Содержание

Напряжение электрической сети переменного тока измеряют в — КиберПедия

Электротехника

Отметьте знаком + все правильные ответы

32. Основная задача устройства защитного отключения (УЗО) состоит в том чтобы

1.  защитить человека от поражения электрическим током

2.  отключить электричество при превышении номинального напряжения сети

3.  отключить электричество при возникновении утечки через изношенную изоляцию

4.  отключить электричество при превышении максимально допустимой мощности электроприборов

32. Ответ: 1, 3

Отметьте знаком + правильный ответ

33. Прибор для измерения величины сопротивления участка электрической цепи называется

1.  амперметр

2.  вольтметр

3.  электросчетчик

4.  омметр

33. Ответ: 4

Отметьте знаком + правильный ответ

 

2. Прибор, измеряющий количество потребленной электроэнергии

1.  амперметр

2.  вольтметр

3.  электросчетчик

4.  омметр

Ответ: 3

Отметьте знаком + все правильные ответы

 

33. В электрической сети вашей квартиры сработал автомат аварийной защиты, потому что:

1.  произошло короткое замыкание в электропроводке

2.  превышено номинальное напряжение сети

3.  напряжение сети упало ниже допустимого уровня

4.  превышена суммарная мощность подключенных

электроприборов

Ответ: 1, 4

 

29. Автоматический предохранитель на входе в вашу квартиру рассчитан на максимальный ток 20 А.

Электроприборы на какую максимальную суммарную мощность можно включить в

Ответ: 220 В * 20 А = 4400 Вт

 

Отметьте знаком + правильный ответ

30. Максимальную светоотдачу на единицу потребляемой мощности имеет

1.  - Лампа накаливания

2.  - Люминисцентная лампа

3.  - Светильник на светодиодах

4.  - Галогенная лампа

Ответ: 3

 

Напряжение электрической сети переменного тока измеряют в

1.  амперах

2.  фарадах

3.  герцах

4.  вольтах

5.  ваттах

Ответ: 4.

 

Отметьте знаком + все правильные ответы

 

32. Основная задача устройства защитного отключения (УЗО) состоит в том чтобы

1.  защитить человека от поражения электрическим током

2.  отключить электричество при превышении номинального

напряжения сети

3.  отключить электричество при возникновении утечки через

изношенную изоляцию

4.  отключить электричество при превышении максимально

допустимой мощности электроприборов

 

Отметьте знаком + правильный ответ

 

33. Прибор для измерения величины сопротивления участка электрической цепи называется



1.  амперметр

2.  вольтметр

3.  электросчетчик

4.  омметр

 

21. Почему опасно включать или выключать электроприборы влажными руками?

Ответ: Электрическое сопротивление тела человека резко понижается при влажной коже.

 

Подчеркните правильное название основных плоскостей проекций:

а) фронтальная, горизонтальная, профильная.

б) центральная, нижняя, боковая

в) передняя, левая, верхняя

Ответ: а.

Наиболее широко используется подключение электрических элементов (потребителей) к сети:

а) параллельное

б) последовательное

в) смешанное

Ответ: а.

 

12. Отметьте знаком « +» все правильные ответы.

Основные потребители электрической энергии:

а) осветительные приборы

б) нагревательные приборы

в) электродвигатели

г) генераторы

д) трансформаторы

Ответ: а, б, в.

 

10. Отметьте знаком « +» все правильные ответы.

Основными факторами, влияющими на жизнедеятельность микроорганизмов,

Являются

1. температура

2. влажность

3. давление

4. свет

5. характер питательной среды

Ответ: 1,2,4,5.

 

Использование ПЭВМ для управления технологическими процессами позволяет реализовывать:

а) высокие технологии

б) традиционные технологии

в) архаические технологии

Ответ : а.

 

Счетчик электрической энергии измеряет:

а) силу тока

б) напряжение сети

в) мощность потребляемой электроэнергии

г) расход энергии за определенное время

Ответ: г.

 

Сила тока измеряется в:

а) вольтах

б) ваттах

в) амперах

Ответ: в.

 

1. Безопасным для человека считается напряжение:

1) 127 В

2) 220 В

3) 36 В

4) 12 В

Ответ: г.

 

Отметьте знаком «+» правильный ответ

2. Прибор, который позволяет преобразовать переменный ток в постоянный называется:

1) трансформатор

2) стабилизатор напряжения

3) усилитель

4) выпрямитель

Электрические лампы в электрической цепи могут соединяться



1 -  - последовательно

2 -  - параллельно

3 -  - перпендикулярно

4 -  - смешанно

22. Отметьте знаком + правильный ответ:

Участок электрической цепи состоит из трех ламп, соединенных параллельно. Одну лампу выключают. Сколько ламп будет гореть при наличии напряжения в цепи?

1 -  - одна.

2 -  - две.

3 -  - ни одной.

23. Отметьте знаком + правильный ответ:

Ответ: 4

 

Автоматический предохранитель на входе в вашу квартиру рассчитан на максимальный ток 20 А.Электроприборы на какую максимальную суммарную мощность можно включить в вашей квартире?

