Elektriskais spriegums. Kas ir pašreizējais un spriegums ar vienkāršiem vārdiem

Instrukcija

Elektrisko spriegumu mēra ar voltmeteriem, kas ir sadalīti milivoltmeteros, voltmetros, kilovoltmeteriem utt.

Trīsfāžu tīkli

Visa planētas elektroenerģijas sistēma ir balstīta uz trīsfāžu tīkls. Tajā ir divi sprieguma veidi: lineāri un fāze. Lineārā tīkla spriegums ir spriegums starp diviem vadītājiem, un fāze ir starp diriģentu un neitrālo stiepli vai nulli. Tāpēc, kad mēs savienojam slodzi uz trīsstūrveida shēmu, lineārais spriegums kļūst vienāds ar fāzi, un, kad mēs savienot slodzi saskaņā ar "Star" shēmu, tad lineārais spriegums palielinās līdz trīs reizes saknei. Līdz ar to trīsfāžu tīkla apzīmējumi, kā 220/380 in vai 127/220 V. Pirmais numurs norāda fāzes spriegumu, un otrais ir lineārā.
Par vispārēju priekšstatu par elektrisko sprieguma vērtībām dažādos objektos, mēs viņiem dodam.

Spriegums dažos objektos

Spriegumu starp elektrodiem, kad elektrokardiogramma tiek noņemta - 1-2 mV.
Palching akumulators - 1,5 V.
Telefona līnija - 60 V.
Elektriskā zušu - 650 V.
Augstas frekvences televīzijas antena - no 1 līdz 100 mV.
Tramvaja līnijas kontakti - 550 V.
Thunderstorm mākonis ir 10 gigavolts.

Kad saplēsts stieple attiecas uz zemi, var rasties stepper spriegums. Līdz noteiktam punktam tas nav ļoti bīstams. Tas kļūst letāls tikai tad, kad mainās elektroenerģijas kustības ceļš cilvēka organismā.

Stepper spriegums - vienas personas spriedze. Pēdas ir kontakti, un pašreizējās kustas pa slēgtu kāju ķēdi. Tā ir bīstama valsts, bet ne letāla, jo elektroenerģijas mēroga daļa caur sirdi. Ja pašreizējais noved pie nekontrolētām muskuļu kontrakcijām, un persona nokrīt, pārejas ceļš mainīsies un palielināsies spriedze. Tā ir nāvīga situācija. Nekādā gadījumā tas būtu atļauts. Lai to izdarītu, ir nepieciešams ātri atstāt bīstamo zonu, bet ļoti mazas ķēdes, jo stepper spriegums ir tieši proporcionāls attālumam starp kontaktpunktiem. Bet labāk ir lēkt uz vienu kāju no bojājuma zonas.

Elektriskais spriegums - tas ir enerģijas raksturojums elektriskais lauks. Spriegums ir skaitliski vienāds ar darba attiecību pret iekasētā partizles Q kustību uz šīs daļiņas maksas lielumu.

Ja tika veikta viena kulona vērtība, lai pārvietotu viena džūla vērtību, tika veikts elektriskās sprieguma apjoms - viens volts. Volt ir sprieguma mērīšanas vienība starptautiskajā sistēmā SI. Nosaukts par godu Alessandro Volta, kurš atvēra pasaules pirmo avotu elektroenerģija (galvaniskā šūna).

Par elektrisko spriegumu dažreiz runā kā atšķirība potenciālā. Pieņemsim, ka viena lauka punkta potenciāls ir 5 kulons, un lauka otrais punkts 10 kulons. Spriegums starp abiem punktiem būs vienāds ar iespējamo atšķirību diviem punktiem 10 cl - 5 cl \u003d 5 V.

Lai ierakstītu sprieguma vērtības, bieži lieto kilovoltus (1 kV \u003d 1000 V), malelvolts (1 mV \u003d 0,001 V). Mazāk bieži notiek Megavoltes vērtība (1 mV \u003d 1000 kV), gigavolts (1 gV \u003d 1000 mV), kā arī mikrovolt (1 μV \u003d 0,001 mV) un nanovolt (1 h \u003d 0,001 μV). Kā likums, elektriskās instalācijas uz darba sprieguma līdz 1000 V, lai apzīmētu parametru, tiek izmantoti volti, un elektriskās iekārtas virs 1000 V - kilovolts. Lai noteiktu sprieguma vērtību, tiek izmantoti īpaši elektriskie skaitītāji - volmeters. Atkarībā no sprieguma vērtības tiek izmantoti papildus voltmetrim, milivoltmeters un kilovoltmeters tiek izmantoti.

