Wat word bedoel deur die spanning van 'n stelsel, en hoe vloei spanning deur 'n stroom?

Beteekenis van stelselspanning

Definisie

Stelselspanning is die potensiaalverskil tussen spesifieke punte in 'n elektriese stelsel (soos 'n voorsieningstelsel, 'n elektroniese skakelingstelsel, ens.). In kragstelsels verwys dit gewoonlik na die spanning tussen 'n bepaalde fase of lyn in die net. Byvoorbeeld, in 'n driefase vierdraad laevoltoverbrengingstelsel, is die fasespanning (die spanning tussen die levendige lyn en die neutrale lyn) 220V, en die lynspanning (die spanning tussen die levendige lyn en die levendige lyn) 380V, wat tipiese waardes van die stelselspanning is.

Effek

Stelselspanning is 'n belangrike maatstaf om die energietoestand van 'n elektriese stelsel te meet. Dit bepaal die hoeveelheid krag wat die stelsel aan die belasting kan verskaf en die doeltreffendheid van die kragoordrag. Vir verskillende elektriese toerusting kan dit slegs normaal werk onder sy geraamde spanning. Byvoorbeeld, 'n lamp met 'n geraamde spanning van 220V, as die stelselspanning te veel afwyk van 220V, sal die helderheid en leeftyd van die lamp beïnvloed word.

Bepalende faktor

Die grootte van die stelselspanning word bepaal deur die uitvoerspanning van die opwekkertoerusting (soos die generator), die transformator se transformasieverhouding, en die verskeie reguleringsapparate in die kragoordrag- en -distribusieproses. In 'n kragstasie genereer 'n generator 'n sekere spanningsvlak van elektriese energie, wat dan verhoog word deur 'n versterkertransformator om langafstandse oordrag te fasiliteer, en dan verlaag word deur 'n verlaagertransformator tot 'n vlak wat geskik is vir gebruik deur die gebruiker se toerusting voordat dit by die kliënt aankom.

Die verhouding tussen spanning en stroom (die uiting van "hoe die spanning deur die stroom vloei" is nie akkuraat nie, maar hoe die stroom gegenereer en vloei onder die werking van die spanning)

Mikroskopiese meganisme (met metaalgelei as voorbeeld)

Daar is 'n groot aantal vry elektrone in metaalgeleiers. Wanneer daar 'n spanning is aan albei ende van die geleier, is dit gelykstaande aan die vestiging van 'n elektriese veld binne die geleier. Volgens die werking van die elektriese veldkrags, oefen die elektriese veld 'n krag uit op die vry elektrone, wat veroorsaak dat die vry elektrone gerigting beweeg, en dus 'n elektriese stroom vorm. Spanning is die drywende krag wat die vry elektrone gerigting laat beweeg, soos wanneer daar waterdruk in 'n waterpijp is, sal die water van waar die waterdruk hoog is na waar die waterdruk laag is vloei, en die elektrone sal van waar die potensiaal laag is na waar die potensiaal hoog is vloei (die rigting van die stroom word gespesifiseer as die rigting van beweging van positiewe lading, so is dit die teenoorgestelde van die werklike rigting van beweging van die elektrone).

Ohm se wet

Volgens Ohm se wet I=V/R, (waar I stroom, U is spanning, R is weerstand), in die geval van 'n sekere weerstand, hoe groter die spanning, hoe groter die stroom. Dit wys dat daar 'n kwantitatiewe verhouding bestaan tussen spanning en stroom, die spanning is die oorsaak van die stroom, en die grootte van die stroom hang af van die grootte van die spanning en weerstand. Byvoorbeeld, in 'n eenvoudige skakeling, as die weerstand 10Ω is en die spanning 10V, kan die stroom volgens Ohm se wet bereken word as 1A; As die spanning styg na 20V en die weerstand onveranderd bly, verander die stroom na 2A.

Die situasie in die skakeling

In 'n volledige skakeling verskaf die voorsiening spanning, wat op die verskillende komponente in die skakeling werk (soos weerstand, kondensators, spoels, ens.). Wanneer die skakeling gesluit is, begin die stroom by die positiewe pol van die voorsiening, gaan deur verskillende skakelkomponente, en keer terug na die negatiewe pol van die voorsiening. In hierdie proses, is die spanning verdeel aan albei ende van verskillende komponente, en die stroomvloei in elke komponent word bepaal volgens die eienskappe van die komponent (soos die weerstandswaarde van die weerstand, die kapasitiewe reaksie van die kondensator, die induktiewe reaksie van die spoel, ens.). Byvoorbeeld, in 'n reeks skakeling, is die stroom overal gelyk, en die spanning word proporsioneel aan elke weerstand verdeel; In 'n parallel skakeling, is die spanning overal gelyk, en die totale stroom is gelyk aan die som van die takstrome.