определите съпротивленията много по-лесно, както при паралелната връзка
се прилага. Следователно електрическото напрежение на резисторите е толкова голямо, колкото електрическото напрежение на източника. Можете да направите това с Правилото за плетене на Kirchhoff да обясни. Например, ако зададете мрежово уравнение, получавате
.
DC и AC напрежение
DC напрежение означава, че количеството и посоката на електрическото напрежение остават същите за по-дълъг период от време. Съответно и токът протича в същата посока. Батериите са класически пример за източник на постояннотоково напрежение, тъй като те излъчват например за дълъг период от време. Като съкращение за постояннотоково напрежение често виждате DC (Английски "постоянен ток").
В Променливо напрежение количеството и посоката на електрическото напрежение се променят непрекъснато. Според закона на Ом токът също трябва да се променя непрекъснато, откъдето идва и абревиатурата AC (Английски "променлив ток"). Това означава, например, че напрежението се променя от до и от. Средната стойност на променливото напрежение винаги е и формата обикновено е синус (но не е задължително). Важен термин във връзка с променливото напрежение е това Ефективна стойност. Можете лесно да преминете през това
да изчисля. Например за ефективна стойност на. Тези електрически напрежение е равно на Променливо напрежение, който идва от нашите контакти. Следващата фигура показва хода на това променливо напрежение във времето.
Измерване на електрическо напрежение
Устройства за измерване на напрежението, наричани още волтметър, са винаги паралелно свързан към потребителя, при който ще се измерва електрическото напрежение. Едно от най-често използваните устройства за измерване на напрежение е цифровият мултицет (DMM), поради което ви показваме процеса на измерване на напрежението с DMM. Първо трябва да зададете вида на електрическото напрежение (DC за постояннотоково напрежение или AC за променливо напрежение). С DC трябва да обърнете внимание на правилната полярност, т.е.свържете плюс към плюс полюса. В следващата стъпка трябва нали Обхват на измерване избирам. Ако не можете да прецените колко голям е четенето, задайте възможно най-големия обхват и продължете надолу оттам, докато намерите правилния. И накрая, всичко, което трябва да направите, е да прочетете електрическото напрежение.
Примери за електрическо напрежение
За няколко приложения можете да използвате съответните електрически напрежение прочетете в таблицата по-долу.
| Напрежение на Хол на сонда на Хол | mV обхват |
| LED напрежение | 1.2V - 2.5V |
| Напрежение на USB зарядното устройство | 5V |
| Напрежение на акумулатора на автомобила | 12.4V - 12.8V |
| Напрежение на гнездото (rms стойност) | 230V |
| Линии за високо напрежение | 60kV - 1MV |
Само със сензори като сензора на Хол електрически Напрежение в диапазона на миливолта. В измервателната технология едно от нещата, които се опитвате да направите, е да увеличите това напрежение възможно най-много. Ако искате да научите повече по тази тема, можете да кликнете върху нашия плейлист на измервателната технология.
Можете също така да видите, че има напрежения в обхвата на мегаволта на високоволтовите линии. Тези високи електрически напрежения се използват, така че по дългите линии да възникнат по-малко загуби.
Решаващият фактор за потребителя е мощност P, който използвате за постояннотоково напрежение
може да изчисли. Това означава, че електрическият ток I е също толкова важен за потребителя, колкото и той електрически напрежение. Според Законът на Ом е отношението ток-напрежение
В постоянно напрежение съответно определя съпротива размера на Текущ. За да стане ясно това, представете си следното. Отново имате три различни басейна, които са пълни със същото количество вода. Всеки басейн има дренаж, който се различава в напречно сечение, т.е. единият басейн има само много малка дренажна тръба, а другият много голям.
The постоянно електрическо напрежение можете да разберете по факта, че всички контейнери се пълнят до едно и също ниво. Ако канализацията е тясна отдолу, тя е голяма съпротива на електричество тук може да тече само бавно. Ако напречното сечение на дренажа е по-голямо, съпротивлението е по-малко и съответно може да изтече повече ток.
За Променливо напрежение е изчислението на мощност малко по-сложно. Ако се интересувате, можете да гледате нашето видео с очевидна, реактивна и реална мощност.