напруга формула

Напруга електричного струму і вольтметр

Електричний струм - це проходять через провідник електрони, що несуть негативний заряд. Обсяг цього заряду або, іншими словами, кількість електрики характеризує силу струму. Ми знаємо, що сила струму однакова у всіх місцях ланцюга.

Електрони не можуть зникати або «спригівать9raquo; з проводів і навантаження. Тому, силу струму ми можемо виміряти в будь-якому місці електричного кола. Однак, чи буде однаковим дію струму на різні ділянки цього ланцюга? Давайте розберемося.

Проходячи по дротах, ток лише злегка їх нагріває, проте не робить при цьому великий роботи. Він проходив через спіраль електричної лампочки, струм не просто сильно нагріває її, він нагріває її до такої міри, що вона, розжарюючись, починає світитися. Тобто в даному випадку струм здійснює механічну роботу, і досить пристойну роботу. Струм витрачає свою енергію. Електрони в тій же кількості продовжують тікати далі, але енергії у них вже поменше.

Визначення електричної напруги

Тобто електричне поле повинно було «протащіть9raquo; електрони через навантаження, і енергія, яка при цьому витрачено, характеризується величиною, званої електричною напругою. Ця ж енергія витратилася на якусь зміну стану речовини навантаження. Енергія, як ми знаємо, не пропадає в нікуди і не з'являється з нізвідки. Про це свідчить Закон збереження енергії. Тобто, якщо струм витратив енергію на проходження через навантаження, цю енергію придбала навантаження і, наприклад, нагрілася.

Тобто, приходимо до визначення: напруга електричного струму - це величина, що показує, яку роботу вчинила поле при переміщенні заряду від однієї точки до іншої. Напруга в різних ділянках ланцюга буде різним. Напруга на ділянці порожнього дроти буде зовсім невеликим, а напруга на ділянці з будь-якої навантаженням буде набагато більшим, і залежати величина напруги буде від величини роботи, виробленої струмом. Вимірюють напругу в вольтах (1 В). Для визначення напруги існує формула:

де U - напруга,

A - робота, здійснена струмом по переміщенню заряду q на якийсь ділянку ланцюга.

Напруга на полюсах джерела струму

Що стосується напруги на ділянці кола - все зрозуміло. А що ж тоді означає напругу на полюсах джерела струму? В даному випадку це напруга означає потенційну величину енергії, яку може джерело надати току. Це як тиск води в трубах. Ця величина енергії, яка буде витрачена, якщо до джерела підключити якусь навантаження. Тому, чим більше напруження у джерела струму, тим більшу роботу може зробити струм.

Для вимірювання напруги існує прилад, званий вольтметром. На відміну від амперметра, він підключається не довільно в будь-якому місці ланцюга, а паралельно навантаженні, до неї і після. В такому випадку вольтметр показує величину напруги, прикладеного до навантаження. Для вимірювання напруги на полюсах джерела струму, вольтметр підключають безпосередньо до полюсів приладу.

Всі непристойні коментарі будуть видалятися.

Формула напруги електричного поля

Визначення і формула напруги електричного поля

Скалярну фізичну величину, чисельно рівну роботі, яку здійснює електростатичні і сторонні сили, переміщаючи одиничний позитивний заряд, називають напругою (Падінням напруги) на ділянці ланцюга. Напруга позначають буквою U. Математичне формулювання визначення напруги має вигляд:

де A - робота, яку здійснює сила над зарядом Qна деякій ділянці ланцюга.

Нехай пробний заряд (q> 0) переміщається в однорідному електричному полі під впливом сил розглянутого поля з точки 1 в точку 2 на відстань d (рис.1) в напрямку поля.

Робота, яку здійснюють сили поля за рахунок його потенційної енергії, дорівнює:

де E - напруженість електричного поля. З визначення напруги електричного поля і вирази (2) отримуємо, що формулою для розрахунку напруги однорідного поля можна вважати:

При переміщенні позитивного заряду з точки (1), що має потенціал в точку (2) cпотенціалом напруга між цими двома точками поля равноразності потенціалів цих точок:

В електростатичному полі напруга між двома точками не залежить від форми шляху, який з'єднує дані точки. В електростатичному полі напруга уздовж замкнутого контуру завжди дорівнює нулю. Тому для електростатичного поля є можливість введення різниці потенціалів, яка однозначно визначена чинним полем і служить характеристикою поля.

Знаючи напруженість поля в кожній точці можна вичіслітьразность напруга між двома будь-якими точками:

Es - проекція вектора напруженості поля на напрям ds, ds - елемент переміщення заряду. Інтеграл можна брати з будь-якої лінії, яка з'єднує точки 1 і 2.

Одиниці виміру напруги електричного поля

Основною одиницею виміру напруги в системі СІ є: [U] = B (вольт) = Дж / Кл

Завдання. Яке напруга між двома точками однорідного електричного поля, які знаходяться на одній силовій лінії на відстані d = 1 мм один від одного? Напруженість поля дорівнює E = 120В / м.

Рішення. Так як поле за умовою є однорідним, то основою для вирішення завдання є формула:

Переведемо дані в умовах завдання в систему СІ, маємо: d = 1 мм = 10 -3 м. Проведемо обчислення:

Відповідь.

Завдання. Нескінченно довга, пряма нитка заряджена рівномірно з лінійною щільністю т. Яке напруга поля між двома точками, якщо одна точка в два рази далі від нитки, ніж перша?

Рішення. Напруженість поля, яке створює нескінченно довга, пряма нитка, рівномірно заряджена по довжині, знаходиться за допомогою теореми Гаусса:

поле нитки має циліндричну симетрію (рис.2).

Основою для знаходження напруги буде формула:

Відповідь.

Коротка теорія

Копіювання матеріал з сайту можливе лише з дозволу адміністрації порталу та при наявність активного посилання на джерело.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

3 + = 10