A volt és a watt közötti különbség. Mi a volt? Mik azok a volt-erősítők, és hogyan lehet őket wattra konvertálni
Az elektromos rendszerek tervezésekor hozzáértően kell működni olyan mennyiségekkel, mint amper, watt és volt. Ezenkívül tudnia kell helyesen kiszámítani arányukat egy adott mechanizmus betöltésekor. Igen, természetesen vannak olyan rendszerek, amelyekben a feszültség fix, például egy otthoni hálózat. Nem szabad azonban megfeledkezni arról, hogy az áramerősség és a teljesítmény még mindig más fogalmak, így pontosan tudnia kell, hogy 1 Amper hány wattot tartalmaz.
Van különbség a volt és a watt között?
Először is emlékezzünk arra, mit jelentenek ezek a fogalmak. Próbáljuk meg azt is kideríteni, hogy van-e jelentős különbség köztük.
Tehát egy elektromos feszültséget, amely 1 Amperrel egyenlő áramot termel, Voltnak nevezzük. Érdemes megjegyezni, hogy 1 ohm ellenállású vezetőben „működik”.
A volt felosztható:
- 1 000 000 mikrovolt
- 1000 millivolt
Ugyanakkor azt mondhatjuk, hogy a watt az elektromos áram állandó teljesítménye. 1 voltos feszültségnél a teljesítménye 1 amper.
A fentiek alapján nyugodtan kijelenthetjük, hogy még mindig van különbség e fogalmak között. Ezért ezt figyelembe kell venni a különféle elektromos rendszerekkel végzett munka során.
Mi az Ampere?
Ezután próbáljuk meg megérteni ezt a fogalmat. Először is érdemes megjegyezni, hogy az Amper (A) az állandónak tekintett áramerősség. Különlegessége azonban, hogy a savas-nitrogén ezüst oldattal való kölcsönhatás után másodpercenként 0,00111800 g ezüstöt rak le.
Van egy általánosan elfogadott felosztás, amely szerint 1 A tartalmazza:
- 1 000 000 mikroamper
- 1000 milliamper
Hány voltot tartalmaz 1 amper?
Erre a kérdésre elég nehéz válaszolni. Azonban, hogy könnyebben megértse ezt a kérdést, javasoljuk, hogy ismerkedjen meg az aránytáblázatokkal:
DC esetén:
AC esetén:
Mik azok a Volt Amperek, és hogyan lehet wattra konvertálni?
Az SI-ben alkalmazott teljesítmény másik mértékegysége a volt-amper (VA). Ez egyenlő az olyan effektív értékek szorzatával, mint áram és feszültség.
Ezenkívül érdemes megjegyezni, hogy a VA-kat általában kizárólag a váltakozó áramú csatlakozások teljesítményének becslésére használják. Vagyis azokban az esetekben, amikor a Watt és a Volt-Ampere eltérő jelentéssel bír.
Manapság számos különféle online számológép létezik, amelyek segítségével gyorsan és egyszerűen konvertálhatja a VA wattra. Ez az eljárás annyira egyszerű, hogy nem foglalkozunk vele.
De különösen azoknak, akiknek nincs kéznél online számológép a Volt-Amperek wattra konvertálásához, mi fontolja meg a fordítási folyamatot ezeket a mennyiségeket részletesebben:
Ezzel a képlettel megtudhatjuk az áramerősséget. Persze csak ha már mi feszültség és teljesítmény ismert.
Vagyis kiderül, hogy a Watt Amperre konvertálásához meg kell találnunk a rendszer feszültségét. Például az USA-ban az elektromos hálózat feszültsége 120 V, Oroszországban pedig 220 V.
Érdemes megjegyezni, hogy az autókban használt akkumulátorok feszültsége általában 12 V. A különféle hordozható eszközökhöz használt kis akkumulátorok feszültsége pedig általában nem haladja meg az 1,5 V-ot.
Így elmondhatjuk, hogy a feszültség és a teljesítmény ismeretében könnyen megtudhatjuk az áramerősséget is. Ehhez csak a jogra van szükségünk használja a fenti képletet.
Nézzük meg, hogyan „működik” ez egy konkrét példán: ha a feszültség 220 V és a teljesítmény 220 W, akkor az áram 220/220 vagy 1 A lesz.
Hány watt van 1 amperben?
Most próbáljuk meg átalakítani a wattokat amperekké. És ehhez még egy képletre van szükségünk:
Ebben I A, P Watt és U Volt.
Egy egyszerű számítással ezzel a képlettel megtudhatjuk, hány watt van egy A-ban.
Ahogy korábban említettük, van egy másik módszer is annak kiszámítására, hogy hány watt van 1 A-ban. A használatához szüksége lesz Nyissa meg az online számológépetés adja meg az áramfelvételt, valamint a feszültséget.
