Чем измеряется напряжение электрического тока: Электрическое напряжение: определение, формула, вольтметр

Содержание

Электрическое напряжение: определение, формула, вольтметр

Электроны не могут исчезать или «спрыгивать» с проводов и нагрузки. Поэтому, силу тока мы можем измерить в любом месте электрической цепи. Однако, будет ли одинаковым действие тока на разные участки этой цепи? Давайте разберемся.

Проходя по проводам, ток лишь слегка их нагревает, однако не совершает при этом большой работы. Проходя же через спираль электрической лампочки, ток не просто сильно нагревает ее, он нагревает ее до такой степени, что она, раскаляясь, начинает светиться. То есть в данном случае ток совершает механическую работу, и довольно приличную работу. Ток тратит свою энергию. Электроны в том же количестве продолжают бежать дальше, но энергии у них уже поменьше.

Определение электрического напряжения

То есть электрическое поле должно было «протащить» электроны через нагрузку, и энергия, которая при этом израсходовалась, характеризуется величиной, называемой электрическим напряжением. Эта же энергия потратилась на какое-то изменение состояния вещества нагрузки. Энергия, как мы знаем, не пропадает в никуда и не появляется из ниоткуда. Об этом гласит Закон сохранения энергии. То есть, если ток потратил энергию на прохождение через нагрузку, эту энергию приобрела нагрузка и, например, нагрелась.

То есть, приходим к определению: напряжение электрического тока – это величина, показывающая, какую работу совершило поле при перемещении заряда от одной точки до другой. Напряжение в разных участках цепи будет различным. Напряжение на участке пустого провода будет совсем небольшим, а напряжение на участке с какой-либо нагрузкой будет гораздо большим, и зависеть величина напряжения будет от величины работы, произведенной током.

Измеряют напряжение в вольтах (1 В). Для определения напряжения существует формула:

U=A/q,

где U — напряжение,
A – работа, совершенная током по перемещению заряда q на некий участок цепи.

Напряжение на полюсах источника тока

Что касается напряжения на участке цепи – все понятно. А что же тогда означает напряжение на полюсах источника тока? В данном случае это напряжение означает потенциальную величину энергии, которую может источник придать току. Это как давление воды в трубах. Эта величина энергии, которая будет израсходована, если к источнику подключить некую нагрузку. Поэтому, чем большее напряжение у источника тока, тем большую работу может совершить ток.

Вольтметр

Для измерения напряжения существует прибор, называемый вольтметром. В отличие от амперметра, он подключается не произвольно в любом месте цепи, а параллельно нагрузке, до нее и после. В таком случае вольтметр показывает величину напряжения, приложенного к нагрузке.

Для измерения напряжения на полюсах источника тока, вольтметр подключают непосредственно к полюсам прибора.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Сила тока: природа, формула, измерение амперметром
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspСопротивление тока: притяжение ядер, проводники и непроводники

Ток, напряжение, сопротивление

Электрический ток ( I ) — это упорядоченное движение заряженных частиц. Первая мысль, которая приходит в голову из школьного курса физики — движение электронов. Безусловно.

Однако электрический заряд могут переносить не только они, а, например, еще ионы, определяющие возникновение электрического тока в жидкостях и газах.

Хочу предостеречь также от сравнения тока с протеканием воды по шлангу. (Хотя при рассмотрении Закона Кирхгофа такая аналогия будет уместна). Если каждая конкретная частица воды проделывает путь от начала до конца, то носитель электрического тока так не поступает.

Если уж нужна наглядность, то я бы привел пример переполненного автобуса, когда на остановке некто, втискиваясь в заднюю дверь, становится причиной выпадения из передней менее удачливого пассажира.

Условиями возникновения и существования электрического тока являются:

Наличие свободных носителей заряда

Наличие электрического поля, создающего и поддерживающего ток.

Будем считать, что теперь про электрический ток Вы знаете все. Это, конечно, шутка. Тем более что еще ничего не сказано про электрическое поле, которое у многих ассоциируется с напряжением, что не верно.

Электрическое поле — это вид материи, существующей вокруг электрически заряженных тел и оказывающее на них силовое воздействие. Опять же, обращаясь к знакомому со школы «одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются» можно представить электрическое поле как нечто это воздействие передающее.

Это поле, равно как любое другое непосредственно ощутить нельзя, но существует его количественная характеристика — напряженность электрического поля.

Существует множество формул, описывающих взаимосвязь электрического поля с другими электрическими величинами и параметрами. Я ограничусь одной, сведенной к примитиву: E=Δφ.

Здесь:

E — напряженность электрического поля. Вообще это величина векторная, но я упростил все до скаляра.
Δφ=φ1-φ2 — разность потенциалов (рисунок 1).

Поскольку условием существования тока является наличие электрического поля, то его (поле) надо каким либо образом создать. Хорошо знакомые опыты электризации расчески, натирания тканью эбонитовой палочки, верчения ручки электростатической машины по вполне очевидным причинам на практике неприемлимы.

