Tudja elmagyarázni a feszültségkülönbség fogalmát és annak mértékegységeit?
A feszültségkülönbség, vagy más néven elektromos potenciál különbség, a munka mennyiségének mértéke, amit egy egységnyi töltés áthelyezéséhez szükséges két pont között az elektromos térben. Ez jelzi az energiamennyiséget, amit egy egységnyi pozitív töltést két pontra mozgatni kell egy elektromos áramkörben vagy térben. A feszültségkülönbség vezeti az áram folyását az áramkörben.
Amikor feszültségkülönbségről beszélünk, alapján az elektromos potenciál különbségéről beszélünk két pont között. Ez a különbség töltéseket okozhat, ha létezik vezető út ezek között a két pont között. Gyakorlatban a feszültségkülönbség okozza az áram folyását a vezetőben, ha zárt hurokban van csatlakoztatva.
A feszültségkülönbség mértékegységei
A feszültségkülönbség standard mértékegysége a volt (V). A volt Alessandro Volta olasz fizikusról kapta a nevét, aki feltalálta a volta-erdejet, az elektromos elemek egyik legkorábbi formáját.
A volt definíciója
Egy volt (V) olyan potenciál különbséget jelent, ami egy joule (J) energiát ad egy coulomb (C) töltésnek, ahogy ez a töltés két pont között mozog. Matematikailag ez így fejezhető ki:
1 volt=1 joule per coulomb
Vagy SI alapegységekkel
1 V=1 J/C
Ez azt jelenti, hogy ha van egy volt feszültségkülönbség, akkor egy coulomb töltést két pont között mozgatni egy joule munkát igényel.
Gyakorlati példák
Íme néhány gyakorlati példa a feszültségkülönbség fogalmának illusztrálására
Elemfeszültség
Egy tipikus AA elem feszültségkülönbsége 1,5 volt. Ez azt jelenti, hogy ha csatlakoztatunk egy áramkört az elem végződökhöz, az elektromos potenciál különbség a pozitív és negatív végződök között 1,5 volt.
Háziasztali elektromosság
Sok országban a háziasztali elektromosság-szolgáltatás nagyjából 120 volt (Észak-Amerikában) vagy 230 volt (Európában) feszültségkülönbséget biztosít. Ez a feszültségkülönbség használható különböző berendezések és eszközök meghajtására otthonokban.
Elektronikus eszközök
A legtöbb modern elektronikus eszköz, mint például a smartphones és laptopok, elemeket használ, amelyek feszültségkülönbsége 3,7 volttól kezdve magasabb értékekig változik, attól függően, hogy milyen eszközről van szó.
A feszültségkülönbség mérése
A feszültségkülönbség méréséhez használnak voltmert. A voltmérő egy eszköz, amelyet arra terveztek, hogy mérje a két pont közötti potenciál különbséget egy áramkörben. Ha helyesen párhuzamosan csatlakoztatjuk a mérnivaló komponenssel, a voltmérő megjeleníti a komponens feletti feszültségkülönbséget.
Összefoglalás
A feszültségkülönbség egy alapvető fogalom az elektromosságban, amely két pont közötti elektromos potenciál különbséget jelent. Voltban mérjük, ahol egy volt annak a potenciál különbségnek felel meg, ami egy joule munkát végez egy coulomb töltés áthelyezése során két pont között. A feszültségkülönbség megértése kulcsfontosságú az elektromos áramkörök és rendszerek elemzésére és tervezésére.
