электрическое напряжение - это

Электрическое напряжение — это физическая величина, которая характеризует разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи. Простыми словами, напряжение показывает, насколько сильно электрическое поле способно перемещать электрические заряды между этими точками.

Напряжение обозначается латинской буквой U и измеряется в вольтах (В).

Определение электрического напряжения

Электрическое напряжение — это физическая величина, равная отношению работы электрического поля по перемещению электрического заряда между двумя точками к величине этого заряда.

Формула электрического напряжения:

где:

• U — электрическое напряжение, В;

• A — работа электрического поля, Дж;

• q — электрический заряд, Кл.

Из формулы следует, что напряжение равно 1 вольту, если при перемещении заряда величиной 1 кулон электрическое поле совершает работу 1 джоуль.

Что такое напряжение простыми словами?

Чтобы понять, что такое электрическое напряжение, можно представить водопроводную систему.

В такой системе вода движется по трубам благодаря разности давлений. Чем больше разность давлений, тем сильнее может быть поток воды.

Аналогично в электрической цепи напряжение создаёт условия для направленного движения электрических зарядов.

При этом:

• Напряжение можно сравнить с разностью давлений воды.

• Сила тока показывает количество электрического заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени.

• Сопротивление препятствует прохождению электрического тока.

Чем выше напряжение при неизменном сопротивлении, тем больше сила тока.

Связь напряжения с силой тока

Напряжение, сила тока и сопротивление связаны между собой законом Ома:

где:

• U — напряжение в вольтах (В);

• I — сила тока в амперах (А);

• R — электрическое сопротивление в омах (Ом).

Например, если сопротивление проводника составляет 10 Ом, а сила тока равна 2 А, то напряжение будет:

Таким образом, напряжение на проводнике составляет 20 вольт.

Какие бывают виды электрического напряжения?

1. Постоянное напряжение.

Это напряжение, полярность которого не изменяется со временем. Например, постоянное напряжение создают батарейки, аккумуляторы и некоторые блоки питания.

Примеры:

• Обычная пальчиковая батарейка — 1,5 В.

• Автомобильный аккумулятор — номинально 12 В.

• USB-питание — обычно 5 В.

2. Переменное напряжение.

Это напряжение, величина и полярность которого периодически изменяются.

Например, в бытовой электрической сети России используется переменное напряжение с номинальным действующим значением 230 В и частотой 50 Гц.

Как измеряют электрическое напряжение?

Для измерения напряжения используют специальный прибор — вольтметр.

Вольтметр подключается параллельно участку электрической цепи, на котором необходимо измерить напряжение.

Также для измерения напряжения часто применяется мультиметр — универсальный прибор, который позволяет измерять напряжение, силу тока, сопротивление и другие электрические параметры.

Для чего нужно электрическое напряжение?

Электрическое напряжение необходимо для работы большинства электрических устройств:

• В лампах оно обеспечивает условия для прохождения электрического тока и преобразования электрической энергии в свет и тепло.

• В электродвигателях электрическая энергия преобразуется в механическую.

• В нагревательных приборах электрическая энергия преобразуется в тепловую.

• В электронных устройствах напряжение обеспечивает питание электрических схем.

Однако само по себе наличие напряжения не обязательно означает, что по цепи протекает ток. Например, между клеммами батарейки существует напряжение даже тогда, когда к ней ничего не подключено.

Чем отличается напряжение от силы тока?

Напряжение и сила тока — разные физические величины.

Вывод

Электрическое напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками, которая показывает работу электрического поля по перемещению единичного заряда между этими точками.

Напряжение измеряется в вольтах, обозначается буквой U и является одной из основных физических величин в электротехнике.

Если говорить совсем просто, электрическое напряжение показывает, сколько энергии может передать электрическое поле каждому кулону заряда при его перемещении между двумя точками.