Поэтому были изобретены устройства, способные обеспечивать разность потенциалов за счет сил неэлектростатического происхождения (одно из них — хорошо всем известная батарейка), получившие название источник электродвижущей силы (ЭДС), которая обозначается так: ε.

Физический смысл ЭДС определяется работой, которую совершают сторонние силы, перемещая единичный заряд, но для того, чтобы получить первоначальное понятие что такое электрический ток, напряжение и сопротивление нам не нужно подробное рассмотрение этих процессов в интегральной и иных не менее сложных формах.

Напряжение ( U ).

Наотрез отказываюсь продолжать заморачивать Вам голову сугубо теоретическими выкладками и даю определение напряжения как разности потенциалов на участке цепи: U=Δφ=φ1-φ2, а для замкнутой цепи будем считать напряжение равным ЭДС источника тока: U=ε.

Это не совсем корректно, но на практике вполне достаточно.

Сопротивление ( R ) — название говорит само за себя — физическая величина, характеризующая противодействие проводника электрическому току. Формула, определяющая зависимость напряжения, тока и сопротивления

называется закон Ома. Этот закон рассматривется на отдельной странице этого раздела.

Кроме того, сопротивление зависит от ряда факторов, например, материала проводника. Данные эти справочные, приводятся в виде значения удельного сопротивления ρ, определяемого как сопротивление 1 метра проводника/сечение. Чем меньше удельное сопротивление, тем меньше потери тока в проводнике.

Соответственно сопротивление проводника длиной L и площадью сечения S, будет составлять R=ρ*L/S.

Непосредственно из приведенной формулы видно, что сопротивление проводника также зависит от его длины и сечения. Температура тоже оказывает влияние на сопротивление.

Несколько слов про единицы измерения тока, напряжения, сопротивления. Основные единицы измерения этих величин следующие:

Ток — Ампер (А)
Напряжение — Вольт (В)
Сопротивление — Ом (Ом).

Это единицы измерения интернациональной системы (СИ) не всегда удобны. На практике применяются из производные (милиампер, килоом и пр.). При расчетах следует учитывать размерность всех величин, содержащихся в формуле. Так, если Вы, в законе Ома умножите ампер на килоом, то напряжение получите совсем не вольтах.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Напряжение электрического тока, измерение — Справочник химика 21

Развитие количественных методов анализа исторически тесно связано с созданием новой измерительной техники.

Так, возможность разложения света в спектр обусловила появление разнообразных и чрезвычайно ценных оптических методов анализа, дальнейшая разработка которых продолжается и, в настоящее время. В свою очередь, применение этих методов в количественном анализе вызвало необходимость точных электрических способов измерения интенсивности светового потока. Изучение закономерностей электрических процессов и создание точных приборов для измерения силы тока и напряжения стало основой возникновения и развития электрохимических методов анализа. Затем появились термические методы, анализа, основанные на точном измерении температуры с помощью термоэлементов и термисторов, и радиохимические методы анализа, в которых осуществляется чувствительная регистрация радиоактивных излучений. [c.254]
Напряжение электрического тока измеряют в вольтах (в). Прибором для измерения электродвижущей силы и электрического напряжения служит вольтметр.

[c.129]

Электрическая энергия определяется тремя факторами — напряжением, силой тока и временем его протекания. Единицы измерения электрической энергии по размерности совпадают с единицами измерения тепловой и механической энергии. Все 36 [c.36]

Количество использованного тепла q равно расходу мощности Р (в тех же единицах измерения). Как известно, мощность электрического тока связана с напряжением U и сопротивлением R зависимостью [c.367]

Измерение э. д. с. Измерение э. д. с. элементов можно производить прн помощи компенсационной установки. Установка состоит из аккумулятора 1 — источника постоянного электрического тока напряжением 1,8 — 2,0 и нормального элемента Вестона 2, который представляет собой Н-образный стеклянный сосуд. В одном колене сосуда налита ртуть, на поверхность которой помещен слой иасты, состоящей из металлической ртути, сернокислой [c.219]

Измерение температуры. Температуру измеряют термоэлектрическими приборами, принцип действия которых основан на свойстве спая двух разнородных металлов давать при нагревании электрическое напряжение (термоэлектричество). Две проволоки из разных металлов или различных сплавов спаивают концами вместе, свободные кон-ды соединяют с гальванометром— прибором, измеряющим малые напряжения электрического тока (рис. 32). [c.71]

Сопротивление растеканию электрического тока для защитного заземления при питании от сетей с напряжением до 1000 В должно быть не более 4 Ом. Исправность защитного заземления станций катодной защиты проверяют контрольными измерениями и внешним осмотром при пуске станции в эксплуатацию. [c.156]

