Электрическое напряжение. Единицы измерения напряжения. 8-й класс. Единица измерения напряжение

Единица измерения напряжения. Измерение напряжения мультиметром

Единица измерения напряжения

В начале, мы коротко вспомним понятие напряжения и единицы измерения напряжения. Электрический ток можно рассматривать как направленное движение электронов, вызванное воздействием электрического поля.

Единица измерения напряжения

Чем больше количество перемещающихся электронов, тем больше совершается работа электрическим полем. Кроме тока на работу электрического поля влияет и напряжение.

Эта работа заключается в перемещении электронов из точки с небольшим потенциалом в точку, где заряд электронов больше. Иными словами напряжение можно рассматривать как разность потенциалов, и определяется оно отношением:

U = A/q где: A — выражается в джоулях как работа электрического поля, а q — заряд электронов в кулонах.

Откуда единица измерения напряжения определяется как:

1В = 1 Дж/1Кл. То есть за единицу измерения напряжения принят 1 Вольт.

В электрической сети жилых домов принят стандарт фазного напряжения 220 В или линейного трехфазного напряжения 380 В.

Измерение напряжения мультиметром

Для измерения напряжения необходим мультиметр, тестер или вольтметр. Мультиметром удобно пользоваться при монтаже электропроводки, прозвонки кабелей, ремонте розеток, люстр и выключателей. Таким образом, мультиметр стал необходимым прибором в каждом доме.

Существует три вида напряжения — это переменное напряжение (ACV), постоянное напряжение (DCV) и импульсное. Импульсное напряжение имеет несколько параметров и его лучше проверять осциллографом. Мультиметром можно проверить импульсное напряжение в положении переключателя DCV, но лишь чисто условно. При ремонте импульсных блоков питания пользуются осциллографом.

В квартирах и домах в большинстве электрическая сеть имеет 220 В. Измеряя переменное напряжение, переключатель вида измерений ставят положение V ~. Если измеряемое переменное напряжение известно, то предел измерения ставят соответствующее положение, а если величина его не известна, то переключатель ставят на максимальный предел 750 V.

Положение переключателя при измерении напряжения

Перед измерением напряжения мультиметром, чёрный щуп вставляют в гнездо COM, а красное гнездо в VΩmA. При измерении нельзя касаться руками металлических частей щупов и закорачивать их, во избежание короткого замыкания. Гнездо мультиметра 10А предназначено для измерения постоянного тока до 10А.

При этом красный щуп вставляется в гнездо 10 A, чёрный остается в гнезде COM, а переключатель устанавливается в положении 10 A. При измерении постоянного напряжения щупы ставят в те же гнезда что и при измерении переменного напряжения, а выбор режима измерения ставят в положение V — соответствующего предела.

Используемые гнезда для измерения напряжения

Щупы при этом должны устанавливаться на соответствующую полярность, красный щуп на плюс (+) измеряемого источника, а чёрный на минус (-). Если щупы перепутать, то ничего страшного не произойдет, только мультиметр покажет знак минус (-) перед цифрой. Для переменного напряжения полярность щупов не имеет значения. В быту измерение постоянного напряжения проводят при проверке батареек, аккумуляторов, ремонте бытовой техники.

Как в розетке проверить напряжение мультиметром

Чтобы измерить напряжение в розетке нужно провести те же операции с мультиметром, что и при измерении переменного напряжения. Так как к розетке подведено переменное напряжение 220 В, с некоторым разбросом, то предел измерения ставят в положение 750 V. Черный щуп должен находиться в гнезде COM, а красной в VΩmA. Осторожно, не касаясь руками металлических концов щупов, вставляют их в гнезда розетки. На дисплее высветится сетевое напряжение.

Измерение напряжения в розетке

Мультиметром также, можно определить фазу в розетке. Для этого один щуп прикладывается к заземлению, на третий заземляющий контакт розетки, а другой щуп по очереди вставляется в гнезда розетки, пока на дисплее не появится напряжение сети. В этом гнезде и будет находиться фаза, а в другом нейтраль. Возможен вариант, когда напряжение будет отсутствовать в этой розетке. Это указывает на неисправность самой розетки или в подведенных к ней электрических проводах.

Тоже интересные статьи

electricavdome.ru

Электрическое напряжение. Единицы измерения напряжения. 8-й класс

Разделы: Физика

Цель: формирование понятия напряжение, познакомить обучающихся с единицей измерения напряжения.