Ответ: 220 В * 20 А = 4400 Вт

 

29. Отметьте знаком + правильный ответ

Ответ: 3

 

30. Подчеркните правильный ответ

Ответ: в

 

Ответ: 3, 5

Электротехника

Образующийся при сжигании топлива в топках основных производителей электрической энергии тепловых электростанций газ СО2 приводит к:

а) понижению температуры планеты;

б) повышению температуры планеты;

в) к изменению климата;

г) таянию льдов в Арктике и Антарктиде и повышению уровня мирового океана.

Переменный электрический ток характеризуется:

а) Амплитудой, частотой;

б) Напряжением, током;

в) Длительностью действия, напряжением;

г) Сопротивлением, частотой;

д) Частотой и временем.

Электротехника

Отметьте знаком + все правильные ответы

32. Основная задача устройства защитного отключения (УЗО) состоит в том чтобы

1.  защитить человека от поражения электрическим током

2.  отключить электричество при превышении номинального напряжения сети

3.  отключить электричество при возникновении утечки через изношенную изоляцию

4.  отключить электричество при превышении максимально допустимой мощности электроприборов

32. Ответ: 1, 3

Отметьте знаком + правильный ответ

33. Прибор для измерения величины сопротивления участка электрической цепи называется

1.  амперметр

2.  вольтметр

3.  электросчетчик

4.  омметр

33. Ответ: 4

Отметьте знаком + правильный ответ

 

2. Прибор, измеряющий количество потребленной электроэнергии

1.  амперметр

2.  вольтметр

3.  электросчетчик

4.  омметр

Ответ: 3

Отметьте знаком + все правильные ответы

 

33. В электрической сети вашей квартиры сработал автомат аварийной защиты, потому что:

1.  произошло короткое замыкание в электропроводке

2.  превышено номинальное напряжение сети

3.  напряжение сети упало ниже допустимого уровня

4.  превышена суммарная мощность подключенных

электроприборов

Ответ: 1, 4

 

29. Автоматический предохранитель на входе в вашу квартиру рассчитан на максимальный ток 20 А.

Электроприборы на какую максимальную суммарную мощность можно включить в

Ответ: 220 В * 20 А = 4400 Вт

 

Отметьте знаком + правильный ответ

30. Максимальную светоотдачу на единицу потребляемой мощности имеет

1.  - Лампа накаливания

2.  - Люминисцентная лампа

3.  - Светильник на светодиодах

4.  - Галогенная лампа

Ответ: 3

 

Напряжение электрической сети переменного тока измеряют в

1.  амперах

2.  фарадах

3.  герцах

4.  вольтах

5.  ваттах

Ответ: 4.

 

Отметьте знаком + все правильные ответы

 

32. Основная задача устройства защитного отключения (УЗО) состоит в том чтобы

1.  защитить человека от поражения электрическим током

2.  отключить электричество при превышении номинального

напряжения сети

3.  отключить электричество при возникновении утечки через

изношенную изоляцию

4.  отключить электричество при превышении максимально

допустимой мощности электроприборов

 

Отметьте знаком + правильный ответ

 

33. Прибор для измерения величины сопротивления участка электрической цепи называется

1.  амперметр

2.  вольтметр

3.  электросчетчик

4.  омметр

 

21. Почему опасно включать или выключать электроприборы влажными руками?

Ответ: Электрическое сопротивление тела человека резко понижается при влажной коже.

 

Подчеркните правильное название основных плоскостей проекций:

а) фронтальная, горизонтальная, профильная.

б) центральная, нижняя, боковая

в) передняя, левая, верхняя

Ответ: а.

Наиболее широко используется подключение электрических элементов (потребителей) к сети:

а) параллельное

б) последовательное

в) смешанное

Ответ: а.

 

12. Отметьте знаком « +» все правильные ответы.

Основные потребители электрической энергии:

а) осветительные приборы

б) нагревательные приборы

в) электродвигатели

г) генераторы

д) трансформаторы

Ответ: а, б, в.

 

10. Отметьте знаком « +» все правильные ответы.

cyberpedia.su

В чем измеряется напряжение: единицы измерения

Содержание:
  1. Как действует напряжение
  2. Единицы измерения напряжения
  3. Как измерить напряжение и ток

Электрический ток характеризуется такими величинами, как сила тока, напряжение и сопротивление, связанными между собой. Прежде чем рассматривать вопрос, в чем измеряется напряжение необходимо точно выяснить, что это за величина, и какова ее роль в образовании тока.

Как действует напряжение

Общее понятие электрического тока заключается в направленном движении заряженных частиц. Эти частицы представляют собой электроны, перемещение которых происходит под действием электрического поля. Чем больше зарядов нужно переместить, тем большая работа совершается полем. На эту работу влияет не только сила тока, но и напряжение.

Физический смысл этой величины заключается в том, что работа тока на каком-либо участке цепи соотносится с величиной заряда, который проходит по данному участку. В процессе этой работы положительный заряд перемещается из точки, где имеется небольшой потенциал, в точку с большим значением потенциала. Таким образом, напряжение определяется в виде разности потенциалов или электродвижущей силы, а сама работа является энергией.