Если взять два проводника из различных металлов (рис. Х1-3) и сварить их в точке 1, а к другим их концам 2 ж 3 присоединить с помощью проводов 4 милливольтметр 5 (прибор, служащий для измерения напряжения электрического тока), то при нагреве точки спая 1 в цепи возникнет электрический ток, вызываемый термоэлектродвижущей силой (т. э. д. с.). Величина т. э. д. с. зависит от материала проводников и от разности температур между точкой спая и неспаянными концами. Чем выше нагрев спая, тем сильнее отклонится стрелка милливольтметра, показывающая сразу искомую температуру, так как шкала его обычно градуируется в градусах Цельсия. - [c.411]

Для испытания защитных свойств изоляционных покрытий на металлах в электролитах служит также ячейка, схема которой изображена на рис. 357. Оценку защитных свойств изоляционных покрытий и изменение этих свойств во времени проводят путем регистрации электрического тока, возникающего в паре между изолированным и неизолированным стальными образцами, при наложении на них напряжения Е. На изолированный образец накладывают или катодный, или анодный ток, а также испытывают образцы без воздействия на них тока, накладывая катодную поляризацию только в момент измерения. Появление тока в исследуемой паре дает время электролиту проникнуть к поверхности металла через поры и капилляры покрытия.

Изменение тока во времени характеризует скорость разрушения изоляционного покрытия. [c.465]

Приложенное напряжение ограничивается пробоем или искрением через слой частиц. Пробивная прочность слоев частиц обычно колеблется от нескольких тысяч В/м до 1000—20 000 кВ/м, причем последние являются более характерными. Так как ток через слой частиц обычно увеличивается несколько быстрее, чем прилагаемое напряжение, измеренное удельное сопротивление будет меньще при более высоких напряжениях. Поэтому измерение удельного сопротивления обычно проводят при напряжении, близком к пробойному, или, по крайней мере, при значениях, соответствующих напряженности электрического поля порядка нескольких киловольт на сантиметр. [c.466]

Если же экспериментатор делает подряд все измерения для одного объекта, потом для другого и третьего, то результаты могут включать в себя ошибку, вызванную изменением внешних условий (температура, давление, освещенность и т. п. ). Часто на численные значения измеряемых величин может накладываться медленное и плавное изменение (дрейф) характеристик прибора и изучаемой системы, вызванное изменением-температуры прибора и установки в целом, непостоянством напряжения электрических источников тока, влажностью воздуха и т. п. Желательно исключить или свести к минимуму эти влияния. [c.71]

Тепловое значение калориметрической системы определяют, вводя в систему точно известное количество теплоты с помощью электрического тока. Для этого используют нагреватель 3, который питается током от стабилизатора напряжения У-1136 или аккумулятора. Нагреватель включают через два ключа К1 и Кг первый К1 служит для переключения стабилизатора на нагрузочное сопротивление или на цепь нагревателей калориметров, а второй служит для переключения питающего напряжения последовательно на одну или другую работающую установку. В цепь нагревателя 3 включен миллиамперметр для измерения силы тока, параллельно включен вольтметр для измерения напряжения на зажимах нагревателя. [c.397]

В состав ДПР входят высокотемпературная камера ВК, являющаяся собственно ячейкой детектора, к которой присоединяется выход колонки, и выносной блок ВБ, содержащий ионизационную камеру ИК и сопротивления, участвующие в формировании электрического сигнала. Блок-схема, поясняющая включение детектора и измерение сигнала, приведена на рис. П.54. Блок питания осуществляет подачу стабильного постоянного отрицательного напряжения на один из электродов ионизационной камеры. Ионизационная камера, работая в режиме тока насыщения, формирует стабильный электрический ток в пределах (1,5 — 2,0)-10 А. При изменении концентрации анализируемого вещества в ячейке детектора ВК изменяется электрическое сопротивление и на входе резисторов й, и R[c.127]

Сигнал рассогласования между и Гз моделируется так, как показано на рис. Х1-.5. Измеренное рассогласование передается управляющему элементу регулятора механически (посредством пружин и рычагов), электрически (в виде напряжения или тока) или пневматически (давлением сжатого воздуха). Сигнал рассогласования преобразуется управляющим элементом в регулирующее воздействие. [c.252]

Если на электроды камеры подать напряжение, то в результате движения свободных электронов и ионов, создаваемых при ионизации газа, в камере возникает электрический ток. Этот ток между электродами камеры может быть измерен (рис. 28). Сила тока будет зависеть только от сечения ионизации молекул газа, если напряженность электрического поля исключает возможность как рекомбинации ионов с электронами, так и ионизации [c.137]

