Kio signifas la voltan valoron de sistemo kaj kiel fluaĵas la voltoj tra elektra fluo?

Sistemo-voltaĝa signifo

Difino

Sistemo-voltaĝo estas la potenciala diferenco inter specifaj punktoj en elektra sistemo (kiel ekzemple fortporvada sistemo, elektronika cirkvita sistemo ktp). En fortporvadaj sistemoj, ĝi kutime rilatas al la voltaĝo inter certa fazo aŭ konduktilo en la reto. Ekzemple, en tri-faza kvar-konduktila malalta-distribua sistemo, la fazvoltaĝo (la voltaĝo inter la vivkonduktilo kaj la neutra konduktilo) estas 220V, kaj la liniovoltaĝo (la voltaĝo inter la vivkonduktilo kaj la vivkonduktilo) estas 380V, kiuj estas tipaj valoroj de la sistemo-voltaĝo.

Efiko

Sistemo-voltaĝo estas grava indikilo por mezuri la energian staton de elektra sistemo. Ĝi determinas la kvanton da forto, kiun la sistemo povas provizi al la ŝarĝo, kaj la efikecon de la fortoprelego. Por malsamaj elektraj aparatoj, ili povas nur funkcii normala sub sia indikita voltaĝo. Ekzemple, lampo kun indikita voltaĝo de 220V, se la sistemo-voltaĝo tro multe disviĝas de 220V, la lumeco kaj vivo de la lampa estos afektitaj.

Determinanta faktoro

La grandeco de la sistemo-voltaĝo estas determinita per la eldonvoltaĝo de la generadaparatoj (kiel ekzemple generatoro), la transformrilato de la transformilo, kaj la diversaj reguladiloj en la fortoprelega kaj distribua procezo. En fortejo, generatoro produktas certan voltaĝon de elektra energio, kiu tiam estas plielevita per plielevtransformilo por faciligi longdistancajn prelegojn, kaj poste malplielevita per malplielevtransformilo al nivelo taŭga por uzo de la uzantaj aparatoj antaŭ atingo de la kliento.

La rilato inter voltaĝo kaj fluo (la esprimo "kiel la voltaĝo fluegas tra la fluo" ne estas akurata, sed kiel la fluo estas generata kaj fluegas sub la ago de la voltaĝo)

Mikroskopa mekanismo (Ekzemplo de metala konduktoro)

En metalaj konduktoroj estas granda kvanto de liberaj elektronoj. Kiam estas voltaĝo je ambaŭ fino de la konduktoro, ĝi egalas al establado de elektra kampo ene de la konduktoro. Laŭ la ago de la elektra kampona forto, la kampo ekzerças forton sur la liberaj elektronoj, kaŭzante ke la liberaj elektronoj moviĝas direkte, do formi elektran fluon. Voltaĝo estas la puŝforto, kiu kaŭzas ke la liberaj elektronoj moviĝu direkte, simile al kiam estas akva preso en akvotubo, la akvo fluegos de kie la akvopreso estas alta al kie la akvopreso estas malalta, kaj la elektronoj fluegos de kie la potencialo estas malalta al kie la potencialo estas alta (la direkto de la fluo estas difinita kiel la movdirekto de pozitiva ŝarĝo, do ĝi estas kontraŭa al la reala movdirekto de la elektronoj).

Ohm-a leĝo

Laŭ Ohm-a leĝo I=U/R, (kie I estas fluo, U estas voltaĝo, R estas rezisto), en okazo de certa rezisto, ju pli granda la voltaĝo, des pli granda la fluo. Tio montras, ke estas kvanteca rilato inter voltaĝo kaj fluo, la voltaĝo estas la kaŭzo de la fluo, kaj la grandeco de la fluo dependas de la grandeco de la voltaĝo kaj rezisto. Ekzemple, en simpla cirkvito, se la rezisto estas 10Ω kaj la voltaĝo estas 10V, la fluo povas esti kalkulita kiel 1A laŭ Ohm-a leĝo; se la voltaĝo pligrandigas al 20V kaj la rezisto restas senŝanĝa, la fluo ŝanĝiĝas al 2A.

La situacio en la cirkvito

En kompleta cirkvito, la fortporvado provizas voltaĝon, kiu agas sur la diversaj komponentoj en la cirkvito (kiel ekzemple rezistoj, kondensiloj, induktantoj ktp). Kiam la cirkvito estas fermita, la fluo komenciĝas je la pozitiva terminalo de la fortporvado, pasas tra diversaj cirkvitkomponentoj, kaj revenas al la negativa terminalo de la fortporvado. En tiu procezo, la voltaĝo estas disvastiĝinta je ambaŭ finoj de malsamaj komponentoj, kaj la fluo en ĉiu komponento estas determinita laŭ la karakterizaĵoj de la komponento (kiel ekzemple la rezistvaloro de la rezisto, la kapacinduktivo de la kondensilo, la induktinduktivo de la induktanto ktp). Ekzemple, en sericirkvito, la fluo estas ĉie sama, kaj la voltaĝo estas disvastigita al ĉiu rezisto proporcie al la rezisto; en paralelacirkvito, la voltaĝo estas ĉie sama, kaj la tuta fluo egalas al la sumo de la branĉfluoj.