Tensiune electrică

Tensiunea este ceea ce face ca sarcinile electrice să se miște. Este "împingerea" care face ca sarcinile să se miște într-un fir sau alt conductor electric. Poate fi considerată ca fiind forța care împinge sarcinile, dar nu este o forță. Tensiunea poate determina mișcarea sarcinilor și, deoarece mișcarea sarcinilor este un curent, tensiunea poate provoca un curent.

Diferența de potențial electric este adevăratul termen științific, dar este numit în mod obișnuit tensiune. În mod informal, tensiunea sau diferența de potențial electric este uneori numită "diferență de potențial". Tensiunea este denumită, de asemenea, în anumite circumstanțe, forță electromotoare (EMF).

Tensiunea este o diferență de potențial electric, diferența de potențial electric dintre două locuri. Unitatea de măsură pentru diferența de potențial electric sau tensiune este volt. Voltul este denumit astfel în memoria lui Alessandro Volta. Un volt este egal cu un joule pe coulomb. Simbolul unității de măsură volt se scrie cu V majuscul, ca în (9V). Conform regulilor Sistemului Internațional de Unități, simbolul pentru o unitate cu un nume derivat din numele propriu al unei persoane se scrie cu majuscule.

Vă rugăm să rețineți că volt și tensiune sunt două lucruri diferite. Voltul este o unitate de măsură prin care se măsoară ceva. Atât potențialul electric, cât și tensiunea sunt lucruri pe care le măsurăm, iar volt este unitatea de măsură pentru ambele. Simbolul pentru unitatea de măsură volt se scrie cu un V (9 volți sau 9 V). Atunci când tensiunea este utilizată într-o formulă, aceasta poate fi scrisă cu caractere italice, de exemplu, V = 9 V {\displaystyle V=9\,{\text{V}}}. {\displaystyle V=9\,{\text{V}}}sau scris cu litere cursive. În cazul în care există doar un simbol cu o singură literă, se poate folosi un v minuscul, de exemplu, tensiune = curent × rezistență {\displaystyle {\text{tensiune}}={\text{curent}}înmulțit cu {\text{rezistență}}}{\displaystyle {\text{voltage}}={\text{current}}\times {\text{resistance}}} sau v = ir {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}}}. {\displaystyle {\text{v}}={\text{ir}}}. Inginerii electricieni folosesc simbolul e {\displaystyle e}{\displaystyle e} pentru tensiune, de exemplu, e = i r {\displaystyle e=ir}. {\displaystyle e=ir}, pentru a face foarte clară diferența dintre tensiune și volți.

Din punct de vedere tehnic, tensiunea este diferența de potențial electric dintre două puncte și se măsoară întotdeauna între două puncte, de exemplu, între capetele pozitiv și negativ ale unei baterii, între un fir și masă sau între un fir sau un punct al unui circuit și un punct din altă parte a circuitului. În utilizarea de zi cu zi a electricității casnice în SUA, tensiunea este cel mai adesea de 120V. Această tensiune se măsoară de la firul electric la pământ.

Rețineți că trebuie să existe atât tensiune, cât și curent pentru a transfera putere (energie). De exemplu, un fir poate avea o tensiune ridicată, dar dacă nu este conectat, nu se va întâmpla nimic. Păsările pot ateriza pe linii de înaltă tensiune, cum ar fi cele de 12kV și 16kV, fără a muri, deoarece curentul nu trece prin pasăre.

Există două tipuri de tensiune: tensiune continuă și tensiune alternativă. Tensiunea de curent continuu (tensiune de curent continuu) are întotdeauna aceeași polaritate (pozitivă sau negativă), cum ar fi în cazul unei baterii. Tensiunea de curent alternativ (tensiune de curent alternativ) alternează între pozitiv și negativ. De exemplu, tensiunea de la priza de perete își schimbă polaritatea de 60 de ori pe secundă (în America) sau de 50 de ori pe secundă (Marea Britanie și Europa). Tensiunea continuă este utilizată de obicei pentru electronice, iar cea alternativă pentru motoare.

Conectarea unui cablu de înaltă tensiuneZoom
Conectarea unui cablu de înaltă tensiune

Definiție

Tensiunea este
variația potențialului electric între două locuri
 sau variația energiei potențiale electrice per coulomb între două locuri.

V = Δ ( E P E / q ) = ( E P E / q ) 2 - ( E P E / q ) 1 {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}}} {\displaystyle V=\Delta (EPE/q)=(EPE/q)_{2}-(EPE/q)_{1}}

Unde V=tensiune, EPE=energie potențială electrică, q=încărcare, ∆=diferență în.