Elektriskais spriegums trīsfāžu tīklā

Mūsu visas elektroenerģijas sistēmas pamats ir trīsfāžu tīkls. Trīsfāžu tīklā divu veidu elektriskā stresa atšķiras: lineārs un fāze. Lineārā tīkla spriegums ir spriegums starp divu fāzes tīkla diviem lineārajiem vadiem. Fāzes sprieguma tīkla sprieguma vērtība starp sākumu un beigām vienā no trim fāzēm elektriskais tīkls, tas ir, spriegums starp lineāro stiepli un neitrālu (nulles) vadu. Pievienojot patērētāju slodzi saskaņā ar "Triangle" shēmu, lineārais spriegums ir vienāds ar tīkla spriegumu. Savienojot elektroenerģijas patērētājus saskaņā ar "Star" shēmu, lineāru spriegumu līdz trīs vairāk fāzes saknei. Piemēram, lineārais spriegums ir 380 volti, un fāzes spriegums ir 220 volti.

Trīsfāžu tīkla spriegums ir paredzēts, lai apzīmētu frakciju, kurā skaitītājs ir tīkla fāzes spriegums, un saucējs ir tīkla lineārs spriegums. Piemēram, 127/220 B, 220/380 V, 380/660 V.

Trīsfāžu elektrotīklā ir vispārpieņemts standarta (nominālo) sprieguma vērtību diapazons:

Elektroinstalācijas līdz 1000: 127, 220, 380, 660 V. - elektriskās iekārtās virs 1000 voltiem: 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500 kvadrātmetri. Tiek saukta par ievērojamu nominālās sprieguma vērtības standartiem.

Dažu objektu elektriskās sprieguma nominālvērtības

(Objekts, tips un sprieguma vērtība):

elektrokardiogramma: impulss, 1-2 mV;
pirkstu akumulators: pastāvīgs, 1,5 V;
gaisa televīzija: augstfrekvences, 1-100 mV;
Ķēde akumulators: pastāvīgs, 9 V;
uztura klēpjdators: pastāvīgs, 12 V;
telefona līnija: pastāvīgs, 60 V;
elektriskās zušu izplūde: nemainīgs, 650 V;
elektriskā darbības joma Datums: pastāvīgs, 250 V;
kontaktu sistēma tramvajs: nemainīgs, 550 V;
krievijas baznīca: mainīgais 220/380 V;
aSV elektrība: mainīgais 110/190 V;
japānas Power Grid: mainīgais 100/172 V.
thunderstorm mākonis: nemainīgs, līdz 10 gv. (10 gigavolt \u003d 10000000000 volti !!!)

Pirms apsvērt sprieguma jēdzienu elektriskā strāvaĪsumā atzīmējiet pašreizējās koncepciju. Ļoti vispārējs jēdziens - Tas ir pasūtīts, virziena kustība uzlādēto daļiņu (elektronu), kas ražoti reibumā elektriskā lauka. Jūs arī nevarat aizmirst par strāvas spēku - vienu no galvenajām elektroenerģijas vērtībām. Pārvietojot maksājumus elektriskais lauks Padara noteiktu darbu.

Sprieguma darbības princips

Nekā lielāka maksa ir jāpārvieto 1 sekundē elektriskā ķēdeLielāku darbu veic elektriskais lauks. Tāpēc tā darbs ir pilnībā atkarīgs. Tomēr papildus strāvas stiprībai ir vēl viena vērtība, kas ietekmē darbu. Tas būs spriedze, kas tiks apspriesta.

Spriegums ir pašreizējās darbības attiecība pret ķēdes segmentu uz maksas lielumu, kas šķērso šo elektrisko ķēdes sadaļu. Citiem vārdiem sakot, tas ir darbs (enerģija), kas patērēts, pārvietojot vienu pozitīva maksa No punkta ar nelielu potenciālu ar lielu potenciālu. Spriegumu definē kā atšķirību potenciālu vai elektromotīvu jaudu.