Работа электрического тока измеряется в джоулях (Дж), а величиной электрического заряда является кулон (Кл). В результате, напряжение представляет собой отношение 1 Дж/Кл. Полученная единица напряжения называется вольтом.

Чтобы наглядно объяснить физический смысл напряжения, нужно обратиться к примеру шланга, наполненного водой. В данном случае, объем воды будет играть роль силы тока, а ее давление будет эквивалентно напряжению. При движении воды без наконечника, она свободно и в большом количестве перемещается по шлангу, создавая невысокое давление. Если же конец шланга прижать пальцем, то произойдет уменьшение объема при одновременном повышении давления воды. Сама струя будет перемещаться на значительно большее расстояние.

В электричестве получается то же самое. Сила тока определяется количеством или объемом электронов, перемещающихся по проводнику. Значение напряжения, по сути, является силой, с которой происходит проталкивание этих электронов. Отсюда следует, что при условии одинакового напряжения, проводник, проводящий большее количество тока, должен обладать и большим диаметром.

Единица измерения напряжения

Напряжение может быть постоянным или переменным, в зависимости от тока. Эта величина может обозначаться в виде буквы В (русское обозначение) или V, соответствующее международному обозначению. Для обозначения переменного напряжения применяется значок «~», который ставится перед буквой. Для постоянного напряжения существует знак «-», однако на практике он почти не применяется.

Рассматривая вопрос, в чем измеряется напряжение, следует помнить, что для этого существуют не только вольты. Большие величины измеряются в киловольтах (кВ) и мегавольтах (мВ), что означает соответственно 1 тысячу и 1 миллион вольт.

Как измерить напряжение и ток

electric-220.ru

В чем измеряется напряжение — единицы измерения и пояснения

Подобный вопрос может быть кого-то и насмешит, ведь это же элементарно. Но в наше время есть и такие люди, кто не знает на него ответа, хотя, наверное, каждый, кто себя уважает, должен иметь представление, что такое напряжение, какова единица его измерения и какие бывают приборы для замеров электрического тока.

По сути, этот термин обозначает разность потенциалов, а единица измерения напряжения — это вольт. Вольт — это фамилия ученого, который положил начало всему, что мы сейчас знаем об электричестве. А звали этого человека Алессандро.

Но это то, что касается электрического тока, т.е. того, при помощи которого работают привычные для нас бытовые электроприборы. Но существует и понятие механического параметра. Подобный параметр измеряется в паскалях. Но речь сейчас идет не о нем.

Чему равен вольт

Этот параметр может быть как постоянным, так и переменным. Как раз переменный ток и «течет» в квартиры, здания и сооружения, дома и организации. Электрическое напряжение представляет собой амплитудные волны, обозначаемые на графиках в виде синусоиды.

Переменный ток обозначается в схемах значком «~». А если говорить о том, чему равен один вольт, то можно сказать, что это электрическое действие в цепи, где при протекании заряда, равного одному кулону (Кл), совершается работа, равная одному джоулю (Дж).

Измерение напряжения в сети

Стандартной формулой, по которой можно его рассчитать, является:

U = A:q, где U — это как раз и есть нужная величина; «А» является работой, которую выполняет электрическое поле (в Дж), перенося заряд, ну а «q» как раз и есть сам заряд, в кулонах.

Если же говорить о постоянных величинах, то они практически не отличаются от переменных (за исключением графика построения) и из них же и производятся, посредством выпрямительного диодного моста. Диоды, не пропуская ток в одну из сторон, как бы делят синусоиду, убирая из нее полуволны. В результате, вместо фазы и нуля получается плюс и минус, но исчисление при этом остается в тех же вольтах (В или V).

Измерение напряжения

Раньше для измерения подобного параметра использовался только аналоговый вольтметр. Сейчас на прилавках магазинов электротехники представлен очень широкий ассортимент подобных приборов уже в цифровом исполнении, а также мультиметров, как аналоговых, так и цифровых, при помощи которых и измеряют так называемый вольтаж. Подобным прибором может измеряться не только величина, но и сила тока, сопротивление цепи, и даже появляется возможность проверить емкость конденсатора или замерить температуру.

Конечно, аналоговые вольтметры и мультиметры не дают такой точности, как цифровые, на дисплее которых высвечивается единица напряжения вплоть до сотых или тысячных долей.

При измерении этого параметра вольтметр включается в цепь параллельно, т.е. при необходимости замерить величину между фазой и нулем, щупы прикладываются одним к первому проводу, а другим — ко второму, в отличие от измерения силы тока, где прибор включается в цепь последовательно.

В схемах вольтметр обозначается буквой V, обведенной кругом. Различные типы подобных приборов измеряют, помимо вольта, разные единицы напряжения. Вообще оно измеряется в следующих единицах: милливольт, микровольт, киловольт или мегавольт.

