¿Cómo se mide el voltaje? Unidad de medida de voltaje eléctrico

¿Es posible imaginar tu vida sinelectricidad? El hombre moderno está estrechamente rodeado de electrodomésticos que ayudan en la vida. Ya no podemos imaginarnos a nosotros mismos y nuestras vidas sin los ayudantes de casa inteligentes.

La técnica se está moviendo cada vez más al uso de la electricidad. Incluso el transporte se está transfiriendo gradualmente a motores eléctricos, lo que permite reducir el daño sustancial a la naturaleza.

Hoy trataremos de responder las siguientes preguntas:

• ¿Qué es la corriente eléctrica?
• ¿Qué es el voltaje eléctrico?
• ¿Cómo determinar el voltaje?
• ¿Cuál es el voltaje medido?

¿Qué es actual?

En los albores del estudio de la electricidad, se obtuvo.Fricción de un cuerpo contra otro. Se podría obtener una carga mayor durante una tormenta eléctrica utilizando una descarga natural: un rayo. Se sabe que este método costó la vida al estudiante de M. Lomonosov - Richter.

La carga en sí es difícil e irracional de usar. Es necesario obtener su movimiento direccional - corriente eléctrica. Propiedades actuales:

• conductor de calefacción;
• acción química;
• accion mecanica
• Acción magnética.

Se utilizan en la vida cotidiana y en la tecnología. Una condición necesaria para la existencia de corriente se considera la presencia de una fuente de corriente, cargas eléctricas libres y un conductor cerrado.

Fondo

En 1792, el famoso físico italiano, fisiólogo.y el inventor Alessandro Volta se interesó en los hallazgos de su compatriota Luigi Galvani sobre la naturaleza de los pulsos actuales en los órganos animales. La observación a largo plazo del comportamiento de las ancas de rana, unidas a ganchos de metal, le permitió concluir que la fuente de electricidad no es un organismo vivo, sino el contacto de metales diferentes. Esta circunstancia contribuye al flujo de electricidad y la reacción de las terminaciones nerviosas, solo la acción fisiológica de la corriente.

Un descubrimiento único llevó a la creación de la primera enFuente mundial de corriente continua, llamada "pilar volta". Diversos metales (Volta argumentó que deberían eliminarse unos de otros en una serie de elementos químicos) se colocan con papel empapado en un líquido "segundo tipo de conductor".

Este dispositivo se convirtió en la primera fuente de voltaje constante. La unidad para medir la tensión eléctrica perpetuó el nombre de Alessandro Volta.

Fuente de corriente continua

El elemento principal del circuito eléctrico - la fuente.corriente Su propósito es crear un campo eléctrico, bajo cuya acción las partículas con carga libre (electrones, iones) entran en movimiento direccional. Las cargas acumuladas en elementos individuales de la fuente (se llaman polos) tienen signos diferentes. La carga en sí misma se redistribuye dentro de la fuente bajo la acción de fuerzas de naturaleza no eléctrica (mecánica, química, magnética, térmica, etc.). El campo eléctrico creado por los polos fuera de la fuente de corriente realiza el trabajo en el movimiento de una carga en un conductor cerrado. Alessandro Volta habló sobre la necesidad de un circuito cerrado para crear corriente continua.

Dado que las fuentes bajo la acción de las fuerzasNaturaleza no eléctrica del movimiento de carga, se puede argumentar que estas fuerzas están haciendo trabajo. Llamémoslos de terceros. La relación del trabajo de las fuerzas externas en transferencia de carga dentro de la fuente de corriente a la carga se denomina fuerza electromotriz.

Registro matemático de esta relación:

• Ε = A_st: q

donde E es la fuerza electromotriz (CEM), A_arte - el trabajo de fuerzas externas, q - carga transferida por fuerzas externas en la fuente.

EMF caracteriza la capacidad de la fuente para crear una corriente, pero la característica principal de la fuente a veces se considera una tensión eléctrica (diferencia de potencial).

Estrés

La relación entre el trabajo de campo sobre el movimiento de carga en el conductor y la magnitud de la carga se denomina voltaje eléctrico.

Para determinarlo, necesitas el valor del campo.dividido por el importe de la carga. Sea A el trabajo realizado por el campo eléctrico de la fuente de corriente en la transferencia de carga q. U es la tensión eléctrica. Expediente matemático de la fórmula correspondiente:

• U = A: q.

Como cualquier cantidad física, el estrés tieneunidad de medida. ¿Cuál es el voltaje medido? Por el nombre del inventor de la primera fuente de corriente constante del mundo, Alessandro Volta, este valor recibió su propia unidad de medida. En un sistema internacional, el voltaje se mide en voltios (V).

Una tensión de 1 V es la tensión de un campo eléctrico que realiza un trabajo a 1 J en el movimiento de una carga de 1 C.

