Tensiunea electrică • Definiție, formulă și exemple · cu video
Unul dintre termenii de bază în ingineria electrică este acela electric tensiune. Mai întâi trebuie să înțelegeți acest lucru înainte de a vă aventura în subiecte mai complexe. De aceea, vă explicăm tot ce trebuie să știți în acest articol.
De asemenea, puteți viziona videoclipul nostru pe acest subiect.
Tensiunea electrică explicată simplu
electric Tensiunea U este cauza curent electric I, sau drive-ul pentru electricitate. tensiunea electrică apare întotdeauna când taxele sunt separate, adică toate încărcăturile negative pe o parte și toate sarcinile pozitive pe cealaltă. Dacă conectați aceste două fețe cu un material conductor electric, acesta curge electricitate.
Electric Tensiunea U este Diferenta potentiala între două puncte din câmpul electric. Este forța motrice pentru mișcarea sarcinii.
Potențialul într-un câmp electric este energia unui corp încărcat, indiferent de încărcarea acestuia. Pentru a clarifica, puteți vedea următoarea comparație.
O bună analogie cu care vă puteți imagina mai bine tensiunea și potențialul electric este ciclul apei. În acest ciclu aveți două bazine la înălțimi diferite, care sunt conectate printr-o conductă. În această conductă apa poate curge din bazinul superior spre cel inferior. Apa este apoi pompată înapoi în bazinul superior cu ajutorul unei pompe, după cum puteți vedea în imaginea de mai sus.
În considerarea dvs., puteți compara cu ușurință pompa cu una sursa de tensiune electrică. În plus, debitul de apă este similar cu electric electricitate comparabil. Pompa deplasează apa din bazinul inferior în cel superior. De acolo curge independent înapoi în bazinul inferior. În acest exemplu, pompa este acționarea debitului. Cu cât diferența de altitudine este mai mare, cu atât râul este mai puternic. Factorul decisiv aici este energia potențială a bazinului superior. Puteți vedea diferența de energie dintre cele două bazine cu electric Diferenta potentiala pentru a compara. Mai simplu spus, o diferență mai mare de altitudine corespunde cu una mai mare tensiunea electrică.
Formula tensiunii electrice
Formula pentru tensiunea electrică U este
electric tensiune În consecință, U este egal cu cel electric rezistenţă R. si Curent I.. Aceasta se numește această conexiune Ohmic lege . Cu acelasi electric tensiune deci cu cât rezistența este mai mare, cu atât curentul este mai mic.
O altă formulă pentru calcularea electric tensiune este
asa de tensiune U este egal cu electricul Management P împărțit la electricitate I.
Unitate de tensiune electrică
Unitatea de electric tensiune este de un volt, prescurtat .
În electrotehnică, pot apărea tensiuni de la microvolt () și milivolt () la kilovolt () și megavolt ().
Puteți converti dimensiunile individuale după cum urmează:
, și
,
Tensiunea electrică în circuit
Pentru Surse de tensiune veți vedea de obicei unul dintre următoarele simboluri.
A Sursa de tensiune are întotdeauna două conexiuni/poli. Un plus și un pol de minus. Tensiunea în sine vine cu una Săgeată de tensiune marcat. Aceasta arată întotdeauna de la plus la minus pentru surse.
Tensiunea electrică care cade pe un rezistor poate utiliza, de asemenea, un Săgeată de tensiune să fie marcat. Aceasta indică direcția tehnică a curentului.
De asemenea, veți folosi termenul mai des Neutru- sau Tensiunea sursei Asculta. Aceasta este tensiunea de ieșire pe care o emite o sursă descărcată, adică o sursă la care nu este conectat nimic. Dacă circuitul este închis cu un consumator, atunci pot fi folosiți doar polii sursei Tensiunea terminalului măsura până.
Tensiuni electrice în serie și conexiune paralelă
La Conexiune în serie și paralelă avem deja un videoclip în care abordăm subiectul mai detaliat. Deci, vom acoperi doar câteva elemente de bază aici.
În Rânduri- sau conexiune în serie, componentele sunt conectate la rând.
electric tensiune sursa este împărțită aici peste rezistențe. Acest comportament este folosit și în al doilea Regula lui Kirchhoff descris. Se aplică următoarele
,
asta înseamnă Tensiunea sursei este egal cu suma electricului Tensiuni a rezistențelor individuale. Tensiunea sursei este distribuită diferit peste diferitele rezistențe. Dacă doriți să calculați tensiunea rezistențelor, puteți face acest lucru Divizor de tensiune Aplicați formula. Vă vom explica asta într-un alt videoclip.
