Elektrinė įtampa

Šioje temoje nagrinėjama elektrinė įtampa, jos fizikinė prasmė ir matavimo vienetai. Sužinoma, kaip įtampa susijusi su elektros srovės darbu ir kaip ji apskaičiuojama. Taip pat bus pateikiami pavyzdžiai ir analogijos, padedančios geriau suprasti šią sąvoką.

Aukštos įtampos pavojus
Aukšta įtampa yra pavojinga gyvybei. Apie tai įspėja specialūs ženklai. Gyvybei pavojinga aukštesnė kaip 42 V įtampa. Saugios įtampos ribos priklauso nuo aplinkos sąlygų: drėgnose patalpose saugi įtampa yra iki 12 V, sausose – iki 36 V.
Elektrinė įtampa: apibrėžimas
Elektrinė įtampa (U) yra fizikinis dydis, apibūdinantis elektrinio lauko darbą, atliekamą pernešant 1 C elektros krūvį. Ji atsiranda srovės šaltinyje dėl skirtingų ženklų krūvininkų perskyrimo, kuriam sunaudojama energija (mechaninė, cheminė, vidinė). Įtampa lygi elektros srovės darbo (A) ir grandine pratekėjusio elektros krūvio (Q) santykiui: U = A / Q. Iš to seka, kad A = UQ ir Q = A / U.
Elektros srovės darbas
Elektros srovės darbas (A) tiesiogiai priklauso nuo grandine tekančio krūvio (Q) ir šaltinio įtampos (U) (A = UQ). Kuo didesnis krūvis ir įtampa, tuo didesnis darbas atliekamas. Net ir esant vienodam srovės stipriui, skirtingi įtampos šaltiniai lems skirtingą elektros srovės darbą ir poveikį. Pavyzdžiui, lemputė švies ryškiau, jei bus prijungta prie aukštesnės įtampos šaltinio, net jei srovės stipris abiem atvejais būtų vienodas.
Įtampos analogijos
Elektrinę įtampą galima palyginti su vandens lygių skirtumu krioklyje. Kuo didesnis šis skirtumas, tuo didesnį darbą atlieka krisdamas vanduo. Panašiai, kuo didesnė įtampa elektros grandinėje, tuo didesnį darbą atlieka elektros srovė. Ežeruose ir tvenkiniuose, kur nėra vandens lygių skirtumo, vanduo neteka, panašiai kaip ir elektros grandinėje be įtampos elektros srovė neteka. Hidrodinaminėje analogijoje įtampa atitinka slėgių skirtumą tarp siurblio įėjimo ir išėjimo angų.
Įtampos matavimas
Įtampos matavimo vienetas yra voltas (V), pavadintas italų mokslininko Alesandro Voltos garbei. 1 voltas yra tokia elektrinė įtampa tarp laidininko galų, kai juo pratekėdamas 1 C krūvis atlieka 1 J darbą. Tai reiškia, kad 1 V įtampos šaltinis suteikia 1 C krūvį turinčiai dalelei 1 J energijos. [V] = 1 J/C = 1 V. Praktikoje naudojami daliniai (milivoltas, mV) ir kartotiniai (kilovoltas, kV) volto vienetai.
Įtampos pavyzdžiai
Skirtingi įrenginiai ir sistemos naudoja skirtingas įtampas. Pavyzdžiui, telefono įtampa yra apie 60 V, apšvietimo tinklo – 220 V, o automobilio uždegimo žvakės įtampa siekia 15000 V.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com