Elektriskās strāvas mērvienība ir džoils (j), elektriskais lādiņš Mēra kulons (cl). Tādējādi sprieguma mērvienība ir 1 j / cl. Šī vienība tika saukta par voltu (b), par godu Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827) - Itālijas zinātnieku fizika un ķīmiķis, kas ir viens no elektroenerģijas doktrīnas dibinātājiem.

Kā šī vienība strādā praksē

Ja jūs izskaidrot vienkārši, par neierobežotu, voltu tiks uzskatīts par "spiediena" vai ietekmi, kas izraisa elektrisko strāvu pārvietoties ap ķēdi vai vadu. Tajā pašā laikā amp būs tā pasākums "apjoms". Lai skaidri izskaidrotu Volta un Ampera darbu, kā piemēru varat izmantot "ūdens šļūteni" principu. Šeit spriegums voltos būs līdzīgs ūdens spiedienam, un spēks ampēros ir ūdens tilpums. Ja ūdens nonāk šļūtenē bez gala, tad liels daudzums ūdens iet caur to (), spiediens notiek nelielu (voltu). Kad mēs nospiežam šļūtenes galu ar pirkstu, tas samazinās ūdens daudzums, bet ūdens spiediens palielinās, un strūklas šļakatas daudz tālāk.

Salīdzinot šo piemēru ar elektrību, mēs redzam, ka pašreizējā pašreizējā ir elektronu skaits, kas iet caur vadu, un spriegums parāda mūs, ar to, ko šie elektroni stumtu. No tā izriet, ka ar tādu pašu spriegumu pie stieples, lielākas elektriskās strāvas veicam jābūt lielākam diametram.

Lai noticis spriegumā elektrisko tīklu, ir nepieciešams sava veida pašreizējais avots. Kad elektriskā ķēde ir atklātā stāvoklī, spriegums pastāv tikai pašā avota termināļos. Kad pašreizējais avots ir ieslēgts elektriskajā ķēdē, spriegums notiek atsevišķās jomās. Vienlaikus ķēdē ir strāvas stiprums. Mēs novērojam attiecības: bez sprieguma - nav strāvas spēka.

Lai mērītu spriegumu, tiek izmantota īpaša elektriskā mērīšanas ierīce, ko sauc par voltmetru. Izskatā tas ir praktiski līdzīgs un atšķiras tikai ar skalu. AMMer mērogā - burts "A", pie voltsmeter - burts "V". Veicot mērījumus, amermetrs ir ieslēgts ķēdē secīgi, un voltmetru paralēli.

Tas iet caur vadošajiem elektroniem negatīva maksa. Šīs maksas apjoms vai, citiem vārdiem sakot, elektroenerģijas daudzums raksturo pašreizējo spēku. Mēs zinām, ka pašreizējā ir vienāda visās ķēdes vietās.

Elektroni nevar izzust vai "lēkt no vadiem un slodzes. Tāpēc pašreizējais spēks mēs varam izmērīt jebkurā elektriskās ķēdes vietā. Tomēr būs tāda pati pašreizējā ietekme uz dažādām šīs ķēdes sadaļām? Apskatīsim to ārā.

Iet pa vadiem, pašreizējais ir tikai nedaudz uzsilda tos, bet tas nav daudz darba. Iet caur spilgtās spuldzes spirāli, strāva ne tikai silda to stipri, tā to uzsilda tādā mērā, ka viņa, murgi, sāk spīdēt. Tas ir, šajā gadījumā pašreizējais veic mehānisko darbu un diezgan pienācīgu darbu. Tīrs tērē savu enerģiju. Elektroni tajā pašā daudzumā turpinās darboties, bet viņiem jau ir mazāk enerģijas.

Elektriskās stresa noteikšana

Tas ir, elektriskais lauks bija "velciet" elektronus caur slodzi, un enerģiju, kas tika iztērēta, ko raksturo vērtība, ko sauc par vērtību elektriskais spriegums. Tā pati enerģija ir pavadījusi dažas izmaiņas slodzes slodzes stāvoklī. Enerģija, kā mēs zinām, nav pazudis nekurienes un nešķiet no nekurienes. Tas ir enerģijas saglabāšanas likums. Tas ir, ja pašreizējā enerģija pavadīja caur kravu, slodze ieguva šo enerģiju un, piemēram, apsildāmu.