При протекании в цепи с черной пленкой постоянного электрического тока она характеризуется лишь активной составляющей сопротивления (проводимостью). Сопротивление черных пленок при малых напряжениях обычно носит омический характер, т. е. ток в цепи линейно зависит от напряжения. Так как сопротивление обычных черных пленок высоко, то для измерения падения напряжения на них используют электрометру с высоким входным сопротивлением. Это требует тщательной экранировки всей электрической цепи и учета возможного вклада различных шунтирующих сопротивлений (сопротивления утечки), нанример, возникающих вследствие неплотного контакта углеводородной фазы и гидрофобной стенки, на отверстии которой образуется пленка. Типичная схема измерения сопротивления черной пленки по постоянному току приведена на рис. 19. [c.71]

При измерении по этому методу необходимо заранее знать напряженность электрического поля необходимую для роста пленки при минимальной плотности тока, например 10 мкА/см , позволяющую производить наблюдение, и равновесный потенциал [c.194]

Главная проблема, которую необходимо решить при конструировании ячеек — определение оптимального местоположения электродов. Как уже отмечалось выше, при электрохимических измерениях регистрируются изменяющиеся во времени электрический ток или разность потенциалов. Если через ячейку протекает большой ток или она имеет большое сопротивление, то измеряемая разность потенциалов будет зависеть от положения электрода сравнения относительно индикаторного электрода, поскольку ее величина включает в себя падение напряжения в объеме раствора /Лу между этими электродами. При этом следует иметь ввиду, что потенциал индикаторного электрода в дополнение к фактическому потенциалу включает в себя разности потенциалов, возникающие в солевом мостике, в том числе потенциалы жидкостного соединения обоих концов солевого мостика. Необходимо учесть также, что ве- [c.77]

Практические измерения по определению опасности коррозии или эффективности катодной защиты являются преимущественно электрическими по своей природе. В принципе вопрос всегда сводится к измерению трех наиболее известных величин в электротехнике напряжения, силы тока и сопротивления. Определение потенциалов металлов в грунте или в растворах электролитов является измерением (не создающим нагрузки на цепь тока) падения напряжения между объектом и электродом сравнения, находящимися в среде с высоким сопротивлением (см. раздел 2.2). [c.81]

Эксперимент проводили следующим образом. На никелевый диск и медный электрод, расположенный на дне тигля, подавали напряжение, которое обеспечивало режим предельного тока ( 7 = 0,65 в) и осуществляли измерение величины электрического тока, протекающего через диск. Такие измерения проводили с дисками раз- [c.57]

Единицей измерения разности потенциальной энергии электронов в двух различных точках пространства является вольт. Для того чтобы между двумя точками пространства возник электрический ток, между ними должно существовать некоторое напряжение. Для определения напряжения электрического поля используется механический эквивалент потенциальной энергии, единицей измерения которого является джоуль эта единица энергии измеряется работой, которую необходимо выполнить, чтобы на пути длиной 1 м придать телу массой 1 кг ускорение 1 м/с . Вольт представляет собой напряжение между двумя точками электрического поля, при перемещении между которыми заряда в 1 Кл выполняется работа в [c.285]

В воде. Калориметр подобного типа калибруется путем пропускания электрического тока через проволочный нагреватель с известным сопротивлением и перевода измеренной электрической энергии в тепловую энергию. Электрическая энергия, как указано выше, определяется произведением напряжения Е на силу тока I и время его протекания с, т. е. E l t. Поскольку, согласно закону Ома, Е = 1R, электрическая энергия, выделяющаяся в нагревателе с сопротивлением R за время f, должна быть равна Pkt. Например, при пропускании тока силой 0,5 А через сопротивление 50 Ом в течение 10 с, выделяется энергия [c.305]

Наиболее прямой метод определения электрической подвижности состоит в измерении скорости перемещения границы раздела между двумя растворами электролитов в трубе постоянного поперечного сечения, через которую пропускается электрический ток. Например, если 0,1 М раствор хлористого калия налит в трубу над раствором хлористого кадмия, как показано на рис. 11.3, а, и через трубу пропускают электрический ток i, то ионы калия начнут двигаться вверх по направлению к отрицательному электроду, удаляясь от начальной границы раздела. Их будут сопровождать более медленно движущиеся ионы кадмия, так что в столбе электролита не возникнет разрыва. Поскольку концентрация ионов кадмия над первоначальной границей раздела ( d b) будет вообще отличаться от исходной, образуется зона изменения концентрации хлористого кадмия (на рис. 11.3,6 она заштрихована). Чтобы рассчитать электрическую подвижность ионов калия по скорости их движения в растворе КС1, необходимо знать напряженность электрического поля Е в растворе КС1. Напряженность электрического поля Е равна градиенту электрического потенциала ф со знаком минус. Если электрический потенциал изменяется только в направлении X, то [c.348]

