Apa tegangan diukur? Unit pengukuran tegangan listrik

Apakah mungkin untuk membayangkan hidup tanpa listrik? manusia modern erat dikelilingi dirinya dengan peralatan yang membantu dalam kehidupan. Kita tidak bisa membayangkan diri saya dan hidup saya tanpa pembantu rumah tangga yang cerdas.

Teknik ini semakin bergerak ke penggunaan listrik. Bahkan transportasi secara bertahap dipindahkan ke motor listrik, yang mengurangi secara signifikan kerusakan alam.

Hari ini kita akan mencoba untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut:

• Apa listrik?
• Apa tegangan?
• Cara menentukan tegangan?
• Apa tegangan diukur?

Apa saat ini?

Pada awal studi listrik yang diperoleh oleh gesekan dari satu tubuh terhadap yang lain. cadangan besar dari biaya dapat diperoleh saat terjadi badai petir, dengan menggunakan debit alami - petir. Hal ini diketahui bahwa metode ini biaya hidup mahasiswa M. V. Lomonosova - Richter.

Biaya sendiri adalah sulit untuk menggunakan dan tidak praktis. Ini perlu mendapatkan arahnya - arus listrik. Sifat saat ini:

• pemanasan konduktor;
• tindakan kimia;
• tindakan mekanis;
• efek magnetik.

Mereka digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi. Sebuah kondisi yang diperlukan untuk keberadaan ketersediaan saat ini dianggap sebuah sumber arus muatan listrik gratis dan konduktor tertutup.

hal ihwal

Pada tahun 1792, yang terkenal fisikawan Italia dan fisiologi penemu Alessandro Volta tertarik pin Nasional Luigi Galvani pada sifat dari pulsa saat ini di organ hewan. pengamatan jangka panjang dari perilaku katak kaki, tetap di hook logam, sehingga dia menyimpulkan bahwa sumber listrik bukan organisme hidup, dan kontak logam berbeda. Keadaan ini memberikan kontribusi untuk aliran listrik, dan reaksi dari ujung saraf - hanya efek fisiologis saat ini.

Sebuah penemuan unik yang menyebabkan penciptaan dari sumber pertama di dunia DC, dijuluki "Voltaic tumpukan". logam berbeda (Volta mengklaim mereka harus dikeluarkan dari satu sama lain dalam sejumlah unsur kimia) diletakkan kertas diresapi dengan cairan "konduktor dari jenis kedua".

Perangkat ini menjadi sumber tegangan DC pertama. Unit pengukuran listrik tegangan diabadikan nama Alessandro Volta.

Sebuah sumber arus konstan

Unsur utama dari rangkaian - sumber arus. Its tujuan - untuk menciptakan medan listrik di bawah tindakan yang partikel bermuatan bebas (elektron, ion) datang ke dalam gerakan diarahkan. Terakumulasi dalam unsur-unsur sumber biaya individu (disebut sebagai kutub) memiliki tanda-tanda yang berbeda. biaya didistribusikan sendiri dalam sifat sumber non-listrik di bawah tindakan kekuatan (mekanik, kimia, magnet, panas, dll). Medan listrik dibuat oleh kutub sumber arus, menghasilkan karya bergerak muatan dalam konduktor tertutup. Pada kebutuhan untuk membuat loop tertutup DC mengatakan lebih Alessandro Volta.

Karena sumber di bawah pengaruh kekuatan non-listrik alam, gerakan muatan, maka dapat dikatakan bahwa kekuatan-kekuatan ini melakukan pekerjaan. Panggil mereka oleh pihak ketiga. Rasio kekuatan eksternal bekerja pada transfer muatan dalam sumber arus dengan besarnya gaya gerak listrik disebut biaya.

The matematika ekspresi hubungan ini:

• E = A _v: q,

di mana E - electromotive force (EMF), Satu _abad - karya kekuatan eksternal, q - muatan yang dibawa oleh kekuatan-kekuatan luar dalam sumber.

EMF mencirikan kemampuan untuk menciptakan sumber arus, tapi ciri utama kadang-kadang dianggap sebagai sumber tegangan (beda potensial).

voltase

Rasio pekerjaan lapangan pada pergerakan muatan dalam konduktor dengan nilai tegangan biaya telah disebut.

Untuk menentukan itu, kita harus menghargai pekerjaan lapangan dibagi menjadi jumlah biaya. Biarkan A - kerja yang dilakukan oleh sumber daya medan listrik untuk memindahkan muatan q. U - tegangan listrik. record matematika sesuai dengan rumus:

• U = A: q.

Seperti halnya kuantitas fisik satuan pengukuran tegangan. Apa tegangan diukur? Dengan nama penemu dunia sumber DC pertama Alessandro Volta sebesar ini diberi unit sendiri. Tegangan sistem internasional diukur dalam volt (V).

Tegangan dari 1 V dianggap sebagai medan listrik tegangan bekerja dalam 1 J untuk memindahkan muatan dari 1 Cl.

• B = J / C = N • m / (A • c) • m = kg / (A • c ^3).

