§ 15. Електрична напруга

Упорядкований рух заряджених частинок можливий лише за наявності електричного поля. Електричні сили, що діють на кожну частинку, виконують роботу з їхнього переміщення уздовж провідника. Струм зумовлює нагрівання провідника. У магнітному полі провідник із струмом переміщується. Це означає, що робота електричного поля спричинює зміну енергії заряджених частинок і перетворення набутої ними енергії в інші види енергії: внутрішню, механічну, світлову та ін.

У з’єднувальних провідниках і спіралі лампочки сила струму однакова. Але провідники практично не нагріваються, а спіраль лампочки розжарюється, тобто за однакової сили струму на різних ділянках кола виконується різна робота.

Щоб характеризувати роботу електричного поля на різних ділянках електричних кіл, використовують фізичну величину, яку називають напруга.

Напруга на ділянці кола — це фізична величина, яка чисельно дорівнює роботі електричного поля з перенесення заряду 1 Кл між кінцями цієї ділянки кола.

Напругу позначають латинською літерою U.

Щоб знайти напругу, необхідно роботу А, виконану полем на ділянці кола з перенесення заряду q, поділити на величину перенесеного заряду q:

Одиницею напруги у CI є вольт (1 В).

1 В — це така напруга на ділянці кола, за якої під час перенесення заряду 1 Кл виконується робота 1 Дж:

Для характеристики напруг зазвичай вживають терміни “висока” або “низька”. Високі (великі) напруги вимірюють у кіловольтах (1 кВ = 1000 В) і мегавольтах (1 МВ = 1 000 000 В), а малі (низькі) — у мілівольтах (1 мВ = 0,001 В) і мікровольтах (1 мкВ = 0,000 001 В).

Якщо напруга на ділянці кола становить 5 В, це означає, що робота, виконувана електричним полем з перенесення заряду в 1 Кл, становить 5 Дж.

Для живлення світлодіода необхідна напруга (залежно від його типу) 2—4 В. Лампочка кишенькового ліхтарика розрахована на напругу 2,5 або 3,5 В. Лампочки освітлювальної мережі живляться напругою 220 В. Відповідну напругу для споживачів забезпечують джерела живлення. Один гальванічний елемент батарейки має на полюсах напругу 1,5 В, один сольовий елемент з електродами з цинку і міді — 0,5—0,8 В. Генератор і акумулятор автомобіля дають змогу одержати напругу 12 В.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ ¹⁰

Це матеріал з Підручника Фізика 8 Клас Бойко