ولتاژ الکتریکی جریان و ولتاژ با کلمات ساده چیست؟

دستورالعمل

ولتاژ الکتریکی با ولت متر اندازه گیری می شود که به میلیولوژیک، ولت متر، کیلوولتیمتر و غیره تقسیم می شوند

شبکه های سه فاز

کل سیستم قدرت سیاره بر اساس آن است شبکه سه فاز. این دو نوع ولتاژ را حمل می کند: خطی و فاز. ولتاژ شبکه خطی یک ولتاژ بین دو هادی است و فاز بین هادی و سیم خنثی یا صفر است. بنابراین، هنگامی که ما بار را در طرح مثلثی متصل می کنیم، ولتاژ خطی برابر با فاز می شود و هنگامی که ما بار را با توجه به طرح "ستاره" متصل می کنیم، ولتاژ خطی سه بار افزایش می یابد. از این رو تعیین شده از شبکه سه فاز، به عنوان 220/380 در یا 127/220 V. شماره اول نشان دهنده ولتاژ فاز است و دوم خطی است.
برای ایده کلی از مقادیر ولتاژ الکتریکی بر روی اشیاء مختلف، ما به آنها می دهیم.

ولتاژ بر روی برخی از اشیاء

ولتاژ بین الکترود هنگامی که الکتروکاردیوگرام حذف می شود - 1-2 مگاوات.
باتری پالک - 1.5 V.
خط تلفن - 60 V.
EEL الکتریکی - 650 V.
آنتن تلویزیون فرکانس بالا - از 1 تا 100 مگاوات.
تماس با خط تراموا - 550 V.
ابر رعد و برق 10 گیگاوولت است.

هنگامی که سیم پاره شده به زمین مربوط می شود، ولتاژ پله ای ممکن است رخ دهد. تا یک نقطه خاص، بسیار خطرناک نیست. این تنها زمانی که مسیر حرکت الکتریکی در بدن انسان تغییر می کند، کشنده می شود.

ولتاژ پله - تنش یک نفر. پاها تماس هستند، و حرکت فعلی در طول یک زنجیره پای بسته بسته می شود. این یک حالت خطرناک است، اما نه مرگبار، از آنجا که بخش مقیاس برق از طریق قلب عبور می کند. اگر جریان منجر به انقباض عضلانی کنترل نشده شود و فرد سقوط کند، مسیر عبور تغییر خواهد کرد و تنش گام افزایش خواهد یافت. این یک وضعیت مرگبار است. در هیچ موردی نباید مجاز باشد. برای انجام این کار، لازم است که منطقه خطر را به سرعت، اما زنجیره های بسیار کوچک را ترک کنید، زیرا ولتاژ پله ای به طور مستقیم با فاصله بین نقاط تماس متناسب است. اما بهتر است از یک پا از منطقه ضایعه پرش کنید.

ولتاژ برق - این هست ویژگی های انرژی میدان الکتریکی. ولتاژ عددی برابر با نسبت کار بر روی حرکت ذرات شارژ Q به اندازه اتهام این ذرات است.

اگر مقدار آویز برای انتقال ارزش یک جول ساخته شده بود، مقدار ولتاژ الکتریکی ساخته شد - یک ولت. ولت یک واحد اندازه گیری ولتاژ در سیستم بین المللی Si است. به افتخار Alessandro Volta، که اولین منبع جهان را باز کرد انرژی الکتریکی (سلول گالوانیک).

در مورد ولتاژ الکتریکی گاهی اوقات به عنوان تفاوت در پتانسیل صحبت می شود. فرض کنید که پتانسیل یک نقطه میدان، 5 آویز و نقطه دوم میدان 10 آویز است. ولتاژ بین دو نقطه برابر با تفاوت بالقوه دو نقطه 10 CL - 5 CL \u003d 5 V.

برای ضبط ارزش های ولتاژ اغلب از Kilovolts استفاده می شود (1 kv \u003d 1000 v)، malelvolts (1 mv \u003d 0.001 v). کمتر اغلب مقدار مگاوولت (1 مگاوات 1000 کیلوولت)، Gigavolts (1 GV \u003d 1000 MV)، و همچنین میکروولت (1 میکروتر \u003d 0.001 mV) و نانوولت (1/0 001/0 001/0 μV) رخ می دهد. به عنوان یک قاعده، در تاسیسات الکتریکی به ولتاژ عملیاتی تا 1000 ولت برای تعیین پارامتر، ولتاژ استفاده می شود و در تاسیسات الکتریکی بالاتر از 1000 V - Kilovolts. برای تعیین ارزش ولتاژ، متر برق ویژه استفاده می شود - ولت متر. بسته به مقدار ولتاژ اندازه گیری شده، علاوه بر ولت متر، میلیوولات متر و کیلوولتمتر استفاده می شود.

