Jaki jest spadek napięcia

Dla osoby, która jest zaznajomiona zsprzęt elektryczny na poziomie prostego użytkownika (wie gdzie i jak włączać / wyłączać), wiele terminów używanych przez elektryków wydaje się czymś nonsensem. Na przykład, czym dokładnie jest "spadek napięcia" lub "zespół obwodów". Gdzie i co spada? Kto zdemontował schemat dla szczegółów? W rzeczywistości fizyczne znaczenie procesów zachodzących za większością tych słów jest całkiem zrozumiałe nawet w przypadku szkolnej znajomości fizyki.

Aby wyjaśnić, czym jest spadek napięcia,należy przypomnieć, jakie ogólne napięcia występują w obwodzie elektrycznym (należy rozumieć klasyfikację globalną). Są tylko dwa rodzaje. Pierwszym z nich jest napięcie zasilania, które jest podłączone do rozważanego obwodu. Można go również nazwać zastosowanym do całego obwodu. Drugi rodzaj to spadek napięcia. Może być rozpatrywane zarówno dla całego konturu, jak i dla pojedynczego elementu.

W praktyce wygląda to tak. Na przykład, jeśli weźmiesz tradycyjną żarówkę, przykręć ją do gniazdka i podłącz do domowego gniazdka elektrycznego, wtedy napięcie przyłożone do obwodu (zasilanie - przewody - obciążenie) będzie wynosić 220 woltów. Warto jednak użyć woltomierza, aby zmierzyć jego wartość na lampie, ponieważ staje się oczywiste, że jest nieco mniejszy niż 220. Jest tak dlatego, że wystąpił spadek napięcia na oporze elektrycznym, jaki ma lampa.

Być może nie ma osoby, która nie słyszy o prawie Ohma. Ogólnie jego sformułowanie wygląda następująco:

I = U / R,

gdzie R jest oporem obwodu lub jego obwoduelement, mierzony w omach; U oznacza napięcie w woltach; i wreszcie ja jestem prądem w amperach. Jak widać, wszystkie trzy wielkości są bezpośrednio związane. Dlatego znając dowolne dwa, można dość łatwo obliczyć trzeci. Oczywiście w każdym konkretnym przypadku konieczne będzie wzięcie pod uwagę rodzaju prądu (zmiennego lub stałego) i niektórych innych charakterystyk, ale podstawą jest powyższy wzór.

Energia elektryczna jest w rzeczywistości ruchemna przewodzie ujemnie naładowanych cząstek (elektronów). W naszym przykładzie spirala lampy ma wysoką rezystancję, to znaczy spowalnia poruszające się elektrony. Z tego powodu pojawia się widoczna luminescencja, ale całkowita energia strumienia cząstek maleje. Jak widać ze wzoru, przy spadku prądu napięcie również maleje. Dlatego wyniki pomiarów na wylocie i na lampie są różne. Różnica polega na spadku napięcia. Ta wartość jest zawsze brana pod uwagę, aby zapobiec zbyt dużej redukcji elementów na końcu obwodu.

Spadek napięcia na rezystorze zależy od jegoopór wewnętrzny i przepływający przez niego prąd. Charakterystyka temperatury i prądu ma również pośredni wpływ. Jeżeli w rozpatrywanym obwodzie znajduje się amperomierz, spadek można wyznaczyć, mnożąc wartość prądu przez rezystancję lampy.

Ale nie zawsze jest to możliwe po prostu zZa pomocą najprostszej formuły i przyrządu pomiarowego obliczyć spadek napięcia. W przypadku rezystancji połączonych równolegle, ustalenie ilości staje się bardziej skomplikowane. W przypadku prądu przemiennego należy również uwzględnić składnik reaktywny.

Rozważmy przykład z dwoma równolegle połączonymi rezystorami R1 i R2. Znana jest oporność przewodu R3 i źródła zasilania R0. Podano także wartość EMF - E.

Przesuń gałęzie równoległe do jednego numeru. W tej sytuacji formuła to:

R = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Określić opór całego obwodu przez sumę R4 = R + R3.

Obliczamy prąd:

I = E / (R4 + r)

Pozostaje ustalić wartość spadku napięcia na wybranym elemencie:

U = I * R5

Tutaj współczynnik "R5" może być dowolnym R - od 1 do 4, w zależności od tego, który konkretny element obwodu musi zostać obliczony.