Напруга електричного струму і вольтметр

Електричний струм – це електрони, які проходять через провідник і несуть в собі негативний заряд. Обсяг цього заряду або, іншими словами, кількість електрики характеризує силу струму. Ми знаємо, що сила струму однакова у всіх місцях ланцюга.

Електрони не можуть зникати або “зістрибувати” з проводів і навантаження. Тому, силу струму ми можемо виміряти в будь-якому місці електричного кола. Однак, чи буде однаковою дія струму на різні ділянки цього ланцюга? Давайте розберемося.

Проходячи по дротах, струм лише злегка їх нагріває, проте не робить при цьому великої роботи. Проходячи ж через спіраль електричної лампочки, струм не просто сильно нагріває її, він нагріває її до такого ступеня, що вона, розжарюючись, починає світитися. Тобто в даному випадку струм здійснює механічну роботу, і досить пристойну роботу. Струм витрачає свою енергію. Електрони в тій же кількості продовжують бігти далі, але енергії у них вже трохи менше.

Визначення електричної напруги

Тобто електричне поле повинно було “протягнути” електрони через навантаження, і енергія, яка при цьому витрачена, характеризується величиною, званою електричною напругою. Ця ж енергія витратилася на якусь зміну стану речовини навантаження.

Енергія, як ми знаємо, не пропадає в нікуди і не з’являється з нізвідки. Про це говорить Закон збереження енергії. Тобто, якщо струм витратив енергію на проходження через навантаження, ця енергію придбала навантаження і, наприклад, нагрілася.

Тобто, приходимо до визначення: напруга електричного струму – це величина, що показує, яку роботу зробило поле при переміщенні заряду від однієї точки до іншої.

Напруга в різних ділянках кола буде різною. Напруга на ділянці порожнього дроту буде зовсім невеликою, а напруга на ділянці з будь-яким навантаженням буде набагато більшою, і залежати величина напруги буде від величини роботи, виробленої струмом. Вимірюють напругу в вольтах (1 В). Для визначення напруги існує формула:

U = A/q

Де

    U – напруга; A – робота, здійснена струмом з переміщення заряду q на якусь ділянку ланцюга.
Напруга на полюсах джерела струму

Що стосується напруги на ділянці кола – все зрозуміло. А що ж тоді означає напруга на полюсах джерела струму? У даному випадку ця напруга означає потенційну величину енергії, яку може джерело надати струму. Це як тиск води у трубах. Ця величина енергії, яка буде витрачена, якщо до джерела підключити якесь навантаження. Тому, чим більша напруга у джерела струму, тим більшу роботу може здійснити струм.

Вольтметр

Для вимірювання напруги існує прилад, званий вольтметром. На відміну від амперметра, він підключається не довільно в будь-якому місці ланцюга, а паралельно навантаження, до неї і після. У такому випадку вольтметр показує величину напруги, прикладеної до навантаження. Для вимірювання напруги на полюсах джерела струму, вольтметр підключають Безпосередньо до полюсів приладу.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5.00 out of 5)

Напруга електричного струму і вольтметр