Что показывает напряжение. Вольтметры: принцип работы, виды и применение в электротехнике

Как работает вольтметр. Какие бывают виды вольтметров. Для чего используются вольтметры в электротехнике. Как правильно измерять напряжение вольтметром. На что обратить внимание при выборе вольтметра.

Что такое вольтметр и для чего он нужен

Вольтметр — это электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения напряжения в электрических цепях. Он позволяет определить разность потенциалов между двумя точками электрической цепи.

Основные функции вольтметра:

• Измерение постоянного и переменного напряжения
• Контроль уровня напряжения в электросетях
• Проверка исправности источников питания
• Диагностика электронных устройств и компонентов
• Измерение падения напряжения на участках цепи

Вольтметры широко применяются как в бытовых целях, так и в промышленности, энергетике, электронике и других сферах, связанных с электричеством.

Принцип работы вольтметра

Принцип действия вольтметра основан на физических явлениях, возникающих при протекании электрического тока. В зависимости от конструкции выделяют следующие типы вольтметров:

Электромеханические вольтметры

В таких приборах используется взаимодействие магнитного поля постоянного магнита и катушки с током. При протекании тока через катушку возникает вращающий момент, отклоняющий стрелку прибора. Угол отклонения пропорционален измеряемому напряжению.

Электронные вольтметры

Работают на основе преобразования измеряемого напряжения в цифровой код с помощью АЦП. Результат отображается на цифровом дисплее. Отличаются высокой точностью и широким диапазоном измерений.

Цифровые мультиметры

Совмещают функции вольтметра, амперметра и омметра. Измеряемое напряжение преобразуется в цифровой вид и выводится на ЖК-дисплей.

Основные виды вольтметров

Вольтметры классифицируются по различным признакам:

По измеряемому току:

• Вольтметры постоянного тока
• Вольтметры переменного тока
• Универсальные вольтметры

По принципу действия:

• Магнитоэлектрические
• Электромагнитные
• Электродинамические
• Электростатические
• Цифровые

По способу применения:

• Стационарные (щитовые)
• Переносные
• Лабораторные

Как правильно измерять напряжение вольтметром

При измерении напряжения вольтметром необходимо соблюдать следующие правила:

1. Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение.
2. Перед измерением нужно выбрать подходящий диапазон измерений.
3. Соблюдать полярность при измерении постоянного напряжения.
4. Не превышать максимально допустимое напряжение для прибора.
5. При работе с высоким напряжением соблюдать меры электробезопасности.

Точность измерений зависит от правильного выбора диапазона и соблюдения методики измерений.

Преимущества и недостатки разных типов вольтметров

Каждый тип вольтметров имеет свои особенности:

Аналоговые вольтметры:

Преимущества:

• Простая конструкция
• Низкая стоимость
• Не требуют источника питания

Недостатки:

• Невысокая точность
• Узкий диапазон измерений
• Влияние внешних магнитных полей

Цифровые вольтметры:

Преимущества:

• Высокая точность
• Широкий диапазон измерений
• Автоматический выбор предела
• Дополнительные функции

Недостатки:

• Более высокая стоимость
• Требуют источника питания
• Чувствительность к электромагнитным помехам

Особенности измерения переменного напряжения

При измерении переменного напряжения возникают некоторые сложности:

• Зависимость показаний от формы сигнала
• Влияние частоты на точность измерений
• Необходимость учета действующего значения напряжения

Современные цифровые вольтметры позволяют измерять истинное среднеквадратичное значение (True RMS) переменного напряжения, что повышает точность измерений несинусоидальных сигналов.

Применение вольтметров в электротехнике

Вольтметры широко используются в различных областях электротехники:

• Контроль напряжения в электрических сетях
• Настройка и ремонт электронного оборудования
• Диагностика автомобильных электросистем
• Измерения в научных исследованиях
• Контроль качества электроэнергии

Правильный выбор типа вольтметра зависит от конкретной задачи измерений и требуемой точности.

На что обратить внимание при выборе вольтметра

При выборе вольтметра следует учитывать следующие характеристики:

• Диапазон измеряемых напряжений
• Точность измерений
• Входное сопротивление
• Частотный диапазон (для переменного тока)
• Возможность измерения True RMS
• Дополнительные функции (например, измерение тока, сопротивления)
• Автоматический выбор предела измерений
• Возможность подключения к компьютеру

Выбор конкретной модели зависит от специфики применения и бюджета.

Вольтметр, подключенный к источнику с ЭДС 12 В, показывает напряжение 9 В. К его клеммам

Условие задачи:

Вольтметр, подключенный к источнику с ЭДС 12 В, показывает напряжение 9 В. К его клеммам подключают еще один такой же вольтметр. Каковы его показания?

Задача №7.5.25 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(\rm E=12\) В, \(U_1=9\) В, \(U_2-?\)

Решение задачи:

Эквивалентное сопротивление внешней цепи во втором случае будет равно \(0,5R_v\), как эквивалентное сопротивление двух одинаковых параллельно соединенных сопротивлений \(R_v\). Используем этот факт в ходе дальнейших рассуждений.

Для нахождения общего тока в цепи \(I_1\) и \(I_2\) в обоих случаях (см. рисунки 1 и 2) используем закон Ома для полной цепи:

\[\left\{ \begin{gathered}
{I_1} = \frac{{\rm E}}{{{R_v} + r}} \hfill \\
{I_2} = \frac{{\rm E}}{{0,5{R_v} + r}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Понятно, что во втором случае через каждый из вольтметров течёт ток \(I_{02}\), равный \(0,5I_2\), то есть:

\[{I_{02}} = \frac{{0,5{\rm E}}}{{0,5{R_v} + r}}\]

Напряжение на вольтметрах \(U_1\) и \(U_2\) можно найти по формулам:

\[\left\{ \begin{gathered}
{U_1} = {I_1}{R_v} \hfill \\
{U_2} = {I_{02}}{R_v} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Учитывая вышенаписанное, имеем:

\[\left\{ \begin{gathered}
{U_1} = \frac{{{\rm E}{R_v}}}{{{R_v} + r}} \hfill \\
{U_2} = \frac{{0,5{\rm E}{R_v}}}{{0,5{R_v} + r}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Разделим и числитель, и знаменатель дробей в правых частях уравнений на \(R_v\):

\[\left\{ \begin{gathered}
{U_1} = \frac{{\rm E}}{{1 + \frac{r}{{{R_v}}}}} \hfill \\
{U_2} = \frac{{0,5{\rm E}}}{{0,5 + \frac{r}{{{R_v}}}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]

Из верхнего уравнения выразим отношение \(\frac{r}{R_v}\):

\[1 + \frac{r}{{{R_v}}} = \frac{{\rm E}}{{{U_1}}}\]

\[\frac{r}{{{R_v}}} = \frac{{\rm E}}{{{U_1}}} – 1\]

Полученное выражение подставим в нижнее уравнение:

\[{U_2} = \frac{{0,5{\rm E}}}{{0,5 + \frac{{\rm E}}{{{U_1}}} – 1}}\]

\[{U_2} = \frac{{0,5{\rm E}}}{{\frac{{\rm E}}{{{U_1}}} – 0,5}}\]

Домножим и числитель, и знаменатель на \(U_1\):

\[{U_2} = \frac{{0,5{\rm E}{U_1}}}{{{\rm E} – 0,5{U_1}}}\]

Задача решена, посчитаем численный ответ:

\[{U_2} = \frac{{0,5 \cdot 12 \cdot 9}}{{12 – 0,5 \cdot 9}} = 7,2\;В\]

Ответ: 7,2 В.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Электрическое напряжение (Перышкин, 8 класс)

ТЕСТ ПО ФИЗИКЕ: ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ (ПЕРЫШКИН, 8 КЛАСС)

1. Что называют работой тока?

1. Работу сил электрического поля, создающего электрический ток

2. Перемещение заряда под действием электрического поля

3. Произведение силы тока на перемещение одного заряда

2. Что такое напряжение?

1. Физическая величина, характеризующая электрическое поле

2. Физическая величина, характеризующая магнитное поле

3. Физическая величина, характеризующая электромагнитное поле

3. В чем измеряется напряжение?

1. В Амперах

2. В Вольтах

3. В Ваттах

4. Что не может быть источником тока для потребителей?

Батарейка

Осветительная сеть

Шаровая молния

5. Какую физическую величину определяет работа тока?

1. Напряжение

2. Заряд

3. Мощность

6. Что показывает напряжение?

1. Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки поля в другую

2. Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного отрицательного заряда из одной точки поля на бесконечность

3. Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из бесконечности в данную точку поля

7. Как найти напряжение?

1. Работу разделить на заряд

2. Работу умножить на заряд

3. Работу сложить с зарядом

8. Как найти заряд?

1. Работу разделить на напряжение

2. Работу умножить на напряжение

3. Работу сложить с напряжением

9. Как найти работу?

1. Напряжение умножить на заряд

2. Напряжение разделить на заряд

3. Напряжение сложить с зарядом

10. В чем измеряется заряд?

1. В Кулонах

2. В Амперах

3. В Ваттах

Ответы

1. 

Что называют работой тока?

Работу сил электрического поля, создающего электрический ток

2. 

Что такое напряжение?

Физическая величина, характеризующая электрическое поле

3. 

В чем измеряется напряжение?

В Вольтах

4. 

Что не может быть источником тока для потребителей?

Шаровая молния

5. 

Какую физическую величину определяет работа тока?

Напряжение

6. 

Что показывает напряжение?

Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки поля в другую

7. 

Как найти напряжение?

Работу разделить на заряд

8. 

Как найти заряд?

Работу разделить на напряжение

9. 

Как найти работу?

Напряжение умножить на заряд

10. 

В чем измеряется заряд?

В Кулонах

Как понять, сколько еще протянет аккумулятор в автомобиле — Российская газета

Признаки аккумулятора, приходящего в негодность, хорошо известны. Машина заводится далеко не с первого раза или лишь после длительного звукового аккомпанемента стартера (более двух секунд). Самый крайний вариант — когда вам вообще не удается завести машину — при запуске вы видите короткое подмигивание «приборки», слышите опять-таки кряхтение стартера, но мотор в итоге так и не схватывает. Одновременно на «приборке» может зажечься индикатор разрядки аккумулятора (красный значок батареи). Как понять, что проблема кроется именно в подсевшей или вышедшей из строя АКБ?

Смотрим в АКБ и борткомпьютер

Проще и быстрее всего выяснить состояние АКБ, заглянув в ее индикаторный глазок. Через такую «бойницу» опытный водитель определит и плотность электролита, и его уровень.

Однако такие глазки имеются далеко не на всех аккумуляторах. Поэтому, оценив целостность АКБ (на корпусе не должно быть трещин и подтеков, а клеммы надежно закреплены), погружаемся в меню борткомпьютера.

В большинстве моделей допуски указываются в вольтах (бывает также в процентах). Данные можно снимать как при работающем, так и выключенном двигателе. Если машина не завелась, актуален последний случай — напряжение при таком раскладе должно быть в пределах 12,5-12,8 В, что сигнализирует об уровне заряда 90 — 100%. Если напряжение батареи менее 12 вольт, уровень ее заряда упал больше чем на 50 %, и АКБ необходимо срочно зарядить. Ну а если это значение снижено до 10,5 -11,5 В, вероятность, что вы заведетесь, ничтожно мала.

Вооружитесь тестерами

Если бортовой компьютер в вашем автомобиле не показывает напряжение, или вообще не входит в оснащение (бывает и так), приобретите мультиметр — компактное и недорогое устройство с дисплеем, которое показывает напряжение в бортовой сети. Включаем в мультиметре режим измерения напряжения (диапазон 20 Вольт).

Прикладываем черный щуп устройства к «минусу» аккумулятора, красный щуп, соответственно, — к плюсу и снимаем показания с дисплея мультиметра. При работающем моторе напряжение должно быть примерно 14,0-14,4 В.

При неработающем, повторимся, 12,5-12,8 В. Причем, проверяя напряжение при работающем моторе, вы получаете и еще одну важную информацию — идет зарядка от генератора или нет. Если напряжение после пуска двигателя стало даже меньше, чем было изначально, с генератором проблемы, или он приказал долго жить.

Как эксплуатация машины влияет на долговечность АКБ

Жизнь аккумуляторной батареи напрямую зависит от особенностей эксплуатации автомобиля, и если говорить в общих чертах, для АКБ плохо и когда вы ездите очень много (режим такси), и очень мало (возрастные и начинающие водители, водители-подснежники, водители, совершающие очень короткие поездки). В первом случае батарея постоянно заряжается, соответственно, резко снижается ее ресурс, во втором — генератор заряжает аккумулятор лишь эпизодически, что также негативно сказывается на здоровье АКБ.

Другие неблагоприятные сценарии — повышенные нагрузки и глубокие разряды АКБ. К примеру — когда на аккумулятор завязано множество потребителей или когда вы регулярно даете «прикурить» соседу по гаражу. Или, скажем, вы забываете выключить фары, часто слушаете музыку при выключенном моторе, высаживая АКБ.

Зимняя эксплуатация — еще одно «зло». Холодные энергозатратные запуски мотора по утрам, движение в пробках со всеми включенными потребителями (фары, дворники, обогревы стекол и сидений) точно не продлевают жизнь АКБ. Наконец, аккумулятор может запросто быть убит поврежденными участками проводки или неисправным генератором. В последнем случае даже слабое натяжение ремня генератора может резко снизить ресурс батареи, поскольку напрямую влияет на силу тока зарядки.

Как продлить жизнь АКБ

Помимо поддержания исправного технического состояния всех узлов автомобиля, крайне важна правильная эксплуатация машины в зимний период. Среди прочего следует отказаться от езды на короткие дистанции (АКБ потратит больше энергии, чем успеет восполнить), не мучить аккумулятор в момент запуска машины на холоде (допускается крутить стартер не более 10-15 секунд), а идеальным вариантом будет не держать автомобиль на морозе, а, скажем, арендовать теплый гараж.

Внимание следует уделить также такой, казалось бы, рутинной процедуре, как удалению налета с клемм АКБ. Окислы, подтеки электролита и следы коррозии напрямую влияют на способность батареи проводить ток. В обслуживаемых батареях нужно также следить за плотностью и уровнем электролита, доливая нужное количество дистиллированной воды и электролита. Раствор имеют оптимальную плотность (1.27 г/см3), которая измеряется специальным прибором — ареометром (денсиметром).

И, наконец, избегайте простоя аккумулятора. Даже если вы долго не эксплуатируете машину (например, зимой), регулярно заводите двигатель и давайте ему проработать примерно полчаса. Как вариант, зимой можно снять аккумулятор и зарядить его дома или в гараже. Однако следует помнить, что современные автомобили не любят даже краткосрочного удаления АКБ, поскольку в таком случае слетают различные настройки мультимедиа, акустики и других бортовых систем.

