Електрична напруга

Електрична напруга визначається як різниця електричного потенціалу між двома точками електричного поля.

Використовуючи аналогію водопроводу, ми можемо візуалізувати напругу як різницю висот, яка змушує воду стікати вниз.

V = φ ₂ - φ ₁

V - напруга між точками 2 і 1 у вольтах (V) .

φ ₂ - електричний потенціал у точці №2 у вольтах (V).

φ ₁ - електричний потенціал у точці # 1 у вольтах (V).

В електричному ланцюзі електрична напруга V у вольтах (V) дорівнює витраті енергії E в джоулях (J)

ділиться на електричний заряд Q в кулонах (С).

$V = \ frac {E} {Q}$

V - напруга, виміряна у вольтах (V)

E - енергія, виміряна в джоулях (Дж)

Q - електричний заряд, виміряний в кулонах (C)

Напруга послідовно

Загальна напруга декількох джерел напруги або послідовні перепади напруги є їх сумою.

V _T = V ₁ + V ₂ + V ₃ + ...

V _T - еквівалентне джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

V ₁ - джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

V ₂ - джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

V ₃ - джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

Напруга паралельно

Джерела напруги або паралельні перепади напруги мають однакову напругу.

V _T = V ₁ = V ₂ = V ₃ = ...

V _T - еквівалентне джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

V ₁ - джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

V ₂ - джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

V ₃ - джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).

Дільник напруги

Для послідовного електричного кола з резисторами (або іншим імпедансом) падіння напруги V _i на резисторі R _i становить:

$V_i = V_T \: \ frac {R_i} {R_1 + R_2 + R_3 + ...}$

Закон напруги Кірхгофа (KVL)

Сума падінь напруги на контурі струму дорівнює нулю.

∑ V _k = 0

Ланцюг постійного струму

Постійний струм (постійний струм) генерується джерелом постійної напруги, таким як акумулятор або джерело постійної напруги.

Падіння напруги на резисторі можна розрахувати з опору резистора та струму резистора, використовуючи закон Ома:

Розрахунок напруги за законом Ома

V _R = I _R × R

V _R - падіння напруги на резисторі, виміряне у вольтах (V)

I _R - струм струму через резистор, виміряний в амперах (А)

R - опір резистора, виміряний в Омах (Ом)

Ланцюг змінного струму

Змінний струм генерується синусоїдальним джерелом напруги.

Закон Ома

V _Z = I _Z × Z

V _Z - падіння напруги на навантаженні, виміряне у вольтах (V)

I _Z - потік струму через навантаження, виміряний в амперах (А)

Z - імпеданс навантаження, виміряний в Омах (Ом)

Короткочасна напруга

v ( t ) = V _max × sin ( ωt + θ )

v (t) - напруга в момент часу t, виміряна у вольтах (V).

V _max - максимальна напруга (= амплітуда синуса), виміряна у вольтах (V).

ω - кутова частота, виміряна в радіанах за секунду (рад / с).

t - час, що вимірюється в секундах (с).

θ - фаза синусоїди в радіанах (рад).

Середньоквадратична (ефективна) напруга

V _rms = V _eff = V _max / √ 2 ≈ 0,707 V _макс

V _rms - _{середньоквадратичне} значення напруги, виміряне у вольтах (V).

V _max - максимальна напруга (= амплітуда синуса), виміряна у вольтах (V).

Пікова напруга

V _p-p = 2 V _макс

Падіння напруги

Падіння напруги - це падіння електричного потенціалу або різниці потенціалів на навантаженні в електричному колі.

Вимірювання напруги

Електрична напруга вимірюється вольтметром. Вольтметр підключений паралельно до вимірюваної складової або схеми.

Вольтметр має дуже високий опір, тому майже не впливає на вимірюваний контур.

Напруга за країною

Напруга змінного струму може різнитися для кожної країни.

Європейські країни використовують 230 В, а країни Північної Америки - 120 В.

Країна	Напруга [Вольт]	Частота [Герц]
Австралія	230 В	50 Гц
Бразилія	110 В	60 Гц
Канада	120 В	60 Гц
Китай	220В	50 Гц
Франція	230 В	50 Гц
Німеччина	230 В	50 Гц
Індія	230 В	50 Гц
Ірландія	230 В	50 Гц
Ізраїль	230 В	50 Гц
Італія	230 В	50 Гц
Японія	100 В	50/60 Гц
Нова Зеландія	230 В	50 Гц
Філіппіни	220В	60 Гц
Росія	220В	50 Гц
Південна Африка	220В	50 Гц
Таїланд	220В	50 Гц
Великобританія	230 В	50 Гц
США	120 В	60 Гц

Електричний струм ►