Метод квадратно-волновой полярографии впервые применили Баркер и Дженкинс [289]. Этот метод основан на наложении на электродный потенциал переменного напряжения квадратной формы малой амплитуды. Измерению подлежит переменная составляющая электролизного тока в зависимости от потенциала, который меняется, как и в обычной полярографии, линейно во времени. Для устранения емкостной составляющей переменного тока измерение производится в конце каждого полупериода тока, когда двойной электрический слой на поверхности электрода успевает приобрести новый электрический заряд. Согласно Баркеру и Дженкинсу [289], могут быть определены концентрации восстанавливающихся обратимо веществ порядка 2-10 М. Аналитическое применение метода описано в работах [398—401], а его теория — в работе [484]. [c.244]

При компьютерной обработке результатов за искомое значение температуры можно принимать ее среднее значение по площади или выбранному участку объекта. Следует иметь в виду, что температура на поверхности фарфоровых покрышек определяется как нагревом обмотки вследствие прохождения электрического тока, так и диэлектрическими потерями в изоляции, которые характеризуются тангенсом угла потерь tg5. Для того, чтобы оценить вклад tg5, следует выполнить тепловизионные измерения без нагрузки, то есть при нахождении объекта только под рабочим напряжением. [c.300]

Различают абсолютные коэффициенты Пельтье П и Попределение которого должно проводиться в изотермических условиях температура исследуемого спая должна быть одинаковой при прямом и обратном направлениях тока). Постоянство температуры следует обеспечивать при постоянном отношении плотностей электрического тока и теплового потока, что связано с дополнительными экспериментальными трудностями. Гораздо проще осуществляется измерение коэффициента Пельтье (Пг), при определении которого должны выполняться изоэлектрические условия напряжение на спае должно быть одинаковым при обоих направлениях тока). Измерение коэффициента П , предпочтительнее, чем измерение термоэлектрической способности S, так как величина П стремится к постоянному значению по мере приближения температуры к абсолютному нулю, тогда как величина S при тех же условиях стремится к нулю. Кроме того, по чисто практическим причинам измерение коэффициента П при низких температурах оказывается более точным. В дальнейщем, употребляя символ П при обозначении коэффициента Пельтье, будем иметь в виду величину П ,. [c.603]

Процессу деполяризации на полярографической кривой соответствует увеличение тока при определенном напряжении, величина которого зависит от химической природы деполяризатора. При дальнейшем увеличении напряжения рост тока замедляется, он достигает максимального значения, после чего уже не меняется с ростом напряжения. Этот не зависящий от напряжения ток называется предельным, а участок кривой от начала увеличения тока до предельного значения называется полярографической волной. Высота волны соответствует величине предельного тока, измеренного от начала увеличения тока (способы измерения высоты волн см. в гл. VI, разд. 3). По мере увеличения тока деполяризатор в непосредственной близости от электрода расходуется пока его концентрация у поверхности электрода становится равной нулю при этом ток достигает предельного значения. Величина предельного тока определяется только скоростью подачи деполяризатора из раствора к поверхности электрода. Если деполяризатором являются электрически нейтральные молекулы, то такая подача осуществляется только путем диффузии. Предельные токи, величина которых определяется только диффузией, рассмотрены в гл. VI. [c.57]

Условность разделения заключается в том, что электрические свойства пластмасс сильно зависят от внешних условий — температуры, влажности, степени ионизации окружающей среды, напряженности электрического поля, силы тока и других. При станд ти-зованных измерениях частота электромагнитного поля — 10 Гц, температура — 20 С, относительная влажность воздуха — 60 %. Образец имеет форму диска диаметром 100 мм. [c.150]

Измерения удельных объемного и поверхностного сопротивлений проводят методом измерения токов, проходящих через образец (р или по поверхности образца (р при приложении к нему постоянного по напряжению электрического поля. [c.156]

Измерение температуры термоэлектрическими приборами основано на свойстве сплава двух разнородных металлов давать нри нагревании электрическое напряжение (термоэлектричество). Возьмем две проволочки из разных металлов или из различных сплавов, спаяем одни концы этих проволочек вместе, а другие, свободные, соединим с гальванометром — прибором, измеряющим малые напряжения электрического тока (рис. 69). Есл теперь нагреть место спая, то стрелка гальвано- 69. Схема термоэлектри метра отклонится, что указывает на ческого пирометра, возникновение электрического тока различные металлы термопары [c. 121]

Электрические методы измерения механических параметров. Для измерения механических параметров нпгроко используют электрические методы. Их преимущества — малая инерционность измерительных устройств, что особенно важно при изучении быстро протекающих процессов в машинах, высокая чувствительность, возможность дистанционного измерения, простота хранения и обработки информации. Система измерения в этом случае состоит из датчика, преобразующего измеряемый импульс в электрический сигнал, усилителя электрического сигнала (напряжения или силы тока), измерительного устройства, включающего регистрирующие приборы (различные самописцы или осциллографы). По нрннцину работы [c.20]