În Conexiune paralelă componentele sunt dispuse în paralel în circuit. Puteți vedea acest lucru în următorul circuit.
electric Tensiuni Puteți determina rezistențele mult mai ușor aici, ca și în cazul conexiunii paralele
se aplică. Tensiunea electrică pe rezistențe este, prin urmare, la fel de mare ca tensiunea electrică a sursei. Puteți face asta cu Regula de tricotat a lui Kirchhoff a explica. De exemplu, dacă configurați o ecuație de plasă, obțineți
.
Tensiune continuă și c.a.
Tensiune continuă înseamnă că cantitatea și direcția tensiunii electrice rămân aceleași pe o perioadă mai lungă de timp. În consecință, curentul curge și el în aceeași direcție. Bateriile sunt un exemplu clasic de sursă de tensiune DC, deoarece se degajă pe o perioadă lungă de timp. Ca abreviere pentru tensiunea DC, vedeți adesea DC (Engleză „direct current”).
La Tensiune alternativă Cantitatea și direcția tensiunii electrice se schimbă continuu. Conform legii lui Ohm, și curentul trebuie să se schimbe continuu, de unde și abrevierea AC (Engleză „curent alternativ”). Asta înseamnă, de exemplu, că tensiunea se schimbă de la și de la. Valoarea medie a tensiunii alternative este întotdeauna, iar forma este de obicei un sinus (dar nu neapărat). Un termen important în legătură cu tensiunea alternativă este că Valoare RMS. Puteți trece cu ușurință prin asta
a calcula. De exemplu, pentru o valoare efectivă a. Aceste electric tensiune egal cu Tensiune alternativă, care vine din prizele noastre. Figura următoare arată cursul acestei tensiuni alternative în timp.
Măsurarea tensiunii electrice
Dispozitive de măsurare a tensiunii, numit și voltmetru, sunt întotdeauna paralel conectat la consumator la care trebuie măsurată tensiunea electrică. Unul dintre cele mai frecvent utilizate dispozitive de măsurare a tensiunii este multimetrul digital (DMM), motiv pentru care vă vom arăta procesul de măsurare a tensiunii cu DMM. Mai întâi trebuie să setați tipul de tensiune electrică (DC pentru tensiune continuă sau AC pentru tensiunea de curent alternativ). Cu DC trebuie să fiți atenți la polaritatea corectă, adică conectați plus la polul plus. În pasul următor trebuie dreapta Interval de măsurare alege. Dacă nu puteți evalua cât de mare este citirea, setați cea mai mare gamă posibilă și mergeți de acolo până când ați găsit-o pe cea potrivită. În cele din urmă, tot ce trebuie să faceți este să citiți tensiunea electrică.
Exemple de tensiune electrică
Pentru câteva aplicații puteți utiliza respectivul electric tensiune citiți în tabelul de mai jos.
| Tensiunea Hall a unei sonde Hall | gama mV |
| Tensiunea LED | 1,2V - 2,5V |
| Tensiunea încărcătorului USB | 5V |
| Tensiunea bateriei auto | 12,4V - 12,8V |
| Tensiune soclu (valoare RMS) | 230V |
| Linii de înaltă tensiune | 60kV - 1MV |
Cu senzorii, cum ar fi senzorul Hall, apar doar electric Tensiuni în gama de milivolți. În tehnologia de măsurare, unul dintre lucrurile pe care încercăm să le facem este să creștem cât mai mult această tensiune. Dacă doriți să aflați mai multe despre acest subiect, sunteți binevenit să faceți clic pe lista noastră de redare a tehnologiei de măsurare.
Puteți vedea, de asemenea, că există tensiuni în domeniul megavoltului pe liniile de înaltă tensiune. Aceste tensiuni electrice ridicate sunt utilizate astfel încât să apară mai puține pierderi pe liniile lungi.
Factorul decisiv pentru consumator este putere P pe care îl utilizați pentru tensiunea continuă
poate calcula. Aceasta înseamnă că curentul electric I este la fel de important pentru consumator pe cât este electric tensiune. In conformitate cu Legea lui Ohm este relația curent-tensiune
La tensiune constantă în consecință determină rezistenţă dimensiunea Actual. Pentru a clarifica acest lucru, imaginați-vă următoarele. Aveți din nou trei bazine diferite care sunt umplute cu aceeași cantitate de apă. Fiecare bazin are un canal de scurgere care variază în secțiune transversală, adică un bazin are doar o țeavă de scurgere foarte mică, celălalt foarte mare.
tensiune electrică constantă vă puteți da seama de faptul că toate containerele sunt umplute la același nivel. Dacă scurgerea este îngustă în partea de jos, este una mare rezistenţă electricitate nu poate curge încet decât aici. Dacă secțiunea transversală a scurgerii este mai mare, rezistența este mai mică și, prin urmare, poate curge mai mult curent.
Pentru Tensiune alternativă este calculul putere un pic mai complicat. Dacă sunteți interesat, sunteți binevenit să vizionați videoclipul nostru despre puterea aparentă, reactivă și reală.