Tensiunea la sol

Tensiunea se măsoară întotdeauna între două puncte, iar unul dintre ele este adesea numit "masă" sau punctul de zero volți (0V). În majoritatea instalațiilor electrice de curent alternativ există o conexiune la pământ. Conexiunea la pământul real se face printr-o conductă de apă, o tijă de împământare îngropată sau înfiptă în pământ sau un conductor metalic convenabil (nu o conductă de gaz) îngropat în pământ. Această conexiune se face la punctul de intrare a sistemului electric într-o clădire, la fiecare stâlp unde există un transformator la stradă (adesea pe un stâlp electric) și în alte locuri din sistem. Întreaga planetă Pământ este utilizată ca punct de referință pentru măsurarea tensiunii. Într-o clădire, această masă este transportată la fiecare dispozitiv electric pe două fire. Unul dintre ele este "conductorul de împământare" (firul verde sau gol) și este utilizat ca o împământare de siguranță pentru a conecta părțile metalice ale echipamentului la pământ. Celălalt este utilizat ca unul dintre conductorii electrici din circuitele sistemului și se numește "conductor neutru". Acest fir, care se află la potențialul de împământare, completează toate circuitele, conducând curentul de la orice echipament electric înapoi la punctul de intrare al sistemului în clădiri și apoi la transformator, de obicei la stradă. În multe locuri, în afara clădirilor, nu mai este necesară existența unui fir care să completeze circuitele și să transporte curentul de la clădiri la generatoare. Calea de întoarcere care transportă tot curentul înapoi este chiar pământul.
În circuitele de curent continuu, capătul negativ al unui generator sau al unei baterii este adesea numit "masă" sau punctul de zero volți (0V), chiar dacă poate exista sau nu o conexiune la pământ. Pe aceeași placă de circuite imprimate (PCB) pot exista mai multe punți de masă, de exemplu, în cazul circuitelor analogice sensibile, acea parte a circuitului poate folosi o "masă analogică", iar partea digitală, să aibă o " masă digitală".
În echipamentele electrice, punctul de 0 volți poate fi șasiul metalic, numit "masa șasiului", sau o conexiune la masa reală, numită "masă de pământ", fiecare cu propriul simbol utilizat în desenele electrice schematice (desene de circuit).

Instrumente de măsurare

Unele dintre instrumentele de măsurare a tensiunii sunt voltmetrul și osciloscopul.

Voltmetrul măsoară tensiunea dintre două puncte și poate fi setat pe modul DC sau AC. Voltmetrul poate măsura tensiunea continuă a unei baterii, de exemplu (de obicei 1,5 V sau 9 V), sau tensiunea alternativă de la priza de curent de pe perete (de obicei 120 V).

Pentru semnale mai complexe, se poate utiliza un osciloscop pentru a măsura tensiunea continuă și/sau alternativă, de exemplu pentru a măsura tensiunea pe un difuzor.

Diferența de potențial

Tensiunea sau diferența de potențial din punctul a până în punctul b este cantitatea de energie în jouli (ca rezultat al câmpului electric) necesară pentru a deplasa 1 coulomb de sarcină pozitivă din punctul a până în punctul b. O tensiune negativă între punctele a și b este cea în care este necesar 1 coulomb de energie pentru a deplasa o sarcină negativă din punctul a până în punctul b. Dacă există un câmp electric uniform în jurul unui obiect încărcat, obiectele încărcate negativ vor fi atrase spre tensiuni mai mari, iar obiectele încărcate pozitiv vor fi atrase spre tensiuni mai mici. Diferența de potențial/tensiunea dintre două puncte este independentă de calea parcursă pentru a ajunge din punctul a în punctul b. Astfel, tensiunea de la a la b + tensiunea de la b la c va fi întotdeauna egală cu tensiunea de la a la c.

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este tensiunea?


R: Tensiunea este o diferență de potențial electric, diferența de potențial electric între două locuri. Poate fi considerată ca fiind forța care împinge sarcinile să se deplaseze într-un fir sau alt conductor electric.

Î: Ce unitate de măsură este utilizată pentru a măsura tensiunea?


R: Unitatea de măsură a tensiunii este volt. Simbolul pentru această unitate se scrie cu V majusculă (9V).

Î: Cum provoacă tensiunea curentul?


R: Tensiunea poate determina mișcarea sarcinilor și, deoarece sarcinile în mișcare creează un curent, tensiunea poate provoca un curent.

Î: Cine a fost Alessandro Volta și de ce a fost numit volt după el?


R: Alessandro Volta a fost un fizician italian care a inventat prima baterie în 1800. Voltul a fost numit după el ca o modalitate de a-i onora contribuția la știință.

Î: Sunt volții și tensiunea două lucruri diferite?


R: Da, volții sunt unitățile prin care măsurăm ceva, în timp ce tensiunea se referă la ceea ce măsurăm folosind acele unități.


Î: Care sunt cele două tipuri de tensiune?


R: Există două tipuri de tensiune - DC (curent continuu) și AC (curent alternativ). CC are întotdeauna aceeași polaritate, în timp ce CA alternează între polarități pozitive și negative.

Î: Este posibil ca păsările să aterizeze pe liniile de înaltă tensiune fără a fi rănite?


R: Da, păsările pot ateriza pe liniile de înaltă tensiune, cum ar fi cele de 12kV și 16kV, fără să moară, deoarece trebuie să fie prezente atât tensiunea, cât și curentul pentru ca puterea (energia) să se transfere prin ele - dacă este prezent doar un singur element, atunci nu se va întâmpla nimic.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3