Теоретические исследования поведения органических веществ в неводных растворах при наложении неоднородного электрического поля [117, 118] позволяют объяснить поведение частиц твердых углеводородов петролатума в таком поле. При сравнительно малых напряженностях электрического поля вследствие поляризации двойного слоя частицы движутся в область большего градиента потенциала. При увеличении напряженности, когда происходит поляризация материала частиц, возникает пондеромотор-наясила, которая изменяет направление частиц в зависимости от диэлектрической проницаемости дисперсной фазы и дисперсионной среды. Измерения при помощи моста переменного тока Р-570 на частоте 1000 Гц показали, что диэлектрическая проницаемость дисперсионной среды больше, чем дисперсной фазы (2,00 и 1,93 [c.189]

Для определения электропроводности по методу ASTMD3114 отбирают не менее 1 л пробы топлива в канистру с эпоксидным покрытием или в стеклянную бутыль. Тару, предназначенную для отбора пробы топлива, тщательно подготавливают — промывают последовательно горячей водой, холодной дистиллированной водой, ацетоном, хлороформом, продувают сухим азотом, ополаскивают несколько раз исследуемым топливом и затем отбирают пробу. Хранить пробы топлива отобранные для измерения электропроводности, не рекомендуется. Основным узлом прибора для определения по методу ASTMD3114 является электродная ячейка. В стакан из нержавеющей стали емкостью 250 мл помещены цилиндрические электроды. Расстояние между стенкам электродов должно быть не менее 1 мм. Электропроводность топлива измеряют при напряженности электрического поля от 0,8 до 1,6 В/мм. Переключением клеммы на ячейку от батареи подается напряжение 1,5 В, и в этот момент на приборе фиксируется величина электрического тока, проходящего через ячейку. Электропроводность топлива рассчитывают по закону Ома [c.130]

При наладке катодной защиты. После окончания строительства i монтажа катодной защиты перед включением ее под напряжение тщательно лроверяют все элементы, производят измерение сопротивлений растекания анодного И защитных заземлений, переходного сопротивления защищаемое сооружение—земля, полного сопротивления цепи и полученные данные заносят в паспорт. Подают напряжение переменного тока на выпрямитель, включают нагрузку и, регулируя напряжение и ток источника защиты, устанавливают эффективную полноту катодной защиты по миллиамперметру в электрической цепи диод—миллиамперметр— 1И0Д. С этой целью наблюдают за показанием стрелки в процессе регулирования, [c.123]

Измерение б производят при напряженности электрического поля ие менее 1 кв1мм при 20, 70 и 90 С на мосте переменного тока (Р-525) или любого другого прибора, обеспечивающего измерения tg б в соответствующих пределах при заданием напряжении и пригодного для работы с трехэлектродной схемой. Применяемые приборы должны иметь пределы измерения, перекрывающие значения измеряемой величины tg б примерно в 2 раза. [c.216]

Хотя электропроводность растворов электролитов рассматривается только в гл. 16, ее предварительное обсуждение позволяет понять суть экспериментального метода определения данных, с помощью которых вычисляются значения констант и К . Чистая вода является плохим проводником электрического тока, но растворы Na l или какого-либо другого типично ионного вещества очень хорошо проводят ток. Растворы слабых электролитов занимают промежуточное положение между плохими и хорошими проводниками электрического тока, так как частичная ионизация этих веществ способна обеспечить лишь слабую или не слишком больщую электропроводность. Принцип действия приборов, предназначенных для измерения электропроводности, основан на том, что наличие электрического потенциала вызывает протекание тока, сила которого связана с потенциалом и сопротивлением R проводящей среды законом Ома Напряжение (вольты) = [c.266]

Величину 2= РоС называют удельным акустическим (волновым) сопротивлением среды. Она имеет важнейшее значение для описания распространения, излучения и отражения упругих волн. Выражение (2.7) иногда называют акус -тическим законом Ома. В самом деле, если поставить в соответствие электрическому напряжению акустическое давление, электрическому току — колебательную скорость, электрическому сопротивлению — удельное акустическое сопротивление, то можно сопоставить электрический закон Ома и = Ш п акус-. тический закон Ома р = vZ. В соответствии с этой аналогией единица измерения 2 получила название акустического Ома (1 акОм = 1 кг/(м с)). [c.35]

напряжение, сопротивление, ток и мощность

Основные электрические величины: напряжение, сопротивление, ток и мощность

В этой статье рассмотрим основные электрические величины: напряжение, сопротивление, ток и мощность.

В электротехнике не имеет смысла говорить просто «электричество». Здесь всегда необходимо конкретизировать, о чем именно идет речь. Мы можем иметь ввиду электрический заряд конденсатора, напряжение в розетке, ток текущий по проводам, либо например мощность, которую намотал за месяц электросчетчик в нашей квартире.

В любом случае, нет такой величины как электричество, есть величина «количество электричества», правильно называемая электрическим зарядом, который измеряется в кулонах. Это электрический заряд — движется по проводам, накапливается на пластинах конденсатора, периодически присутствует на клеммах (минимум — на фазном проводе) розетки, движется в форме тока при совершении электрической сетью работы. Основные электрические величины так или иначе связаны с зарядом. Об этих величинах мы сегодня и поговорим.

