電壓

電壓

電壓(voltage),也稱作電勢差或電位差,是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所做的功,電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位製為伏特(V,簡稱伏),常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念與水位高低所造成的"水壓"相似。需要指出的是,"電壓"一詞一般隻用于電路當中,"電勢差"和"電位差"則普遍套用于一切電現象當中。

  • 中文名稱
    電壓
  • 外文名稱
    voltage
  • 別名
    電勢差或電位差
  • 其他定義
    兩點間電場強度的線積分
  • 符號
    U
  • 單位
    V(伏特)

簡介

公式

電勢差(電壓差)的定義

電荷q 在電場中從A點移動到B點,電場力所做的功WAB電荷量q 的比值,叫做AB兩點間的電勢差(AB兩點間的電勢之差,也稱為電位差),用UAB表示,則有公式:

  

其中WAB為電場力所做的功,q為電荷量

也可以利用電勢這樣定義

  

如果電壓的大小及方向都不隨時間變化,則稱之為穩恆電壓或恆定電壓,簡稱為直流電壓,用大寫字母U表示。如果電壓的大小及方向隨時間變化,則稱為變動電壓。對電路分析來說,一種最為重要的變動電壓是正弦交流電壓(簡稱交流電壓),其大小及方向均隨時間按正弦規律作周期性變化。交流電壓的瞬時值要用小寫字母u或u(t)表示。在電路中提供電壓的裝置是電源。

單位

電壓在國際單位製中的主單位是伏特(V),簡稱,用符號V表示。1伏特等于對每1庫侖的電荷做了1焦耳的功,即1 V = 1 J/C。強電壓常用千伏(KV)為單位,弱小電壓的單位可以用毫伏(mV)微伏(μv)。

它們之間的換算關系是:

1kV=1000V

1V=1000mV

1mV=1000μv

電路中的電壓

學生實驗用電壓表學生實驗用電壓表

  學生實驗用電壓表

電壓是推動電荷定向移動形成電流的原因。電流之所以能夠在導線中流動,也是因為在電流中有著高電勢和低電勢之間的差別。這種差別叫電勢差,也叫電壓。換句話說。在電路中,任意兩點之間的電位差稱為這兩點的電壓。通常用字母V代表電壓。

電源是給用電器兩端提供電壓的裝置。電壓的大小可以用電壓表(符號:V)測量。

串聯電路電壓規律:串聯電路兩端總電壓等于各部分電路兩端電壓和。

公式:ΣU=U1+U2

並聯電路電壓規律:並聯電路各支路兩端電壓相等,且等于電源電壓。

公式:ΣU=U1=U2

歐姆定律:U=IR(I為電流,R是電阻)但是這個公式隻適用于純電阻電路

電壓表電壓表

  電壓表

其它定義

兩點間電場強度的線積分。電壓代表電場力對單位正電荷由場中一點移動到另一點所做的功。在國際單位製中其主單位為伏[特](V)。電壓的定義式為Uab=∫(b,a)Edl。式中Uab代表a點與b點之間的電壓,E 為電場強度,dl為積分路徑上的線元。如果上式為正值,則Uab為自a到b的電壓降落(簡稱壓降);若上式為負值,則Uab為電壓升高(簡稱壓升)。

測電壓測電壓

  測電壓

在一靜電場中,每一點對指定的參考點有一定的電位,兩點之間的電壓就是它們的電位差。即Uab=φa-φb。式中φa、φb分別為a點和b點的電位。兩點間的電壓或電位差與電位參考點的選擇無關。

在時變電磁場中,電場不僅有庫侖定律所描述的庫侖電場,還有由電磁感應所產生的感應電場。感應電場的路積分值因路徑而異,即兩點間沿不同路徑可以有不同電壓。電工設備中一種絕緣結構通常隻能承受小于某規定數值的電壓,否則將導致絕緣擊穿而損壞。在導體中的電流密度隨著電場強度的增加而變大。若電壓過高將使溫度急劇升高亦可能造成損壞。反之,電壓不足又使設備不能正常運行甚至造成事故。

在靜電場或直流電路中,任意兩點的電壓方向不隨時間變化,其方向值恆定。在交流電路中,任意兩點的電壓隨時間變化,電壓有瞬時值、峰值、平均值、有效值的區分。對于隨時間按正弦或餘弦函式變化的交流電壓,所謂有效值等于其最大值被2的平方根去除。例如,照明用電為220伏,是指電壓的有效值為220伏。

分類

電壓可分為高電壓,低電壓和安全電壓

高低壓的區別是:以電氣設備的對地的電壓值為依據的。對地電壓高于1000伏的為高壓。對地電壓小于或等于1000伏的為低壓

其中安全電壓指人體較長時間接觸而不致發生觸電危險的電壓。 按照國家標準《GB3805-83》安全電壓規定了為防止觸電事故而採用的,由特定電源供電的的電壓系列。我國對工頻安全電壓規定了以下五個等級,即42V,36V,24V,12V以及6V。

電阻

電阻,因為物質對電流產生的阻礙作用,所以稱其該作用下的電阻物質。電阻將會導致電子流通量的變化,電阻越小,電子流通量越大,反之亦然。沒有電阻或電阻很小的物質稱其為電導體,簡稱導體。不能形成電流傳輸的物質稱為電絕緣體,簡稱絕緣體。

在物理學中,用電阻(Resistance)來表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體,電阻一般不同,電阻是導體本身的一種特徵。電阻元件是對電流呈現阻礙作用的耗能元件

常見的電壓值

電視信號在天線上感應的電壓約0.1mV

維持人體生物電流的電壓 約1.2mV

鹼性電池標稱電壓1.5V

高壓電線高壓電線

  高壓電線

電子手表用氧化銀電池兩極間的電壓1.5V

一節鉛蓄電池電壓2V

手持行動電話的電池兩極間的電壓 3.7V

對人體安全的電壓幹燥情況下不高于36V

家庭電路的電壓220V(日本和一些美洲的國家的家用電壓為110V)

動力電路電壓 380V

無軌電車電源的電壓550~600V

列車上方電網電壓25000v

電視機顯像管的工作電壓10kV以上

發生閃電的雲層間電壓 可達1000kV

阻抗電壓定義

中文名稱:阻抗電壓

英文名稱:impedance voltage [at rated current]

名詞定義:雙繞組變壓器中一個繞組短路,以額定頻率的電壓施加于另一個繞組上,並使其中流過額定電流時的施加電壓值。對多繞組變壓器,除試驗的一對繞組外,其餘繞組開路,並使其中流過與該對繞組中的額定容量較小的繞組相對應的額定電流時的施加電壓值。各對繞組的阻抗電壓是指相應的參考溫度下的數值且用施加電壓繞組的額定電壓值的百分數來表示。

阻抗電壓計算方法:當變壓器二次繞組短路(穩態),一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分數表示,即uz=(Uz/U1n)*100% 匝電勢:u=4.44*f*B*At,V 其中:B-鐵心中的磁密,T At-鐵心有效截面積,平方米可以轉化為變壓器設計計算常用的公式:

當f=50Hz時:u=B*At/450*10^5,V

當f=60Hz時:u=B*At/375*10^5,V

如果已知道相電壓和匝數,匝電勢等于相電壓除以匝數。

醫學電壓

心電圖所稱的電壓,是指心電圖紙上兩條橫線之間的距離。常用來測定心電圖的波幅。單位通常用mm或mV來表示。電壓的數值與*定準電壓的調節有關。若輸入1mV的標準電壓使基線上移10mm,則兩條細橫線之間的距離是1mm,電壓為0.1mV。測量心電圖的波幅時,電壓定準方有意義。

電壓調試

組裝完畢後,按原理圖及工藝要求檢查整機安裝情況,著重檢查電源線、變壓器連線、輸出連線及A和B兩塊印製板的連線是否正確、可靠,連線與印製板相鄰導線及焊點有無短路及其他缺陷。

通電後,進行如下幾項的調試:

1,電壓可調

在十字頭輸出端測量輸出電壓(註意,電壓表極性)。所測電壓值應與面板指示相對應。撥動開關S1,輸出電壓值相應變化(與面板標稱值誤差在±10%以內為正常)。

2.極性轉換

按面板上所示開關S2位置,檢查電源輸出電壓的極性能否轉換,應該與面板所示位置相吻。

3,負載能力

用一支470Ω/2W以上的電位器作負載,接到直流電壓輸出端,串接萬用表500 mA擋。調節電位器使輸出電流為額定值150 mA;用連線線替下萬用表,測量此時輸出電壓(註意換成電壓擋)。所測各擋電壓下降均應小于0.3 V。

4.過載保護

將萬用表DC 500 mA串連線入電源負載回路,逐漸減小電位器阻值,面板指示燈A(即原理圖中LEDt)應逐漸變亮,電流逐漸增大到一定數(<500 mA)後不再增大(保護電路啓動)。當增大阻值後A指示燈熄滅,恢復正常供電。註意,過載時間不可過長,以免電位器燒壞。

5.充電檢測

用萬用表DC250 mA(或數位表200 mA)擋作為充電負載來代替電池,LED3~LED5,應按面板指示位置相應點亮,電流值應為60 mA(誤差為±10%),註意,表筆不可接反,也不得接錯位置,否則沒有電流。

國際單位製電學單位:

國際單位製電學單位

基本單位

單位符號物理量

安培

A

電流

導出單位

單位

符號

物理量

伏特

V

電勢,電勢差,電壓

= W/A

歐姆

Ω

電阻, 阻抗, 電抗

= V/A

法拉

F

電容

亨利

H

電感

西門子

S

電導, 導納, 磁化率

= Ω

庫侖

C

電荷, 帶電量

= A·s

歐姆·米

Ω· m

電阻率

ρ

西門子/每米

S / m

電導率

法拉/每米

F / m

電容率;介電常數

ε

反法拉

F

電彈性

= F

用在電學中的力學導出單位

單位

符號

物理量

瓦特

W

電功率,電能

= J/s

千瓦·時

KW·h

電功,電能

= 3.6 MJ

記憶口訣

1.電壓表

電壓表,測電壓,電路符號圈中V.

測誰電壓跟誰並(聯),"+"進"-"出勿接反。

通常先畫連電路,最後增加電壓表。

量程選用3V,0.1伏一小格。

量程選用15V,一小格為0.5(V)。

2.探究串、並聯電路電壓規律

串聯電壓之關系,總壓等于分壓和,U=U1+U2.

並聯電壓之特點,支壓都等電源壓,U1=U2=U.

3.電阻

導體阻電叫電阻,電阻符號是R.

電阻單位是歐姆,歐姆符號Ω。

決定電阻三因素,長度、材料、橫截面(積)。

不與電壓成正比,電流與它無關系。

受到影響是溫度,通常計算不考慮。

4.變阻器

滑動變阻器

使用滑動變阻器,改誰電流跟誰串。

一上一下連線線,關鍵是看連下線。

左連右移電阻變大,右連右移電阻變小。

相關詞條

相關搜尋

其它詞條