ولتاژ برق در شبکه سه فاز

اساس کل سیستم قدرت ما یک شبکه سه فاز است. در یک شبکه سه فاز، دو نوع استرس الکتریکی را تشخیص می دهند: خطی و فاز. ولتاژ شبکه خطی ولتاژ بین دو سیم خطی شبکه سه فاز است. شبکه ولتاژ فاز - مقدار ولتاژ بین آغاز و پایان یکی از سه مرحله شبکه برق، یعنی ولتاژ بین سیم خطی و سیم خنثی (صفر). هنگام اتصال بار مصرف کنندگان با توجه به طرح "مثلث"، ولتاژ خطی برابر با ولتاژ شبکه است. هنگام اتصال مصرف کنندگان انرژی الکتریکی با توجه به طرح "ستاره"، ولتاژ خطی به ریشه سه مرحله دیگر. به عنوان مثال، ولتاژ خطی 380 ولت است و ولتاژ فاز 220 ولت است.

ولتاژ در شبکه سه فاز ساخته شده است تا یک کسری را تعیین کند که در آن عددی یک ولتاژ فاز شبکه است و مشخص کننده یک ولتاژ خطی شبکه است. به عنوان مثال، 127/220 ب، 220/380 V، 380/660 V.

محدوده به طور کلی پذیرفته شده از مقادیر ولتاژ استاندارد (اسمی) در یک شبکه الکتریکی سه فاز وجود دارد:

در تاسیسات برق تا 1000 در: 127، 220، 380، 660 V. - در تاسیسات الکتریکی بالاتر از 1000 ولت: 3، 6، 10، 20، 35، 110، 150، 220، 330، 500 متر مربع. قابل توجه بیش از استانداردهای مقدار ولتاژ اسمی نامیده می شود.

مقادیر اسمی ولتاژ الکتریکی برخی از اشیاء

(شی، نوع و مقدار ولتاژ):

electrocardiogram: Impulse، 1-2 MV؛
باتری انگشت: دائمی، 1.5 V؛
تلویزیون هوایی: فرکانس بالا، 1-100 MV؛
کرون باتری: دائمی، 9 V؛
لپ تاپ تغذیه: دائمی، 12 V؛
خط تلفن: دائمی، 60 V؛
تخلیه یک EEL الکتریکی: ثابت، 650 وات؛
دامنه الکتریکی تاریخ: دائمی، 250 V؛
تماس با سیستم تراموا: ثابت، 550 v؛
کلیسای روسیه: متغیر 220/380 V؛
برق ایالات متحده: متغیر 110/190 v؛
شبکه برق ژاپن: متغیر 100/172 V.
ابر رعد و برق: ثابت، تا 10 گرم. (10 gigavolt \u003d 10000000000 ولت !!!)

قبل از توجه به مفهوم ولتاژ جریان الکتریسیتهبه طور خلاصه مفهوم فعلی را مطرح کنید. خیلی زیاد مفهوم عمومی - این یک حرکت مرتب شده، جهت گیری ذرات شارژ (الکترونها) است که تحت تاثیر میدان الکتریکی تولید می شود. شما همچنین می توانید در مورد قدرت فعلی فراموش نکنید - یکی از مقادیر اصلی برق. هنگام حرکت اتهامات میدان الکتریکی یک کار خاص را انجام می دهد.

اصل عملیات ولتاژ

نسبت به. تا شارژ بیشتر باید در 1 ثانیه حرکت شود زنجیره الکتریکیکار بیشتر توسط یک میدان الکتریکی انجام می شود. بنابراین، کار آن به طور کامل وابسته است. با این حال، علاوه بر قدرت فعلی، ارزش دیگری وجود دارد که بر کار تاثیر می گذارد. این تنش خواهد بود که مورد بحث قرار خواهد گرفت.

ولتاژ نسبت عملیات فعلی در بخش زنجیره ای به اندازه اتهام عبور از این بخش از مدار الکتریکی است. به عبارت دیگر، این کار (انرژی) مصرف می شود زمانی که حرکت یک شارژ مثبت از یک نقطه با پتانسیل کوچک به یک نقطه با پتانسیل بزرگ. ولتاژ به عنوان یک تفاوت در پتانسیل یا قدرت الکترومغناطیسی تعریف شده است.

