Startuj z nami!

www.szkolnictwo.pl

praca, nauka, rozrywka....

mapa polskich szkół
Nauka Nauka
Uczelnie Uczelnie
Mój profil / Znajomi Mój profil/Znajomi
Poczta Poczta/Dokumenty
Przewodnik Przewodnik
Nauka Konkurs
uczelnie

zamów reklamę
zobacz szczegóły
uczelnie

Napięcie elektryczne

Napięcie elektryczne

Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego . Symbolem napięcia jest U. Napięcie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku. Wyraża to wzór

U_{AB}=\varphi_B - \varphi_A = {W_{A \longrightarrow B}\over q}

przy czym zakłada się, że przenoszony ładunek jest na tyle mały, iż nie wpływa znacząco na zewnętrzne pole elektryczne.

W przypadku źródła napięcia (prądu) elektrycznego napięcie jest jego najważniejszym parametrem i określa zdolność źródła energii elektrycznej do wykonania pracy . Napięcie mierzone na zaciskach źródła napięcia jest mniejsze od siły elektromotorycznej źródła. Rożnica spowodowana spadkiem napięcia na oporze wewnętrznym źródła.

Zależność pomiędzy spadkami napięć i siłami elektromotorycznymi w obwodach elektrycznych opisuje drugie prawo Kirchhoffa .

Spis treści

Związek napięcia z natężeniem pola elektrycznego

Napięcie elektryczne można określić znając natężenie pola elektrycznego:

U_{AB} = {W_{A \longrightarrow B}\over q} = \int\limits_A^B \vec{E} \cdot\;d\vec{l}

Całkowanie odbywa się pomiędzy punktami A i B, przy czym wartość całki nie zależy od wyboru drogi. Wynika stąd, że napięcie między dwoma punktami może być dodatnie, ujemne, a w szczególnych przypadkach – równe zero.

Napięcie elektryczne otwartego źródła prądu

Napięcie elektryczne otwartego źródła prądu (bez poboru prądu) równe jest sile elektromotorycznej (SEM) tego źródła, co wynika z zależności:

U=\varepsilon -IR_{w}

gdzie:

U – napięcie na zaciskach źródła,
ε – siła elektromotoryczna,
Rw – opór wewnętrzny źródła,
I – natężenie prądu pobieranego ze źródła.

Dla otwartego źródła: I = 0, zatem

U = \varepsilon

Jednostka napięcia

Jednostką napięcia jest wolt (V). Między dwoma punktami pola elektrycznego jest napięcie 1 V , jeżeli do przeniesienia między tymi punktami ładunku 1 C potrzebna jest praca 1 J

1\operatorname{V}=\frac{1\operatorname{J}}{1\operatorname{C}}

a wymiar wolta

\operatorname{V}=\frac{\operatorname{kg} \cdot \operatorname{m}^{2}}{\operatorname{s}^{3}\cdot\operatorname{A}}

Napięcie w obwodach prądu zmiennego

W obwodach prądu zmiennego napięcie może być opisane przy pomocy kilku pojęć, są to: wartość chwilowa, skuteczna, średnia i maksymalna.

Wartość skuteczną Usk napięcia elektrycznego okresowego o okresie T określa się wzorem:

U_{sk} = \sqrt {{1 \over T} \int\limits_0^T u^2 (t)\ dt}

Wartością średnią Uśr napięcia określa się napięcie o wartości:

U_{sr} = {1 \over T} \int\limits_0^T u(t)\ dt

Dla napięcia przemiennego sinusoidalnego, którego przebieg można opisać wzorem:

u(t) = U_{max} \sin (\omega \cdot t + \varphi)

wartość skuteczna napięcia wynosi:

U_{sk} = {1\over \sqrt 2}\ U_{max}

gdzie:

u(t) - napięcie chwilowe w funkcji czasu t,
Umax – napięcie maksymalne, równe jego amplitudzie ,
ωpulsacja ,
φ – faza początkowa.

W sieciach niskiego napięcia w Polsce napięcie skuteczne fazowe (mierzone między przewodem fazowym, czyli będącym pod napięciem, a ziemią) wynosi 230 V , zaś międzyfazowe (mierzone między przewodami dwóch faz) 400 V, co odpowiada amplitudom: Umax ≈ 325 V i 563 V. Pomiędzy napięciem fazowym Uf  a międzyfazowym Umf sieci 3-fazowej zachodzi następująca zależność:

U_{mf}=\sqrt 3 \,U_{f}

Zobacz też


Inne hasła zawierające informacje o "Napięcie elektryczne":

Brno ...

Nowa Anglia ...

1908 ...

Termometr ...

List do Hebrajczyków ...

Neurotyczność ...

Tranzystor ...

1716 ...

Stocznia Gdańska ...

1961 ...


Inne lekcje zawierające informacje o "Napięcie elektryczne":

208 Walki o granice II Rzeczypospolitej (plansza 10) ...

Układ krwionośny człowieka (plansza 6) ...

Podstawy informatyki - podstawowe pojęcia, systemy liczbowe - część II (plansza 6) ...





Zachodniopomorskie Pomorskie Warmińsko-Mazurskie Podlaskie Mazowieckie Lubelskie Kujawsko-Pomorskie Wielkopolskie Lubuskie Łódzkie Świętokrzyskie Podkarpackie Małopolskie Śląskie Opolskie Dolnośląskie