Unit dasar dari unit SI dari pengukuran tegangan listrik:

• kg • m / (A • c ^3).

jumlah yang diperlukan

Mengapa tidak cukup, menggambarkan saat ini, memperkenalkan konsep saat ini? Sebuah eksperimen pikiran. Ambil dua lampu yang berbeda: lampu rumah tangga biasa dan lampu senter. Ketika Anda menghubungkan mereka ke sumber daya yang berbeda (jaringan perkotaan dan baterai), Anda bisa mendapatkan persis ampere yang sama. Pada lampu rumah tangga yang sama menghasilkan lebih banyak cahaya, yaitu, pekerjaan saat ini di dalamnya jauh lebih.

berbagai sumber listrik memiliki tegangan yang berbeda. Oleh karena itu, nilai ini sangat penting.

Sebuah analogi yang berguna

Pemahaman arti fisik tegangan datang, jika wawasan analogi yang menarik. Dalam pembuluh berkomunikasi cairan mengalir dari tabung ke tabung, jika ada perbedaan tekanan di dalamnya. aliran fluida dihentikan dalam hal kesetaraan tekanan.

Jika dibandingkan dengan berlalunya aliran fluida dari muatan listrik, maka kolom perbedaan tekanan cairan memainkan peran yang sama seperti perbedaan potensial dalam sumber arus.

proses yang menyertainya sampai redistribusi muatan dalam sumber arus terjadi di kutub, ia mampu membuat arus dalam konduktor. Tegangan arus listrik diukur dalam volt, adalah tekanan satuan pengukuran perbedaan - pascal.

AC

Arus listrik secara berkala berubah arah disebut variabel. Dia menciptakan sumber tegangan bolak-balik. Paling sering itu adalah generator. Mari kita coba untuk memperjelas: apa yang diukur dengan tegangan AC?

Prinsip generasi saat ini berdasarkan fenomena induksi elektromagnetik. Rotasi dari loop tertutup dalam medan magnet mengarah ke perbedaan potensial dalam konduktor. Tegangan diukur dalam volt dan dalam kasus perubahan saat ini.

Dapatkah kita mengatakan bahwa tegangan tidak berubah? Jelas, karena perubahan sudut antara bidang loop dan normal hal tersebut tegangan yang dihasilkan bervariasi dengan waktu. Nilainya meningkat dari nol ke nilai maksimum dan kemudian jatuh kembali ke nol. Bicara tentang nilai tertentu tidak diperlukan. Masukkan disebut tegangan aktual adalah:

• U _d = U: √2.

instrumen apa yang mengukur tegangan?

Alat untuk mengukur tegangan - voltmeter. Prinsip operasi didasarkan pada interaksi loop arus dan medan magnet dari magnet permanen. Hal ini diketahui bahwa loop saat diputar dalam medan magnet. Tergantung pada besarnya arus dalam loop bervariasi sudut rotasi.

Jika kontur untuk melampirkan panah, menyimpang dari nol ketika arus mengalir di sirkuit (biasanya coil). Tergantung pada apa tegangan diukur, instrumen yang dikalibrasi skala. Mungkin penggunaan sub-kelipatan dan kelipatan.

Dalam kasus nilai rendah tegangan diukur dalam milivolt atau microvolts. Sebaliknya, dalam jaringan tegangan tinggi menggunakan beberapa unit.

Setiap voltmeter dihubungkan secara paralel ke bagian rantai, di mana pengukuran tegangan dilakukan. Properti utama dari instrumen lingkaran bisa disebut resistensi ohmik tinggi. Voltmeter, tidak peduli apa tegangan yang diukur seharusnya tidak mempengaruhi kekuatan arus di sirkuit. Saat melewati arus diabaikan tanpa secara signifikan mempengaruhi nilai dasar.

tabel tegangan

perangkat fisik	Tegangan terminal, di
tumpukan volta	1.1
senter baterai	1,5
baterai alkaline	1,25
sel timbal-asam	2
jaringan perkotaan	220
saluran listrik tegangan tinggi	500000
Antara awan-awan di badai	Hingga 100 juta

aplikasi praktis dari voltmeter

Untuk membuat penggunaan efektif dari voltmeter harus belajar bagaimana menggunakannya. eksperimen penasaran mungkin ingin berkonsultasi dengan guru-guru sekolah.

Sekolah Fisika lemari dilengkapi demonstrasi laboratorium dan perangkat untuk mengukur tegangan.

Mengeksploitasi voltmeter harus hati-hati mengamati aturan sederhana:

1. Voltmeter memiliki batas maksimum pengukuran. Ini adalah nilai tertinggi pada skala. Hal ini tidak perlu untuk menghubungkannya ke sirkuit yang terdiri dari unsur tegangan yang lebih tinggi.
2. Jika tidak ada sumber lain, atau voltmeter, Anda dapat menggunakan sistem resistensi tambahan. Dalam hal ini, skala voltmeter juga harus diubah.
3. DC rangkaian listrik terhubung tergantung pada tanda terminal biaya indikasi. Terminal positif dari sumber arus diperlukan untuk dihubungkan ke terminal positif voltmeter, negatif - negatif. Jika bingung, maka instrumen jarum dapat menekuk, yang sangat tidak diinginkan.
4. Semua koneksi yang dibuat hanya untuk sirkuit de-energi.

berbahaya

Arus listrik mungkin tidak aman bagi manusia. Ini dianggap tegangan berbahaya kurang dari 24 V.

Tindakan di bawah jaringan perkotaan tegangan arus (220) cukup terlihat. Menyentuh kontak terkena disertai dengan signifikan "sengatan listrik".

Ketegangan selama badai berlalu seperti arus tinggi melalui tubuh manusia, yang mengancam kematiannya. Jangan mempertaruhkan nyawa dan kesehatan mereka.