Демонстрации: электрическая схема, 2 лампочки, источник питания, напряжением 4,5В, соединительные провода.

Приложение 1

Ход урока

1. Проверка домашнего задания

Выполнение разноуровневых заданий.

1.1. Какие источники тока вы знаете? 1.2. Сколько полюсов у источника питания и что в них происходит?

2.1. Почему тепловое движение электронов в проводнике не может быть названо электрическим током? 2.2. Чем проводники отличаются от диэлектриков? Приведите примеры проводников, диэлектриков.

3.1. Чему будет равна сила тока в лампе, через которую за 7 минут проходит 420 Кл электричества? 3.2. Какой электрический заряд пройдет через сечение проволоки в течение 2 мин? Сила тока в проволоке 300А.

2. Изучение нового материала

Для того чтобы выяснить от чего зависит сила в цепи необходимо собрать цепь из источника тока, амперметра. Обращаем внимание на показания амперметра. Добавляем в электрическую цепь еще один источник тока, замечаем, что по мере увеличения количества источников тока в цепи увеличивается сила тока в цепи. Делаем вывод о том что сила тока в цепи зависит от величины, связанной с источником тока. Источник тока создает электрическое поле, которое действует на заряженные частицы с электрической силой. Чем больше величина этой силы, тем больше скорость движения частиц в проводнике, следовательно, тем больше будет сила тока. Величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы называется электрическим напряжением.

Рассмотрим напряжение на участке электрической цепи.

Собираем цепь из лампочек Л1(220В), Л2(4,5В). Обнаруживаем, что несмотря на то, что ток в обеих лампочках одинаков, ярче горит Л1. Следовательно, работа совершаемая полем электрическим в Л1 больше чем в Л2.

Напряжение – величина, показывающая, какую работу совершает электрическое поле по перемещению заряженных частиц на выбранном участке.

U – напряжениеА – работа совершаемая электрическим полемq – электрический заряд

Единица напряжения – Вольт (В)

Вольт равен электрическому напряжению между двумя точками цепи, при котором работа по перемещению заряда 1Кл на участке цепи равна 1 Дж.

3. Закрепление

а) Опишите опыт показывающий необходимость введения понятия напряжения как называется единица измерения Электрического напряжения? б) Какое напряжение используют в осветительной сети? в) Напряжение в сети 127 В. Что это означает? г) Определите силу тока в электрической цепи, если в течение 15 мин совершена работа в 940 Дж для переноса из одной части цепи в другую 45 Кл электричества.

4. Подведение итогов

5. Домашнее задание

П.38–40, вопросы и задания к п. № 1264, 1268, 1270.

Поделиться страницей:

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Единица - напряжение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Единица - напряжение

Cтраница 1

Единица напряжения, вольт, есть напряжение на концах проводника, имеющего сопротивление в 1 ом, при силе тока в 1 ампер. [1]

Единица напряжения - вольт ( V, в) - электрическое напряжение или электродвижущая сила, которые в проводнике, имеющем сопротивление в 1 ом, производят ток силой в 1 ампер. [2]

Единицей напряжения является вольт. [3]

Гауссова единица напряжения уменьшается в 300 раз; полученную единицу называют вольтом. [4]

За единицу напряжения принят вольт. Эта величина соответствует разности электрических потенциалов на концах проводника с сопротивлением в 1 ом при величине тока в 1 а. Разность потенциалов на концах какого-либо участка электрической цепи, или, иначе, падение напряжения на этом участке измеряют вольтметром. Зажимы вольтметра соединяются; точками цепи, между которыми измеряется разность потенциалов. [5]

За единицу напряжения в электростатической системе принимается такое напряжение, которое получают на обкладках конденсатора с расстоянием между ними в 1 см и напряженностью электрического поля между обкладками, равной единице. За практическую единицу принята величина, меньшая в 300 раз. [6]

За единицу напряжения принято максимальное давление q0 в центре поверхности контакта. [7]

Переход от единиц напряжения к единицам мощности при определении чувствительности приемников сантиметрового диапазона обусловлен также и тем, что в основных измерительных устройствах этого диапазона используется нагревание и измеряется мощность, а не напряжение. [8]