Ezután csak rá kell kattintania a „számítás” feliratú gombra, és néhány másodpercen belül egy speciális program megadja a megfelelő értéket. Ezzel a módszerrel kétségtelenül időt és erőfeszítést takaríthat meg, mivel nem kell önállóan kiszámítania az összes mutatót képletekkel.
Bármely elektromos berendezés egyik fő jellemzője a feszültség és az energiafogyasztás, ezért minden eszközön (vagy az útlevelében) megtalálható a teljesítmény (Watt) és a feszültség (Volt) információ.
Volt (V vagy V) Az elektromos potenciál, a feszültség, a potenciálkülönbség és az elektromotoros erő mértékegysége.
Összehasonlítás
A volt és a watt különböző elektromos paraméterek mértékegységei.
Az 1 volt az az elektromos feszültség a vezető végein, amely ahhoz szükséges, hogy 1 watt teljesítményű hőt adjon le, miközben ezen a vezetőn egy ampernek megfelelő állandó elektromos áram folyik át. Az 1 V jellemezhető továbbá két létező pont elektromos potenciálkülönbségeként abban az esetben, ha 1 Coulomb elektromos töltés pontról pontra mozgatásához 1 Joule-nak megfelelő munka szükséges.
1 Watt az a teljesítmény, amelyen egy Joule-nak megfelelő munka egy másodperc alatt történik. Ezért a Watt más mennyiségekből származó egység. Tehát például a teljesítmény a feszültséggel a következőképpen viszonyul: W = V A, ahol B a feszültség értékét jelzi, A pedig az aktuális értéket. A mechanikai erőn kívül különbséget tesznek elektromos és hőenergia között is.
Következtetések honlapja
- A watt (W vagy W) a teljesítmény szabványos mértékegysége.
- A volt (V vagy V) a feszültség, az elektromos potenciálkülönbség, az elektromos potenciál és az elektromotoros erő szabványos mértékegysége.
- Bármely készülék teljesítménye (W) kiszámítható úgy, hogy a feszültséget (V) megszorozzuk az áramerősséggel (A). AMPERE (A) az elektromos áram szabványos mértékegysége.
Hossz- és távolságátalakító Tömegátalakító Ömlesztett termékek és élelmiszerek térfogatmérőinek konvertere Terület-átalakító Térfogat- és mértékegység-átalakító kulináris receptekben Hőmérséklet-átalakító Nyomás, mechanikai igénybevétel, Young-modulus energia- és munkaátalakító Teljesítményátalakító Erőátalakító Időátalakító Lineáris fordulatszám-átalakító Laposszögű hő- és üzemanyag-hatékonyság-átalakító Számok átalakítója különböző számrendszerekben Információmennyiség mértékegységeinek átalakítója Valuta árfolyamok Női ruházat és cipőméretek Férfi ruházati és cipőméretek Szögsebesség- és forgási frekvenciaváltó Gyorsulás-átalakító Szöggyorsulás-átalakító Sűrűség-átalakító Fajlagos térfogat-átalakító Tehetetlenségi nyomatékátalakító Erőnyomaték-átalakító Nyomatékváltó Fajlagos égéshője konverter (tömeg szerint) Átalakító energiasűrűsége és fajlagos hője (térfogatban) Hőmérséklet-különbség-átalakító Hőtágulási átalakító tényezője Hőellenállás-átalakító Hővezetőképesség-átalakító Fajlagos hőkapacitás-átalakító Energiaterhelés és hősugárzás teljesítmény-átalakító Hőáram-sűrűség-átalakító Hőátbocsátási együttható-átalakító Térfogatáram-átalakító Tömegáram-átalakító Moláris áramlási sebesség-átalakító Tömegáram-sűrűség-átalakító Moláris koncentráció-átalakító Tömegkoncentráció az oldatban Dinamikus (abszolút) viszkozitás-átalakító Kinematikus viszkozitás-átalakító Felületi feszültség-átalakító Páraáteresztőképesség-átalakító Vízgőzáram-sűrűség-átalakító Hangszint-átalakító Mikrofon-érzékenység-átalakító Hangnyomásszint-átalakító Hangnyomás-szint (SPL) Hangnyomás-szint-átalakító Választható referencianyomás-fényesség-átalakító Fényintenzitás-átalakító Számítógépes Fényerő-átalakító Megvilágítási és Grafikus-konverter Hullámhossz konverter Dioptria teljesítmény és gyújtótávolság dioptria teljesítmény és lencse nagyítás (×) konverter elektromos töltés Lineáris töltéssűrűség átalakító Felületi töltéssűrűség konverter Térfogat töltéssűrűség átalakító Elektromos áram konverter Lineáris áramsűrűség átalakító Felületi áramsűrűség átalakító Elektromos térerősség átalakító Elektrosztatikus potenciál és feszültség átalakító Elektromos ellenállás-átalakító Elektromos ellenállás-átalakító Elektromos vezetőképesség-átalakító Elektromos vezetőképesség-átalakító Elektromos kapacitás-induktivitás-átalakító Amerikai vezetékes mérőátalakító Szintek dBm-ben (dBm vagy dBm), dBV-ben (dBV), wattban stb. egységek Magnetomotor erő átalakító Mágneses térerősség átalakító Mágneses fluxus átalakító Mágneses indukciós átalakító Sugárzás. Ionizáló sugárzás elnyelt dózisteljesítmény átalakító Radioaktivitás. Radioaktív bomlási konverter Sugárzás. Expozíciós dózis átalakító Sugárzás. Elnyelt dózis átalakító Decimális előtag konverter Adatátvitel Tipográfia és képfeldolgozó egység konverter Fa térfogat mértékegység konverter Moláris tömeg számítása Kémiai elemek periódusos rendszere, D. I. Mengyelejev