Напряжение

Электрическое напряжение U измеряется между двумя точками цепи. Чтобы в замкнутой цепи начало присутствовать устойчивое переменное или постоянное напряжение, необходим источник тока, который смог бы обеспечить поддержание этого напряжения на концах цепи. Данный источник будет служить источником ЭДС — электродвижущей силы, которая так же как и напряжение измеряется в вольтах.

Если к замкнутой цепи присоединен такой источник, то, во-первых, напряжение будет присутствовать между клеммами источника, то есть на концах цепи, а во-вторых, на концах всех участков данной цепи, если ее условно поделить на части.

В каждый момент времени электрическое напряжение, действующее на том или ином участке цепи, может иметь другую величину, нежели в предыдущий момент, если цепь питается от источника переменной ЭДС, либо ту же величину, если это — источник постоянной ЭДС, а цепь, соответственно, является цепью постоянного тока.

Напряжение на концах цепи постоянного тока подобно разности высот на склоне горы, а заряд в данных условиях — словно поднятая на высоту вода, только применительно к электрическому полю эта разность называется разностью (электрических) потенциалов, поскольку здесь не идет речи о гравитационном поле.

Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль. Вольт также равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток величиной в 1 ампер при мощности в 1 ватт, но об этом далее.

Ток

Когда на концах участка цепи (проводника) присутствует электрическое напряжение, то есть когда имеет место разность электрических потенциалов, — это значит, что в проводнике (по длине рассматриваемого участка) действует электрическое поле. Электрическое поле действует силовым образом на заряженные частицы.

В металлах, например, свободные электроны являются носителями отрицательного заряда, и могут приходить в поступательное движение, если вдруг оказываются во внешнем электрическом поле, источником которого служит в данном случае источник ЭДС. Когда электроны приходят в движение под действием электрического поля, они становятся движущимся зарядом, то есть электрическим током I.

Количество заряда измеряется в кулонах, а ток характеризует скорость перемещения заряда через поперечное сечение проводника (за единицу времени). Когда через поперечное сечение проводника за одну секунду проходит электрический заряд в один кулон, ток в проводнике равен 1 амперу. В аналогии с водой — чем больше воды проходит через сечение трубы за секунду — тем больше ток.

Сопротивление

Под действием электрического напряжения, заряд движется через поперечное сечение проводника, образуя ток, но движется он не беспрепятственно. Поскольку мы начали рассматривать металлический проводник, то с ним и продолжим.

Электроны в проводнике, двигаясь под действием электрического поля, натыкаются на препятствия внутри проводника — на атомы кристаллической решетки, а также друг на друга, из-за хаотической составляющей (тепловой) движения электронов и колебаний атомов.

Эти препятствия оказывают своего рода сопротивление, замедляют электроны, уменьшают ток по сравнению с тем, до какой величины он мог бы развиться если бы этих препятствий не было. Но такого рода сопротивление R в реальных проводниках (цепях) всегда есть.

Данная величина называется в электротехнике электрическим сопротивлением. Электрическое сопротивление измеряется в омах. Один Ом равен электрическому сопротивлению участка электрической цепи, между концами которого протекает постоянный электрический ток величиной в 1 ампер при напряжении на концах 1 вольт.

Чем больше сопротивление, характеризующее данный проводник, тем меньшим будет ток при одном и том же напряжении на концах этого проводника. Данная зависимость называется законом Ома для участка электрической цепи: величина тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.

Мощность

Говоря об электрической цепи, напряжении, сопротивлении и токе, нельзя не завершить тему основных электрических величин рассказом об электрической мощности P. Когда под действием напряжения в цепи устанавливается и продолжает течь ток, источник ЭДС совершает работу A над цепью.

По сути, работа совершается электрическим полем над электрическим зарядом, который в этом поле перемещается. Количество совершенной работы зависит от разности потенциалов, которую преодолел заряд и от величины этого заряда. Чем быстрее выполнялась работа — тем выше мощность процесса.

В случае с током мы говорим обычно о мощности источника, выполнившего работу, а также о мощности потребителя (цепи). Электрическая мощность, потраченная на совершение полезной работы, измеряется в ваттах. Для любого вида энергии, не только для электрической, 1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.

Ранее ЭлектроВести писали, что количество энергетического угля, сжигаемого в Индии для производства электроэнергии, резко сократилось в сентябре и октябре.

По материалам: electrik.info.

Как обозначается напряжение и единицы силы электрического тока

Эпоха научно-технического прогресса требует измерять всё. Электрические сети не являются исключением. Для проведения этих измерений важно знать, в каких единицах измеряется напряжение. В самой распространённой системе СИ единица измерения напряжения обозначается 1 Вольт или сокращённо – 1В. Может также обозначаться 1V. Это обозначение выбрано в честь физика из Италии Алессандро Вольта.

Вольт

Что такое электрическое напряжение

Оно не может существовать само по себе, как вес. Есть два случая, требующих его измерения:

Между разными узлами электрической цепи или концами проводника. 1 Вольт – это такой потенциал, при котором ток величиной 1 Ампер выделяет 1 Ватт мощности;
Измерение напряженности электростатического поля проводится между двумя точками поля. Единица напряжения 1 Вольт – это такой потенциал, при котором заряд 1 Кулон совершает работу 1 Джоуль.

Эффект Джозефсона

С 1990 года есть ещё одно определение электрического напряжения. Его значение связано с эталоном частоты и цезиевыми часами. При этом используется нестационарный эффект Джозефсона6 при облучении специальной матрицы излучением на частоте 10-80 ГГц на ней появляется потенциал, величина которого не зависит от условий эксперимента.

Действующее значение напряжения

Определение величины электрического потенциала между участками сети производится по количеству тепла или работе, совершённой за определённое время. Но это справедливо только для постоянного тока. Переменное напряжение имеет синусоидальную форму. В максимуме амплитуды оно максимально, а при переходе от положительной полуволны к отрицательной равно нулю.

Поэтому для расчётов используется среднее значение, которое называется «действующее значение», при расчетах приравнивающееся к постоянному той же величины.

От максимального оно отличается в 1,4 раза или √2. Для сети 220В максимальное значение составляет 311В. Это имеет значение при выборе конденсаторов, диодов и других элементов электронных схем.

Определение величины напряжения

Чем измеряется напряжение? Это производится специальным прибором – вольтметром. Он может иметь различную конструкцию, быть цифровым или стрелочным, но его сопротивление должно быть максимально возможным, а ток – минимальным. Это необходимо для того, чтобы свести к минимуму влияние прибора на сеть и потери в проводах, идущих от источника питания к вольтметру.

Вольтметр

Сеть постоянного тока

Эти измерения производятся магнитоэлектрическими приборами. В последнее время широко используются устройства с цифровым табло.

Самый простой способ – прямое подключение прибора к месту измерения. Это возможно при соблюдении ряда условий:

Предел измерения больше ожидаемого максимума. Если оно до начала измерений неизвестно, то следует выбрать наибольший предел и последовательно его уменьшать;
Соблюдение полярности подключения. При неправильном подключении стрелка отклонится в обратную сторону, а цифровое табло покажет отрицательную величину.

Если предел измерений недостаточен, то его можно расширить при помощи добавочного сопротивления. Оно может быть внешним или внутренним. Можно использовать несколько сопротивлений и переключать их для изменения предела прибора. Так устроен мультиметр.

Сеть переменного тока

Напряжение измеряется в сети переменного электрического тока приборами всех типов, кроме магнитоэлектрических. Эти устройства можно использовать, только подключив их к выходу выпрямителя.

Для увеличения предела измерения есть несколько способов. Для этого к прибору подключается дополнительно одно из устройств:

добавочные сопротивления;
при неизменной частоте сети вместо сопротивления используются конденсаторы;
самый распространённый вариант – применение трансформатора напряжения.

Требования к измерительным устройствам и дополнительным приспособлениям такие же, как к устройствам постоянного тока.

Схема подключения

Измерение разности потенциалов – это важный элемент наладки электрических и электронных схем, и от него зависит надёжность работы оборудования. Для того чтобы правильно их произвести, важно знать, в чем измеряется напряжение в цепях электрического тока.

Видео

Оцените статью:

9.2 Электрическое напряжение — fizikalexcras

Интерактивное изложение материала по теме

Электрическое напряжение. Измерение напряжения Подборка заданий «Электрическое напряжение, сила электрического тока»

Слайд-шоу «Солнечные батареи»
Слайд-шоу «Электрическое напряжение в природе»
Рисунок «Вольтметр»
Подборка заданий «Электрическое напряжение, сила электрического тока»
Слайд-шоу «Опасное напряжение»
Слайд-шоу «Подключение приборов к электрической сети»

Напряжение электрического тока

Электрический ток – это проходящие через проводник электроны, несущие отрицательный заряд. Объем этого заряда или, иными словами, количество электричества характеризует силу тока. Сила тока одинакова на всех участках цепи. Электроны не могут исчезать или «спрыгивать» с проводов. Поэтому, силу тока мы можем измерить в любом месте электрической цепи. Однако, будет ли одинаковым действие тока на разные участки этой цепи? Проходя по проводам, ток лишь слегка их нагревает, не совершая при этом большой работы. Проходя же через спираль электрической лампочки, ток не просто сильно нагревает ее, он нагревает ее до такой степени, что она, раскаляясь, начинает светиться. То есть в данном случае ток совершает большую работу.