واحد اندازه گیری جریان الکتریکی Joule (J)، شارژ الکتریکی اندازه گیری شده در Coulons (CL). بنابراین، واحد اندازه گیری ولتاژ 1 J / CL است. این واحد Volt (B) نامیده می شود، به افتخار Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827) - فیزیک دانشمند و شیمیدان ایتالیایی، یکی از بنیانگذاران دکترین برق.

چگونه این واحد در عمل کار می کند

اگر به سادگی توضیح دهید، برای uninitiated، ولتاژ، اندازه گیری "فشار" یا تأثیری که موجب جریان الکتریکی می شود، در اطراف زنجیره یا سیم حرکت می کند. در عین حال، AMP اندازه گیری "حجم" خواهد بود. به طور واضح، کار Volta و Ampere را توضیح دهید، به عنوان مثال، می توانید از اصل "آب در شیلنگ" استفاده کنید. در اینجا، ولتاژ در ولتاژ مشابه فشار آب است، و نیروی آمپر حجم آب است. اگر آب بدون نوک به شلنگ وارد شود، مقدار زیادی از آب از طریق آن عبور می کند ()، فشار کوچک (ولت) رخ می دهد. هنگامی که نوک شیلنگ را با انگشت فشار می دهیم، حجم آب عبور از آن کاهش می یابد، اما فشار آب افزایش می یابد و جت به شدت افزایش می یابد.

در مقایسه با این مثال با برق، می بینیم که جریان فعلی تعداد الکترون ها از طریق سیم عبور می کند و ولتاژ ما را نشان می دهد، چه نیرویی این الکترونها را فشار می دهد. از این به دنبال آن است که با ولتاژ مشابه در سیم، انجام جریان الکتریکی بزرگتر باید قطر بزرگتر باشد.

در ولتاژ در شبکه برق رخ می دهد، نوعی منبع فعلی مورد نیاز است. هنگامی که مدار الکتریکی در حالت باز است، ولتاژ تنها بر روی پایانه های منبع خود وجود دارد. هنگامی که منبع فعلی در مدار الکتریکی روشن می شود، ولتاژ در مناطق جداگانه رخ می دهد. همزمان در مدار، قدرت فعلی وجود دارد. ما رابطه را مشاهده می کنیم: بدون ولتاژ - هیچ قدرت فعلی وجود ندارد.

برای اندازه گیری ولتاژ، یک دستگاه اندازه گیری الکتریکی خاص استفاده می شود که یک ولتمتر نامیده می شود. در ظاهر آن، عملا شبیه به آن است و تنها در مقیاس متفاوت است. در مقیاس آمپر - نامه "A"، در ولت متر - نامه "V". هنگام انجام اندازه گیری، آمپر در مدار به صورت متوالی و یک ولت متر موازی تبدیل می شود.

این از طریق الکترونهای هادی حمل می شود شارژ منفی. حجم این شارژ یا به عبارت دیگر، مقدار برق، قدرت فعلی را مشخص می کند. ما می دانیم که جریان در همه مکان های زنجیره ای یکسان است.

الکترون ها نمی توانند ناپدید شوند یا از سیم ها و بارش پرش کنند. بنابراین، قدرت فعلی ما می توانیم در هر مکان مدار الکتریکی اندازه گیری کنیم. با این حال، اثر فعلی در بخش های مختلف این زنجیره تاثیر می گذارد؟ بیایید آن را شکل دهیم

عبور از سیم ها، جریان فقط کمی گرم می شود، اما کار زیادی انجام نمی دهد. عبور از مارپیچ لامپ نور، جریان آن را به شدت گرم نمی کند، آن را به اندازه ای که او، رانندگی، شروع به درخشان است، آن را گرم می کند. این است که در این مورد، فعلی کار مکانیکی را انجام می دهد و کاملا کار شایسته است. تمیز انرژی خود را صرف می کند. الکترونها در همان مقدار همچنان ادامه دارد، اما آنها در حال حاضر انرژی کمتری دارند.

تعیین استرس الکتریکی

به عبارت دیگر، میدان الکتریکی به "کشیدن" الکترون ها از طریق بار، و انرژی که صرف شده بود، مشخص شده توسط ارزش نامیده می شود ولتاژ الکتریکی. همان انرژی برخی از تغییرات در حالت بار بار را صرف کرده است. انرژی، همانطور که می دانیم، به هیچ وجه ناپدید نمی شود و از هیچ جا ظاهر نمی شود. این قانون حفاظت از انرژی است. به این معناست که اگر جریان انرژی را از طریق بار عبور کند، بار این انرژی را به دست آورد و به عنوان مثال گرم شد.