1 millivolt [mV] = 0,001 volt [V]
Kezdő érték
Átszámított érték
volt millivolt mikrovolt nanovolt pivolt kilovolt megavolt gigavolt teravolt watt per amper abvolt elektromos potenciál egysége SGSM statvolt elektromos potenciál egysége SGSE Planck feszültség
Kinematikai viszkozitás
További információ az elektromos potenciálról és feszültségről
Általános információ
Mivel az elektromosság korszakát éljük, sokunk gyermekkora óta ismeri az elektromosság fogalmát. feszültség: Hiszen néha a környező valóság felfedezése közben komoly megrázkódtatást kaptunk tőle azzal, hogy a szüleinktől titokban beledugtuk pár ujjunkat az elektromos készülékek konnektorába. Mióta ezt a cikket olvasod, semmi különösebb szörnyűség nem történt veled - nehéz az elektromosság korszakában élni, és nem ismerkedni vele röviden. A koncepcióval elektromos potenciál a helyzet valamivel bonyolultabb.
Matematikai absztrakcióról lévén szó, az elektromos potenciált legjobban a gravitáció analógiájával lehet leírni – a matematikai képletek teljesen hasonlóak, kivéve, hogy negatív gravitációs töltések nem léteznek, mivel a tömeg mindig pozitív, ugyanakkor az elektromos töltések egyaránt lehetnek. pozitív és negatív; Az elektromos töltések vonzzák és taszítják is. A gravitációs erők hatására a testek csak vonzani tudnak, de taszítani nem. Ha meg tudnánk birkózni a negatív tömeggel, úrrá lennénk az antigravitáción.
Az elektromos potenciál fogalma fontos szerepet játszik az elektromossággal kapcsolatos jelenségek leírásában. Röviden, az elektromos potenciál fogalma különböző vagy azonos előjelű töltések vagy ilyen töltéscsoportok kölcsönhatását írja le.
Az iskolai fizika tantárgyból és a mindennapi tapasztalatokból tudjuk, hogy hegymászáskor legyőzzük a Föld gravitációs erejét, és ezáltal a potenciális gravitációs térben ható vonzási erőkkel szemben dolgozunk. Mivel van egy kis tömegünk, a Föld megpróbálja csökkenteni a lehetőségeinket - lehúzni minket, amit szívesen megengedünk neki gyors síeléssel és snowboardozással. Hasonlóképpen, egy elektromos potenciáltér megpróbálja a hasonló töltéseket közelebb hozni egymáshoz, és taszítani a hasonló töltéseket.
Ebből az következik, hogy minden elektromosan töltött test úgy próbálja csökkenteni a potenciálját, hogy minél közelebb kerüljön az ellenkező előjelű elektromos tér erőteljes forrásához, ha ezt semmilyen erő nem akadályozza meg. Azonos előjelű töltések esetén minden elektromosan töltött test megpróbálja csökkenteni a potenciálját úgy, hogy a lehető legtávolabb mozog az azonos előjelű erős elektromos térforrástól, ha ezt semmilyen erő nem akadályozza meg. És ha beavatkoznak, akkor a potenciál nem változik - miközben sík terepen állsz a hegy tetején, a Föld gravitációs vonzásának erejét a támasz reakciója kompenzálja és semmi sem húz le, csak a súlyod. rányomja a sílécet. De csak ellökni kell...
Hasonlóképpen, a valamilyen töltés által létrehozott mező bármilyen töltésre hat, megteremtve annak mechanikai mozgásának lehetőségét önmaga felé vagy magától távol, a kölcsönhatásban lévő testek töltésének előjelétől függően.
Elektromos potenciál
Az elektromos térbe bevitt töltés bizonyos mennyiségű energiával, azaz munkavégző képességgel rendelkezik. Az elektromos mező minden pontján tárolt energia jellemzésére egy speciális fogalmat vezettek be - az elektromos potenciált. Az elektromos tér potenciálja egy adott pontban megegyezik azzal a munkával, amelyet ennek a mezőnek az erői képesek elvégezni, amikor a pozitív töltésű egységnyit innen a mezőn kívülre mozgatják.