Обозначение вольтметра и амперметра в схеме и способы их включения в цепь

Значение напряжения

Значение этого параметра электрического тока в нашей жизни очень высоко, ведь от того, соответствует ли оно положенному, зависит, насколько ярко будут гореть в квартире лампы накаливания, а если установлены компактные люминесцентные, то уже встает вопрос, будут или нет они вообще гореть. От его скачков зависит долговечность работы всех световых и бытовых электроприборов, а потому наличие дома вольтметра или мультиметра, а также умение им воспользоваться становится необходимостью в наше время.

По этой причине можно с уверенностью сказать, что знание того, в каких единицах измеряется напряжение и из чего подобная величина складывается, очень важно в жизни каждого.

Похожие статьи:

domelectrik.ru

В чем измеряется напряжение? Единица измерения электрического напряжения

Возможно, ли представить свою жизнь без электричества? Современный человек плотно окружил себя бытовыми приборами, помогающими в жизни. Мы уже не можем представить себя и свою жизнь без умных домашних помощников.

В технике все чаще переходят на использование электроэнергии. Даже транспорт постепенно переводится на электродвигатели, что позволяет уменьшить существенный вред, наносимый природе.

Сегодня мы попытаемся дать ответ на следующие вопросы:

  • Что такое электрический ток?
  • Что такое электрическое напряжение?
  • Как определить напряжение?
  • В чем измеряется напряжение?

Что такое ток?

На заре изучения электричества его получали трением одного тела о другое. Больший запас заряда можно было получить во время грозы, используя естественный разряд – молнию. Известно, что этот способ стоил жизни ученику М. В. Ломоносова - Рихтеру.

Сам заряд использовать сложно и нерационально. Необходимо получить его направленное движение – электрический ток. Свойства тока:

  • нагревание проводника;
  • химическое действие;
  • механическое действие;
  • магнитное действие.

Их используют в быту и технике. Необходимым условием существования тока считают наличие источника тока, свободных электрических зарядов и замкнутого проводника.

История вопроса

В 1792 году известный итальянский физик, физиолог и изобретатель Алессандро Вольта заинтересовался выводами соотечественника Луиджи Гальвани о природе импульсов тока в органах животных. Длительное наблюдение за поведением лапок лягушек, закрепленных на металлических крючках, позволило ему сделать вывод, что источником электричества является не живой организм, а контакт разнородных металлов. Именно это обстоятельство способствует протеканию электричества, а реакция нервных окончаний - только физиологическое действие тока.

Уникальное открытие привело к созданию первого в мире источника постоянного тока, получившего название «Вольтов столб». Разнородные металлы (Вольта утверждал, что они должны быть удалены друг от друга в ряду химических элементов) прокладываются бумагой, пропитанной жидким «проводником второго рода».

Этот прибор стал первым источником постоянного напряжения. Единица измерения электрического напряжения увековечила имя Алессандро Вольта.

Источник постоянного тока

Основной элемент электрической цепи – источник тока. Его назначение – создавать электрическое поле, под действием которого свободные заряженные частицы (электроны, ионы) приходят в направленное движение. Накапливаемые на отдельных элементах источника заряды (их называют полюсами) имеют различные знаки. Сам заряд перераспределяется внутри источника под действием сил неэлектрической природы (механических, химических, магнитных, тепловых и так далее). Электрическое поле, созданное полюсами вне источника тока, производит работу по передвижению заряда в замкнутом проводнике. О необходимости замкнутой цепи для создания постоянного тока говорил еще Алессандро Вольта.

Поскольку в источниках под действием сил неэлектрической природы происходит движение заряда, значит, можно утверждать, что эти силы совершают работу. Назовем их сторонними. Отношение работы сторонних сил по переносу заряда внутри источника тока к величине заряда называют электродвижущей силой.

Математическая запись этого соотношения:

где Е – электродвижущая сила (ЭДС), Аст – работа сторонних сил, q – заряд, переносимый сторонними силами в источнике.

ЭДС характеризует способность источника создавать ток, но основной характеристикой источника иногда считают электрическое напряжение (разность потенциалов).

Напряжение

Отношение работы поля по передвижению заряда в проводнике к величине заряда получило название электрического напряжения.

Чтобы его определить, нужно величину работы поля разделить на величину заряда. Пусть A - работа, совершенная электрическим полем источника тока по перемещению заряда q. U - электрическое напряжение. Математическая запись соответствующей формулы:

Как любая физическая величина, напряжение имеет единицу измерения. В чем измеряется напряжение? По фамилии изобретателя первого в мире источника постоянного тока Алессандро Вольта этой величине дали собственную единицу измерения. В системе интернациональной напряжение измеряется в вольтах (В).

Напряжением в 1 В считается напряжение электрического поля, совершающего работу в 1 Дж по перемещению заряда в 1 Кл.

  • В = Дж/Кл = Н•м/(А•с) = кг•м/(А•с3).

В основных единицах системы СИ единица измерения электрического напряжения:

Необходимая величина

Почему недостаточно, характеризуя ток, вводить понятие силы тока? Проведем мысленный эксперимент. Возьмем две различные лампы: обыкновенную бытовую лампу и лампу от карманного фонарика. При подключении их к разным источникам тока (городской сети и батарейке) можно получить абсолютно одинаковое значение силы тока. При этом бытовая лампа дает больше света, то есть работа тока в ней значительно больше.

Разные источники тока имеют различное напряжение. Поэтому эта величина крайне необходима.

Полезная аналогия

Понимание физического смысла электрического напряжения приходит, если вникнуть в интересную аналогию. В сообщающихся сосудах жидкость перетекает из трубки в трубку, если в них существует разность давлений. Ток жидкости прекращается в случае равенства давлений.

Если ток жидкости сопоставить с течением электрического заряда, то разность давлений столбов жидкости играет ту же роль, что и разность потенциалов в источнике тока.

Пока внутри источника тока происходят процессы, сопровождающие перераспределение заряда на полюсах, он способен создавать ток в проводнике. Напряжение электрического тока измеряется в вольтах, разность давлений имеет единицу измерения – паскаль.

Переменный ток

Электрический ток, периодически меняющий свое направление, называется переменным. Создается он источником переменного напряжения. Чаще всего это генератор. Попробуем пояснить: в чем измеряется напряжение переменного тока?

Сам принцип генерации тока основан на явлении электромагнитной индукции. Вращение замкнутого контура в магнитном поле приводит к появлению разности потенциалов в проводнике. Напряжение тока измеряется в вольтах и в случае меняющегося тока.

Можно ли утверждать, что напряжение не меняется? Очевидно, что вследствие изменения угла между плоскостью контура и нормалью к нему, создаваемое напряжение изменяется с течением времени. Его значение растет от нуля до некоторого максимального значения, затем падает вновь до нуля. Говорить об определенной величине не приходится. Вводят так называемое действующее значение напряжения:

Каким прибором измеряется напряжение?

Прибор для измерения электрического напряжения – вольтметр. Принцип его действия основан на взаимодействии контура с током и магнитного поля постоянного магнита. Известно, что контур с током вращается в магнитном поле. В зависимости от величины тока в контуре угол поворота меняется.

Если к контуру прикрепить стрелку, то она отклоняется от нулевого значения при протекании тока в контуре (чаще катушке). В зависимости от того, в чем измеряется напряжение, градуируют шкалу прибора. Возможно применение дольных и кратных величин.

В случае низких значений электрическое напряжение измеряется в милливольтах или микровольтах. Наоборот, в высоковольтных сетях используют кратные единицы.

Любой вольтметр подключается параллельно тому участку цепи, на котором проводится измерение напряжения. Основным свойством контура прибора можно назвать высокое омическое сопротивление. Вольтметр, независимо от того, в чем измеряется напряжение, не должен влиять на силу тока в цепи. По нему пропускается незначительный ток, существенно не влияющий на основное значение.

Таблица напряжений

Физический прибор

Напряжение на его контактах, В

Вольтов столб

1,1

Батарейка карманного фонаря

1,5

Щелочной аккумулятор

1,25

Кислотный аккумулятор

2

Городская сеть

220

Высоковольтные линии электропередачи

500 000

Между облаками в грозу

До 100 000 000

Практическое применение вольтметра

Для эффективного использования вольтметра стоит научиться им пользоваться. Любопытному экспериментатору можно посоветовать обратиться к школьным педагогам.

Школьные кабинеты физики снабжены лабораторными и демонстрационными приборами для измерения напряжений.

Эксплуатировать любой вольтметр стоит с осторожностью, соблюдая простые правила:

  1. Вольтметр имеет максимальный предел измерения. Это наибольшее значение на его шкале. Не стоит подключать его в цепь, содержащую элемент большего напряжения.
  2. Если нет другого источника или вольтметра, можно использовать систему дополнительных сопротивлений. При этом шкала вольтметра также должна быть изменена.
  3. В цепь постоянного тока электроприборы подключаются в зависимости от указаний знака заряда на его клеммах. Положительная клемма источника тока обязательно подключается к положительному разъему вольтметра, отрицательная – к отрицательному. Если перепутать, то стрелки прибора могут погнуться, что крайне нежелательно.
  4. Все подключения делают исключительно к обесточенной цепи.

Вредно для здоровья

Действие электрического тока может оказаться небезопасным для человека. Считается безвредным напряжение менее 24 В.

Действие тока под напряжением городской сети (220 В) достаточно ощутимо. Прикосновение к оголенным контактам сопровождается существенным «ударом тока».

Напряжение во время грозы пропускает столь высокий ток через тело человека, что грозит ему летальным исходом. Не стоит рисковать своей жизнью и здоровьем.

fb.ru

Напряжение цепи переменного тока | Электрикам

Переменное напряжение — это напряжение, которое изменяется с течением времени. Далее будем рассматривать только гармоническое переменное напряжение (изменяется по синусоиде).

u = Umsin(2πt + Ψ ) = Umsin(ωt + Ψ )

Где u = u(t) — мгновенное значение переменного напряжения [В].

Um максимальное значение напряжения (амплитудное значение) [В].

f — частота  равная числу колебаний в 1 секунду (единица частоты f — герц (Гц) или с-1)

ω — угловая частота (омега) (единица угловой частоты — рад/с или с-1)

ω = 2πf = 2π/T

Аргумент синуса, т. е. (ωt + Ψ), называют фазой. Фаза характеризует состояние колебания (числовое значение) в данный момент времени t.

U — Действующее значение напряжения [В]:

Рассмотрим параметры напряжения в бытовой электросети.

Все мы знаем, что у нас дома в розетке поступает переменный ток, с напряжением 220 вольт и частотой 50 герц (в идеальных условиях) на самом деле допускается не большая погрешность как в меньшую, так и в большую сторону так, что не удивляйтесь если ваш вольтметр покажет не 220, а например 210 или даже 230 В.).

Большинство приборов измеряет не амплитудное, а действующее значение переменного напряжения, тока, мощности так, что если мы говорим что у нас напряжение сети 220, 380 В и т. д. то имеется виду именно действующие значения.

  • Действующее значение напряжения U = 220 В.
  • Амплитудное значение напряжения цепи переменного тока Um = U*√2 = 220 *√2 = 311 В.
  • Угловая частота ω = 2πf = 3,14*2*50 = 314 рад/с.
  • Начальная фаза Ψ = 0 град.
  • Мгновенное значение u  = 311sin(314t) В.

electrikam.com

Электрическое напряжение - это... Что такое Электрическое напряжение?

У этого термина существуют и другие значения, см. Напряжение.

Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно отношению работы электрического поля, совершаемой при переносе пробного электрического заряда из точки A в точку B, к величине пробного заряда.

При этом считается, что перенос пробного заряда не изменяет распределения зарядов на источниках поля (по определению пробного заряда). В потенциальном электрическом поле эта работа не зависит от пути, по которому перемещается заряд. В этом случае электрическое напряжение между двумя точками совпадает с разностью потенциалов между ними.

Альтернативное определение —

— интеграл от проекции поля эффективной напряжённости поля (включающего сторонние поля) на расстояние между точками A и B вдоль заданной траектории, идущей из точки A в точку B. В электростатическом поле значение этого интеграла не зависит от пути интегрирования и совпадает с разностью потенциалов.

Единицей измерения напряжения в системе СИ является вольт.

Напряжение в цепях постоянного тока

Напряжение в цепи постоянного тока определяется так же, как и в электростатике.

Напряжение в цепях переменного тока

Для описания цепей переменного тока применяются следующие понятия:

Мгновенное напряжение

Мгновенное напряжение есть разность потенциалов между двумя точками, измеренная в данный момент времени. Оно является функцией времени:

Амплитудное значение напряжения

Амплитуда напряжения есть максимальное по модулю значение мгновенного напряжения за весь период колебаний:

Для гармонических (синусоидальных) колебаний напряжения мгновенное значение напряжения выражается как:

Для сети переменного синусоидального напряжения со среднеквадратичным значением 220 В амплитудное равно приблизительно 311,127 В.

Амплитудное напряжение можно измерить с помощью осциллографа.

Среднее значение напряжения

Среднее значение напряжения (постоянная составляющая напряжения) определяется за весь период колебаний, как:

Для чистой синусоиды среднее значение напряжения равно нулю.

Среднеквадратичное значение напряжения

Среднеквадратичное значение (устаревшее наименование: действующее, эффективное) наиболее удобно для практических расчётов, так как на линейной активной нагрузке оно совершает ту же работу (например, лампа накаливания имеет ту же яркость свечения, нагревательный элемент выделяет столько же тепла), что и равное ему постоянное напряжение:

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

В технике и быту при использовании переменного тока под термином «напряжение» имеется в виду именно эта величина, и все вольтметры проградуированы исходя из её определения. Однако конструктивно большинство приборов фактически измеряют не среднеквадратичное, а средневыпрямленное (см. ниже) значение напряжения, поэтому для несинусоидального сигнала их показания могут отличаться от истинного значения.

Средневыпрямленное значение напряжения

Средневыпрямленное значение есть среднее значение модуля напряжения:

Для синусоидального напряжения справедливо равенство:

На практике используется редко, однако большинство вольтметров переменного тока (те, в которых ток перед измерением выпрямляется) фактически измеряют именно эту величину, хотя их шкала и проградуирована по среднеквадратичным значениям.

Напряжение в цепях трёхфазного тока

В цепях трёхфазного тока различают фазное и линейное напряжения. Под фазным напряжением понимают среднеквадратичное значение напряжения на каждой из фаз нагрузки, а под линейным — напряжение между подводящими фазными проводами. При соединении нагрузки в треугольник фазное напряжение равно линейному, а при соединении в звезду (при симметричной нагрузке или при глухозаземлённой нейтрали) линейное напряжение в раз больше фазного.

На практике напряжение трёхфазной сети обозначают дробью, в знаменателе которой стоит линейное напряжение, а в числителе — фазное при соединении в звезду (или, что то же самое, потенциал каждой из линий относительно земли). Так, в России наиболее распространены сети с напряжением 220/380 В; также иногда используются сети 127/220 В и 380/660 В.

Стандарты

ОбъектТип напряженияЗначение (на вводе потребителя)Значение (на выходе источника)
ЭлектрокардиограммаИмпульсное1-2 мВ-
Телевизионная антеннаПеременное высокочастотное1-100 мВ-
Батарейка AA («пальчиковая»)Постоянное1,5 В-
Литиевая батарейкаПостоянное3 В - 1,8 В (в исполнении пальчиковой батарейки , на примере Varta Professional Lithium, AA)-
Управляющие сигналы компьютерных компонентовИмпульсное3,5 В, 5 В-
Батарейка типа 6F22 («Крона»)Постоянное9 В-
Силовое питание компьютерных компонентовПостоянное12 В-
Электрооборудование автомобиляПостоянное12/24 В-
Блок питания ноутбука и жидкокристаллических мониторовПостоянное19 В-
Сеть «безопасного» пониженного напряжения для работы в опасных условияхПеременное36-42 В-
Напряжение наиболее стабильного горения свечи ЯблочковаПостоянное55 В-
Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке)Постоянное60 В-
Напряжение в электросети ЯпонииПеременное трёхфазное100/172 В-
Напряжение в домашних электросетях СШАПеременное трёхфазное120 В / 240 В (сплит-фаза)-
Напряжение в электросети РоссииПеременное трёхфазное220/380 В230/400 В
Разряд электрического скатаПостоянноедо 200—250 В-
Контактная сеть трамвая и троллейбусаПостоянное550 В600 В
Разряд электрического угряПостоянноедо 650 В-
Контактная сеть метрополитенаПостоянное750 В825 В
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, постоянный ток)Постоянное3 кВ3,3 кВ
Распределительная воздушная линия электропередачи небольшой мощностиПеременное трёхфазное6-20 кВ6,6-22 кВ
Генераторы электростанций, мощные электродвигателиПеременное трёхфазное10-35 кВ-
Анод кинескопаПостоянное7-30 кВ-
Статическое электричествоПостоянное1-100 кВ-
Свеча зажигания автомобиляИмпульсное10-25 кВ-
Контактная сеть электрифицированной железной дороги (Россия, переменный ток)Переменное25 кВ27,5 кВ
Пробой воздуха на расстоянии 1 см10-20 кВ-
Катушка РумкорфаИмпульсноедо 50 кВ-
Пробой трансформаторного масла на расстоянии 1 см100-200 кВ-
Воздушная линия электропередачи большой мощностиПеременное трёхфазное35 кВ, 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ38 кВ, 120 кВ, 240 кВ, 360 кВ
Электрофорная машинаПостоянное50-500 кВ-
Воздушная линия электропередачи сверхвысокого напряжения (межсистемные)Переменное трёхфазное500 кВ, 750 кВ, 1150 кВ545 кВ, 800 кВ, 1250 кВ
Трансформатор ТеслаИмпульсное высокочастотноедо нескольких МВ-
Генератор Ван де ГраафаПостоянноедо 7 МВ-
Грозовое облакоПостоянноеОт 2 до 10 ГВ-

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Основные величины и меры электрического тока

На этой страничке кратко излагаются основные величины электрического тока. По мере необходимости, страничка будет пополняться новыми величинами и формулами.


Сила тока – количественная мера электрического тока, протекающего через поперечное сечение проводника. Чем толще проводник, тем больший ток может по нему течь. Измеряется сила тока прибором, который называется Амперметр. Единица измерения — Ампер (А). Сила тока обозначается буквой – I.

Следует добавить, что постоянный и переменный ток низкой частоты, течёт через всё сечение проводника. Высокочастотный переменный ток течёт только по поверхности проводника – скин-слою. Чем выше частота тока, тем тоньше скин-слой проводника, по которому течёт высокочастотный ток. Это касается любых высокочастотных элементов — проводников, катушек индуктивности, волноводов. Поэтому, для уменьшения активного сопротивления проводника высокочастотному току, выбирают проводник с большим диаметром, кроме того, его серебрят (как известно, серебро имеет очень малое удельное сопротивление).


Напряжение (падение напряжения) – количественная мера разности потенциалов (электрической энергии) между двумя точками электрической цепи. Напряжение источника тока – разность потенциалов на выводах источника тока. Измеряется напряжение вольтметром. Единица измерения — Вольт (В). Напряжение обозначается буквой – U, напряжение источника питания (синоним — электродвижущая сила) может обозначаться буквой – Е.

Узнайте больше о напряжение в нашей статье.


Мощность электрического тока – количественная мера тока, характеризующая его энергетические свойства. Определяется основными параметрами – силой тока и напряжением. Измеряется мощность электрического тока прибором, который называется Ваттметр. Единица измерения — Ватт (Вт). Мощность электрического тока обозначается буквой – Р. Мощность определяется зависимостью:

Коснусь практического применения этой формулы на примере: Представьте, что у Вас есть электронагревательный прибор, мощность которого Вам не известна. Чтобы узнать потребляемую прибором мощность, измерьте ток и умножьте его значение на напряжение. Либо наоборот, имеется прибор мощностью 2 кВт (киловатт), на напряжение сети 220 вольт. Как узнать силу тока в кабеле питающего этот прибор? Мощность делим на напряжение, получаем ток: I = P / U = 2000 Вт/220 В = 9,1 А.