• B = J / Cl = N • m / (A • s) = kg • m / (A • s³)

En las unidades básicas del sistema SI, la unidad de medición de voltaje es:

• kg • m / (A • s³)

Valor requerido

Por qué no basta, caracterizando la corriente, para entrar.¿Concepto de fuerza actual? Hagamos un experimento mental. Tomemos dos lámparas diferentes: una lámpara doméstica común y una lámpara de una linterna. Al conectarlos a diferentes fuentes de corriente (red de la ciudad y batería) puede obtener exactamente el mismo valor actual. Al mismo tiempo, la lámpara de la casa da más luz, es decir, el trabajo de la corriente en ella es mucho más.

Diferentes fuentes de corriente tienen diferentes voltajes. Por lo tanto, este valor es extremadamente necesario.

Analogía útil

Entender el significado físico de eléctrico.La tensión llega si profundizas en una interesante analogía. En los vasos de comunicación, el líquido fluye desde el tubo al tubo si hay una diferencia de presión en ellos. El flujo de fluido se termina en caso de presiones iguales.

Si comparamos la corriente del fluido con el flujo de carga eléctrica, entonces la diferencia de presión entre las columnas del fluido juega el mismo papel que la diferencia de potencial en la fuente de corriente.

Si bien hay procesos dentro de la fuente actual,Acompañando a la redistribución de carga en los polos, es capaz de crear corriente en un conductor. El voltaje de la corriente eléctrica se mide en voltios, la diferencia de presión tiene una unidad de medida - pascal.

Corriente alterna

Corriente eléctrica, cambiando periódicamente suLa dirección se llama variable. Es creado por una fuente de voltaje alterno. Más a menudo es un generador. Intentemos aclarar: ¿cómo se mide el voltaje de CA?

El principio mismo de la generación actual se basa en el fenómeno.Inducción electromagnética. La rotación de un circuito cerrado en un campo magnético conduce a la aparición de una diferencia de potencial en el conductor. La tensión se mide en voltios y en el caso de corriente variable.

¿Es posible decir que la tensión no cambia? Obviamente, debido a un cambio en el ángulo entre el plano de contorno y la normal, el voltaje generado cambia con el tiempo. Su valor crece de cero a algún valor máximo, luego cae nuevamente a cero. Hablar de un cierto valor no es necesario. Introduzca el llamado valor del voltaje efectivo:

• U_d = U: √2.

¿Qué dispositivo mide la tensión?

Medidor de voltaje -voltímetro El principio de su funcionamiento se basa en la interacción del circuito con la corriente y el campo magnético del imán permanente. Se sabe que el circuito de corriente gira en un campo magnético. Dependiendo de la corriente en el circuito, el ángulo de rotación cambia.

Si adjunta la flecha al contorno, entoncesse desvía de cero cuando la corriente fluye en el circuito (generalmente la bobina). Dependiendo de cómo se mide la tensión, gradúe la escala del instrumento. Posible uso de valores parciales y múltiples.

En el caso de valores bajos, la tensión eléctrica se mide en milivoltios o microvoltios. Por el contrario, en redes de alto voltaje utilizan múltiples unidades.

Cualquier voltímetro está conectado en paralelo a eso.Sección del circuito en el que se mide la tensión. La propiedad principal del contorno del dispositivo puede llamarse alta resistencia óhmica. Un voltímetro, independientemente de en qué se mide el voltaje, no debe afectar la corriente en el circuito. Sobre ella se pasa la corriente insignificante que no influye significativamente en el valor principal.

Tabla de estrés

Aplicación práctica de un voltímetro.

Para usar efectivamente un voltímetro vale la pena aprender a usarlo. A un curioso experimentador se le puede recomendar ponerse en contacto con los maestros de la escuela

Las oficinas de física escolar están equipadas con instrumentos de laboratorio y demostración para medir el estrés.

Es necesario operar cualquier voltímetro con cuidado, observando reglas simples:

1. El voltímetro tiene un límite máximo de medición. Este es el valor más alto en su escala. No debes conectarlo a un circuito que contenga un elemento de mayor voltaje.
2. Si no hay otra fuente o voltímetro, puede usar un sistema de resistencias adicionales. En este caso, la escala del voltímetro también debe cambiarse.
3. En los circuitos eléctricos de corriente continua.Se conectan en función de las indicaciones del signo de carga en sus terminales. El terminal positivo de la fuente de corriente debe estar conectado al terminal positivo del voltímetro, el negativo - al negativo. Si se confunde, las flechas del dispositivo pueden doblarse, lo que es altamente indeseable.
4. Todas las conexiones se realizan exclusivamente a un circuito desenergizado.

Nocivo para la salud

La acción de la corriente eléctrica puede ser insegura para los humanos. Una tensión inferior a 24 V se considera inofensiva.

El efecto de la corriente bajo el voltaje de la red urbana (220 V) es bastante notable. Tocar los contactos desnudos está acompañado por una "descarga actual" significativa.

El voltaje durante una tormenta eléctrica transmite una corriente tan alta a través del cuerpo humano que amenaza con la muerte. No arriesgues tu vida y tu salud.