Можете ли да обясните концепцията за разликата в напрежението и нейните мерни единици?

Напрежението, също известно като електрическа потенциална разлика, е мярка за работата, извършена върху единица заряд, за да се премести пробен заряд между две точки в електрическо поле. То представлява енергията, необходима за преместване на единица положителен заряд от една точка към друга в електрическа верига или поле. Напрежението е това, което подхранва потока на електрическия ток в веригата.

Когато говорим за напрежението, всъщност говорим за разликата в електрическия потенциал между две точки. Тази разлика може да причини зарядите да протекат, ако съществува проводящ път между тези две точки. На практика, напрежението е това, което причинява тока да протече през проводник, когато е свързан в затворена верига.

Единици за напрежение

Стандартната единица за измерване на напрежението е волт (V). Волтът е наречен по името на италианския физик Алессандро Волта, който изобрете волтовата колона, една от най-ранните форми на електрически батерии.

Определение на волт

Един волт (V) се дефинира като потенциалната разлика, която ще предаде една джаул (J) енергия на един кулон (C) заряд, докато се движи между двете точки. Математически, това може да се изрази като:

1 волт = 1 джаул на кулон

Или в основни единици СИ

1 V = 1 J/C

Това означава, че ако имате напрежение от един волт, преместването на един кулон заряд между двете точки ще изисква една джаул работа.

Практични примери

Ето няколко практически примера, които илюстрират концепцията за напрежението

Напрежение на батерия

Обикновена батерия AA има напрежение от 1.5 волта. Това означава, че когато свържете верига между терминалите на батерията, електрическата потенциална разлика между положителния и отрицателния терминал е 1.5 волта.

Домашна електроенергия

В много страни, домашното електропитане предоставя напрежение от приблизително 120 волта (в Северна Америка) или 230 волта (в Европа). Това напрежение се използва за подхранване на различни прибори и устройства в домакинствата.

Електронни устройства

Большинството модерни електронни устройства, като смартфони и лаптопи, използват батерии с напрежения, които варират от 3.7 волта до по-високи стойности, в зависимост от устройството.

Измерване на напрежението

За да измерите напрежението, използвате волтметър. Волтметърът е инструмент, предназначен да измерва потенциалната разлика между две точки в верига. Когато е свързан правилно успоредно с компонента, който ви интересува, волтметърът показва напрежението върху този компонент.

Резюме

Напрежението е фундаментална концепция в електричеството, представляваща електрическата потенциална разлика между две точки. То се измерва в волтове, където един волт съответства на потенциалната разлика, която ще извърши една джаул работа на кулон заряд, преместен между двете точки. Разбирането на напрежението е важно за анализиране и проектиране на електрически вериги и системи.