Visszatérve a gravitációs térrel való analógiához, megállapíthatjuk, hogy az elektromos potenciál fogalma rokon a földfelszín különböző pontjainak szintjének fogalmával. Ez azt jelenti, hogy amint azt alább megvizsgáljuk, egy test tengerszint fölé emelésének munkája attól függ, hogy milyen magasra emeljük a testet, és hasonlóképpen az egyik töltés elmozdításának munkája attól függ, hogy milyen messze vannak ezek a töltések.
Képzeljük el az ókori görög világ hősét, Sziszifuszt. A földi életben elkövetett bűneiért az istenek Sziszüfoszt kemény, értelmetlen munkára ítélték a túlvilágon, egy hatalmas követ hengerelt a hegy tetejére. Nyilvánvaló, hogy egy követ felemeléséhez félúton a hegyre, Sziszifusznak feleannyi munkát kell költenie, mint a kő felemelése a csúcsra. Aztán a kő az istenek akaratából legurult a hegyről, némi munkát végzett. Természetesen egy hegy tetejére emelt kő N(H szint), ereszkedéskor több munkát tud majd végezni, mint egy szintre emelt kő N/2. A tengerszintet általában a nulla szintnek tekintik, amelyből a magasságot mérik.
Analógia alapján a földfelszín elektromos potenciálját nulla potenciálnak tekintjük, azaz
ϕ Föld = 0
ahol ϕ Föld a Föld elektromos potenciáljának megjelölése, amely skaláris mennyiség (a ϕ a görög ábécé betűje, és „phiként” olvasható).
Ez a mennyiség kvantitatívan jellemzi a mező azon képességét (W), hogy bizonyos töltést (q) a mező egy adott pontjáról egy másik pontra mozgatjon:
ϕ = W/q
Az elektromos potenciál SI mértékegysége a volt (V).
Feszültség
Az elektromos feszültség egyik meghatározása az elektromos potenciál különbségeként írja le, amelyet a következő képlet ad meg:
V = ϕ1 – ϕ2
A feszültség fogalmát egy német fizikus vezette be Georg Ohm egy 1827-es cikkben, amely az elektromos áram hidrodinamikai modelljét javasolta Ohm általa 1826-ban felfedezett empirikus törvényének magyarázatára:
V = I R,
ahol V a potenciálkülönbség, I az elektromos áram és R az ellenállás.
Az elektromos feszültség másik meghatározása a mező által a töltés mozgatása érdekében végzett munka és a töltés nagyságának aránya.
Ehhez a definícióhoz a feszültség matematikai kifejezését a következő képlet írja le:
V=A/q
A feszültséget, akárcsak az elektromos potenciált, mértékegységben mérik volt(V) és decimális többszörösei és részszorosai - mikrovolt (volt millió része, µV), millivolt (volt ezredrésze, mV), kilovolt (ezer volt volt, kV) és megavolt (millió volt volt, MV).
1 V feszültségnek tekintjük annak az elektromos térnek a feszültségét, amely 1 J munkát végez az 1 C-os töltés mozgatására. A feszültség dimenzióját az SI rendszerben a következőképpen határozzuk meg
B = kg m²/(A s³)
Feszültséget különféle források hozhatnak létre: biológiai tárgyak, technikai eszközök, sőt a légkörben lezajló folyamatok is.
Bármely biológiai objektum elemi cellája egy cella, amely az elektromosság szempontjából alacsony feszültségű elektrokémiai generátor. Az élőlények egyes szervei, például a szív, amely sejtgyűjtemény, magasabb feszültséget termel. Érdekes, hogy tengereink és óceánjaink legfejlettebb ragadozói - a különféle fajok cápái - rendelkeznek egy ultraérzékeny feszültségérzékelővel, az ún. oldalvonali szerv, és lehetővé teszi számukra, hogy szívverés alapján pontosan észleljék áldozatukat. Külön talán érdemes megemlíteni az elektromos rájákat és az angolnákat, amelyek az evolúció során kifejlesztették azt a képességet, hogy 1000 V feletti feszültséget hozzanak létre, hogy legyőzzék a zsákmányt és visszaverjék a támadásokat!
Bár az emberek ősidők óta termelnek áramot, és ezáltal potenciálkülönbséget (feszültséget) hoznak létre egy borostyándarab gyapjúra dörzsölésével, a történelem során az első műszaki feszültséggenerátor galvánelem. Egy olasz tudós és orvos találta fel Luigi Galvani, aki felfedezte a potenciálkülönbség kialakulásának jelenségét, amikor különböző típusú fémek és elektrolitok érintkeznek. Egy másik olasz fizikus továbbfejlesztette ezt az elképzelést. Alessandro Volta. A Volta először cinkből és rézből álló lemezeket helyezett savba, hogy folyamatos elektromos áramot hozzon létre, ezzel létrehozva a világ első kémiai áramforrását. Több ilyen forrás sorba kapcsolásával vegyi akkumulátort, ún "Volta oszlop", melynek köszönhetően kémiai reakciók segítségével vált lehetővé az elektromosság előállítása.