Tas ir, mēs nonākam pie definīcijas: elektriskais strāvas spriegums - Tas ir vērtība, kas parāda, kādi darbi ir veikti, kad maksa pārvietojas no viena punkta uz citu. Spriegums dažādās ķēdes daļās būs atšķirīgas. Tukša stieples spriegums būs ļoti mazs, un spriegums uz zemes gabala ar jebkuru slodzi būs daudz lielas, un sprieguma vērtība būs atkarīga no pašreizējās darbības vērtības. Mērīt spriegumu voltos (1 V). Lai noteiktu spriegumu, ir formula:

kur u ir spriedze,
A - darbs, ko veicis strāva, lai pārvietotu maksu Q uz noteiktu ķēdes daļu.

Spriegums uz pašreizējā avota stabiem

Attiecībā uz spriegumu uz ķēdes gabala - viss ir skaidrs. Un kas tad nozīmē spriedzi uz poliem? Šādā gadījumā šis spriegums nozīmē enerģijas potenciālo vērtību, ko avots var dot strāvu. Tas ir kā ūdens spiediens caurulēs. Šis enerģijas daudzums, kas tiks iztērēts, ja pievienojat kādu slodzi uz avotu. Tāpēc lielāks spriegums pašreizējā avotā, var veikt lielāku darbu.

Voltmetrs

Lai izmērītu spriegumu, ir ierīce, ko sauc par voltmetru. Atšķirībā no ampērmetra, tas nav saistīts patvaļīgi jebkur ķēdē, bet paralēli slodzei, pirms tas ir pēc tam. Šādā gadījumā voltmetrs parāda slodzi uzklāto spriegumu. Lai izmērītu strāvas avota spriegumu, voltmetrs ir tieši savienots ar instrumentu stabiem.

Tas ir, elektriskais lauks bija "vilkt" elektronus caur slodzi, un enerģiju, kas tika iztērēta, ko raksturo elektriskais spriegums. Tā pati enerģija ir pavadījusi dažas izmaiņas slodzes slodzes stāvoklī. Enerģija, kā mēs zinām, nav pazudis nekurienes un nešķiet no nekurienes. Par šo lasīt Enerģijas taupīšanas likums. Tas ir, ja pašreizējā enerģija pavadīja caur kravu, slodze ieguva šo enerģiju un, piemēram, apsildāmu.

kur u ir spriegums, A ir pašreizējais darbs, lai pārvietotu maksas Q uz noteiktu ķēdes daļu.

Spriegums uz pašreizējā avota stabiem

Attiecībā uz spriegumu uz ķēdes gabala - viss ir skaidrs. Un kas tad nozīmē spriedzi uz poliem pašreizējais avots? Šādā gadījumā šis spriegums nozīmē enerģijas potenciālo vērtību, ko avots var dot strāvu. Tas ir kā ūdens spiediens caurulēs. Šis enerģijas daudzums, kas tiks iztērēts, ja pievienojat kādu slodzi uz avotu. Tāpēc lielāks spriegums pašreizējā avotā, var veikt lielāku darbu.

2) dielektriķi elektriskajā laukā

Atšķirībā no vadītājiem, nav bezmaksas maksas dielektrrikā. Visi maksājumi ir

saistītie: Elektroni pieder viņu atomiem, un cieto dielektrisko jonu svārstības

pie kristāla režģa.

Attiecīgi, ievietojot dielektrišu elektriskajā laukā, nerodas vērsti maksu apriti

Tāpēc dielektrrikām neiziet mūsu pierādījumu īpašības.

diriģenti - galu galā visi šie argumenti balstījās uz pašreizējās izskatu iespējamību. Un rīkojoties, neviens no četriem vadītāju īpašumiem, kas izstrādāti iepriekšējā pantā, \\ t

tas neizplatās dielektrrikā.

2. Volumetriskā uzlādes blīvums dielektriskajā var atšķirties no nulles.

3. Sprieguma līnijas nedrīkst būt perpendikulāri dielektriskās virsmai.

4. Dažādiem dielektriskiem punktiem var būt atšķirīgs potenciāls. Par to runāt

"Dielektriskais potenciāls" nav.

Polarizācijas dielektriķi - parādība, kas saistīta ar ierobežotu pārvietojumu saistītie maksājumi Elektrisko dipolju dielektriskajā vai rotācijā, parasti ārējā elektriskā lauka ietekmē, dažkārt zem citas ārējās izturības vai spontāni.