Чтобы выразить единицу напряжения через основные единицы, вспомним, что электрическое напряжение равно работе сил электрического поля при переносе точечного тела с зарядом 1 Кл из одной точки поля в другую: U A / Q, где U - напряжение; А - работа; Q - заряд. [9]

Выраженная в единицах напряжения величина, обратная TI, подается на регистрирующий прибор 8, шкала которого градуирована в единицах скоростей. Определение максимума корреляционной функции, в зоне которого крутизна этой функции незначительна, вызывает избежания указанного используется схема корреляционного прибора, имеющего четыре приемных и один передающий блок. На рис. 4 - 24 показано расположение антенн этих блоков. [11]

От Государственного специального эталона единица напряжения передается вторичным эталонам методом непосредственного сличения. [12]

Выбор одинаковой размерной цены единицы напряжения по всем трем осям вызван наличием в системе управления компенсатора радиуса фрезы. Для осуществления компенсации необходимо корректирование перемещений всех салазок с учетом проекций радиуса фрезы на соответствующие координатные оси. Размерная величина этих проекций выражается напряжениями. [13]

Для воспроизведения и хранения единицы напряжения переменного тока разработаны и утверждены два государственных специальных эталона. [14]

В системе СГС за единицу напряжения принимается такое напряжение, при котором перенесение 1 положительной абсолютной электрической единицы требует со стороны электрических сил затраты работы в 1 эрг. Как мы уже знаем, в практической системе единиц, а также в Международной системе СИ заряд измеряется в кулонах, а работа в джоулях. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Напряжение: формулы, единицы измерения, природа явления

Электричество воспринимается нами как данность и вряд ли кто задумывается над тем, что такое электрическое напряжение и какова его физическая сущность, когда включает свет, компьютер или стиральную машину. На самом же деле оно заслуживает гораздо большего внимания, и не только потому, что может быть смертельно опасным, но и из-за того, что Человечество, овладев этим видом энергии, совершило качественный цивилизационный скачок.

Природа электрического напряжения

Вспомним один из наиболее интересных моментов на школьном уроке физики, когда преподаватель вращал диск электрической машины, а между металлическими шариками проскакивала искра. Это и есть видимое отражение природного феномена под названием электрический ток. Он возникает из-за того, что на одном шарике отрицательно заряженных ионов больше, а на другом меньше, из-за чего возникает разность потенциалов, то есть факт, нарушающий основной закон Природы – сохранения энергии.

Школьная динамомашина Отрицательно заряженные частицы стремятся переместиться туда, где их меньше, тем самым обнулив разницу. Конечно же, электроны не проходят весь путь между заряженными шариками, называемых полюсами. Их пробег ограничивает кристаллическая решетка, узлов которой они не могут покинуть. Зато способны удариться о соседние частицы и передать импульс по цепочке дальше, создавая эффект домино. Каждое такое соударение порождает выплеск энергии, из-за чего система переходит из состояния покоя в возбужденное, которое и принято называть электрическим напряжением.

Сила, движущая заряженные частицы

Чтобы поставить себе на службу электрическое напряжение и ток, человеку надо было найти силу, которая могла возобновлять разницу потенциалов между полюсами, порождая непрерывное соударение частиц кристаллической решетки. Их оказалось целых три:

Электромагнитная индукция – возникновение тока в результате взаимозависимого перемещения металлов в магнитном поле. Используется в генераторах постоянного и переменного тока.
Электрохимическое взаимодействие, порождаемая разностью потенциалов кристаллических решеток веществ. Используется в аккумуляторах, батареях питания постоянного тока.
Термохимическая реакция, повышающая активность электронов в результате нагрева.

Сила, порождающее движение заряженных частиц, получила наименование «электродвижущая» (аббревиатура ЭДС) и обозначается на схемах буквой «Е», обычно сопутствующей мнемосимволам разъемов, к которым подключается источник питания.

Вольты и амперы

ЭДС и напряжение измеряются в вольтах – условной единице, названной в честь итальянца Алессандро Вольты, официально признанного изобретателя гальванической батареи – источника постоянного тока. Это количество работы, которая совершается при перемещении единицы заряда (кулона), если при этом был потрачен 1 джоуль условной энергии.