Потребляемая электроэнергия – суммарное значение потребляемой мощности от источника электрической сети за единицу времени. Измеряется потребляемая электроэнергия счётчиком (обыкновенным квартирным). Единица измерения – киловатт*час (кВт*ч).


Сопротивление элемента цепи – количественная мера, характеризующая способность элемента электрической цепи сопротивляться электрическому току. В простом виде, сопротивление это обыкновенный резистор. Резистор может использоваться: как ограничитель тока – добавочный резистор, как потребитель тока – нагрузочный резистор. Источник электрического тока так же обладает внутренним сопротивлением. Измеряется сопротивление прибором называемым Омметром. Единица измерения — Ом (Ом). Сопротивление обозначается буквой – R. Связано с током и напряжением законом Ома (формулой):

где U – падение напряжения на элементе электрической цепи, I – ток, протекающий через элемент цепи.


Рассеиваемая (поглощаемая) мощность элемента электрической цепи – значение мощности рассеиваемой на элементе цепи, которую элемент может поглотить (выдержать) без изменения его номинальных параметров (выхода из строя). Рассеиваемая мощность резисторов обозначается в его названии (например: двух ваттный резистор — ОМЛТ-2, десяти ваттный проволочный резистор – ПЭВ-10). При расчёте принципиальных схем, значение необходимой рассеиваемой мощности элемента цепи рассчитывается по формулам:

Для надёжной работы, определённое по формулам значение рассеиваемой мощности элемента умножается на коэффициент 1,5 , учитывающий то, что должен быть обеспечен запас по мощности.


Проводимость элемента цепи – способность элемента цепи проводить электрический ток. Единица измерения проводимости – сименс (См). Обозначается проводимость буквой — σ. Проводимость — величина обратная сопротивлению, и связана с ним формулой:

Если сопротивление проводника равно 0,25 Ом (или 1/4 Ом), то проводимость будет 4 сименс.


Частота электрического тока – количественная мера, характеризующая скорость изменения направления электрического тока. Имеют место понятия — круговая (или циклическая) частота — ω, определяющая скорость изменения вектора фазы электрического (магнитного) поля и частота электрического тока — f, характеризующая скорость изменения направления электрического тока (раз, или колебаний) в одну секунду. Измеряется частота прибором, называемым Частотомером. Единица измерения — Герц (Гц). Обе частоты связаны друг с другом через выражение:


Период электрического тока – величина обратная частоте, показывающая, в течение, какого времени электрический ток совершает одно циклическое колебание. Измеряется период, как правило, с помощью осциллографа. Единица измерения периода — секунда (с). Период колебания электрического тока обозначается буквой – Т. Период связан с частотой электрического тока выражением:


Длина волны высокочастотного электромагнитного поля – размерная величина, характеризующая один период колебания электромагнитного поля в пространстве. Измеряется длина волны в метрах (м). Длина волны обозначается буквой – λ. Длина волны связана с частотой и определяется через скорость распространения света:


Электрическая ёмкость – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в виде электрического заряда на обкладках конденсатора. Обозначается электрическая ёмкость буквой – С. Единица измерения электрической ёмкости — Фарада (Ф).


Магнитная индуктивность – количественная мера, характеризующая способность накапливать энергию электрического тока в магнитном поле катушки индуктивности (дросселя). Обозначается магнитная индуктивность буквой – L. Единица измерения индуктивности — Генри (Гн).


Реактивное сопротивление конденсатора (ёмкости) – значение внутреннего сопротивления конденсатора переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление конденсатора обозначается — ХС и определяется по формуле:


Реактивное сопротивление катушки индуктивности (дросселя) – значение внутреннего сопротивления катушки индуктивности переменному гармоническому току на определённой его частоте. Реактивное сопротивление катушки индуктивности обозначается ХL и определяется по формуле:


Резонансная частота колебательного контура – частота гармонического переменного тока, на которой колебательный контур имеет выраженную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Резонансная частота колебательного контура определяется по формуле:

, или


Добротность колебательного контура — характеристика, определяющая ширину АЧХ резонанса и показывающая, во сколько раз запасы энергии в контуре больше, чем потери энергии за один период колебаний. Добротность учитывает наличие активного сопротивления нагрузки. Добротность обозначается буквой – Q.

Для последовательного колебательного контура в RLC цепях, в котором все три элемента включены последовательно, добротность вычисляется:

где R, L и C — сопротивление, индуктивность и ёмкость резонансной цепи, соответственно.

Для параллельного колебательного контура, в котором индуктивность, емкость и сопротивление включены параллельно, добротность вычисляется:


Скважность импульсов – это отношение периода следования импульсов к их длительности. Скважность импульсов определяется по формуле:

meanders.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *