Народна Освіта » Фізика » § 26. Електрична напруга та її вимірювання. Вольтметр

НАРОДНА ОСВІТА

§ 26. Електрична напруга та її вимірювання. Вольтметр

Електрична напруга

Вимірювання напруги. Вольтметр

ЕЛЕКТРИЧНА НАПРУГА. Вам уже відомо, що для існування електричного струму в речовині необхідна наявність у ній вільних зарядів та електричного поля. Під час руху вільних електричних зарядів у провіднику сили електричного поля виконують роботу, яку ще називають роботою струму. Робота струму залежить від величини заряду, що переміщується під дією електричних сил, тобто від сили струму. Чим більша сила струму, тим більшу роботу виконує струм. Пригадайте, електролампа, через яку тече більший струм, світить яскравіше. Разом із тим робота струму, а отже, і його теплова дія залежить не лише від значення сили струму. Якщо в електричну мережу увімкнути послідовно з'єднані побутову електролампу та низьковольтну електролампу від кишенькового ліхтарика, вони будуть світитися по-різному. Побутова електролампа світить значно яскравіше, ніж низьковольтна електролампа.

Оскільки сила струму в обох електролампах однакова, але струмом виконується різна робота, має існувати інша величина, від якої залежить робота струму. Цю величину, що характеризує здатність електричного поля виконувати роботу при переміщенні електричного заряду в колі, називають електричною напругою і позначають U.

 

Напруга — це фізична величина, яка характеризує роботу електричного поля з перенесення заряду _1 Кл у певній ділянці кола._

Напруга U на ділянці кола чисельно дорівнює відношенню роботи струму до електричного заряду q, що переміщується в даній ділянці кола:

 

 

Електрична напруга вимірюється у вольтах (на честь відомого італійського фізика Алессандро Вольта). 1 вольт дорівнює такій електричній напрузі на кінцях ділянки кола, коли, переміщуючи електричний заряд в 1 Кл, електричне поле виконує роботу 1 джоуль:

Для практичних потреб використовують також частинні й кратні одиниці напруги: мілівольт (1 мВ = IO3 В), мікровольт (1 мкВ = IO 6 В), кіловольт (1 кВ = IO3 В), мегавольт (I MB = IO6 В).

ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ НАПРУГИ. Для вимірювання напруги на полюсах джерела струму та на будь-якій ділянці кола використовують спеціальні прилади — вольтметри (рис. 26.1).

 

Вольтметри працюють за таким самим принципом, як і амперметри. Чим більша напруга на ділянці кола, тим більшим буде кут відхилення стрілки вольтметра.

На відміну від амперметра, вольтметр вмикається в електричне коло паралельно тій його ділянці, на якій потрібно виміряти напругу (рис. 26.2, а). При підключенні вольтметра електричне коло не розривається. Вольтметр, підключений до точок 1 і 2, вимірює напругу на електричній лампі, а до точок 3 і 4 — напругу на електродвигуні (рис. 26.2, б).

Вольтметр під’єднують паралельно до затискувачів джерела струму або ділянки кола таким чином, щоб знаки «+» та «-ь на його корпусі збігалися з відповідними полюсами джерела струму.

Розглянемо детальніше шкалу вимірювального приладу (рис. 26.3).

На ній є літера V, яка вказує, що цей вимірювальний прилад — вольтметр. Оскільки перед літерою V немає жодних позначок (наприклад, ш, μ), то максимальне значення вимірюваної величини — 6 В. Ціна поділки шкали цього вольтметра:


У радіотехніці для вимірювання низьких напруг (наприклад, під час налагодження радіоприй-

 

мачів) використовують мілівольтметри, mV (рис. 26.4, а). Максимальне значення напруги, що вимірюється такими приладами, не перевищує, як правило, 0,5—1 В. Для вимірювання високих напруг застосовуються спеціальні вольтметри (рис. 26.4, б).

Головне в цьому параграфі_

Напруга — це фізична величина, яка характеризує роботу електричного поля з перенесення заряду 1 Кл у певній ділянці кола.

 

Напруга U на ділянці кола чисельно дорівнює відношенню роботи струму до електричного заряду Q1 що переміщується в певній ділянці кола:

 

1 вольт дорівнює такій електричній напрузі на кінцях ділянки кола, коли, переміщуючи електричний заряд в 1 Кл, електричне поле виконує роботу 1 джоуль:

Для вимірювання напруги на полюсах джерела струму та на будь-якій ділянці кола використовують спеціальні прилади — вольтметри.

Вольтметр під’єднують паралельно до досліджуваної ділянки кола таким чином, щоб знаки «+» та «-» на його корпусі збігалися з відповідними полюсами джерела струму.

Запитання для самоперевірки_

1.    Яку фізичну величину називають напругою?

2.    Які найважливіші дослідження виконав учений, за ім'ям якого названо одиниці напруги?

3.    В яких одиницях CI вимірюється напруга?

4.    Яким приладом вимірюють напругу на ділянці кола?

5.    Які особливості включення вольтметра в електричне коло?

6.    Для чого використовують мілівольтметри?

Вправа до § 26

1п. Вкажіть електричну схему на якій правильно зображено підключення вольтметра?

2 с. Назвіть прилади, зображені на рисунку, та встановіть вимірюване ними значення напруги.

Зд. Визначте напругу на ділянці електричного кола, якщо під час перенесення заряду 50 Кл електричний струм виконав роботу 1,2 кДж.

4д. Визначте роботу електричного струму, якщо при напрузі 220 В по провіднику було перенесено заряд 40 Кл.

5д. Під час світіння лампи розжарювання електричний струм виконав роботу 3.96 кДж. Визначте електричний заряд, який пройшов через лампу, якщо вона увімкнута в мережу 220 В.

6в. Визначте, у скільки разів відрізняється напруга на двох ділянках кола, якщо під час проходження по них однакового електричного заряду в одному виконується робота 160 Дж, а в другому 400 Дж.

 

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Головко

 

Категорія: Фізика

Автор: evg от 7-08-2016, 14:35, Переглядів: 19755