КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Электрическое напряжение
Электрический ток, протекая через данный потребитель, производит какую-то работу, например, нагревает нить электрической лампочки, притягивает якорь электромагнита, приводит вдействие ротор электродвигателя и т. д. Производимая работа зависит не только от протекающего количества электричества, но и от приложенного напряжения. В этом мы можем убедиться, рассмотрев рис. 3.6, на котором показаны лампочка для карманного фонарика и обыкновенная лампа накаливания в40 ватт. Рис.3.6.
Через обе лампы протекает ток примерно в 0,2 ампера, т. е. за единицу времени протекает одно и то же количество электричества. Однако вторая лампа светит намного ярче, потому что приложенное напряжение больше. Здесь может возникнуть вопрос: поскольку количество электричества одно и то же, то почему во втором случае электроны являются носителями большей энергии и отличаются ли чем-нибудь входящие в лампу электроны от выходящих из нее? За объяснением обратимся к рис. 3.7, на котором показаны два случая вытекания одного и того же количества воды, падающей с различной высоты. И здесь можно задать вопрос: почему во втором случае энергия водных частиц больше? Энергия частиц воды обусловлена земным гравитационным полем. Когда частицы падают в направлении поля, они выделяют энергию, которую можно использовать. Таким же образом энергия электронов связана с электрическим полем, созданным источником тока. Это поле действует на каждый электрон так, что электроны при движении выделяют энергию. Но в то же время как частицы воды падают всегда к центру земли, электроны «падают» от одного полюса источника тока к другому.
Рис. 3.7.
Напряжение между двумя точками электрической цепи измеряется произведенной работой по переносу единицы количества электричества из одной точки в другую. Единица измерения электрического напряжения называется вольт (В) в честь итальянского физика Александро Вольта (1745—1827). Между двумя точками существует напряжение в I вольт, если для переноса одного кулона электричества произведена работа в один джоуль (единица джоуль рассматривается более подробно далее) .
В электротехнике принято напряжение обозначать буквой U, а работу или энергию – буквой А (обратите внимание, что в технике работа и энергия – одно и то же понятие). Таким образом, вышеприведенное равенство можно представить формулой: . На примере посмотрим, как можно использовать эту формулу. Пример. Найти напряжение на клеммах потребителя, если через них протекает количество электричества 0,002 кулона, а произведенная работа равна 0,08 джоуля. Подставляем данные в формулу и получаем: . Кроме единицы напряжения вольт, на практике часто используются более мелкие единицы: милливольт (одна тысячная вольта) и микровольт (одна миллионная вольта), которые можно записать таким образом: I мВ = 0,001 В, 1 мкВ = 0,000001 В.
Приведем несколько примеров: напряжение, которое радиопередатчики вызывают в приемных антеннах, представляет десятки и сотни микровольт, напряжение, вызываемое в микрофоне при наличии звука – десятки милливольт; напряжение на клеммах маленьких круглых батареек для транзисторных приемников – 1,5 В; напряжение на выводах плоской батарейки – 4,5 В, напряжение на клеммах автомобильных аккумуляторов – 12 В (есть аккумуляторы с напряжением 6 и 24 В); напряжение центральной батареи телефонных аппаратов – 60 В, напряжение в осветительной сети – 220 В, напряжение в линиях электропередач достигает 400 000 В, напряжение разряда – десятки миллионов вольт.
Дата добавления: 2014-01-13; Просмотров: 303; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |