Що таке напруга в електричних ланцюгах

Всі ми знаємо, що для того, щоб включити світло, необхідно натиснути на поворотну клавішу вимикача, клацнути ім. Клацання – і лампа горить, освітлюючи все навколо. Зазвичай мало хто замислюється про процеси, що відбуваються в ці моменти. Насправді ж багато дослідників присвятили роки на те, щоб розібратися, що таке напруга і струм.

З аналогії з рідинами сенс слова «струм» відомий всім – це спрямований рух, потік. Стосовно до електрики, він являє собою впорядкований рух негативно і позитивно заряджених частинок. Важливо враховувати, що мова йде не тільки про електронах, але і про атомах, їх втратили. Заряд електрона негативний, а ось у іонів (згаданих атомів) – позитивний. Зрозуміти, що таке напруження, допоможе наступний приклад.

Уявимо собі просту схему: лампа розжарювання, вимикач, підключений в розрив одного з двох підведених проводів, і джерело живлення. Щоб лампа засвітилася, необхідно, насамперед, розбиратися, що таке напруга і в чому відмінність природного руху частинок і примусового.

Метал дроту складається з атомів, у яких постійно відбувається природний рух електронів. Однак про струмі в даному випадку мова не йде, так як має місце невпорядковане (хаотичне, ненаправленное) їх переміщення. Частинки «змушує» зміщуватися в потрібному напрямку електричне поле. Його джерелом можуть служити генератори на електростанціях, хімічні елементи та ін. Між силою струму і полем, його викликають, існує пряма залежність: із зростанням величини електричного поля збільшується і струм.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Взагалі, сила струму – це кількість елементарних частинок, «пройшли» через провідник за одиницю часу. Сумарний заряд встигли пройти електронів вимірюється в кулонах. Звідси одиницею сили струму, ампером, є заряд в 1 кулон, який пройшов через провідник за 1 секунду.

Однак без розуміння того, що таке напруга, неможливо визначити чисельну залежність струму від електричного поля. Фактично, поле являє собою силу, яка змушує кожен електрон (або кулон) рухатися в потрібному напрямку. Однак так як значення поля однакова у кожній точці провідника, було прийнято характеризувати його роботою з переміщення заряду, а не абстрактною силою.

Отже, напруга – це різниця потенціалів на протилежних кінцях провідника, підключеного до джерела ЕРС. Напруга вимірюється у вольтах. Для цього служить спеціальний прилад – вольтметр. Він підключається паралельно навантаженні: для вищенаведеного прикладу два щупа вольтметра з'єднуються з відповідними двома контактами лампи. Це дозволяє виміряти напруженість поля між цими точками.

Для спрощення розуміння можна представити саме «поведінка» заряджених частинок у провіднику. Електрон, як вже зазначалося, має негативним зарядом, отже, притягається до частинкам з протилежним знаком заряду. Чим вище концентрація іонів у будь-якого полюса, тим більше вільних електронів у провіднику (адже вони – частина атомів). Ця різниця між співвідношенням «-» і «+» є напругою.

Поле (напруга) генерують на електростанціях. Виходячи з закону електромагнітної індукції у провіднику, яке перетинає лінії напруженості магнітного поля, виникає електрорушійна сила. Досить підключити навантаження і створити ланцюг, як з'явиться напруга. В генераторах зовнішня сила (вода, пар, вітер) обертає електромагніт, який своїм полем наводить ЕРС в обмотках. Кожна обмотка формує фазу. Найбільше поширення отримало трифазну напругу. Для його створення в генераторі присутні відразу три обмотки, розміщені певним чином (які відстають один від одного на 120 градусів).