Однако существует и вторая единица измерения электрического тока – ампер, названная в честь французского физика Андре-Мари Ампера. Традиционно ее называют силой тока, хотя правильнее применять термин «магнитодвижущая сила», что наиболее полно отражает двуединую физическую сущность заряженной частицы.

Вольта, Ампер, Ом

Магнитное и электрическое поля электрона стремятся к взаимной компенсации, а их зависимость определяется законом Ома, описываемого формулой I = U / R. Если сопротивление среды резко падает (например, при коротком замыкании), то сила тока растет по экспоненте. Это вызывает ответное падение напряжения, в результате чего система приходит в равновесное состояние. Подобный эффект можно заметить во время работы сварочного трансформатора, когда при возникновении дуги лампы накаливания почти гаснут.

Существует и другой эффект: при большом сопротивлении среды заряд одного знака копится на какой-либо поверхности до тех пор, пока напряжение не достигнет критического уровня, после чего происходит пробой (возникновение тока) в направлении поверхности с наибольшей разницей потенциала. Статическое напряжение чрезвычайно опасно, поскольку в момент разряда оно может порождать токи силой в сотни ампер. Поэтому металлические конструкции, длительное время находящиеся в магнитном поле, обязательно заземляются.

Постоянный или переменный?

Напряжение – это статическая составляющая электричества, а сила тока – динамическая, ведь его направление меняется вместе с полярностью на концах проводника. И это свойство оказалось очень полезным для распространения электричества по Миру. Дело в том, что любой ток затухает из-за внутреннего сопротивления среды, согласно всё тому же закону сохранения энергии. Но оказалось, что двигающийся в одну сторону поток электронов усилить очень сложно, а циклически изменяющий направление – просто, для этого применяется трансформатор с двумя обмотками на одном сердечнике.

Чтобы получить переменный ток, надо вывернуть наизнанку принцип, открытый Фарадеем, который в своем прообразе электрического генератора вращал медный диск в поле действия постоянного магнита. Никола Тесла сделал наоборот – поместил вращающийся электромагнит внутрь неподвижной обмотки, получив неожиданный эффект: в момент прохождения полюсов через нейтраль магнитного поля амплитуда напряжения падает до нуля, а потом снова растет, но уже с другим знаком. За один оборот направление движения электронов в проводнике меняется два раза, составляя рабочую фазу. Поэтому переменный ток называют еще и фазным. А порождающее его напряжение – синусоидальным.

М. О. Доливо-Добровольский

Никола Тесла создал генератор с двумя обмотками, расположенными под углом в 900 друг к другу, а русский инженер М.О. Доливо-Добровольский усовершенствовал его, расположив на статоре три, что увеличило стабильность работы электрической машины. В результате этого промышленный переменный ток стал трехфазным.

Почему 220 вольт 50 Гц?

В нашей стране бытовая однофазная сеть имеет номиналы 220 вольт и 50 герц. Причина появления именно этих цифр весьма интересна.

Пальма первенства в бытовом освоении электричества принадлежит Томасу Эдисону. Он использовал исключительно постоянный ток, поскольку гениального изобретения Николой Тесла переменного еще не произошло.

Первым электрическим прибором оказалась лампа накаливания с угольной нитью. Опытным путем было установлено, что лучше всего она работает при напряжении в 45 вольт и включенном в цепь балластном сопротивлении, обеспечивающим рассеивание еще двадцати. Приемлемая длительность работы обеспечивалась последовательным включением двух ламп. Итого в бытовой сети, по мнению Эдисона, должно было быть 110 вольт.

Однако передача постоянного тока от электростанций к потребителям сопровождалась большими трудностями: через одну-две мили он затухал полностью. По Закон Джоуля — Ленца количество тепла, рассеиваемое проводником при прохождении тока, вычисляется по следующей формуле: Q = R . I2. Чтобы снизить потери вчетверо, напряжение увеличили до 220 вольт, а силовую линию построили из трех проводников – с двумя «плюсами» и одним «минусом». Потребитель получал все те же 110 вольт.

Эдисон против Тесла

Противостояние Николы Теслы и Томаса Эдисона, названное «Войной токов», решилось в пользу переменного, поскольку его можно было передавать на большие расстояния с минимальными потерями. Тем не менее напряжение между силовыми проводниками осталось 220, а линейное, поступающее к потребителю – 127 вольт, поскольку из-за сдвига фаз на 120 градусов амплитуды напряжения не складываются арифметически, а умножаются на 1,73 – корень квадратный из трех.