Вольтметр показывает напряжение. Какое значение напряжения показывает вольтметр переменного тока

Непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

На низких частотах также можно отображать диодный диод или четыре диода в соединении Граца, а также функцию сглаживания конденсатора. Однако эффект дросселя, однако, неясен, учитывая низкую частоту. Рис. 3 Измерение измеренного тока. Даже в этом случае на первом этапе мы демонстрируем явление с помощью вольтметра, который регистрирует входное напряжение переменного тока и миллиамперметр, которые записывают ток. В начальной школе мы можем довольствоваться только взглядами учеников на разные вибрации двух датчиков.

Пригодны частоты 0, 3 Гц. Используя самую низкую достижимую частоту 0, 1 Гц, поток тока можно записать, как показано в таблице выше, и графически изображен. Низкочастотный трехфазный источник тока позволяет провести еще один, весьма иллюстративный эксперимент, моделирующий вращающееся магнитное поле в трехфазном электродвигателе. Просто примените соответствующие напряжения к модели тройной катушки трехфазного электродвигателя и увеличьте магнитное поле в области, где ротор хранится либо малыми магнитами, либо стальными пилами, либо одним магнитом.

Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением. Поэтому чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения.

Классификация и принцип действия

Классификация

• По принципу действия вольтметры разделяются на:
  • электромеханические — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, электростатические, выпрямительные, термоэлектрические;
  • электронные — аналоговые и цифровые
• По назначению:
  • постоянного тока;
  • переменного тока;
  • импульсные;
  • фазочувствительные;
  • селективные;
  • универсальные
• По конструкции и способу применения:
  • щитовые;
  • переносные;
  • стационарные

Аналоговые электромеханические вольтметры

• Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительные механизмы соответствующих типов с показывающими устройствами . Для увеличения предела измерений используются добавочные сопротивления. Технические характеристики аналогового вольтметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем меньше его ток полного отклонения, тем более высокоомные добавочные резисторы можно применить. А значит, входное сопротивление вольтметра будет более высоким. Тем не менее, даже при использовании микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА (типичные значения 50..200 мкА), входное сопротивление вольтметра составляет всего 20 кОм/В (20 кОм на пределе измерения 1 В, 200 кОм на пределе 10 В). Это приводит к большим погрешностям измерения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.

• • ПРИМЕРЫ: М4265, М42305, Э4204, Э4205, Д151, Д5055, С502, С700М

• Выпрямительный вольтметр представляет собой сочетание измерительного прибора, чувствительного к постоянному току (обычно магнитоэлектрического), и выпрямительного устройства.
  • ПРИМЕРЫ: Ц215, Ц1611, Ц4204, Ц4281
• Термоэлектрический вольтметр — прибор, использующий ЭДС одной или более термопар, нагреваемых током входного сигнала.
  • ПРИМЕРЫ: Т16, Т218

Аналоговые электронные вольтметры общего назначения

Аналоговые электронные вольтметры содержат, помимо магнитоэлектрического измерительного прибора и добавочных сопротивлений, измерительный усилитель (постоянного или переменного тока), который позволяет иметь более низкие пределы измерения (до десятков — единиц милливольт и ниже), существенно повысить входное сопротивление прибора, получить линейную шкалу на малых пределах измерения переменного напряжения.

Съемка поля отличается и исключает неправильные представления о полевых линиях, таких как концентрические круговые круги. Рис. 5: Демонстрация медленного вращающегося поля трехфазного тока. Поскольку этот метод практически не подходит в начальных школах, мы хотим разработать выделенный ресурс для этой демонстрации и предложить его одному из производителей учебной помощи. Мы считаем, что учителя физики начальной школы, которые будут не только довольны мелом и доской, будут рады.

Если напряжение в цепи неизвестно, установите диапазон до наивысшего значения напряжения и установите диск на ṽ. Большинство мультиметров включаются в режиме автокоррекции. Это автоматически выбирает диапазон измерения в зависимости от присутствующего напряжения. Когда закончите, удалите провода в обратном порядке: сначала красный, затем черный. Подключите измерительные провода к цепи: сначала черный провод, красный — второй.

Цифровые электронные вольтметры общего назначения

Принцип работы вольтметров дискретного действия состоит в преобразова­нии измеряемого постоянного или медленно меняющегося напряжения в электрический код с помощью аналого-цифрового преобразователя , который отображается на табло в цифровой форме.

Примечание: переменное напряжение не имеет полярности. Предостережение: не позволяйте пальцам касаться свинцовых наконечников. Не позволяйте кончикам контактировать друг с другом. Прочтите измерение на дисплее. Когда закончите, сначала удалите красный провод, черный — второй.

Другие полезные функции при измерении переменного напряжения

Его можно просмотреть после завершения измерения. Нажмите на соответствующую кнопку, чтобы установить мультиметр для конкретного эталонного значения. Измерения отображаются выше и ниже опорного значения. Избегайте этой общей и серьезной ошибки: вставьте тестовые провода в неправильные входные гнезда. Это может привести к опасной дуговой вспышке.

Диодно-компенсационные вольтметры переменного тока

Принцип действия диодно-компенсационных вольтметров состоит в сравнении с помощью вакуумного диода пикового значения измеряемого напряжения с эталонным напряжением постоянного тока с внутреннего регулируемого источника вольтметра. Преимущество такого метода состоит в очень широком рабочем диапазоне частот (от единиц герц до сотен мегагерц), с весьма хорошей точностью измерения, недостатком является высокая критичность к отклонению формы сигнала от синусоиды.

• ПРИМЕРЫ: В3-49, В3-63 (используется пробник 20 мм)

В настоящее время разработаны новые типы вольтметров, такие как В7-83 (пробник 20 мм) и ВК3-78 (пробник 12 мм), с характеристиками аналогичными диодно-компенсационным. Последние в скором времени могут быть допущены к применению в качестве рабочих эталонов. Из иностранных аналогов можно выделить вольтметры серии URV фирмы Rohde&Schwarz с пробниками диаметром 9 мм.

Импульсные вольтметры

1. Импульсные вольтметры предназначены для измерения амплитуд периодических импульсных сигналов с большой скважностью и амплитуд одиночных импульсов.

Фазочувствительные вольтметры

Фазочувствительные вольтметры (векторметры) служат для измерения квадратурных составляющих комплексных напряжений первой гармоники. Их снабжают двумя индикаторами для отсчета действительной и мнимой составляющих комплексного напряжения. Таким образом, фазочувствительный вольтметр дает возможность определить комплексное напряжение, а также его составляющие, принимая за нуль начальную фазу некоторого опорного напряжения. Фазочувствительные вольтметры очень удобны для исследования амплитудно-фазовых характеристик четырехполюсников, например усилителей.

Селективные вольтметры

Селективный вольтметр способен выделять отдельные гармонические составляющие сигнала сложной формы и определять среднеквадратичное значение их напряжения. По устройству и принципу действия этот вольтметр аналогичен супергетеродинному радиоприёмнику без системы АРУ , в качестве низкочастотных цепей которого используется электронный вольтметр постоянного тока. В комплекте с измерительными антеннами селективный вольтметр можно применять как измерительный приёмник .

• ПРИМЕРЫ: В6-4, В6-6, В6-9, В6-10, SMV 8.5, SMV 11, UNIPAN 233 (237), Селективный нановольтметр «СМАРТ»

Наименования и обозначения

Видовые наименования

• Нановольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мкВ)
• Микровольтметр — вольтметр с возможностью измерения очень малых напряжений (менее 1мВ)
• Милливольтметр — вольтметр для измерения малых напряжений (единицы — сотни милливольт)
• Киловольтметр — вольтметр для измерения больших напряжений (более 1 кВ)
• Векторметр — фазочувствительный вольтметр

Обозначения

• Электроизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их принципа действия
  • Д xx — электродинамические вольтметры
  • М xx — магнитоэлектрические вольтметры
  • С xx — электростатические вольтметры
  • Т xx — термоэлектрические вольтметры
  • Ф xx, Щ xx — электронные вольтметры
  • Ц xx — вольтметры выпрямительного типа
  • Э xx — электромагнитные вольтметры
• Радиоизмерительные вольтметры обозначаются в зависимости от их функционального назначения по ГОСТ 15094
  • В2- xx — вольтметры постоянного тока
  • В3- xx — вольтметры переменного тока
  • В4- xx — вольтметры импульсного тока
  • В5- xx — вольтметры фазочувствительные
  • В6- xx — вольтметры селективные
  • В7- xx — вольтметры универсальные

Для того чтобы понять смысл этого вопроса, давайте внимательно рассмот­рим график синусоидального напряжения на рис. 4.2. В каждый момент вре­мени величина напряжения в нем разная — соответственно, будет разной и величина тока через резистор нагрузки, на который мы подадим такое напряжение. В моменты времени, обозначенные 772 и Т (то есть кратные поло­вине периода нашего колебания) напряжение на нагрузке вообще будет рав­но нулю (ток через резистор не течет), а в промежутках между ними — меня­ется вплоть до некоей максимальной величины, равной амплитудному значению А. Точно так же будет меняться ток через нагрузку, а следователь­но, и выделяемая мощность (которая от направления тока не зависит — фи­зики скажут, что мощность есть величина скалярная, а не векторная). Но процесс выделения тепла крайне инерционен — даже такой маленький пред­мет, как волосок лампочки накаливания, за 1/100 секунды, которые проходят между пиками напряжения в промышленной сети частотой 50 Гц, не успевает заметно остыть. Поэтому нас чаще всего интересует именно средняя мощ­ность за большой промежуток времени. Чему она будет равна?

Чтобы точно ответить на этот вопрос, нужно брать интегралы: средняя мощ­ность за период есть интеграл по времени от квадрата функции напряжения. Здесь мы приведем только результат: величина средней мощности в цепи пе­ременного тока определяется т. н. действующим значением напряжения (Щ, которое для синусоидального колебания связано с амплитудным его значением (f/a) следующей формулой:. Точно такая же формула справедлива для тока. Когда говорят «пе­ременное напряжение 220 В», то всегда имеется в виду именно действующее значение. При этом амплитудное значение равно примерно 311В, что легко подсчитать, если умножить 220 на корень из двух. Это значение нужно всегда иметь в виду при выборе компонентов для работы в сетях переменного тока — если взять диод, рассчитанный на 250 В, то он легко может выйти из строя при работе в обычной сети, в которой мгновенное значение превышает 300 В, хотя действующее значение и равно 220 В. А вот для компонентов, использующих эффект нагревания (лампочек, резисторов и т. п.) при расчете допустимой мощности нужно иметь в виду именно действующее значение.

Называть действующее значение «средним» неверно, правильно называть его среднеквадратическим (по способу вычисления — через квадрат функции от времени). Но существует и понятия среднего значения, причем не одно, а даже два. Просто «среднее» (строго по смыслу названия) — сумма всех мгновенных значений за период. Так как нижняя часть синусоиды (под осью абсцисс) стро­го симметрична относительно верхней, то можно даже не брать интегралов, чтобы сообразить, что среднее значение синусоидального напряжения, пока­занного на рис. 4.2, в точности равно нулю — положительная часть компенси­рует отрицательную. Но такая величина малоинформативна, поэтому чаще ис­пользуют средневыпрямленное (среднеамплитудное) значение, при котором знаки не учитываются (то есть в интеграл подставляется абсолютная величина напряжения). Эта величина (U связана с амплитудным значением (U по формулето есть равно примерно 1,57-f/c-

Рис. 4.5. Графики некоторых колебаний несинусоидальной формы

Для постоянного напряжения и тока действующее, среднее и среднеампли-тудное значения совпадают и равны просто величине напряжения (тока). Од­нако на практике часто встречаются переменные колебания, форма которых отличается и от постоянной величины, и от строго синусоидальной.aHi. Для прямоугольного колебания (рис. 4.5, б) с равны­ми по длительности положительными и отрицательными полуволнами (сим-

метричного меандра) соотношения очень просты: действующее значение = среднеамплитудному = амплитудному, как и для постоянного тока, а вот среднее значение равно, как и для синуса, нулю. В часто встречающемся на практике случае, когда минимум прямоугольного напряжения совпадает с нулем, то есть напряжение колеблется от нуля до напряжения питания (на рис. 4.5 не показано), такой меандр можно рассматривать аналогично случаю рис. 4.5, в, как сумму постоянного напряжения и прямоугольного. Для самого верхнего случая (рис. 4.5, а), который представляет собой синусоидальное напряжение, пропущенное через двухполупериодный выпрямитель (см. главу Р), действующее и среднеамплитудное значения будут равны соответствующим значениям для синусоиды, а вот среднее будет равно не нулю, а совпадать со среднеамплитудным. Для самого нижнего случая (рис. 4.5, г) указать все эти величины вообще непросто, так как они зависят от формы сигнала.

Но, даже выучив все это, вы все равно не сможете измерять величины напря­жений и токов несинусоидальной формы с помощью мультиметра! Не забы­вайте об этом, как и о том, что для каждого мультиметра есть предельные значения частоты колебаний — если вы включите мультиметр в цепь с ины­ми параметрами, он может показать все, что угодно — «погоду на Марсе», по распространенному выражению. Измерительные приборы для переменного напряжения проградуированы в значениях действующего напряжения, но измеряют они, как правило, среднеамплитудное (по крайней мере, большин­ство — на подробностях мы не будем сейчас задерживаться), и сообразить, как именно пересчитать показания, далеко не всегда просто. А для сложных сигналов, как на рис. 4.5, г, это выливается в сущую головоломку на уровне задач для студентов мехмата. Выручить может осциллограф и знание соот­ношений, приведенных ранее для сигналов самой распространенной формы, ну а для более сложных вычислять действующие и средние значения нам и не потребуется.

Заметки на полях

Единственный прибор, который правильно покажет значение действующего напряжения любой формы — это аналоговый вольтметр электромагнитной системы (их легко узнать по неравномерной шкале, деления на которой к кон­цу отстоят все дальше и дальше друг от друга). Для того чтобы несинусои­дальное напряжение измерить цифровым прибором, между измеряемой вели­чиной и вольтметром можно вставить интегрирующий фильтр (фильтр нижних частот), описанный в главе 5.

Для прямоугольных напряжений, представляющих собой меандр, подобный рис. 4.5, б, существует еще одна важная характеристика. Никто ведь не за­прещает представить себе прямоугольное напряжение, в котором впадины короче или длиннее всплесков. В электронике меандр без дополнительных пояснений означает симметричную форму прямоугольного напряжения, при которой впадины строго равны всплескам по длительности, но, вообще гово­ря, это необязательно. На рис. 4.6 приведены два примера таких напряжений в сравнении с симметричным меандром. Характеристика соотношений меж­ду длительностями частей периода называется скважностью и определяется, как отношение длительности всего периода к длительности положительной части (именно так, а не наоборот, то есть величина скважности всегда боль­ше I). Для меандра скважность равна 2, для узких коротких импульсбв она будет больше 2, для широких — меньше.

Почему на нулевом проводе появляется напряжение: откуда фаза на нуле

Во время эксплуатации электроприборов иногда возникает ситуация, при которой они не работают или выходят из строя, причём происходит это одновременно во всей квартире.

