Que significa a tensión dun sistema e como fluí a tensión a través da corrente

Significado da voltagem do sistema

Definición

A voltagem do sistema é a diferença de potencial entre puntos específicos nun sistema eléctrico (como un sistema de fornecemento de enerxía, un sistema de circuito electrónico, etc.). Nos sistemas de enerxía, xeralmente refírese á voltagem entre unha certa fase ou liña na rede. Por exemplo, nun sistema de distribución de baixa tensión de tres fases e catro liñas, a voltagem de fase (a voltagem entre a liña activa e a liña neutra) é 220V, e a voltagem de liña (a voltagem entre a liña activa e a liña activa) é 380V, que son valores típicos da voltagem do sistema.

Efecto

A voltagem do sistema é un índice importante para medir o estado de enerxía do sistema eléctrico. Determina a cantidade de potencia que o sistema pode proporcionar á carga e a eficiencia da transferencia de enerxía. Para diferentes equipos eléctricos, só pode funcionar normalmente baixo a súa voltagem nominal. Por exemplo, unha lampa con unha voltagem nominal de 220V, se a voltagem do sistema se desvia demasiado de 220V, a luminosidade e a vida útil da lampa serán afectadas.

Factor determinante

O tamaño da voltagem do sistema está determinado pola voltagem de saída do equipo xerador (como o xerador), a relación de transformación do transformador e os diversos dispositivos reguladores no proceso de transmisión e distribución de enerxía. En unha central eléctrica, un xerador xera unha certa voltagem de enerxía eléctrica, que é entón aumentada por un transformador elevador para facilitar a transmisión a longa distancia, e despois reducida por un transformador rebaixador a un nivel adecuado para o uso polo equipo do usuario antes de chegar ao cliente.

A relación entre voltagem e corrente (a expresión "como a voltagem fluye a través da corrente" non é precisa, pero como a corrente se xenera e fluye baixo a acción da voltagem)

Mecanismo microscópico (Tomando como exemplo un condutor metálico)

Hai un gran número de electróns libres presentes nos conductores metálicos. Cando hai voltagem nas dúas extremidades do condutor, é equivalente a establecer un campo eléctrico dentro do condutor. Segundo a acción da forza do campo eléctrico, o campo eléctrico exerce unha forza sobre os electróns libres, facendo que os electróns libres se movan de forma direccional, formando así unha corrente eléctrica. A voltagem é a forza impulsora que fai que os electróns libres se movan de forma direccional, como cando hai presión de auga en unha tubería, o auga fluirá dende onde a presión de auga é alta a onde a presión de auga é baixa, e os electróns fluirán dende onde o potencial é baixo a onde o potencial é alto (a dirección da corrente está especificada como a dirección do movemento da carga positiva, polo que é o oposto da dirección real do movemento dos electróns).

Lei de Ohm

Segundo a lei de Ohm I=V/R, (onde I corrente, U é voltagem, R é resistencia), no caso dunha resistencia determinada, a maior a voltagem, a maior a corrente. Esto mostra que hai unha relación cuantitativa entre a voltagem e a corrente, a voltagem é a causa da corrente, e o tamaño da corrente depende do tamaño da voltagem e da resistencia. Por exemplo, nun circuito simple, se a resistencia é 10Ω e a voltagem é 10V, a corrente pode calcularse como 1A segundo a lei de Ohm; Se a voltagem aumenta a 20V e a resistencia non cambia, a corrente cambia a 2A.

A situación no circuito

Nun circuito completo, o fornecemento de enerxía proporciona voltagem, que actúa sobre os diversos componentes no circuito (como resistencias, capacitores, inductores, etc.). Cando o circuito está pechado, a corrente comeza polo terminal positivo do fornecemento de enerxía, pasa a través de diversos componentes do circuito, e volve ao terminal negativo do fornecemento de enerxía. Neste proceso, a voltagem está distribuída nas dúas extremidades de diferentes componentes, e o fluxo de corrente en cada componente está determinado segundo as características do componente (como o valor de resistencia da resistencia, a reactancia capacitiva do capacitor, a reactancia inductiva do inductor, etc.). Por exemplo, nun circuito en serie, a corrente é igual en todas partes, e a voltagem está distribuída a cada resistencia en proporción á resistencia; Nun circuito en paralelo, a voltagem é igual en todas partes, e a corrente total é igual á suma das correntes de rama.