Некоторая работа, выполняемая электростатическим полем по перемещению заряда величиной в 1 Кл (один кулон) из точки с малым потенциалом в точку с большим. В физике, в основном, обозначается буквой .
Возникновение напряжения
Любое вещество состоит из очень большого числа атомов, которые состоят из ядра, заряд которого положителен, и электронов, вращающихся на его орбите. В основном заряд атома нейтрален, так как суммарный заряд всех электронов, равен суммарному заряду всех протонов. Если забрать из нейтрального атома, некоторое количество электронов, то такой атом будет стремиться найти другие электроны, чтобы компенсировать недостаток отрицательных зарядов.
Если же каким-либо образом увеличить число электронов в атоме, лишние электроны создадут избыток отрицательных зарядов. Так создаются потенциалы — «» — положительный и «» — отрицательный.
Показывает с какой силой электроны будут, например, притягиваться к материалу, где есть недостаток электронов. Чем больше потенциал, тем большая сила будет возникать и, соответственно, напряжение.
В момент соединения разноименных потенциалов (плюса с минусом) проводником, возникает явление электрического тока — направленное движение носителей заряда, которые стремятся уменьшить исходную разницу потенциалов. Для того, что бы переместить заряды, электрическое поле производит работу, которая и описывается понятием электрического напряжения.
Физическая величина, описывающая работу, выполняемую электрическим полем по перемещению единичного заряда между двумя точками.
Единица измерения напряжения
Электрическое напряжение измеряют согласно Международной системе СИ в вольтах . В англоязычных источниках . Один вольт выражается в разности потенциалов двух точек электрического поля, силы которого производят работу в 1 для перемещения заряда 1 из одной точки во вторую.
,
где – работа, а – электрический заряд.
Прибор для измерения величины напряжения — вольтметр.
Напряжение зависит от следующих факторов:
- Температуры среды
- Материал из которого сделан проводник
- Подключенной нагрузки (например, сколько приборов подключено в сеть в помещении).
Разница между переменным и постоянным напряжением
Чтобы разобраться с напряжениями, возьмем для примера – постоянный и переменный электрический ток. Постоянный ток, представляет движение заряженных частиц только в одном направлении. Представьте шоссе, по которому едут много машин в одном направлении. При переменном токе, направление движения частиц меняется очень часто, но остается упорядоченным. Это же самое шоссе, только поток машин постоянно меняет направление движения на противоположное, но движется все вместе.
Если говорить, о постоянном напряжении, то один конец провода всегда «», а другой «». Обычная батарейка, является источником постоянного напряжения. На ней всегда показано, где плюс и минус. При переменном напряжении полярности конца проводника постоянно меняются местами. Физическая величина частота отвечает сколько раз меняется полярность за единицу времени. В обычной сети частота, с которой меняется напряжение и, соответственно, направление тока равно 50 герц, т.е. 50 раз в секунду.
Переменный ток широко используется, если необходимо передать энергию на большие расстояния при минимальных потерях.
Советуем прочитать статью про электрический ток.
Не знаете, сколько стоит статья по физике на заказ? Обратитесь к нашим экспертам!
Комментарии