Это указывает на проблемы с параметрами электросети и, в некоторых случаях, при проверке наличия напряжения индикатор показывает наличие напряжения на нулевой клемме в розетке. Это аварийная ситуация и для её устранения необходимо знать, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

Почему индикатор показывает напряжение на нуле

Простейшим прибором, указывающим на наличие напряжения, является индикаторная отвёртка, показывающая потенциал между жалом прибора и землёй. При прикосновении щупа к элементу электропроводки, находящемуся под напряжением, загорается сигнальная лампочка. Чувствительность прибора зависит от конструкции индикатора:

• неоновая лампа — от 90В;
• светодиод или ЖК-дисплей — от 12В.

В обычной ситуации напряжение на нулевом проводе отсутствует или недостаточно для свечения индикаторной лампы. Если он горит, то возможны два варианта:

• На нулевом проводе находится та же фаза, что и на фазном проводе. В этом случае при измерении напряжения в розетке вольтметр покажет отсутствие потенциала. Электроприборы работать не будут, но их желательно отключить до выяснения причины неисправности. Причина этого явления чаще всего в обрыве нейтрали и напряжение должно исчезнуть после отключения всех аппаратов от сети.
• На нейтральной клемме имеется другая фаза. В этом случае напряжение в розетке или клеммах двухполюсного автомата значительно превышает 220В и может достигать 380В. Необходимо немедленно выключить вводной автоматический выключатель или все светильники и вынуть все вилки из розеток. Такая ситуация возникает при обрыве нейтрали или коротком замыкании между фазным и нулевым проводниками.

Зачем нужен нулевой провод

Электроснабжение жилых районов и большинства промышленных предприятий осуществляется при помощи трёхфазных понижающих трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены в «звезду». Средняя точка звезды соединена шиной с контуром заземления, поэтому такая схема называется «TN».

Первоначально это была четырёхпроводная система, в которой функции нейтрального и заземляющего проводников были объединены в проводнике «PEN», однако она не обеспечивала необходимый уровень безопасности. В этой схеме по нейтральному проводу протекает уравнительный ток, вызванный неравномерной нагрузкой на разных фазах.

Попадание напряжения на корпус электрооборудования может привести к электротравмам, поэтому для повышения электробезопасности в 30-е годы ХХ века была разработана пятипроводная система заземления TN-S.

Основной особенностью этой схемы является наличие дополнительного заземляющего провода РЕ, проложенного от глухозаземлённой нейтрали питающего трансформатора без каких-либо разрывов и выключателей до заземляющей клеммы в розетке или корпуса электроприбора.

Система заземления TN-S является самой безопасной из существующих, однако замена на неё ранее установленной схемы TN-С является дорогостоящим мероприятием, поэтому был разработан компромиссный вариант — система TN-С-S.

В этой схеме используется четырёхпроводная схема электропередач, в которой провод PEN во вводном щитке в здании разделяется на два проводника — PE и N. Место разделения подлежит обязательному разделению.

Справка! Требования к различным системам заземления указаны в ПУЭ п.1.7.

Напряжение между фазой, нулем и заземлением

Современная квартирная электропроводка выполнена при помощи трёх проводов — фазный «L», нейтраль «N» и заземление «РЕ». Напряжение между ними нормируется ПУЭ и другими нормативными документами и определяется техническим состоянием сетей электроснабжения.

Какое напряжение между нулем и заземлением

В идеальных условиях напряжение между нейтральным и нулевым проводниками отсутствует. Именно такая ситуация возникает возле нулевой точки трансформатора или места разделения проводника PEN на РЕ и N во вводном щитке в здании, но по мере увеличения длины нейтрального провода между этими проводниками появляется и растёт напряжение.

Это связано с тем, что нагрузка по фазам в трёхфазной сети распределена неравномерно и по нейтрали протекает уравнительный ток, отсутствующий в заземляющем проводе. Соответственно, в этом проводнике происходит падение напряжение и разность потенциалов между землёй и нейтралью составляет именно эту величину.

Такое напряжение не нормируется ни в одном из документов, но на практике при большой протяжённости линий электропередач может достигать 20-30В или даже больше. В некоторых случаях между этими клеммами можно даже подключить лампочку 12-36В.

Кроме обычного падения напряжения из-за протекания уравнительных токов возможно значительное напряжение между нейтралью и землёй в аварийной ситуации, вызванной обрывом нулевого провода и (или) коротким замыканием между нулём и фазой.

В этом случае уравнительный ток отсутствует, индикатор показывает напряжение на нулевом проводе, а в сети появляется перекос фаз. При этом напряжение между этими нулём и заземлением может достигать 220В.

Напряжение между фазой и нулевым и заземляющим проводниками

Напряжение между фазой и нулевым и заземляющим проводниками так же может быть различным:

• Возле трансформаторной подстанции оно одинаковое. Из-за отсутствия падения напряжения в проводах оно равно выходному напряжению трансформатора;
• На значительном удалении от подстанции разница в напряжении между фазой и нулевым и заземляющим проводниками определяется падением напряжения в нейтральном проводе. Поэтому разность потенциалов между фазой и нейтралью может быть как больше, так и меньше, чем между фазой и землёй.
• При обрыве нейтрали напряжение между фазой и землёй составляет 220В, а между фазным проводом и нейтралью может достигать 380В. Это может привести к выходу из строя всех подключённых к сети электроприборов.

Совет! Для защиты бытовых приборов от перенапряжения желательно установить сразу после вводного автомата реле напряжения РН.

Почему ноль бьется током

При прикосновении к элементам, находящимся под напряжением, человек попадает под разность потенциалов между местом контакта и землёй, поэтому в обычных условиях ноль током ударить не может.

Наличие значительного потенциала на нейтральной клемме указывает на аварийную ситуацию. Существует несколько причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение.

Обрыв нуля в квартире

Самой частой причиной того, что горит индикатор на нуле, является обрыв или плохой контакт на соединении в цепи нейтрального проводника. В том случае, если обрыв произошёл в однофазной электропроводке в квартире, напряжение на нулевую клемму попадает через включённые в розетку электроприборы на обоих контактах будет присутствовать одна и та же фаза.

Поэтому между ними будет отсутствовать разность потенциалов и при измерении напряжения вольтметром прибор покажет его отсутствие.

Такая ситуация чаще всего возникает при проведении ремонтных работ в помещении и не приводит к выходу из строя электроприборов. Кроме того, обрыв нуля может быть при выходе из строя автоматического выключателя.

Обрыв нейтрали в питающем кабеле

Намного хуже, если оборван нейтральный провод на участке между этажным щитком и местом разделения проводника PEN на РЕ и N или подключением нейтрали к питающему трансформатору. При этом по кабелю перестаёт протекать уравнительный ток и на этой клемме появляется напряжение.

Его величина, а так же напряжение в розетке зависит от равномерности распределения нагрузки по фазам и может достигать 220 и 380В соответственно. В этом случае необходимо немедленно отключить вводной автомат и обратиться в электроснабжающую компанию.

Замыкание фазы на нуль

Ещё одной причиной того, почему нулевой провод показывает напряжение, может быть короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками с последующим перегоранием нейтрали. Чаще всего это происходит в воздушных линиях электропередач. При этом на нулевой клемме в розетке появляется ещё одна фаза и напряжение в сети составит 380В.

Необходимые действия такие же, как и в предыдущей ситуации — выключить питание линии и обратиться в соответствующие службы.

Наведенное напряжение

Наведённое напряжение, или наводка, может появляться на отключённых проводах линии электропередач большой протяжённости, проложенных рядом с действующей линией высокого напряжения.

В этом случае провода являются как бы обмотками трансформатора и на отключённой линии может появиться напряжение, достаточное для получения электрического удара. Ток при этом будет небольшим, но достаточным для того, чтобы испытать неприятные ощущения. Поэтому перед работой на отключённых кабелях необходимо проверить, есть ли напряжение на нулевом проводе.

Перекос фаз

В частном секторе, сельской местности и в отдельностоящих зданиях, расположенных на значительном удалении от трансформаторной подстанции может быть ещё одна причина, почему ноль бьётся током. Это связано с падением напряжения в нейтральном проводнике при протекании по нему уравнительных токов.

Большинство воздушных линий было проложено ещё в советское время, когда самым мощным электроприбором был утюг, а на вводе в квартиру устанавливался предохранитель 5А.

Сейчас во многих домах имеются кондиционеры, электрические бойлеры, а обогрев частных домов осуществляется при помощи электроотопления. Это приводит к росту тока в проводах и, как следствие, уравнительных токов.

При этом в проводах происходит падение напряжения, в результате чего фазное напряжение может понизиться до 170-180В, а на нулевом проводнике оно может достигать 20-30В.

Устранить такую неисправность невозможно, для этого необходимо менять линии электропередач, поэтому в подобных ситуациях рекомендуется установить стабилизатор.

Важно! Пониженное напряжение так же может привести к выходу из строя электроприборов, особенно имеющих электродвигатели — холодильники, стиральные машины или кондиционеры.

Вывод

Существует ряд причин, почему на нулевом проводе появляется напряжение:

• плохой контакт или обрыв нейтрали;
• питающего кабеля недостаточного сечения;
• неравномерного распределения нагрузки по фазам;
• большой протяжённости линии и однофазной нагрузки;
• короткого замыкания между фазным и нейтральным проводами.

В большинстве случаев такая ситуация является аварийной и требует немедленного отключения питания.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Электрическое напряжение единицы напряжения вольтметр. Тема. Электрическое напряжение. Вольтметр. III. Закрепление изученного материала

\ Документы \ Для учителя физики

При использовании материалов этого сайта — и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Разработку урока предоставила: Толстых Юлия Владимировна, учитель физики и информатики,I квалификационная категория, МОУ СОШ села Кузьминские Отвержки Липецкого района, email:[email protected]

Цель урока:

1. Дать понятие напряжения и его объяснение; познакомить с формулой и единицей напряжения; изучить прибор для измерения напряжения и правила включения его в цепь.
2. Развивать навыки сборки цепи; мышление; память; речь; интерес к предмету; умение применять полученные знания на практике.
3. Воспитание чувства ответственности, коллективизма, добросовестного отношения к выполнению заданий, самодисциплины.

Ход урока по учебнику А.В. Перышкина.

1. Проверка домашнего задания.

Учитель читает вопросы:

1. Сила тока обозначается…..
2. Сила тока измеряется…..
3. Формула для вычисления силы тока…..
4. Прибор включается в цепь…..
5. Единица электрического заряда…..
6. Сколько Ампер в 1 мА?

Ответы: выбрать вариант

1. А- I- R
2. Вольтметром- часами- амперметром
3. F = m a- I = q / t- q = I t
4. параллельно- последовательно- первым
5. 1 сек- 1 метр- 1 Кулон
6. 0,001А- 10А- 100А

Карточки с заданиями раздаются слабым ученикам, а остальные работают у доски и по вопросам

2. Объяснение нового материала.

1. Техника безопасности при работе с электрическим оборудованием.

• Вспомните, ребята, что называют работой тока? Работу электрического поля, создающего ток, называют работой тока.
• Что же это за величина-работа тока? От чего она зависит?

Можно с уверенностью сказать, что она зависит от силы тока, т.е.от электрического заряда, протекающего по цепи в 1с, а так же от новой для вас величины, которая называется электри-ческим напряжением.

Напряжение-это физическая величина, характеризующая электрическое поле и показывающая, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую. Оно обозначается буквой U. Для вычисления напряжения ис-пользуется формула: U = A / q .Единица напряжения названа Вольтом (В) в честь итальянского учёного Алессандро Вольта, создавшего первый гальванический элемент.За единицу напряже-ния принимают такое электрическое напряжение на концах проводника, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1Кл по этому проводнику равна 1Дж. 1В = 1Дж / 1КлКроме вольта применяют дольные и кратные ему единицы: милливольт (мВ) и кило-вольт(кВ). 1мВ = 0,001В 1кВ = 1000ВДля измерения напряжения на полюсах источника тока или на каком-нибудь участке цепи применяют прибор, называемый вольтметром. Зажимы вольтметра присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение. Та-кое включение прибора называют параллельным. Сборка цепи и чертёж схемы, содержащей вольтметр. Объясняется, как обозначается прибор на схеме.

Напряжение

Буква U

Формула U = A / q

Единица 1 Вольт

Дольные единиц ы 1кВ = 1000В

Кратные единицы 1мВ = 0,001В

Прибор вольтметр

Включение в цепь параллельно

Демонстрация вольтметров разного вида с рассказом и объяснением их принципа работы.

3. Закрепление полученных знаний.

На доске записать 2 варианта и вызвать двух учеников для самостоятельной работы.

Переведите данные значения напряжения в Вольт:

1-й вариант:

2-й вариант:

Задания для работы с классом:

Задание 1: Начертите схему электрической цепи, состоящей из аккумулятора, электрического звонка, ключа, вольтметра и амперметра, измеряющих соответственно напряжение на звонке и силу тока в нём. На схеме обозначит знаки зажимов аккумулятора, амперметра и вольтметра, соблюдая правила их соединения. Укажите стрелками направление ток в цепи и направление движения электронов в нём.

Задание 2: Какая работа совершается электрическим полем при перемещении заряда в 4,5 Кл через поперечное сечение нити накала лампе, если напряжение на лампе равно 3 В?

(A=Uq=3 B *4,5 Кл= 13,5 Дж)

Задание 3: При прохождении одинакового количества электричества в одном проводнике совершена работа 100 Дж, а в другом – 250 Дж. На каком проводнике напряжение больше? Во сколько раз?

(При прохождении одинакового количества электричества по проводнику, напряжение будет больше в том случае в котором работа тока больше. Во втором случае работа тока больше в 250Дж/100Дж=2,5 раза)

Задание 4: С какими значениями электрического напряжения приходится встречаться человеку в быту? (127В, 220В)

4. Подведение итогов урока.

Опрос по вопросам.

• Что называют работой тока?
• Как объяснить электрическое напряжение на участке цепи?
• Формула для вычисления напряжения.
• Дольные и кратные единицы напряжения.
• Назначение вольтметра и правила включения его в цепь.

Молодцы, ребята! Оценки за урок.

5. Домашнее задание. §39-41 Упр 16 (А.В. Пёрышкин )

Сегодня мы познакомимся ещё с одной физической величиной, но сначала ответьте мне на вопрос: когда тускнеет в лампочках свет, что мы говорим?

(Падает напряжение)

Тема: Электрическое напряжение. Вольтметр. Измерение напряжения.

Повторим и вспомним:

• что такое электрический ток;
• что такое электрическое поле;
• из чего состоит электрическая цепь

Мы узнаем:

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Да — хлопаем нет – топаем

Битва титанов физики

Назовите электрические приборы Найдите условное обозначение

Что же это такое электрический ток? Вспомним условия существования электрического тока.

Какие частицы переносят электрический заряд в металлах?

Что заставляет эти частицы двигаться?

О силе тока можно судить по показаниям амперметра, либо по действию тока (чем больше накалена нить, тем больше сила тока) Вопрос: от чего зависит сила тока?

Ответ: сила тока зависит от какой-то величины, связанной с источником тока. Источник тока создает электрическое поле, за счет совершения работы по разделению электрических зарядов.

Обычная лампочка и аккумулятор

Лампочка от карманного фонарика и батарейка

Выясним от чего зависит работа тока

Электрическое напряжение характеризует электрическое поле, создаваемое током.. Напряжение (U) показывает какую работу (А) совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда (q) из одной точки в другую.

Напряжение =

Единица измерения напряжения в системе СИ:

U = 1В «Вольт»

1 Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 Кл, совершается работа, равная 1 Дж:

Переведите в систему СИ:

• 200 мВ =
• 6 кВ =
• 0,02 кА =
• 270 мА =
• 20 мин. =
• 2,1 МВ =

2 100 000 В

У игр с напряжением печальный итог

– не любит шутить электрический ток!

СПАСАЙСЯ, КТО МОЖЕТ!

• Напряжение, считающееся безопасным для человека в сухом помещении, составляет до 36 В.
• Для сырого помещения это значение опускается до 12 В.
• Когда человек касается провода, находящегося под напряжением выше 240 В, ток пробивает кожу. Если по проводу течет ток, величина которого еще не смертельна, но достаточна для того, чтобы вызвать непроизвольное сокращение мышц руки (рука как бы “прилипает” к проводу), то сопротивление кожи постепенно уменьшается, и в конце концов ток достигает смертельной для человека величины в 0,1 А. Человеку, попавшему в такую опасную ситуацию, нужно как можно скорее помочь, стараясь “оторвать” его от провода, не подвергая при этом опасности себя.

Вольтметр:

• Калибровка «0»
• «+» к «+» «-» к «-»
• Включается параллельно
• Условное обозначение

Измеряем напряжение

Определите цену деления прибора:

• 2 В/дел
• 0,5 В/дел

Сборка электрической цепи и измерение напряжения

1. постройте в тетради схему электрической цепи и определите направление тока

2. соберите электрическую цепь, ключ должен быть разомкнут

2. Найдите «+» и «-» на аккумуляторе.

3. Рассмотрите вольтметр, определите цену деления

Найдите «0» на вольтметре, вспомните как подключается вольтметр

4. Позовите учителя для проверки электрической цепи

5. Только после разрешения учителя замкните ключ

и определите показания вольтметра

6. Запишите показания вольтметра в тетрадь

Задачи 1. При прохождении по проводнику электрического заряда равного 5 Кл, совершается работа200Дж. Чему равно напряжение на концах этого проводника? А) 1000 В Б) 40 В В) 40 А Г) 0,025 В

2. Напряжение на автомобильной лампочке 12 В. Какой заряд прошел через нить накала лампочки, если при этом была совершена работа 1200Дж? А) 0,01Кл Б) 100Кл В) 14400Кл Г)10 В

3.Определите работу, совершенную при прохождении через спираль электроплитки заряда 80 Кл, если она включена в сеть с напряжением 220 В А) 0,36Дж Б) 2,75Дж В) 17600Дж Г) 0,36В

5. Определите цену деления Вольтметра

А) 1 В Б) 1,5 В В) 3 В Г) 15 В

4. Необходимо измерить силу тока в лампе и напряжение на ней. Как следует включить по отношению к лампе амперметр и вольтметр?

Итоги урока:

Мы узнали?

А научились?

Домашнее задание

§39-41 Упр. 6 (2,3) Дополнительно(на оценку): 1264,1265 — Лукашик.

Молния При ударе молнии, например в дерево. Оно нагревается, влага из него испаряется, а давление образовавшегося пара и нагревшихся газов приводят к разрушениям. Для защиты зданий от грозовых разрядов применяют молниеотводы, которые представляют собой металлический стержень, возвышающийся над защищаемым объектом. Молния. В лиственных деревьях ток проходит внутри ствола по сердцевине, где много сока, который под действием тока закипает и пары разрывают дерево. Причина заключается в том, что между кабелем и севшей на него птицей не возникает разницы напряжений. Ведь сидит она на нем, не соприкасаясь с землей, к тому же сидит только на одном кабеле. Таким образом, напряжения кабеля и птицы абсолютно совпадают. Но если вдруг, взмахнув крыльями, та же птица невзначай коснется соседнего кабеля, но уже с другим напряжением, то адская машина сработает… Причина заключается в том, что между кабелем и севшей на него птицей не возникает разницы напряжений. Ведь сидит она на нем, не соприкасаясь с землей, к тому же сидит только на одном кабеле. Таким образом, напряжения кабеля и птицы абсолютно совпадают. Но если вдруг, взмахнув крыльями, та же птица невзначай коснется соседнего кабеля, но уже с другим напряжением, то адская машина сработает… К счастью, кабели обычно располагаются на значительном расстоянии друг от друга, что делает их соприкосновение практически невозможным. Именно поэтому угроза для жизни пернатых ничтожно мала. Но упаси вас Бог проверять это утверждение на практике.

Почему птицы безнаказанно садятся на провода высоковольтной передачи?

Почему у наэлектризованных людей волосы поднимаются вверх?

• Волосы электризуются одноименным зарядом. Как известно, одноименные заряды отталкиваются, поэтому волосы, подобно листочкам бумажного султана, расходятся во все стороны. Если любое проводящее тело, в том числе и человеческое, изолировать от земли, то его можно зарядить до большого потенциала. Так, с помощью электростатической машины тело человека можно зарядить до потенциала в десятки тысяч вольт.

— Электричество не только играет важную роль в жизни человека, но и в его здоровье. Сокращаясь, мышечные клетки сердца производят электроэнергию. Именно благодаря этим импульсам электрокардиограмма измеряет ритм сердца. — Электричество не только играет важную роль в жизни человека, но и в его здоровье. Сокращаясь, мышечные клетки сердца производят электроэнергию. Именно благодаря этим импульсам электрокардиограмма измеряет ритм сердца. Найдите физические ошибки:

Спасибо за урок! Успехов!

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

Данный открытый урок снят на видео 21 января 2016 года на базе МБОУ СОШ №21 г. Нижнекамск Нижнекамского района Республики Татарстан в рамках муниципального конкурса профессионального мастерства «Учитель года — 2016».

В классе в момент съемки присутствовали 20 учащихся 8 класса МБОУ СОШ №21, 16 членов жюри – методисты управления образования г. Нижнекамск, а также учителя и конкурсанты, съемочная группа операторов.

Учащиеся с которым велась работа, были мне не знакомы, следовательно при построении урока мною были учтены и рассмотрены по мере возможности различные ситуации.

Данный видеоролик содержит материал, где я делюсь собственным опытом использования и апробирования моей методической темы «Применение информационно – коммуникационных технологий в педагогической деятельности». Современных детей, которые с рождения приучены гаджетам, увлечь и удивить стоит большого труда. Особенно если кабинет физики с момента открытия школы не обновляется. Интерактивной доски в кабинете не имеется, не смотря на это, с помощью ноутбука и проектора преодолеваю это «препятствие» и нахожу решение как более доступно и интересно преподать урок.

Цели урока:	Предметная: Сформировать понятие «напряжение». Ввести единицы измерения напряжения. Познакомить учащихся с правилами измерения вольтметром. Совершенствовать практические навыки по сборке электрической цепи, чтению и изображению схем, измерения напряжения.
Задачи урока:	а)формирование представлений о напряжении, организация усвоения основных понятий по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся(предметный результат). б)развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в группе, пользоваться альтернативными источниками информации, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника(метапредметный результат). в)формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления(личностный результат).
Методы обучения:	репродуктивный, проблемный, эвристический.
Формы организации познавательной деятельности обучающихся:	коллективная, индивидуальная, групповая.
Средства обучения:	учебник, лабораторное оборудование, карточки рефлексии, разноуровневый дидактический материал, ноутбук, проектор, интернет.
Тип урока	Изучение нового материала
	Работа электрического тока. Напряжение, единица напряжения – 1 Вольт. Вольтметр. Измерение напряжения.
Оборудование	Вольтметр, источник тока, лампочка, соединительные провода, ключ, раздаточный материал. Выставка рисунков по теме «Электричество» Физическая газета – дополнение рубрики «Это должен знать каждый», «Исторические сведения», «Факты»…
Демонстрации	Измерение напряжения на различных участках в цепи

План урока	Ход урока	Запасной вариант положения
1) Организационная часть:	Добрый день, ребята! Меня зовут Ахметова Айзаря Занифовна. Всем хорошего настроения и удачной работы. Присаживайтесь.
1 слайд	Девиз урока: «Я слышу – я забываю, я вижу – я запоминаю, я делаю – я понимаю» (Китайская пословица)
2) Проверка знаний: 2 слайд	Посмотрите внимательно на экран. Что мы видим на картине? (поле). В жизни это поле мы видим, а с точки зрения электричества поле существует? (да, электрическое)
3-4 слайд; 3 анимация «Эл.Ток»	А теперь что наблюдаем? (течение воды в трубе). А в электричестве что может протекать? (эл. ток)
Стихотворение (работа в парах, дается 3 ученикам) 1 уч. работает у доски, 2 – работа в парах. (одновременно)	«Как вычисляется сила тока?» – стихотворение Я не зря себя хвалю, Всем и всюду говорю, Что я физику люблю, Что я физику учу. Как-то раз придумал я Решить задачу. Без сомненья, Мне известно было тут Время, ровно 5 минут. Но одно я не пойму, Что ж такое q ? Силу тока мне найти Совсем не трудно: Нужно заряд на время разделить, И это будет чудно!
Ответ. 8 А 5 слайд Одновременно игра «верю не верю» с остальным классом.	Чему равна сила тока в цепи, если заряд равен 2,4 кКл? Ребята у вас на парте лежат сигнальные карточки зеленого и красного цветов. Я зачитываю предложения, а вы в течении 3 секунд должны поднять красную карточку,если вы не согласны с утверждением, зеленую – если согласны. Упорядоченное движение заряженных частиц – этоЭлектрическое поле(эл. ток ). кр. карточка Сила тока обозначается буквой I. зел карточка Единица силы тока Кл. (А) кр. Карточка Прибор для измерения силы тока — электроскоп. (Амперметр) кр. Карточка Тела, которые проводят электрический ток, называются проводники. зел карточка.
Проверка. Самооценка. Проверка у доски задачи. 6 слайд Самооценка.	А сейчас проверим. Кто на все вопросы правильно ответил. Ставит себе 3 балла, если ошиблись 1-2 раза — ставим 2 б, если 3 и более – ставим 1 балл. Отметьте на полях в тетрадях или на листочках у себя.
Демонстрация движения груза с динамометром 7 слайд	Из курса 7 класса вы знакомы с термином механическая работа. Чем вызвано Движение тела? (приложенной силой) Сила совершает…? (А) Чем вызвано движение заряда в цепи?(ЭП) Электрическое поле совершает работу
Анимация 2	– Создадим аналогичную ситуацию с электричеством? Т.е. если в механике существует механическая работа, то в электричестве …? (Сущ-ет работа тока) – И эту работу совершает…. (ЭП) К какому выводу из сказанного мы можем прийти?
Определение	Работу сил электрического поля, создающего электрический ток, называют работой тока. В процессе такой работы энергия электрического поля превращается в другой вид энергии – КАКУЮ? (механическую, внутреннюю и др.) ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ РАБОТА ТОКА? (от силы тока, т. е. электрического заряда, протекающего по цепи в 1 с) – в этом вы убедились на предыдущих уроках и при выполнении Л/Р.
Исследование Разделившись на 2 группы, ученики замыкают собранные цепи. Сравнить показания амперметра на рис. 63 и 64 Анимация 3 (Демонстрация лампы)	А теперь, ребята, у каждого из вас н парте имеется листочки с надписью «Исследование». На оборотной стороне написано слово. (На листочках написаны Диэлектрики: дистиллированная вода, стекла, пластмассы, бензол, масла, слюда, фарфор, воздух, резина, смолы различные, дерево; Проводники: растворы солей, растворы кислот, серебро, медь, алюминий, золото, вода, графит, медь,) На 2 партах надписи ДИЭЛЕКТРИК и ПРОВОДНИК. На слайде прописано группа диэлектриков и проводников. Каждый находит свой слово в группе и идет к тому столу, где стоит карточка с этим названием. Ребята делятся т.о. на 2 группы и проводят исследование: замыкают собранную цепь.. Ребята, посмотрите на показания амперметра. Озвучьте каждая группа.(Называет каждая группа). Если в цепи с осветительной лампой амперметр показывает меньшую силу тока, а через цепь с лампой от карманного фонаря проходит больший ток, то почему же яркость лампочек различна? (ответы ребят) Идеализированный, частный случай, когда показания амперметров одинаковы. Значит, работа тока зависит не только от силы тока, но и от другой величины…. (которую называют электрическим напряжением или просто напряжением)
3) Изучение нового материала:	Так вот, сегодня мы узнаем, что такое напряжение, научимся его измерять, познакомимся с его основными характеристиками.
Записать число и тему урока в тетради (На доске)	Тема нашего урока: «Электрическое напряжение. Единицы напряжения»
План на доске и 1 один на парту	При знакомстве с новой величиной будем пользоваться уже известным нам планом . Ребята, найдите в учебнике определение, кто нашел — прочтите классу.(стр.91)
Определение	Электрическое напряжение – это физическая величина, характеризующая электрическое поле
Определение	Вывод: напряжение показывает, какую работу совершает эл. поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
Обозначение Прописываю на доске, одновременно со слайдом	— Обозначается напряжениеU ; — работа А; — заряд буквойq ;
	Исходя из определения напряжения: зная работу тока на данном участке цепи и весь эл. заряд, прошедший по этому участку, мы можем составить уравнение, т. е. работу тока при перемещении единичного эл. заряда:	Карточка с заданием.
Формула для вычисления Анимация 4	U = A / q → A = Uq ; q = A/U
(Мини сообщение) Заранее дать одному ребенку	— Этот портрет вам знаком? (Да, Алессандро Вольта) Как вы думаете единица электрического напряжения как называется? (Вольт). Обозначение напряжения В . Обратимся к формуле напряжения и попробуем вывести единицу измерения. U = A / q ; 1 В = 1Дж/Кл
Единицы измерения	За единицу напряжения принимают, такое эл. напряжение на концах проводника, при котором работа по перемещению эл.заряда в 1 Кл по этому проводнику равна 1 Дж: 1 В = 1Дж/Кл На следующем уроке вы познакомитесь с прибором для измерения напряжения – вольтметр. Подключается он в цепь параллельно, попробуете собрать цепь с использованием вольтметра.
Слайд 12 Прибор для измерения Обозначение на схеме Правила подключения	— Как понять смысл напряжения? Электрический ток подобен течению воды в реках и водопадах, т.е. подобен течению воды с более высокого уровня на более низкий. Заряд q соответствует массе воды, а напряжение – разности уровней, напору воды в реке.
Слайд 13	Работа, совершаемая падающей водой, зависит от её массы и высоты падения, следовательно, зависит от потенциальной энергии. Чем больше разность уровней воды, тем большую работу совершает вода. Работа силы тока зависит от электрического заряда и напряжения на этом проводнике. Чем больше напряжение на участке цепи, тем больше работа тока при той же величине заряда. В 10 классе мы будем работу электрического поля выражать через разность потенциальной энергии. Если в цепи нет напряжения, то в ней нет и электрического тока (как нет течения в озере или пруде при отсутствии разности уровней в рельефе).
4) Домашнее задание: записано на доске заранее	§39-40, пройти тестирование с использованием телефона по теме «Электрическое напряжение».
Творческий проект. Слайд 14	Класс работает над творческим проектом. Попробуем написать свою картину? Ее нужно будет пояснять с точки зрения электричества.	Если не успеваю, тогда Домашняя работа
Рефлексия (на рисунок лампочки прикрепляют зеленые и красные кружочки при помощи магнитиков). (1 мин) На доске прикреплен ватман, на котором нарисована лампочка. Перед уходом.

ПЛАН (на доске)

1. Определение
2. Обозначение
3. Единицы измерения
4. Формула для вычисления
5. Каким прибором измеряется
6. Обозначение на схеме
7. Правила подключения в цепи

Мини – сообщение

ВОЛЬТА Алессандро — итальянский естествоиспытатель, физик, химик и физиолог. Его важнейшим вкладом в науку явилось изобретение источника постоянного тока, сыгравшее определяющую роль в дальнейших исследованиях электрических и магнитных явлений.

Индивидуальная карточка на сильных учащихся

1. Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда в 15 Кл током была совершена работа 6 кДж?
2. При переносе 60 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 12 мин совершена работа 900 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

Пробовали ли вы когда-нибудь надувать воздушные шарики на время? Один надувает быстро, а другой за это же время надувает гораздо меньше. Без сомнения, первый совершает большую работу, чем второй.

С источниками напряжения происходит точно так же. Чтобы обеспечить движение частиц в проводнике, надо совершить работу. И эту работу совершает источник. Работу источника характеризует напряжение. Чем оно больше, тем большую работу совершает источник, тем ярче будет гореть лампочка в цепи (при других одинаковых условиях).

Напряжение равно отношению работы электрического поля по перемещению заряда
к величине перемещаемого заряда на участке цепи.

U = A q , где \(U\) — напряжение, \(A\) — работа электрического поля, \(q\) — заряд.

Обрати внимание!

Единица измерения напряжения в системе СИ — [\(U\)] = \(1\) B (вольт).

\(1\) вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного \(1\) Кл, совершается работа, равная \(1\) Дж: \(1\) В \(= 1\) Дж/1 Кл.

Все видели надпись на домашних бытовых приборах «\(220\) В». Она означает, что на участке цепи совершается работа \(220\) Дж по перемещению заряда \(1\) Кл.

Кроме вольта, применяют дольные и кратные ему единицы — милливольт и киловольт.

\(1\) мВ \(= 0,001\) В, \(1\) кВ \(= 1000\) В или \(1\) В \(= 1000\) мВ, \(1\) В \(= 0,001\) кВ.

Для измерения напряжения используют прибор, который называется вольтметр .

Обозначаются все вольтметры латинской буквой \(V\), которая наносится на циферблат приборов и используется в схематическом изображении прибора.

В школьных условиях используются вольтметры, изображённые на рисунке:

Основными элементами вольтметра являются корпус, шкала, стрелка и клеммы. Клеммы обычно подписаны плюсом или минусом и для наглядности выделены разными цветами: красный — плюс, черный (синий) — минус. Сделано это с той целью, чтобы заведомо правильно подключать клеммы прибора к соответствующим проводам, подключённым к источнику.

Обрати внимание!

В отличие от амперметра, который включается в разрыв цепи последовательно, вольтметр включается в цепь параллельно.

Включая вольтметр в цепь постоянного тока, необходимо соблюдать полярность.

Сборку электрической цепи лучше начинать со всех элементов, кроме вольтметра, а его уже подключать в самом конце.

Вольтметры делятся на приборы постоянного тока и переменного тока .

Если прибор предназначен для цепей переменного тока, то на циферблате принято изображать волнистую линию. Если прибор предназначен для цепей постоянного тока, то линия будет прямой.

Вольтметр постоянного тока	Вольтметр переменного тока

Можно обратить внимание на клеммы прибора. Если указана полярность («\(+\)» и «\(-\)»), то это прибор для измерения постоянного напряжения.

Иногда используют буквы \(AC/DC\). В переводе с английского \(AC\) (alternating current) — переменный ток, а \(DC\) (direct current) — постоянный ток.
В цепь переменного тока включается вольтметр для измерения переменного тока. Он полярности не имеет.

Обрати внимание!

Для измерения напряжения можно использовать и мультиметр.

Следует помнить, что высокое напряжение опасно.

Что будет с человеком, который окажется рядом с упавшим оголённым кабелем, находящимся под высоким напряжением?

Так как земля является проводником электрического тока, вокруг упавшего оголённого кабеля, находящегося под напряжением, может возникнуть опасное для человека шаговое напряжение.

Разделы: Физика

Класс: 8

Цель урока: дать понятие напряжение как физической величины характеризующей электрическое поле, создающее электрический ток, вести единицу напряжения.

Оборудование: амперметры двух видов, вольтметры двух видов, портрет Алессандро Вольта.

Ход урока

I. Актуализация знаний.

Проверка домашнего задания. Слайд 2.

1. Что такое сила тока? Какой буквой она обозначается?
2. По какой формуле находится сила тока?
3. Как называется прибор для измерения силы тока? Как он обозначается в схемах?
4. Как называется единица силы тока? Как она обозначается?
5. Какими правилами следует руководствоваться при включении амперметра в цепь?
6. По какой формуле находится электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, если известны сила тока и время его прохождения?
7. Индивидуальные задания:

1) Через поперечное сечение проводника в 1 с проходит 6*10 -19 электронов. Какова сила тока в проводнике? Заряд электрона 1,6*10 -19 Кл.
2) Определите силу тока в электрической лампе, если через нее за 10 мин проходит электрический заряд, равный 300 Кл.
3) Какой электрический заряд протекает за 5 мин через амперметр при силе тока в цепи 0,5 А.

1. Проверочная работа (по карточкам):

Вариант I

1.Сколько миллиампер в 0,25 А?

а) 250 мА;
б)25мА;
в) 2,5мА;
г) 0,25мА;
д)0,025мА;

2.Выразите 0,25мА в микроамперах.

а) 250 мкА;
б)25мкА;
в) 2,5мкА;
г) 0,25мкА;
д)0,025мкА;

На рис. 1 изображена схема электрической цепи.

а) у точки М
б) у точки N

а) от точки М к N
б) от точки N к М

Вариант II

1.Выразите 0,025 А в амперметрах.

а) 250 мА;
б)25мА;
в) 2,5мА;
г) 0,25мА;
д)0,025мА;

2.Сколько микроампер в 0,025мА?

а) 250 мкА;
б)25мкА;
в) 2,5мкА;
г) 0,25мкА;
д)0,025мкА;

На рис. 2 изображена схема электрической цепи.

3. Где на этой схеме у амперметра знак “+”?

а) у точки М
б) у точки N

4. Какое направление имеет ток в амперметре?

а) от точки М к N
б) от точки N к М

9) Проверка теста. Слайд 3

II. Изучение нового материала.

1. Диск Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки физики Кирилла и Мефодия, 8 класс.

1) Что такое электрический ток?

Ответ учащихся: Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.

2) Каковы условия существования электрического тока?

Ответ учащихся: 1 условие – свободные заряды,

2 условие – должен быть в цепи источник тока.

3) Объяснение учителя:

Направленное движение заряженных частиц создаётся электрическим полем, которое при этом совершает работу. Работа, которую совершает электрический ток при перемещении заряда в 1 Кл по участку цепи, называется электрическим напряжением (или просто напряжением).

где U – напряжение (В)

А – работа (Дж)

q – заряд (Кл)

Напряжение измеряется в вольтах (В): 1В = 1Дж/Кл.

4) Сообщение ученика: Историческая справка об Алессандро Вольта.

ВОЛЬТА Алессандро (1745-1827), итальянский естествоиспытатель, физик, химик и физиолог. Его важнейшим вкладом в науку явилось изобретение принципиально нового источника постоянного тока, сыгравшее определяющую роль в дальнейших исследованиях электрических и магнитных явлений. В честь него названа единица разности потенциалов электрического поля – вольт.

Вольта был членом-корреспондентом Парижской академии наук, членом-корреспондентом академии наук и литературы в Падуе и членом Лондонского Королевского общества.

В 1800 г. Наполеон открыл университет в Павии, где Вольта был назначен профессором экспериментальной физики. По предложению Бонапарта ему была присуждена золотая медаль и премия первого консула. В 1802 г. Вольта избирается в академию Болоньи, через год – членом-корреспондентом Института Франции и удостаивается приглашения в Петербургскую академию наук (избран в 1819). Папа назначает ему пенсию, во Франции его награждают орденом Почетного Легиона. В 1809 Вольта становится сенатором Итальянского королевства, а в следующем году ему присваивается титул графа. В 1812 г. Наполеон из ставки в Москве назначает его президентом коллегии выборщиков.

С 1814 г, Вольта – декан философского факультета в Павии. Австрийские власти даже предоставляют ему право исполнять обязанности декана без посещения службы и подтверждают законность выплаты ему пенсий почётного профессора и экс-сенатора.

5) Дольные и кратные единицы:

1 мВ = 0,001 В;
1 мкВ = 0, 000 001 В;
1 кВ = 1 000 В.

6) Работа с учебником.

Работа с таблицей №7 в учебнике на стр.93.

7) Рабочее напряжение в осветительной сети жилых домов, социальных объектов – 127 и 220 В.

Опасность тока высокого напряжения.

Правила безопасности при работе с электричеством и электроприборами. Слайд 4.

8) Прибор для измерения напряжения называется вольтметром.

На схемах изображается знаком:

Правила включения вольтметра в цепь найдите в учебнике .

1. Зажимы вольтметра присоединяются к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение (параллельно соответствующему участку цепи).

2. Клемму вольтметра со знаком “+” следует соединять с той точкой цепи, которая соединена с положительным полюсом источника тока, а клемму со знаком “ – ” с точкой, которая соединена с отрицательным полюсом источника тока.

Демонстрация двух типов вольтметров.

Отличие вольтметра от амперметра по внешнему виду.

Определение цены деления демонстрационного вольтметра, лабораторного вольтметра.

9) Работа с учебником: (задание по вариантам)

Найдите в учебнике (§ 41) ответы на вопросы:

А) Как с помощью вольтметра измерить напряжение на полюсах источника тока?

Б) Какой должна быть сила тока, проходящего через вольтметр, по сравнению с силой тока в цепи?

III. Закрепление изученного материала.

1. Выразите в вольтах напряжение, равное:

А) U =2 000 мВ =
Б) U = 100 мВ =
В) U = 55 мВ =
Г) U = 3 кВ =
Д) U = 0,5 кВ =
Е) U = 1,3 кВ =

2. Выразите в мВ напряжение, равное:

А) U = 0,5 В =
Б) U = 1,3 В =
В) U = 0,1 В =
Г) U = 1 В =
Д) U = 1 кВ =
Е) U = 0,9 кВ =

3. Решим задачки: Слайд 7. (работа у доски)

А) На участке цепи при прохождении электрическогозаряда25 Кл совершена работа 500 Дж.Чему равно напряжении на этом участке?

Б) Напряжение на концах проводника 220 В. Какая работа будет совершена при прохождении по проводнику электрического заряда, равного 10 Кл?

4. Вопросы на закрепление:

1) Что показывает напряжение в электрической цепи?
2) В каких единицах измеряется напряжение?
3) Кто такой Алессандро Вольта?
4) Как называют прибор для измерения напряжения?
5) Назовите правила включения вольтметра для измерения напряжения на участке цепи?

IV. Домашнее задание.

§ 39 – 41. Упр.16. Подготовиться к лабораторной работе №4 (с.172).

V. Итог урока.

Литература:

1. Пёрышкин А.В. Физика. 8кл.: учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.:Дрофа, 2007.
2. Шевцов В.А. Физика. 8кл.: поурочные планы по учебнику А.В.Пёрышкина.-Волгоград: Учитель, 2007. – 136с.
3. Марон А.Е. Физика. 8кл.: учебно-методическое пособие /А.Е.Марон, Е.А.Марон.-6-е изд., стереотип. – М.:Дрофа, 2008.-125с.:ил.-(Дидактические материалы)
4. Учебный диск “Кирилла и Мефодия”. Физика.8 класс.

Скачки напряжения, 12 причин появления скачков в сети

09-03-2013

Скачки напряжения. Определения и понятия

Скачки напряжения

Скачками напряжения в повседневной речи принято называть резкое (быстрое) значительное изменение значения напряжения. Как правило, под скачком напряжения понимается быстрое значительное увеличение напряжения. Юридически точного определения понятия «скачок напряжения» у нас не существует. Обычно юристы понимают под «скачком напряжения» отклонения качества поставляемой электроэнергии от требований нормативной документации.

Как правило, в судебной практике речь идет о таких скачках напряжения, которые стали причиной нанесения ущерба.

Четкого определения «скачка напряжения» в нормативной документации тоже не найти. Отраслевая нормативная документация различает следующие отклонения параметров электроснабжения от нормы: отклонения и колебания напряжения, перенапряжение.

 

Отклонение напряжения

«Отклонение напряжения» — это изменение амплитуды длительностью более 1 минуты. Различают нормально допустимое отклонение напряжения и предельно допустимое отклонение напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Колебание напряжения

«Колебание напряжения» — это изменение амплитуды длительностью менее 1 минуты. Различают нормально допустимое колебание напряжения и предельно допустимое колебание напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Перенапряжение

«Перенапряжение» — это значительное по амплитуде увеличение параметров тока. Перенапряжением считается повышение напряжения свыше 242 Вольт. Перенапряжение может проходить с длительностью и менее 1 секунды.

Таким образом, объединяя нормативные определения скачка электрического напряжения и юридическое понимание этого понятия, можно сказать, что скачками могут называться как не очень большие, но длительные изменения значения напряжения, так и кратковременные, но значительные превышения этого параметра. Последние ещё могут называться «импульсными скачками».

С точки зрения физики, важным является общая излишняя энергия, воздействующая на приборы — потребители тока. Именно эта энергия, вызванная скачком в сети, и приводит к нанесению ущерба подключенным электрическим приборам.

Причины появления скачков напряжения

Существует достаточное количество объективных и субъективных причин природного, аварийного и техногенного характера для появления скачков напряжения в электрических сетях. Ниже постараемся перечислить основные.

1 причина появления «скачка напряжения» — одновременное отключение мощных бытовых приборов

Причина появления скачка параметров тока кроется у нас дома. Сегодня современный дом очень насыщен мощными электрическими приборами. В домах со старой проводкой это очень опасно. Но и в новых домах часто бывает, что нагрузка не может быть рассчитана на использование очень мощных приборов по причине подключения всего нового дома к «старым электрическим сетям». На практике часто происходит следующее. В доме включаются несколько мощных электрических приборов, это приводит к падению параметров тока в сети. При резком отключении мощного прибора или нескольких мощных электрических приборов происходит резкий скачок.

2 причина появления «скачка напряжения» — нестабильность в работе трансформаторной подстанции

Большинство трансформаторных подстанций, осуществляющих электроснабжение в распределительных и транспортирующих сетях, было построено достаточно давно. Оборудование, установленное на этих подстанциях, имеет сегодня значительный износ. Кроме того, многие подстанции работают с большой перегрузкой ввиду увеличения потребления электроэнергии. В результате на подстанциях случаются сбои в работе оборудования, приводящие к возникновению скачков.

3 причина появления «скачков напряжения» — аварии в передающих электрических сетях

Сотни тысяч километров линий электропередач окутывают все города и поселки нашей страны. К каждому дому, к каждому участку подходит линия электроснабжения. Перефразировав известную фразу из популярного фильма, можно сказать, что без электричества сегодня и «не туда», «и не сюда». Линии электропередач построенные десятки лет назад, не молодеют и сегодня. А значит, вероятность обрывов и замыкания на линиях передач существует. Такие аварии могут спровоцировать большие скачки электрического напряжения.

4 причина появления «скачков напряжения» — обрыв «нуля»

Это, пожалуй, самый частый и опасный вид аварии, вызывающий очень большое перенапряжение. Ежегодно тысячи человек несут ущерб по причине примитивного «обрыва нуля». В случае обрыва «нуля» может произойти появление напряжения на контакте «ноль» во всех розетках дома. Это приводит к тому, что все электрические приборы, включенные в розетку, сгорают. При этом сгорают даже «выключенные» с помощью дистанционного пульта приборы. Причина банальная — ослабление контакта «ноль» в общем коммутационном щитке дома. При этом, если контакт не постоянный, то появляется, то пропадает, то возникают очень сильные скачки.

5 причина появления «скачков напряжения» — ослабление заземления

Заземление электрических приборов играет важную роль в обеспечении безопасности использования устройств. В случае нарушения изоляции электрических приборов, напряжение часто передается на корпус прибора. В этом случае «заземление» играет роль отвода этого аварийного тока. В случае ухудшения качества заземления вероятность появления скачков параметров тока существенно вырастает.

6 причина появления «скачков напряжения» — значительная перегрузка сети

Электрооборудование, смонтированное на электрических подстанциях, рассчитано на конкретное максимальное значение мощности подключаемой нагрузки. В настоящее время идет очень большой рост потребления электроэнергии в наших домах. Первая причина здесь — это строительство новых больших зданий на месте старых маленьких домиков. Вместо 10 квартир получается сразу 100 квартир в одном большом доме. Вторая причина — рост числа используемых мощных электрических приборов. Посмотрите на фасад современно многоквартирного дома, на нем 200 сплит-систем. А это дополнительно 400 кВт мощности. Плюс 100 микроволновых печей, плюс 100 электрических калориферов, плюс 100 стиральных машин, плюс 100 электрических нагревателей воды, набегает очень большая суммарная мощность дома. При этом подстанции испытывают значительные перегрузки, и скачки в таком районе города неизбежны.

7 причина появления «скачков напряжения» — плохое качество монтажа и материалов электрической домовой разводки

Если что-то не работает в электрической цепи, то нужно искать плохой контакт. Это первое правило электриков. Плохой контакт в розетке или в электрическом патроне может возникнуть из-за плохого монтажа этих устройств или по причине использования дешевых сплавов для контактных пластин этих приборов. Плохой контакт вызывает искрение. А искрение — это эпицентр появления скачков электрического напряжения и сильных импульсных помех. Было бы хорошо для исключения появления скачков напряжения не использовать розетки вовсе, но так не бывает. А значит, каждое включение или выключение мощного электрического прибора — это новый скачок напряжения в сети.

8 причина появления «скачков напряжения» — включение промышленного оборудования в смежной сети электропередач

Большие и систематические скачки напряжения в сети наблюдаются вблизи крупных промышленных объектов. Включение мощного электродвигателя порождает большие пусковые токи. Эти токи могут «вернуться» в электрическую сеть в виде большой реактивной нагрузки. И хотя на таком оборудовании должны устанавливаться специальные пускатели и дополнительные сетевые фильтры, порождения электрических скачков избежать нельзя. И вовсе не обязательно жить рядом с большим металлургическим заводом, чтобы получить неприятные электрические сюрпризы. Для порождения хорошего скачка напряжения будет достаточно соседства с насосной станцией, с мощным вентиляционным оборудованием, с автомобильной мастерской или с большим супермаркетом.

9 причина появления «скачков напряжения» — «мерцающий эффект»

Скачки напряжения могут иметь систематический характер. Возможной причиной таких скачков может быть некорректная работа регулирующего оборудования в электрических приборах. Регуляторы электрических приборов должны осуществлять включение и выключение прибора или его части для контроля определенных параметров. Пример самого простого регулятора — это регулятор температуры отопительного прибора или электрического утюга. При достижении нужной температуры элемента прибор должен отключится. Часто бывает, что регулятор срабатывает очень часто, это приводит к износу контактов коммутирующего устройства. Изношенные контакты начинают порождать скачки тока. В этом случае можно видеть на графике напряжения скачки периодического характера.

10 причина появления «скачков напряжения» — попадание молнии в линии передач

Самая эффектная и самая мощная причина, порождающая гигантские перенапряжения и скачки — это попадание молнии в линии электропередач. Я думаю, каждый человек видел, как молния попадает в линии электропередач и в металлические опоры линий передач. Нужно сказать, что история создания электрических приборов тесно связана с молнией. Первые опыты по использованию электричества проводились с энергией молнии. Современные системы электропередач имеют защиту от молнии, однако, полностью избежать появления больших импульсов в сети не удается. Мощные разряды молний порождают большое перенапряжение, которое распространяется вдоль линии передач и может дойти до конечного потребителя. И хотя импульс от удара молнии длиться сотые или тысячные доли секунды, но этой бешеной энергии в тысячи вольт достаточно для нанесения большого ущерба электрооборудованию.

11 причина появления «скачков напряжения» — попадание высокого напряжения с линий трамвайных и троллейбусных контактных линий

Ситуация, когда происходит обрыв контактной трамвайной или троллейбусной линии электропередач, случается в городе несколько раз в месяц. Причиной может быть сильный порыв ветра или выполнение строительных работ, падение дерева на линию передач. При этом один из проводов контактной линии может зацепить или полностью упасть на линии обычных электропередач. В этом случае в сети можно наблюдать скачки напряжения в сотни вольт. Бывают случаи, когда такая авария приводит к сгоранию всех электрических приборов в нескольких домах рядом с аварией. При этом, если не происходит защитного отключения, то перенапряжение может вызвать даже возгорание приборов.

12 причина появления «скачков напряжения» — проведение сварочных работ

Проведение сварочных работ с помощью электрической сварки всегда приводит к появлению больших скачков напряжения во всей сети. И если в городе такое явление редко, то в деревнях и поселках встречается с завидной постоянностью. Кто-то варит забор, кто-то выбрасывает холодильник, сгоревший от большого скачка напряжения. При этом часто сварочные аппараты подключают прямо на вход проводов в дом, то есть минуя все защиты. Каждая дуга сварки в этом случае порождает большой скачок параметров тока в сети.

Таким образом, можно выделить несколько групп причин порождения скачков напряжения:

• скачки напряжения порождаются по причине плохого качества оборудования и монтажа электрооборудования и электрической разводки;
• скачки напряжения появляются по причине включения или выключения мощного оборудования или мощных электрических приборов;
• скачок напряжения обусловлен природными факторами, ударами молнии, сильным ветром, наводнением;
• скачки напряжения порождены нарушениями правил эксплуатации приборов и оборудования или недостаточного объема проведенных профилактических работ;
• скачок электрического напряжения обусловлен нарушениями при проведении строительных и сварочных работ;
• скачок напряжения появился из-за аварий техногенного характера.

 

Как бороться со скачками напряжения в сети

Важность защиты электрической сети и приборов в электрической сети от воздействия больших скачков напряжения трудно переоценить. Защита от скачков напряжения в электрической сети может строиться на применении специальных устройств для защиты от скачков напряжения, сетевых фильтров. Для защиты сети и потребителей от скачков могут использоваться и стабилизаторы напряжения со встроенной защитой от скачков напряжения. Устройства защиты от скачков напряжения могут монтироваться в коммутационные электрические шкафы или включаться непосредственно в розетку. Отдельным способом защиты от скачков является использование устройства защиты от скачков, монтируемых внутри электрического прибора.

Как защитить свой дом от скачков напряжения, смотрите в разделах Защита от скачков напряжения и Стабилизаторы напряжения.

Читайте также по теме:

---

Тех. поддержка

Бастион в соц. сетях

Канал Бастион на YouTube

Почему у автомобильного аккумулятора слишком высокое напряжение?

Gear4Wheels может получать часть продаж или другую компенсацию за ссылки на этой странице. Это не требует дополнительных затрат, а все цены и наличие актуальны на момент публикации.

Это сердце вашего автомобиля, и одна проблема, связанная с ним, может помешать вам никуда ехать.

Это аккумулятор вашего автомобиля.
Как и любой человеческий орган, эту часть нельзя просто оставить, пока она не перестанет функционировать.

Проверка и обслуживание гарантируют, что он прослужит вам как можно дольше, а остальная часть вашего двигателя не будет повреждена из-за его неисправности.

Техническое обслуживание может даже продлить срок его службы.
Но что, если вы заметите проблему? Если напряжение аккумуляторной батареи вашего автомобиля слишком высокое, вам необходимо заняться этим напрямую. И мы покажем вам, как это сделать.

Высокое напряжение — большая проблема?

Почему это важная часть обслуживания вашего автомобиля? Действительно ли слишком большая мощность в машине — это плохо? Это если вы хотите, чтобы ваша машина прослужила долго.

Причина, по которой мощность регулируется, заключается в том, что ее слишком большое количество создает риски:

• Напряжение станет опасно высоким
• Аккумулятор может перезарядиться, что сделает его бесполезным
• Компоненты двигателя, которые не предназначены для работы с давлением, температурой или мощностью, будут повреждены
• Генератор не предназначен для работы с чрезмерной мощностью и со временем сгорит

Это может произойти без вашего ведома. Первая подсказка может заключаться в том, что ваша машина останавливается или больше не хочет заводиться.Вот почему так важно регулярное техническое обслуживание.

Общие рекомендации — что проверять

Как узнать, что с аккумулятором возникают проблемы?

В наши дни обслуживание выполняется быстро и легко. Вам даже не нужно посещать профессионального механика. Для проверки аккумулятора можно использовать обычный вольтметр или зонд мощности. Просто убедитесь, что аккумулятор недавно не заряжался, чтобы получить точные показания.

Аккумуляторы 12 В. Ваше показание должно быть в пределах от 10 В до 12.9В. Идеальное показание составляет от 12,4 В до 12,7 В. Некоторые эксперты считают, что значение выше 12,6 В лучше. Как только ваш двигатель будет включен, оно должно возрасти до 13,7—14,7 В.

Если он показывает ниже 10 В, ваша батарея очень скоро разрядится. Когда оно поднимается выше 12,9 В, когда ваша машина не включена, у вас проблема. Это может стать опасностью для вас или вашего автомобиля, поэтому вам нужно найти проблему и устранить ее.

Нет, это не обязательно ваша батарея. Многие детали двигателя подключаются к аккумуляторной батарее, и источник проблемы может быть там.

Причины скачков напряжения

Ослабленные соединения

Простая проблема ослабленных проводов и соединений может вызвать колебания напряжения аккумулятора. Вы можете подумать, что он плоский, зарядите его, и после этого напряжение может подняться до 15 или 16 В.

Вот несколько соединений, которые необходимо проверить:

• Соленоид стартера
• Коррозия на всех проводах, идущих к генератору и от аккумулятора

Если у вас есть инструменты и навыки, вы можете отремонтировать их самостоятельно или попросить профессионала перестраховаться.

Проблемы с генератором переменного тока

Внутри вашего генератора находится регулятор напряжения.Эта часть управляет напряжением вашей батареи. Если он неисправен, у вас будут колебаться показания напряжения.

К счастью, вам не нужно заменять ни аккумулятор, ни весь генератор. Генераторы можно отремонтировать. Существует быстрое решение, и большинство профессионалов могут отремонтировать устройство, пока вы ждете.

Стартер

Поскольку ваш стартер имеет прямое соединение с генератором переменного тока, вы можете также проверить эту деталь. Даже если ваши соединения исправны, сама деталь может быть повреждена.Если на нем уже есть признаки износа, лучше заменить его.

Стартер вашего автомобиля ударяет по аккумуляторной батарее. Проблема в стартере может привести к проблемам в других частях, ведущих к работе аккумулятора, например, к генератору.

Вы с трудом поворачиваете ключ в стартовом блоке? Помните, что постоянное использование поврежденных или некачественных деталей со временем может создать огромные проблемы в вашем двигателе. В тот момент, когда вы понимаете, что какая-то деталь вызывает проблемы, целесообразно отремонтировать или заменить ее.

Сам аккумулятор

Во-первых, осознайте опасность работы с аккумулятором; аккумулятор автомобиля способен причинить вам вред. Правила техники безопасности имеют решающее значение.

Вы можете проверить аккумулятор в нормальном состоянии, не включая автомобиль. Вы нашли источник проблемы, если ваши показания выходят за рамки этих рекомендаций:

• Минимум 12,4 В
• Максимум 12,9 В

Отремонтировать батарею мало, и добавление жидкости не обязательно поможет .В этом случае придется покупать новый.
Вас охватывает чувство безнадежности, когда ваша машина подает признаки неисправности?

Если это ваша батарея, то вы можете проверить источник проблемы только в нескольких частях.

Заключение:

Теперь вы знаете, где искать, и можете предпринять необходимые действия … Когда вы в последний раз проверяли свое?

Последнее обновление 01.10.2021

Напряжение автомобильного аккумулятора

| Диаграмма | Диапазон | Тестирование

В этой статье мы обсуждаем напряжение автомобильного аккумулятора в «традиционном» автомобиле с двигателем внутреннего сгорания, ни один из этих новомодных электромобилей космической эры для нас (по крайней мере, не для этого руководства!).

| Какое напряжение должно быть у автомобильного аккумулятора?

В приведенной выше таблице показано, каким должно быть напряжение при различных состояниях заряда и рабочих условиях. Это предназначено только для справки, так как на показания напряжения будут влиять возраст батареи, технология и температура.

Напряжение полностью заряженного аккумулятора

Напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора должно быть 12,6 В или выше, при выключенном двигателе. Чтобы получить истинное значение напряжения аккумуляторной батареи автомобиля, важно измерить напряжение после того, как автомобиль находился в течение определенного периода времени с выключенным двигателем, предпочтительно на ночь, это дает вам «напряжение холостого хода автомобильного аккумулятора» или также известное как «напряжение покоя».Измерение напряжения вскоре после запуска двигателя может дать вам более высокие, вводящие в заблуждение показания.

Если напряжение ниже 12,6 В, это означает, что аккумулятор не полностью заряжен или неисправен. Напряжение не должно сильно отличаться от 12,6 В, чтобы указывать на разряженную батарею. При напряжении 12,2 В батарея фактически разряжена на 50%.

Напряжение при запуске автомобиля

Когда вы заводите автомобиль, аккумулятор обеспечивает необходимое питание стартера для запуска двигателя.Во время запуска напряжение аккумуляторов на короткое время снизится, прежде чем повысится до рабочего напряжения (см. Ниже).

Напряжение исправного автомобильного аккумулятора при запуске должно быть не менее 10В. Как упоминалось выше, необходимо учитывать холодную погоду, так как это снизит напряжение и увеличит мощность для включения холодного двигателя.

Напряжение при работающем автомобиле

Напряжение при работающем двигателе должно быть в пределах 13,5-14.7 вольт. Когда ваша машина работает, автомобильный генератор переменного тока заряжает аккумулятор, поэтому вы должны увидеть более высокое напряжение. Если ваши показания значительно выше или ниже этих значений, это указывает на неисправность аккумулятора и / или генератора переменного тока.

Заряд аккумулятора и уровень воды

Автомобильные аккумуляторы с влажными элементами теряют воду во время использования и зарядки, эти аккумуляторы требуют регулярного обслуживания. Уровень воды нужно будет периодически проверять. Дополнительные советы см. В нашем руководстве по заполнению автомобильного аккумулятора водой.

Ваш автомобильный аккумулятор состоит из 6 ячеек по 2,1 В, соединенных последовательно, что вместе составляет номинальное напряжение 12,6 В. Однако, какое напряжение вашей батареи должно быть в любой момент времени, зависит от:

Температура: Способность полностью заряженного, полностью функционирующего автомобильного аккумулятора передавать высокий ток, необходимый для стартера, снижается примерно на 40%. при температуре замерзания. Именно поэтому зимой, когда вы собираетесь на работу холодным морозным утром, часто обнаруживают слабый аккумулятор!

Возраст: По мере старения и использования аккумуляторной батареи ее способность удерживать заряд будет уменьшаться, что приведет к снижению напряжения.

Состояние заряда: Напряжение аккумулятора будет меняться по мере зарядки и разрядки. Понимание того, в какой момент он находится в цикле зарядки, важно при определении того, каким должно быть напряжение.

Если двигатель автомобиля работает или нет: Напряжение аккумуляторных батарей будет выше при работающем двигателе.

| Как измерить напряжение автомобильного аккумулятора.

| Почему важно напряжение автомобильного аккумулятора.

Знание напряжения аккумулятора автомобиля важно для понимания состояния аккумулятора и вероятности его выхода из строя.

Автомобильный аккумулятор обеспечивает электроэнергию вашего автомобиля, когда двигатель не работает. И, что немаловажно, он обеспечивает необходимую «искру» для запуска двигателя при запуске автомобиля. Когда вы заводите автомобиль, аккумулятор обеспечивает высокую энергию (ток), необходимую для стартера, который, в свою очередь, включает двигатель. Как только двигатель заработает, электроэнергию вашего автомобиля обеспечивает генератор переменного тока.

Автомобильный аккумулятор также стабилизирует напряжение цепи автомобиля при работающем двигателе, защищая электрические системы от скачков напряжения.

Без полностью исправной батареи вы рискуете оказаться в затруднительном положении и не сможете завести автомобиль.

Мы советуем вам проверять автомобильный аккумулятор пару раз в год, особенно в конце осени, до наступления зимы. Следует записывать показания напряжения, чтобы вы могли сравнивать их в течение долгого времени.

Прочтите наше полное руководство по автомобильным аккумуляторам.

Увеличение срока службы батарей — Century Batteries

Аккумулятор — это самое важное оборудование в вашем автомобиле. Ваш автомобиль может быть от известного производителя, быть в хорошем состоянии, иметь полный бак топлива и быть оснащен новыми шинами, но если у вас разряженная батарея, вы никуда не поедете.

Большинство автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторов теперь классифицируются как «необслуживаемые», но это не значит, что вы ничего не можете сделать, чтобы продлить их срок службы.

Если вы хотите продлить срок службы батареи, есть несколько простых вещей, которые вы можете сделать дома. Как правило, следующие пункты следует проверять один раз в месяц для поддержания производительности optiumum или как минимум каждые три месяца.

1. Проверить напряжение

Напряжение, на котором находится ваша батарея, играет важную роль в определении общего срока службы, который вы получите от нее. Например, аккумулятор, который постоянно находится в полностью заряженном состоянии, прослужит намного дольше, чем аккумулятор, который был недостаточно заряжен или находился при пониженном напряжении.

Для проверки напряжения вам понадобится вольтметр, который можно недорого купить в большинстве крупных магазинов автомобильных запчастей. Проверьте напряжение аккумулятора с помощью вольтметра, чтобы определить дальнейшие действия.

• 12,6 В или выше — Аккумулятор исправен и полностью заряжен. Никаких дополнительных действий не требуется.
• 12,5 В — Ваш аккумулятор находится в хорошем состоянии заряда, но мы рекомендуем повторно проверить его в течение нескольких дней, чтобы убедиться, что напряжение больше не упало.
• 12,1 — 12,4 В — Аккумулятор частично разряжен, и его следует как можно скорее зарядить с помощью подходящего зарядного устройства. Срок службы батареи будет умеренно снижен, если она будет оставаться в этом диапазоне напряжений в течение продолжительных периодов времени.
• 12,0 В или ниже — При напряжении 12,0 В аккумулятор считается полностью разряженным или «разряженным», и его следует зарядить как можно скорее. Срок службы батареи значительно снизится, если она будет оставаться в этом диапазоне напряжений в течение продолжительных периодов времени.
  • ПРИМЕЧАНИЕ: После полной подзарядки мы настоятельно рекомендуем посетить местного розничного продавца Century, чтобы получить бесплатную проверку аккумулятора . Эта проверка поможет определить, есть ли неисправность в аккумуляторе или в системе зарядки вашего автомобиля.

2. Проверить уровень электролита

Для обслуживаемых аккумуляторов снимите вентиляционные пробки и убедитесь, что уровень электролита покрывает пластины свинцовых аккумуляторов во всех 6 элементах.Если пластины в какой-либо ячейке обнажились, немедленно долейте дистиллированную воду.

Для необслуживаемых типов аккумуляторов индикатор состояния заряда может использоваться для определения уровня воды в аккумуляторе. Если индикатор состояния заряда сообщает «Замените батарею», важно посетить утвержденного реселлера Century для дальнейшего тестирования и оценки. Если уровень электролита слишком низкий и обнажает свинцовые пластины, батарею необходимо заменить, чтобы предотвратить риск внутреннего взрыва.

3. Заряжайте аккумулятор каждые 3 месяца

Чтобы продлить срок службы батареи, мы рекомендуем заряжать батареи с помощью подходящего зарядного устройства каждые 3 месяца для поддержания максимальной производительности. Даже если ваш аккумулятор полностью заряжен, использование правильного многоступенчатого зарядного устройства все равно будет полезно для общего состояния вашего аккумулятора.

4. Содержите аккумулятор в чистоте

Содержание свинцово-кислотного аккумулятора в чистоте — простой способ продлить срок его службы.Убедитесь, что верхняя часть батареи чистая, а клеммы не имеют следов коррозии. Малоизвестный факт, что грязный аккумулятор может разрядиться через грязь, находящуюся между клеммами, сокращая срок службы.

Тонкий слой высокотемпературной смазки можно также нанести на стойки и кабельные соединения для дополнительной защиты.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для выставочных автомобилей / транспортных средств, которые редко используются.

Напряжение свинцово-кислотного аккумулятора со временем будет медленно снижаться, особенно в транспортных средствах, которые используются не очень часто.Паразитный сток из транспортного средства также может увеличить скорость потери напряжения.

По этой причине батареи, которые предназначены для демонстрации автомобилей или транспортных средств, которые редко управляются, могут потребовать более частых проверок батареи, чтобы гарантировать, что напряжение не упадет ниже 12,5 вольт — точки, при которой износ батареи начинает происходить с ускоренной скоростью.

Регулярно проверяйте уровень заряда или напряжение аккумулятора. Если напряжение упадет ниже 12,5 В, зарядите аккумулятор.

Важно: Время от времени запускать автомобиль и давать двигателю поработать на холостом ходу в течение 15 минут может быть недостаточно, чтобы восполнить потерю заряда при запуске двигателя .В ситуациях, когда транспортное средство хранится в течение длительного времени, необходимо подключить специалиста по обслуживанию аккумуляторных батарей / тендера, чтобы гарантировать, что аккумулятор остается здоровым и полностью заряженным.

Что такое автомобильные аккумуляторы — методы тестирования, разряженное напряжение аккумулятора и методы зарядки_Greenway аккумулятор

Таким образом, вполне вероятно, что вы всю жизнь слышали такие технические термины, как автомобильные аккумуляторы и напряжение, но не могли разобраться в таких технических проблемах .

Если вы хотите открыть для себя некоторые взаимосвязанные темы и изучить их, эта статья может быть идеальным вариантом для вас.

Когда мы говорим о напряжении аккумуляторной батареи, мы имеем в виду мощность, которой аккумулятор обладает для запуска вашего автомобиля. Автомобильный аккумулятор преобразует энергию из химической в ​​электрическую при получении сигнала зажигания автомобиля, который, в свою очередь, дает энергию двигателю и помогает вам запустить автомобиль.

Как правило, все автомобили имеют 12-вольтовую батарею.При напряжении 12,6 В или более аккумулятор полностью заряжен и, вероятно, будет работать эффективно.

Автомобильная батарея в основном состоит из шести отдельных ячеек, каждая из которых выдерживает напряжение 2,1 вольт. Иногда считается, что автомобиль заряжен напряжением 12,4 вольт или выше.

Имея так много информации, вы, должно быть, правильно задаетесь вопросом, как проверить напряжение и узнать, полностью ли заряжен ваш автомобиль. Продолжайте читать ниже, чтобы узнать больше и найти ответы на свои вопросы.

Какие простые способы проверить напряжение автомобильного аккумулятора?

Вольтметр Метод:

• Использование вольтметра для измерения напряжения автомобильного аккумулятора — гораздо более простой метод по сравнению с методом кривошипа и другими методами, если вы новичок и впервые пробуете его. Давайте посмотрим, как вы можете читать сами.
• Всегда проверяйте напряжение аккумуляторной батареи, когда ваш автомобиль не работает. Убедитесь, что ваш автомобиль не работал за 12 часов до теста.Снимите и соедините положительный полюс автомобильного аккумулятора с положительным проводом вольтметра. Сделайте и повторите те же действия для отрицательной клеммы автомобильного аккумулятора. Откройте отрицательную клемму аккумулятора и подключите ее к отрицательному выводу вольтметра. Как только это закончится, вы можете приступить к измерению напряжения для вашего автомобиля.
• Как известно, аккумулятор полностью заряжен, от 12,6 В и выше. Если вольтметр показывает напряжение 12.От 4 до 12,8 вольт, это означает, что ваша батарея заряжена правильно и работает эффективно. Если ваши показания показывают напряжение 12,9 и выше, проверьте генератор на предмет перезарядки аккумулятора. Постоянное показание вольтметра в диапазоне 12,4–12,6 — лучшее для вашего автомобиля.
• Показание вольтметра заряда 12,4 В тоже нормально, но если оно упадет ниже этого значения, вы можете захотеть «подзарядить» свой автомобиль.

Метод запуска двигателя:

Для метода проверки напряжения проворачиванием двигателя вам придется повторить те же шаги подключения, что и выше.

• Откройте положительный полюс аккумулятора и соедините его с положительным полюсом вольтметра. Сделайте то же самое со своими отрицательными моментами.
• После того, как вышеуказанные шаги будут завершены, вам придется провернуть двигатель, одновременно следя за вольтметром.
• Если показание составляет около 9,6 В и выше, аккумулятор в порядке. Но если он показывает что-то ниже 9,6 вольт, вам придется заменить автомобильный аккумулятор, так как он больше не может принимать заряд и помогать вашему автомобилю работать.

Оба указанных выше метода экономичны и широко используются для получения показаний напряжения. Если вы недостаточно уверены в себе и не хотите пробовать это самостоятельно, вы можете отвезти свой автомобиль к опытному человеку и получить информацию.

Не пытайтесь, если вы не уверены, поскольку это может подвергнуть вас и ваш автомобиль определенному риску.

Какое напряжение разряженного автомобильного аккумулятора?

Показания напряжения необходимы, чтобы знать, есть ли у автомобильного аккумулятора потенциал для запуска автомобиля или вам необходимо его заменить.

Чтобы проверить показания напряжения, повторите все шаги, которые мы обсуждали. Если показания вольтметра показывают напряжение ниже 12,0 вольт, а именно от 11,75 до 11,89 вольт, убедитесь, что ваша батарея разряжена и нуждается в немедленной замене.

Всегда рекомендуется поддерживать постоянное значение напряжения в диапазоне от 12,4 В до 12,6 В для оптимальной работы аккумулятора.

Если ваша батарея показывает напряжение выше 12,9, возможно, в вашей батарее есть проблемы с сульфатом.

Некоторые причины, такие как использование, погодные условия как в помещении, так и на улице, проблемы с утечкой, удар аккумуляторного отсека, обесцвечивание и многие другие причины, могут привести к разрядке аккумулятора.

Время от времени следите за своей батареей, чтобы в дальнейшем избавиться от связанных с этим проблем.

Имеет ли автомобильный аккумулятор переменное или постоянное напряжение?

Прежде чем мы выясним, является ли автомобильный аккумулятор переменным или постоянным напряжением, давайте разберемся, что именно означает переменное и постоянное напряжение.

Постоянный или постоянный ток относится к явлениям, когда электроны движутся в одном направлении. Постоянное напряжение в основном доступно в ноутбуках и других подобных устройствах, тогда как переменный или переменный ток относится к явлениям, когда электроны движутся в противоположном направлении.

В частности, никакие батареи не работают от напряжения переменного тока, но батареи постоянного тока могут вырабатывать переменный ток с помощью преобразователей.

Итак, теперь вы знаете, что ваш автомобиль работает от постоянного тока.Все автомобильные аккумуляторы работают от постоянного напряжения.

Напряжение переменного тока невозможно, так как электроны продолжают менять направление.

Более того, даже если вы в конечном итоге подключите аккумулятор к источнику переменного тока, он будет заряжаться только половину времени и разряжаться в остальное время. Большинство транспортных средств предпочитают для работы напряжение постоянного тока из-за его высокой мощности, эффективности и доступности.

Мы обсудили все связанные темы, чтобы дать вам некоторые знания и сэкономить ваше время утомительного исследовательского процесса.Тщательно выполните все шаги, прежде чем предпринимать какие-либо действия со своим автомобилем. Перед заменой автомобильного аккумулятора обязательно проконсультируйтесь с опытным специалистом.

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевая батарея

Зарядное напряжение

— обзор

Электрические характеристики

Напряжение батареи — Никель-кадмиевый элемент имеет напряжение холостого хода около 1,3 В и номинальное напряжение 1,25 В. Производители рекомендуют зарядные напряжения от 1.45–1,65В. Никель-кадмиевые элементы могут выдерживать очень высокие уровни заряда без повреждений. Батарею можно оставлять заряженной на долгие годы без потери срока службы.

Элемент работает в относительно широком диапазоне напряжений и может выдерживать полный разряд без постоянного ухудшения емкости или срока службы. В зависимости от количества используемых ячеек конечное напряжение разряда может варьироваться от 1,0 до 1,1 В на элемент. Рекомендуется использовать как можно большее количество ячеек, которое удовлетворяет рекомендациям производителя по зарядке, так как это приведет к наиболее экономичной батарее для приложения.

Емкость аккумулятора — Емкость аккумулятора — это мера энергии, которая может храниться в элементе. Емкость измеряется в ампер-часах (Ач). [Амперы, умноженные на часы разряда].

Количество Ач или Втч, которое может быть извлечено из ячейки, будет зависеть от скорости разряда, напряжения отсечки и температуры.

Для практических целей промышленность по рекомендации МЭК (Международной электротехнической комиссии) согласилась указать номинальную емкость батарей как количество Ач, которое может быть разряжено за 5-часовой период до конечного напряжения 1.00 вольт на элемент при 25 ° C (IEC 623).

Номинальная мощность часто обозначается как C или C5. Доступные емкости при различных скоростях разряда часто выражаются в процентах от C. Аналогичным образом, токи разряда выражаются в долях C. Например, ток разряда C / 5 или 0,2C будет означать 20 А для батареи 100 Ач. Это удобный способ выражения относительных токов разряда или заряда для целого ряда аккумуляторов.

Возможность разряда — Все производители выпускают элементы с разной способностью разряда.Это достигается за счет изготовления пластин разной толщины (рис. 3).

Рис. 3.

Ячейки с большой скоростью обеспечивают самую низкую стоимость в расчете на Ач.

Высокоскоростные ячейки обеспечивают самую низкую стоимость усилителя.

На этом рисунке показаны пластины трех разных толщин: L, M и H. Ячейка L имеет несколько толстых пластин с большим количеством активного материала. В ячейке H используется множество тонких пластин, чтобы получить большую поверхность пластины. Это обеспечит хороший контакт электролита с активным материалом.Таким образом, энергия может быть извлечена быстрее. Элемент будет способен передавать большой ток относительно его емкости, объема или веса. Эти клетки называются высокоскоростными клетками (H-клетки).

Ячейки L обеспечивают ток с более низкой скоростью, поскольку они имеют меньшую поверхность пластины и, следовательно, более высокое внутреннее сопротивление. Они называются ячейками высокой емкости или ячейками большой емкости (L-ячейки).

С экономической точки зрения, L-элементы имеют самую низкую стоимость на Ач, в то время как H-элементы представляют самую низкую стоимость на ампер за короткий период разряда.Чтобы обеспечить экономичные батареи для любой скорости разряда, большинство производителей также производят элементы со средней скоростью (M-элементы)

Как показывает опыт, H-элементы обеспечивают лучшую экономию для периодов ожидания менее 20 минут, M-элементы — от 20 до 90 минут. , anf L-элементы для разряда более 90 минут. Однако для определения наиболее экономичного решения часто приходится определять размеры и цены для более чем одного диапазона ячеек.

Характеристики и размер батареи — для проверки характеристик и размера батареи производители предоставляют таблицы производительности, в которых указаны ток или ватт, доступные при различных скоростях разряда.Отдельные таблицы представлены для 1,00 В, 1,05 В, 1,10 В и 1,14 В на ячейку. Таблицы действительны для полностью заряженных элементов при 25 ° C в соответствии с IE 623. При более низких температурах должны применяться коэффициенты снижения номинальных характеристик. Проконсультируйтесь с производителем для приблизительных расчетов.

Перед тем, как выбрать аккумулятор для фотоэлектрической системы, проверьте максимальное и минимальное напряжение постоянного тока, которое может выдержать система. Важно выбрать правильное количество ячеек, чтобы можно было добиться хорошей подзарядки, а также максимального использования емкости аккумулятора.Если окно напряжения слишком узкое, возможно, придется использовать батарею большего размера. Проконсультируйтесь с производителем батареи и попросите показать его расчеты батареи, основанные на вашей нагрузке и уровнях напряжения.

Простое объяснение: напряжение и заряд аккумуляторной батареи жилого дома

Ваша установка батареи RV. Это пара 6-вольтовых батареек в новом Chevy Roadtrek. У 12-вольтовых батарей шесть отверстий, а не три.

Причина, по которой нет простой взаимосвязи между напряжением батареи (что показывает вольтметр или сколько из этих четырех идиотских лампочек горит на вашем дисплее) и состоянием заряда (каково фактическое состояние хранения вашей батареи, 100% полная заряжена и 0% полностью мертва) заключается в том, что ваша система RV постоянно делает разные вещи — электричество приходит и уходит все время.

Между ними существует простая взаимосвязь для аккумулятора, который отключен от всех источников заряда и нагрузок и находится в режиме ожидания около часа, но вы не хотите делать это каждый раз, когда проверяете систему. Тем не менее, это хорошее место для начала. Это называется напряжением «разомкнутой ячейки» или «напряжением покоя» батареи. Полностью заряженные 12-вольтовые батареи в состоянии покоя имеют напряжение около 12,8–12,9 вольт, а полностью разряженные — 12,0 вольт, поэтому 12,4 вольт на неактивной батарее означает, что она заряжена примерно на 50%.

? Обзор напряжения батареи RV:

Как правило, входы зарядки повышают фактическое напряжение на аккумуляторе выше его напряжения покоя, а нагрузки (истощают аккумулятор) опускают его ниже его напряжения покоя. Включите Onan или двигатель-генератор или подключите береговое питание, и ваше напряжение поднимется до 14,0–14,5 вольт, даже если ваша батарея серьезно разряжена. Включите большую нагрузку, такую ​​как микроволновая печь (если у вас есть большой инвертор, который ее питает), и напряжение упадет до 11.Диапазон 5-11,8 В даже при полностью заряженных аккумуляторах. В общем, чем больше зарядный ток или нагрузка, тем выше или ниже будет напряжение в вашей системе. Таким образом, просмотр напряжения не дает вам точного представления о том, насколько заряжен ваш аккумулятор — вам нужно настроить нагрузку и источники зарядки.

Это ареометр. Китайцы делают их миллионы. Они с радостью продадут вам один аккумулятор для вашего автофургона.

Простой способ определить уровень заряда (SOC) ⚡ Аккумулятор вашего автофургона?

Надежный способ точно определить степень заряда — это использовать ареометр — простое устройство, которое измеряет плотность электролита аккумулятора.Полностью заряженные батареи содержат много серной кислоты в электролите, а разряженные — нет — кислота превращается в сульфат свинца на пластинах батареи по мере разряда батареи. Поскольку серная кислота тяжелее воды, полностью заряженные батареи имеют удельный вес электролита в диапазоне 1,255-1,275, разряженные батареи на 50% показывают значение 1,175-1,195, а разряженные батареи — 1,095-1,115. Ареометр можно купить в любом магазине автозапчастей менее чем за 10 долларов. Помимо значений удельного веса, они будут иметь диапазоны с цветовой кодировкой, которые говорят о хорошем аккумуляторе, посредственном аккумуляторе или разряженном аккумуляторе.

Теперь, чтобы использовать ареометр, вы должны вытащить лоток для батареи, открыть одну из крышек и набрать немного электролита в ареометр, так что вы не будете делать это часто или в дороге. Если у вас есть батареи AGM, как у более новых Roadtreks, вы не будете этого делать, точка — вы вообще не сможете добраться до электролита, потому что нет крышек. Однако для нас, приверженцев традиции, вы можете использовать ареометр для калибровки дисплея напряжения при известных условиях нагрузки, и вы будете знать, какое значение напряжения соответствует какому состоянию заряда.

Каковы известные условия нагрузки для вашей батареи RV?

Что я подразумеваю под «известными условиями нагрузки»? Ну, например, в моем Roadtrek телевизор всегда включен, и у нас обычно работает вентилятор, и горят один или два внутренних светильника. Я заряжаю свои батареи, проверяю, что они заряжены, убедившись, что показания ареометра находятся в районе 1,26, и смотрю на дисплей напряжения, когда это работает. Три идиотских фары и 12,5 вольт на счетчике.Под этой нагрузкой он полностью заряжен. Теперь я оставляю прибор включенным на несколько часов, возвращаюсь к ареометру и вижу, что удельный вес снизился до 1,18 — наполовину разряжен. Мой вольтметр показывает 11,7, и у меня горит одна идиотская лампочка.

Теперь я знаю, что под нагрузкой на телевизор, вентилятор и освещение именно в этот момент мне нужно подзарядить свои батареи — не разряжайте батареи ниже 50%, если только вы не находитесь в аварийной ситуации. Теперь я могу убрать ареометр — у меня есть номер напряжения 11.7, что соответствует разряду 50% и времени работы генератора. Легкий.

Этот телевизор всегда включен — всегда. Что-то может случиться с королевской семьей, и вы не захотите пропустить это, потянув энергию из своей батареи RV

У людей разное количество или разные типы батарей и разные типовые нагрузки, поэтому 11,7 вольт в вашей системе может означать больше или меньше, чем 50% разряжены, но принцип тот же — есть определенное напряжение, которое соответствует разным состояниям заряда ваших батарей под нагрузкой.Для тех из вас, кто еще не спит, вот обсуждение этого Surrette, самого модного производителя аккумуляторов.

Значение напряжения в их таблице для 50% разряда составляет 11,58 вольт, так что это, вероятно, использует большую нагрузку, чем моя (они говорят о включении всех ваших нагрузок, что безумие в моем RT), но протестируйте свою собственную систему и используйте нагрузку, которую легко установить — для меня это ОЧЕНЬ легко, потому что телевизор включается, как только моя жена просыпается, и остается включенным, пока она не выключится, и я его выключу.При такой нагрузке на ваши батареи напряжение батареи надежно, что соответствует разряду 50%. Оставайтесь выше этого напряжения, и вы и ваши батареи проживете долгую здоровую жизнь.

Хотите, чтобы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО подключился к RV Lifestyle?

Станьте сторонником стиля жизни на колесах и получите доступ к эксклюзивным советам, идеям поездок, инструкциям по поездкам на колесах, частным лагерям только для участников с Майком и Дженнифер, а также специальным льготам, подаркам и скидкам. НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ для получения информации.

Каждый понедельник мы публикуем наш информационный бюллетень по стилю жизни на автофургонах, в котором еженедельно публикуем статьи о путешествиях на автофургонах, которые вдохновляют и информируют. Мы начнем с того, что отправим вам бесплатный контрольный список для путешествия на автофургоне. Кроме того, вы становитесь одним из наших Попутчиков, который дает вам множество специальных льгот и скидок на RV. Это совершенно бесплатно!
Введите свои данные ниже, и вы в!

Комментарии закрыты.

Напряжение аккумулятора и состояние заряда

Если вы владелец мобильной или автономной солнечной энергосистемы, одно из самых навязчивых занятий — это определить, сколько заряда осталось в вашей батарее глубокого разряда.Это также известно как «состояние заряда». Большинство людей рассматривают напряжение батареи как меру этого.

Если у вас есть солнечная энергосистема, но вы откладываете вопрос о том, подходящее ли время для покупки батареи, или не знаете, какую батарею тоже достать, то позвольте нам соединить вас с нашей надежной сетью установщиков, чтобы процитировать вас.

Узнайте больше об аккумуляторах глубокого разряда!

Хотя это и не совсем точно, проще всего определить это с помощью мультиметра, если на вашем солнечном регуляторе или контроллере заряда нет показаний напряжения.Уровень заряда немного различается между герметичными свинцово-кислотными, залитыми, гелевыми аккумуляторами и аккумуляторами глубокого разряда AGM, а также между брендами. Даже погода может сыграть роль.

Напряжение аккумуляторной батареи, таблица состояния заряда

В таблице ниже показано напряжение и приблизительное состояние заряда для каждого типа аккумулятора.

Примечание: Цифры основаны на показаниях разомкнутой цепи. То есть, когда аккумулятор глубокого разряда не находится под нагрузкой и не находился под нагрузкой в ​​течение нескольких часов.Этот сценарий может происходить не очень часто в системе на батарейках, которая постоянно используется. Итак, лучшее время для чтения — рано утром, до того, как солнце коснется ваших панелей, вечером, когда солнце садится или когда очень пасмурно. Если вы измеряете показания во время зарядки аккумулятора, он может считывать что-либо до 14,5 вольт.

Если вы снимаете показания, когда панели не подвергаются воздействию солнца, поскольку в это время, вероятно, будет потребляемая мощность, вы можете предположить, что независимо от показания напряжения, это консервативная оценка.После того, как вся нагрузка снята с батареи, напряжение может существенно возрасти.

Глубина разряда аккумулятора

Общее практическое правило: чем меньше разряжается аккумулятор глубокого цикла перед подзарядкой, тем дольше он прослужит.

Вот пример:

Гелевый аккумулятор Sonnenschein Solar Bloc 100 AH, разряженный на глубину 70%, то есть с оставшимся только 30% или 30 Ач (ампер-час), будет иметь срок службы около 1200 циклов, что весьма впечатляет.Однако, если он разряжается только до 50%, ожидаемое количество циклов взлетает до 1700! Если цикл составляет сутки, срок службы батареи увеличивается на 1,25 года.

Глубина разряда, также известная как DOD, не должна превышать 50% в большинстве батарей глубокого разряда, чтобы получить наилучшее соотношение цены и качества. Поэтому, если у вас батарея на 100 Ач, считайте, что глубина разряда среза составляет 50 Ач.

Глубина разряда — очень важный расчет, который вы должны сделать при выборе размера батареи глубокого разряда.

Вот еще один пример:

Если вы хотите запитать портативный компьютер, проверьте номинальный ток адаптера. Скорее всего, он находится где-то между отметкой 3–5 ампер. Это соответствует примерно 2–4 амперам в час при нормальном использовании, так как ваш ноутбук не всегда будет использовать полную мощность. Итак, исходя из нижнего предела:

Батарея 100 Ач = 50 Ач доступной емкости / 2 А потребляемой мощности = 25 часов использования.

Как уже упоминалось, существует 4 основных типа обычных батарей глубокого разряда — герметичные свинцово-кислотные, свинцово-кислотные, гелевые и AGM.Чтобы узнать больше о разнице между ними, просмотрите наше руководство по работе с аккумуляторами глубокого разряда. Узнайте больше о солнечной батарее, tesla powerwall

Воспользуйтесь нашим системным калькулятором для удаленного электроснабжения (RAPS), чтобы определить требования к автономной солнечной энергетической системе и подходящие компоненты.

Требуется зарядное устройство? У нас есть руководство по ним! Нужна батарея? Получите предложение сегодня!

Прочие товары солнечные панели, солнечные системы горячего водоснабжения

.