В СССР сетевым номиналом 127 вольт в одной фазе пользовались до начала 60-х годов. В ходе усовершенствования электрических линий, проводимого с целью увеличения передаваемой мощности, конструкторы пошли по тому же пути, что и Эдисон – повысили напряжение.

За точку отсчета приняли 220 вольт, которые измерялись между фазами. Оно стало бытовым. А промышленное межфазное напряжение 380 вольт получилось умножением 220 на 1,73. Частота 50 Гц – это 3 тыс. колебаний в минуту, то есть, оптимальное количество оборотов коленвала дизеля или другого двигателя внутреннего сгорания, который приводит в действие машину переменного тока.

Теперь вы знаете, что такое напряжение и электрический ток, в каких единицах они измеряются и как зависят друг от друга, а также почему в вашей розетке именно 220 вольт. Приведенные факты не носят академического характера и не претендуют на истину в последней инстанции. Более подробно ознакомиться с природой этого феномена вы можете в учебниках по электротехнике.

electriktop.ru

определение, формула, единицы измерения :: SYL.ru

Степень изменения формы тела при деформации зависит не только от природы вещества, но и такой физической величиной, как механическое напряжение. Если рассматривать атомную кристаллическую решетку такого вещества, можно отметить постоянное взаимодействие молекул друг с другом. Это состояние напрямую влияет на величину механического напряжения.

Что такое деформация? Виды деформации

Явление, при котором происходит изменение формы тела под действием какой-либо внешней силы, называется деформацией. Ее природа заключается в движении молекул вещества или целых слоев кристаллической решетки, что приводит к возникновению так называемых дефектов. Степень деформирования зависит от многих факторов, среди которых мы рассмотрим механическое напряжение.

Выделяют несколько видов изменения формы тела:

Деформация растяжения, когда внешняя сила воздействует вдоль всего тела. Имеет прикладное значение при изготовлении веревок, тросов и строительных материалов;
Деформация сжатия. В этом случае вектор действия внешней силы совпадает с продольной осью тела, однако он направлен в сторону центра этого тела. Применяется этот вид деформирования при изготовлении металла и строительных материалов для придания им прочности;
Деформация сдвига возникает под действием внешней силы, которая направлена перпендикулярно продольной оси и вызывает движение различных плоскостей тела относительно друг друга;
Деформация изгиба характеризуется искривлением главной оси тела, например, когда имеется две точки опоры. Сила, которую может выдержать тот или иной предмет, а также механическое напряжение играют большую роль при создании строительных материалов;
Деформация кручения возникает при повороте тела вокруг его продольной оси. Этот вид деформации можно наглядно продемонстрировать на пружинке, которая после прекращения воздействия внешней силы восстановит свою форму.

Упругая и пластическая деформация

Механическое напряжение, которое зависит от природы вещества, влияет на способность тела восстанавливать свою первоначальную форму после возникновения дефекта в кристаллической решетке. По этому признаку выделяют упругую и пластическую деформацию.

При пластической деформации тело после воздействия внешней силы не способно восстановить прежнюю форму. Например, пластилин при надавливании на него пальцем сохраняет образовавшуюся ямку.

Упругая деформация характерна для тех веществ, которые способны восстанавливать свою первоначальную форму после воздействия на них внешней силы. Примером может служить та же пружина, которая при любом описанном выше виде деформации возвращается в первоначальное состояние.

Механическое напряжение: формула и определение

Величина механического напряжения характеризуется внутренними силами молекул, которые направлены против давления и деформации тела, на единицу площади.

Различают два вида напряжения:

Нормальное напряжение приложено на единицу площади сечения, параллельного главной оси тела.
Касательное механическое напряжение приложено на единицу площади сечения любой другой плоскости сечения.

Для математического вычисления механического напряжения используется формула: Q=F/S.

Единицы механического напряжения

Величина Q в СИ измеряется в паскалях (Па) и зависит от внутренней силы сопротивления деформации, а также площади тела. Сейчас можно встретить и другие единицы измерения механического напряжения. Среди них атмосфера, торр, бар, физическая и техническая атмосфера, метр водяного столба, миллиметр (дюйм) ртутного столба, фунт-сила на квадратный дюйм и т. д.

www.syl.ru

Каталог товаров