به این ترتیب، ما به تعریف می رویم: ولتاژ جریان الکتریکی - این مقدار نشان می دهد که چه کاری انجام می شود، زمانی که شارژ از یک نقطه به دیگری حرکت می کند، کار می کند. ولتاژ در بخش های مختلف زنجیره متفاوت خواهد بود. ولتاژ قسمت از سیم خالی بسیار کوچک خواهد بود، و ولتاژ بر روی طرح با هر بار بسیار بزرگ خواهد بود، و مقدار ولتاژ بستگی به ارزش عملیات تولید شده توسط جریان دارد. اندازه گیری ولتاژ در ولتاژ (1 V). برای تعیین ولتاژ، یک فرمول وجود دارد:

جایی که تو تنش هستی
A - کار انجام شده توسط یک جریان برای حرکت شارژ Q به بخش خاصی از زنجیره.

ولتاژ در قطب های منبع فعلی

همانطور که برای ولتاژ در طرح زنجیره - همه چیز روشن است. و چه چیزی به معنای تنش در قطب است؟ در این مورد، این ولتاژ به معنای ارزش بالقوه انرژی است که منبع می تواند جریان را ارائه دهد. این مانند فشار آب در لوله ها است. این مقدار انرژی که اگر شما برخی از بار را به منبع متصل می کنید، صرف می شود. بنابراین، ولتاژ بیشتر در منبع فعلی، کار بیشتر می تواند انجام شود.

ولتاژ

برای اندازه گیری ولتاژ، یک دستگاه به نام یک ولتمتر وجود دارد. بر خلاف آمپر، آن را به صورت دائمی در هر زنجیره متصل نیست، اما موازی با بار، قبل از آن است. در این مورد، ولتمتر، ولتاژ اعمال شده به بار را نشان می دهد. برای اندازه گیری ولتاژ بر روی قطب های منبع فعلی، ولتمتر به طور مستقیم به قطب های ابزار متصل می شود.

به این معناست که میدان الکتریکی از طریق بار الکترونها "کشیدن" را "کشیدن" کرد و انرژی هایی که صرف شده بود، با ولتاژ الکتریکی مشخص شد. همان انرژی برخی از تغییرات در حالت بار بار را صرف کرده است. انرژی، همانطور که می دانیم، به هیچ وجه ناپدید نمی شود و از هیچ جا ظاهر نمی شود. درباره این خواندن قانون حفاظت از انرژی. به این معناست که اگر جریان انرژی را از طریق بار عبور کند، بار این انرژی را به دست آورد و به عنوان مثال گرم شد.

جایی که U ولتاژ است، یک کار انجام شده توسط جریان انجام شده برای حرکت Q شارژ به بخش خاصی از زنجیره ای است.

ولتاژ در قطب های منبع فعلی

همانطور که برای ولتاژ در طرح زنجیره - همه چیز روشن است. و چه چیزی به معنی تنش در قطب است منبع فعلی؟ در این مورد، این ولتاژ به معنای ارزش بالقوه انرژی است که منبع می تواند جریان را ارائه دهد. این مانند فشار آب در لوله ها است. این مقدار انرژی که اگر شما برخی از بار را به منبع متصل می کنید، صرف می شود. بنابراین، ولتاژ بیشتر در منبع فعلی، کار بیشتر می تواند انجام شود.

2) دی الکتریک در میدان الکتریکی

بر خلاف هادی ها، هیچ اتهام آزاد در دی الکتریک وجود ندارد. تمام اتهامات

مرتبط: الکترونها متعلق به اتم های آنها هستند، و یون های دی الکتریک جامد نوسان دارند

در نزدیکی گره های شبکه کریستال.

بر این اساس، هنگام قرار دادن یک دی الکتریک در میدان الکتریکی، حرکات هدایت شده اتهامات را مطرح نمی کند

بنابراین، برای دی الکتریک خواص شواهد ما را منتقل نمی کند.

هادی ها - پس از همه، تمام این استدلال ها به احتمال ظهور فعلی متکی بود. و اقدام، هیچ یک از چهار ویژگی از هادی ها در مقاله قبلی،

این به دی الکتریک گسترش نمی یابد.

2. تراکم شارژ حجمی در دی الکتریک می تواند از صفر متفاوت باشد.

3. خطوط ولتاژ ممکن است عمود بر سطح دی الکتریک نباشد.

4. نقاط مختلف دی الکتریک ممکن است پتانسیل های مختلف داشته باشند. صحبت کرد

"پتانسیل دی الکتریک" ندارد

قطبش دی الکتریک - پدیده مرتبط با جابجایی محدود اتهامات مرتبط در یک دی الکتریک یا چرخش دیپول های الکتریکی، معمولا تحت تاثیر میدان الکتریکی خارجی، گاهی تحت عمل دیگر قدرت خارجی یا خود به خود.