Dielektrisko vielu polarizācija raksturo elektriskās polarizācijas vektors. Elektriskās polarizācijas vektora fiziskā nozīme ir dipola moments, kas minēts dielektriskā vienības tilpumam. Dažreiz polarizācijas vektors īsi sauc par vienkārši polarizāciju.

Polarizācijas vektors ir piemērojams, lai aprakstītu polarizācijas makroskopiskā stāvokļa ne tikai parasto dielektrriku, bet arī feroselektrikus, un, principā, jebkuru mediju ar līdzīgām īpašībām. Tas ir piemērojams ne tikai, lai aprakstītu izraisīto polarizāciju, bet arī spontānu polarizāciju (feroselektrikos).

Polarizācija ir dielektriska valsts, ko raksturo elektriskā dipola brīža klātbūtne jebkurā (vai gandrīz ikvienā) tās apjoma elementā.

Ārējā elektriskā lauka darbībā ir polarizācija, un spontāna (spontāna) polarizācija, kas notiek ar feroselektrikām, ja nav ārējā lauka. Dažos gadījumos dielektriskās (ferroelektriskās) polarizācija notiek mehānisko spriegumu, berzes spēku vai temperatūras pārmaiņu dēļ.

Polarizācija nemaina kopējo maksu jebkurā makroskopiskā apjomā homogēnā dielektriskajā. Tomēr tam pievieno pievienoto elektrisko lādiņu izskatu uz tās virsmas ar kādu virsmas blīvumu σ. Šie saistītie maksājumi tiek izveidoti dielektriskajā papildu makroskopiskā laukā ar spriegumu, kas vērsts pret ārējo lauku ar spriedzi. Tā rezultātā, lauka spēks iekšpusē dielektri izteiktu ar vienlīdzību:

Atkarībā no polarizācijas mehānisma dielektrisko vielu polarizāciju var iedalīt šādos veidos:

Elektronisko atomu elektronisko apvalku pārvietošana ārējā elektriskā lauka darbībā. Ātrākā polarizācija (līdz 10-15 s). Nav saistīts ar zaudējumiem.

IONIC - Kristāla struktūras mezglu pārvietošana ārējā elektriskā lauka darbībā, un pārvietošana pēc vērtības, kas ir mazāka par režģa lielumu. Plūsmas laiks ir 10 -13 s, bez zaudējumiem.

Dipols (Orientācijas) - ieņēmumi ar zaudējumiem, lai pārvarētu komunikācijas spēkus un iekšējo berzi. Saistīti ar dipolu orientāciju ārējā elektriskā laukā.

Elektronu relaksācija - bojātu elektronu orientācija ārējā elektriskā laukā.

Jonu relaksācijas - jonu maiņa, vāji noteikta kristāla struktūras mezglos vai pārtraukumā.

Konstrukcijas - piemaisījumu orientācija un nehomogēno makroskopisko ieslēgumu dielektriskajā. Lēnākais veids.

Spontāni (spontāni) - sakarā ar šāda veida polarizāciju dielektrrikā, kas tiek novērota, polarizācijai piemīt būtiski nelineāras īpašības pat nelielās ārējā lauka vērtībās, tiek novērota histerēzes parādība. Dielektriķi (feroselektrikus) raksturo ļoti augstas dielektriskās konstantas vērtības (no 900 līdz 7500 dažos kondensatora keramikas veidos). Spontāna polarizācijas ieviešana parasti palielina materiāla zuduma stūra pieskari (līdz 10-2)

Rezonanses - daļiņu orientācija, kuru paša frekvence sakrīt ar ārējā elektriskā lauka frekvencēm.

Migrācijas polarizācija ir saistīts ar slāņu klātbūtni materiālā ar atšķirīgu vadītspēju, tilpuma nodevu veidošanos, jo īpaši augstiem sprieguma gradientiem, ir lieli zaudējumi un ir lēna kustības polarizācija.

Dielektrisko vielu polarizācija (izņemot rezonansu) ir maksimāli statiskajos elektriskajos laukos. Mainīgos laukos, pateicoties inerces elektroniem, joniem un elektriskajām dipolēm, elektriskās polarizācijas vektors ir atkarīgs no biežuma.