A megbízható elektrokémiai feszültségforrások létrehozásában elért eredményeinek köszönhetően, amelyek jelentős szerepet játszottak az elektrofizikai és elektrokémiai jelenségek további vizsgálatában, az elektromos feszültség mértékegysége - a Volt - a Volt nevét kapta.
A feszültséggenerátorok alkotói között meg kell jegyezni a holland fizikust Van der Graaff, aki létrehozta nagyfeszültségű generátor, amely a töltések súrlódással történő szétválasztásának ősi ötletén alapul - ne feledje a borostyánt!
A modern feszültséggenerátorok atyja két figyelemre méltó amerikai feltaláló volt - Thomas EdisonÉs Nikola Tesla. Utóbbi Edison cégének alkalmazottja volt, de az elektrotechnika két zsenije nem értett egyet az elektromos energia előállításának módszereivel kapcsolatban. A későbbi szabadalmi háború eredményeként az egész emberiség győzött - az Edison megfordítható gépei generátorok és egyenáramú motorok formájában találták meg a maguk rését, ami eszközök milliárdjainak felel meg - csak nézzen be autója motorháztetője alá, vagy nyomja meg az ablakemelő gombot. vagy kapcsolja be a turmixgépet; valamint a váltakozó feszültség váltóáramú generátorok formájában történő létrehozásának módszerei, feszültségtranszformátorok és távvezetékek formájában történő átalakítására szolgáló eszközök, valamint számtalan alkalmazására szolgáló eszköz jogosan tartozik a Teslához. Számuk semmivel sem alacsonyabb az Edison készülékeinek számánál - a ventilátorok, hűtőszekrények, légkondicionálók és porszívók, valamint egy sor más hasznos eszköz, amelyek leírása túlmutat e cikk keretein, a Tesla elvei szerint működnek.
Természetesen a tudósok később más feszültséggenerátorokat készítettek más elvek alapján, beleértve a nukleáris bomlási energia felhasználását. Úgy tervezték őket, hogy elektromos energiaforrásként szolgáljanak az emberiség űrküldöttei számára a mélyűrben.
De a Föld legerősebb elektromos feszültségforrása, nem számítva az egyes tudományos létesítményeket, még mindig a természetes légköri folyamatok.
Másodpercenként több mint 2 ezer zivatar dübörög a Földön, vagyis több tízezer természetes Van der Graaff generátor működik egyszerre, több száz kilovoltos feszültséget hozva létre, villámlás formájában több tíz kiloamperes áramot kisütve. De meglepő módon a földi generátorok teljesítménye nem hasonlítható össze a Föld testvérén - a Vénuszon - fellépő elektromos viharok erejével, nem is beszélve az olyan hatalmas bolygókról, mint a Jupiter és a Szaturnusz.
Feszültség jellemzői
A feszültséget nagysága és alakja jellemzi. Időbeli viselkedését tekintve megkülönböztetünk állandó feszültséget (időben nem változik), időszakos feszültséget (időben változik) és váltakozó feszültséget (amely bizonyos törvény szerint változik, és általában egy bizonyos idő után ismétlődik). időtartam). Néha bizonyos célok eléréséhez egyen- és váltakozó feszültség egyidejű jelenléte szükséges. Ebben az esetben állandó komponensű váltóáramú feszültségről beszélünk.
Az elektrotechnikában egyenáramú generátorokat (dinamókat) használnak a viszonylag stabil nagy teljesítményű feszültség létrehozására, az elektronikában az elektronikai alkatrészeken precíziós egyenfeszültségű feszültségforrásokat, amelyek ún. stabilizátorok.
Feszültségmérés
A feszültségmérés fontos szerepet játszik az alapvető fizikában és kémiában, az alkalmazott elektrotechnikában és elektrokémiában, az elektronikában és az orvostudományban, valamint a tudomány és a technológia számos más ágában. Talán nehéz megtalálni az emberi tevékenység olyan ágait, kivéve az olyan kreatív területeket, mint az építészet, a zene vagy a festészet, ahol a feszültségméréseket nem használnák a folyamatban lévő folyamatok különféle típusú érzékelők segítségével történő vezérlésére, amelyek lényegében fizikai mennyiségek feszültséggé konvertálói. Bár érdemes megjegyezni, hogy korunkban az ilyen típusú emberi tevékenységek általában nem nélkülözhetik az elektromosságot, és különösen a feszültséget. A művészek táblagépeket használnak, amelyek a kapacitív érzékelők feszültségét mérik, amikor egy ceruzát mozgatnak rajtuk. A zeneszerzők olyan elektronikus hangszereken játszanak, amelyek mérik a billentyűszenzorok feszültségét, és ennek függvényében határozzák meg, hogy egy adott billentyűt milyen erősen kell megnyomni. Az építészek AutoCAD-et és táblagépeket használnak, amelyek feszültséget is mérnek, amelyet számszerű formára alakítanak és számítógép dolgoz fel.
A mért feszültségértékek széles skálán mozoghatnak: a biológiai folyamatok tanulmányozása során a mikrovolt töredékeitől a háztartási és ipari eszközökben és készülékekben lévő több száz voltig, valamint az ultraerős részecskegyorsítókban akár több tízmillió voltig terjedhet. A feszültségmérés lehetővé teszi az emberi test egyes szerveinek állapotának nyomon követését eltávolítással encephalogramok agyi tevékenység. ElektrokardiogramokÉs echokardiogramok tájékoztatást ad a szívizom állapotáról. Különféle ipari szenzorok segítségével sikeresen, és ami a legfontosabb, biztonságosan irányítjuk a vegyszergyártási folyamatokat, amelyek néha szélsőséges nyomáson és hőmérsékleten is előfordulnak. És még az atomerőművekben zajló nukleáris folyamatok is szabályozhatók feszültségméréssel. Feszültségmérések segítségével a mérnökök felügyelik a hidak, épületek és építmények állapotát, és még az olyan félelmetes természeti erőknek is ellenállnak, mint a földrengések.
Az a zseniális ötlet, hogy a feszültségszintek különböző értékeit összekapcsolják az információs egységek állapotértékeivel, lendületet adott a modern digitális eszközök és technológiák létrehozásának. A számítástechnikában az alacsony feszültségszintet logikai nullaként (0), a magas feszültségszintet logikai nullaként (1) értelmezzük.
Valójában minden modern számítástechnikai eszköz bizonyos fokig feszültség-összehasonlító (mérő), amely bizonyos algoritmusok szerint átalakítja bemeneti állapotát kimeneti jelekké.
Többek között számos modern szabvány alapját képezik a pontos feszültségmérések, amelyek megvalósítása garantálja azok abszolút megfelelőségét és ezáltal a használat biztonságát.
Feszültségmérő műszerek
A környező világ tanulmányozása és megértése során a feszültségmérés módszerei és eszközei jelentősen fejlődtek a primitívtől. érzékszervi módszerek- Petrov orosz tudós levágta az ujjak hámjának egy részét, hogy növelje az elektromos áram hatásával szembeni érzékenységet - a legegyszerűbb feszültségmutatókra és a különféle anyagok elektrodinamikai és elektromos tulajdonságain alapuló modern eszközökre.
A kezdő rádióamatőrök egyébként a „működő” 4,5 V-os lemerült akkumulátort a teljes hiányuk miatt könnyen megkülönböztették az eszközök nélküli „halotttól”, pusztán az elektródáinak nyalogatásával. A lezajlott elektrokémiai folyamatok bizonyos ízérzetet és enyhe égő érzést keltettek. Néhány kiemelkedő személy vállalta, hogy ily módon meghatározza akár a 9 V-os akkumulátorok alkalmasságát is, amihez jelentős kitartás és bátorság kellett!
Példa a legegyszerűbb indikátorra - a hálózati feszültségszondára - egy közönséges izzólámpa, amelynek működési feszültsége nem alacsonyabb, mint a hálózati feszültség. Eladásra kaphatók egyszerű feszültségszondák neonlámpákkal és LED-ekkel, amelyek alacsony áramot fogyasztanak. Legyen óvatos, a házi készítésű szerkezetek használata veszélyes lehet az életére!
Meg kell jegyezni, hogy a feszültségmérő eszközök (voltmérők) nagymértékben különböznek egymástól, elsősorban a mért feszültség típusában - ezek lehetnek egyenáramú vagy váltakozó áramú eszközök. Általánosságban elmondható, hogy a mérési gyakorlatban a mért feszültség viselkedése fontos - lehet az idő függvénye és eltérő formája lehet - legyen állandó, harmonikus, nem harmonikus, impulzus stb., és általában ennek értékét használják. elektromos áramkörök és készülékek működési módjainak (kisáramú és teljesítmény) jellemzésére.
A következő feszültségértékeket különböztetjük meg:
- azonnali,
- amplitúdó,
- átlagos,
- négyzetes középérték (effektív érték).
Az U i pillanatnyi feszültségérték (lásd az ábrát) a feszültség értéke egy adott időpontban. Megfigyelhető az oszcilloszkóp képernyőjén, és az oszcillogram segítségével minden pillanatra meghatározható.
Az U a amplitúdó (csúcs) feszültségérték a legnagyobb pillanatnyi feszültségérték egy periódus alatt. Az U p-p feszültségingadozás egy olyan érték, amely megegyezik a legmagasabb és legalacsonyabb feszültségértékek különbségével egy időszak alatt.
Az U rms feszültség négyzetes középértéke az időszak pillanatnyi feszültségértékeinek négyzetes átlagának négyzetgyöke.
Az összes mutató és digitális voltmérőt általában effektív feszültségértékekben kalibrálják.
A feszültség átlagos értéke (állandó komponense) a mérési idő alatt mért összes pillanatnyi értékének számtani átlaga.
Az átlagos egyenirányított feszültség az abszolút pillanatnyi értékek számtani középértéke egy időszak alatt.
A maximális és minimális jelfeszültség közötti különbséget jellengésnek nevezzük.
Ma már elsősorban multifunkcionális digitális eszközöket és oszcilloszkópokat használnak a feszültség mérésére – ezek képernyője nemcsak a feszültség alakját, hanem a jel lényeges jellemzőit is megjeleníti. Ezek a jellemzők magukban foglalják a periodikus jelek változási gyakoriságát is, ezért a méréstechnikában fontos a készülék mérésének frekvenciahatára.
Feszültségmérés oszcilloszkóppal
A fentiek szemléltetése a feszültség mérésére irányuló kísérletsorozat lesz jelgenerátor, állandó feszültségforrás, oszcilloszkóp és többfunkciós digitális műszer (multiméter) segítségével.
1. számú kísérlet
Az 1. kísérlet általános sémáját az alábbiakban mutatjuk be:
A jelgenerátort egy 1 kOhm R1 terhelési ellenállásra terheljük, az oszcilloszkóp és egy multiméter mérővégeit párhuzamosan kapcsoljuk az ellenállással. A kísérletek végzése során figyelembe vesszük, hogy az oszcilloszkóp működési frekvenciája lényegesen magasabb, mint a multiméter működési frekvenciája.
1. tapasztalat: Alkalmazzuk a generátorból 60 hertz frekvenciájú és 4 voltos amplitúdójú szinuszos jelet a terhelési ellenállásra. Az oszcilloszkóp képernyőjén az alábbi képet fogjuk megfigyelni. Vegye figyelembe, hogy az oszcilloszkóp képernyő skálarácsának a függőleges tengely mentén történő felosztásának költsége 2 V. A multiméter és az oszcilloszkóp effektív feszültségértéke 1,36 V lesz.
2. tapasztalat: Duplázzuk meg a generátor jelét, az oszcilloszkópon látható kép hatótávolsága pontosan megduplázódik, a multiméter pedig a dupla feszültségértéket mutatja:
3. tapasztalat: Növeljük a generátor frekvenciáját 100-szorosára (6 kHz), és az oszcilloszkópon a jel frekvenciája megváltozik, de a csúcstól csúcsig és a négyzetközép érték változatlan marad, és a multiméter leolvasása helytelen - a multiméter megengedett működési frekvencia tartománya 0-400 Hz:
4. tapasztalat: Térjünk vissza az eredeti 60 Hz-es frekvenciához és a jelgenerátor feszültségéhez 4 V, de változtassuk meg a jel alakját szinuszról háromszögre. Az oszcilloszkópon látható kép hatóköre változatlan maradt, de a multiméter leolvasása az 1. kísérletben mutatott feszültségértékhez képest csökkent, mivel az effektív jelfeszültség megváltozott:
2. számú kísérlet
A 2. számú kísérlet kialakítása hasonló az 1. kísérlet tervéhez.
A jelgenerátor előfeszítő feszültségének megváltoztatására szolgáló gombbal 1 V előfeszítést adunk hozzá. A jelgenerátoron szinuszos feszültséget állítunk be 4 V-os kilengéssel 60 Hz frekvenciával - mint a 2. sz. 1. Az oszcilloszkóp jele a fő osztás felével megemelkedik, a multiméter pedig 1,33 V effektív értéket fog mutatni. Az oszcilloszkóp az 1. kísérlet 1. kísérletének képéhez hasonló képet fog mutatni, de fél fő osztással emelve. . A multiméter majdnem ugyanazt a feszültséget fogja mutatni, mint az 1. kísérlet 1. kísérletében, mivel zárt bemenettel rendelkezik, és egy nyitott bemenetű oszcilloszkóp az egyen- és váltakozó feszültségek összegének megnövelt effektív értékét mutatja, ami nagyobb, mint a feszültség effektív értéke állandó komponens nélkül:
Biztonsági óvintézkedések feszültségméréskor
Mivel a helyiség biztonsági osztályától és állapotától függően a viszonylag alacsony, 12-36 V-os feszültség is életveszélyt jelenthet, a következő szabályokat kell betartani:
- Ne végezzen olyan feszültségméréseket, amelyek bizonyos szakmai ismereteket igényelnek (1000 V felett).
- Ne mérjen feszültséget nehezen elérhető helyeken vagy magasságban.
- Ha háztartási hálózatban méri a feszültséget, használjon speciális áramütés elleni védelmi eszközöket (gumikesztyű, szőnyeg, csizma vagy csizma).
- Használjon megfelelő mérőeszközt.
- Többfunkciós műszerek (multiméterek) használata esetén a mérés előtt győződjön meg arról, hogy a mérendő paraméter és annak értéke helyesen van beállítva.
- Használjon mérőeszközt működő szondákkal.
- Szigorúan kövesse a gyártó ajánlásait a mérőeszköz használatára vonatkozóan.
Nehezen tudja lefordítani a mértékegységeket egyik nyelvről a másikra? A kollégák készen állnak a segítségére. Tegyen fel kérdést a TCTerms-benés néhány percen belül választ kap.
1 volt egyenlő azzal az elektromos feszültséggel, amely 1 amperes egyenáramot hoz létre 1 watt teljesítmény mellett egy elektromos áramkörben.
Volt(kijelölés: BAN BEN, V) az elektromos feszültség mértékegysége az SI rendszerben.
1 volt egyenlő azzal az elektromos feszültséggel, amely 1 amperes egyenáramot hoz létre 1 watt teljesítmény mellett egy elektromos áramkörben.
A Volt (V, V) úgy definiálható, mint az a villamos feszültség a vezető végein, amely egy watt (W, W) hő előállításához szükséges, amikor egy amperes (A) egyenáram folyik át a vezetőn, vagy az elektrosztatikus tér két pontja közötti potenciálkülönbségként 1 coulomb (C, C) töltésen áthaladva 1 joule (J, J) munkát végeznek. SI alapegységben kifejezve egy volt egyenlő m2 kg s −3 A −1-gyel.
\[ \mbox(V) = \dfrac(\mbox(W))(\mbox(A)) = \dfrac(\mbox(J))(\mbox(C)) = \dfrac(\mbox(m) ^2 \cdot \mbox(kg))(\mbox(ok)^(3) \cdot \mbox(A)) \]
Az egység nevét Alessandro Volta olasz fizikusról és fiziológusról kapta.
Ezzel a módszerrel a volt értéke egyértelműen összefüggésbe hozható a céziumóra által beállított frekvenciaszabvánnyal: ha egy több ezer Josephson-csomópontból álló mátrixot mikrohullámú sugárzással sugározunk be 10-80 GHz-es frekvencián, akkor egy jól meghatározott elektromos feszültség. keletkezik, amelynek segítségével a voltmérőket kalibrálják. A kísérletek azt mutatták, hogy ez a módszer érzéketlen a telepítés konkrét megvalósítására, és nem igényel korrekciós tényezők bevezetését.
1 V = 1/300 egység. az SSSE potenciálja.
Mi az a Volt. Meghatározás
A volt definíció szerint a potenciálkülönbség a vezető végei között, amely egy watt teljesítményt disszipál, ha a vezetéken áthaladó áram egy amper.
Innen az SI mértékegységei alapján m² kg s-3 A-1-et kapunk, ami egy coulomb töltési joule energiának felel meg, J/C.
A meghatározás a Josephson-effektuson alapul
Az elektromos áram feszültsége olyan mennyiség, amely az áramkör azon pólusai vagy szakaszai közötti töltések (potenciálok) különbségét jellemzi, amelyeken az áram folyik.
1990 óta a voltot méréssel szabványosítják az időfüggő Josephson-effektus felhasználásával, amely a Josephson-állandót használja referenciaként a szabványhoz, amelyet a 18. Általános Súly- és Mérésügyi Konferencia a következőképpen rögzített:
K(J-90) = 0,4835979 GHz/µV.
Többszörösek és többszörösek
A tizedes többszörösek és részszorosok szabványos SI előtagok használatával jönnek létre.
A tudósokról elnevezett származtatott mértékegységekre vonatkozó SI-szabályoknak megfelelően a volt mértékegység nevét kisbetűvel, jelölését nagybetűvel írjuk. Az elnevezésnek ez az írásmódja megmaradt a volt felhasználásával képzett származtatott egységek elnevezéseiben is. Például az elektromos térerősség mértékegységének „volt per méter” jelölése V/m.
Feszültség skála
- A potenciálkülönbség a neuronmembránon keresztül 70 mV.
- NiCd akkumulátor - 1,2 V.
- Alkáli cella - 1,5 V.
- Lítium-vas-foszfát akkumulátor (LiFePO 4) - 3,3 V.
- "Krona" akkumulátor - 9 V.
- Autó akkumulátor - 12 V (nehéz teherautókhoz - 24 V).
- A háztartási feszültség 220 V (effektív).
- A villamos és trolibusz érintkező hálózatában a feszültség 600 V.
- Villamos vasutak - 3 kV (egyenáram), 25 kV (váltóáram).
- Fővezetékek - 110 kV, 220 kV.
- Az elektromos vezetékeken (Ekibastuz-Kokchetav) a maximális feszültség 1,15 MV.
- A laboratóriumban pelletron segítségével kapott legmagasabb egyenfeszültség 25 MV.
- Villámlás - 100 MV-től és magasabb.
A számítások elvégzéséhez engedélyezni kell az ActiveX-vezérlőket!