قطبش دی الکتریک مشخص می کند بردار قطبش الکتریکی. معنای فیزیکی بردار قطبش الکتریکی یک لحظه دو قطبی است که به حجم واحد دی الکتریک اشاره می شود. گاهی اوقات بردار قطبش به طور خلاصه به سادگی قطبش نامیده می شود.

بردار قطبی شدن برای توصیف وضعیت ماکروسکوپی پلاریزاسیون نه تنها دی الکتریک های معمولی، بلکه Ferroelectrics، و در اصل هر رسانه ای با خواص مشابه، قابل استفاده است. این کار نه تنها برای توصیف قطبش القا شده بلکه همچنین قطبش خود به خود (در ferroelectrics) قابل استفاده است.

قطبش یک حالت دی الکتریک است که با حضور یک لحظه دو قطبی الکتریکی در هر عنصر (یا تقریبا هر کسی) از حجم آن مشخص می شود.

قطبش در یک دی الکتریک تحت عمل یک میدان الکتریکی خارجی و قطبش خود به خودی (خود به خودی) ایجاد می شود که در صورت عدم وجود یک میدان خارجی رخ می دهد. در برخی موارد، قطبش دی الکتریک (ferroelectric) تحت عمل تنش های مکانیکی، نیروهای اصطکاک یا به علت تغییر دما رخ می دهد.

قطبی شدن کل شارژ کل را در هر حجم ماکروسکوپی در داخل دی الکتریک همگن تغییر نمی دهد. با این حال، با ظهور اتهامات الکتریکی متصل شده بر روی سطح آن با برخی از چگالی سطح σ همراه است. این اتهامات مربوطه در دی الکتریک یک میدان ماکروسکوپی اضافی با ولتاژ هدایت شده علیه میدان خارجی با تنش ایجاد می شود. به عنوان یک نتیجه، قدرت میدان داخل دی الکتریک توسط برابری بیان می شود:

بسته به مکانیزم قطبی شدن، قطبش دی الکتریک را می توان به انواع زیر تقسیم کرد:

الکترونیک - جابجایی پوسته های الکترونیکی اتم ها تحت عمل میدان الکتریکی خارجی. سریع ترین قطبش (تا 10 -15 ثانیه). به ضرر و زیان مربوط نیست

یونیک - جابجایی مجمع ساختارهای ساختاری بلوری تحت عمل یک میدان الکتریکی خارجی و جابجایی با ارزش کمتر از مقدار شبکه. زمان جریان 10 -13 ثانیه است، بدون از دست دادن.

Dipole (جهت گیری) - درآمد حاصل از تلفات برای غلبه بر نیروهای ارتباطی و اصطکاک داخلی. مربوط به جهت گیری دیپول ها در یک میدان الکتریکی خارجی است.

آرامش الکترون - جهت گیری الکترون های معیوب در یک میدان الکتریکی خارجی.

آرامش یون - تغییر یونی، ضعیف در گره های ساختار بلوری یا در وقفه ثابت شده است.

ساختاری - جهت گیری ناخالصی ها و ترکیبات ماکروسکوپی ناهمگن در دی الکتریک. کمترین نوع

خودبخودی (خود به خودی) - به دلیل این نوع قطبش در دی الکتریک، که مشاهده می شود، قطبش به طور قابل توجهی خواص غیر خطی را حتی در مقادیر کوچک میدان خارجی نشان می دهد، پدیده هیسترزیس مشاهده می شود. دی الکتریک (ferroelectrics) با مقادیر ثابت بسیار دی الکتریک بسیار بالا (از 900 تا 7500 در برخی از انواع سرامیک های کندانسور) مشخص می شود. معرفی قطبش خود به خودی، به عنوان یک قاعده، مماس از گوشه ای از دست دادن مواد را افزایش می دهد (تا 10 تا 2)

رزونانس - جهت ذرات، فرکانس های خود را با فرکانس های میدان الکتریکی خارجی هماهنگ می کند.

قطبش مهاجرت به علت حضور لایه ها در مواد با هدایت متفاوت است، شکل گیری اتهامات حجمی، به ویژه در شیب های ولتاژ بالا، دارای زیان های زیادی است و قطبش حرکت آهسته است.

قطبش دی الکتریک (به استثنای رزونانس) حداکثر در میدان های الکتریکی استاتیک است. در زمینه های متغیر، به دلیل وجود الکترون های inertia، یون ها و دیپول های الکتریکی، بردار قطبش الکتریکی بستگی به فرکانس دارد.