Напряжение обозначение буквой. Напряжение в электрических цепях: обозначение, единицы измерения и приборы

Что такое электрическое напряжение. Как обозначается напряжение в физике. В каких единицах измеряется напряжение. Какой прибор используется для измерения напряжения. Чем отличается вольт от ватта.

Что такое электрическое напряжение и как оно обозначается

Электрическое напряжение — это физическая величина, характеризующая работу электрического поля по перемещению электрического заряда. В физике напряжение обозначается латинской буквой U или греческой φ (фи). В формулах и уравнениях чаще используется обозначение U.

Напряжение показывает разность потенциалов между двумя точками электрической цепи. Чем больше разность потенциалов, тем сильнее электрическое поле стремится переместить заряженные частицы.

Единицы измерения электрического напряжения

Основной единицей измерения напряжения в Международной системе единиц (СИ) является вольт (В). Эта единица названа в честь итальянского физика Алессандро Вольта, изобретателя первого химического источника тока.

1 вольт равен такому напряжению, при котором заряд в 1 кулон совершает работу в 1 джоуль:

1 В = 1 Дж / 1 Кл

Помимо вольта используются и кратные единицы:

• Киловольт (кВ) = 1000 В
• Милливольт (мВ) = 0,001 В
• Микровольт (мкВ) = 0,000001 В

Прибор для измерения напряжения

Для измерения электрического напряжения используется специальный прибор — вольтметр. Он подключается параллельно участку цепи, на котором необходимо измерить напряжение.

Современные цифровые мультиметры также имеют функцию измерения напряжения. Они позволяют измерять как постоянное, так и переменное напряжение в широком диапазоне значений.

Как правильно подключать вольтметр?

При измерении напряжения важно соблюдать следующие правила:

1. Вольтметр подключается параллельно исследуемому участку цепи.
2. Красный щуп подключается к положительному полюсу, черный — к отрицательному.
3. Начинать измерение следует с большего предела измерения, постепенно уменьшая его.
4. При измерении в цепях высокого напряжения необходимо соблюдать правила электробезопасности.

Отличие вольта от ватта

Новички часто путают вольты и ватты. Чем же они отличаются?

• Вольт (В) — единица измерения напряжения
• Ватт (Вт) — единица измерения мощности

Таким образом, это единицы измерения разных электрических величин. Напряжение характеризует «силу» электрического поля, а мощность — скорость совершения работы или преобразования энергии.

Применение знаний о напряжении на практике

Понимание сущности электрического напряжения и умение его измерять крайне важно в повседневной жизни и профессиональной деятельности. Где это может пригодиться?

• При выборе и эксплуатации бытовых электроприборов
• При монтаже и ремонте электропроводки
• В работе инженеров-электриков и электромонтажников
• При конструировании электронных устройств
• В научных исследованиях в области физики и электротехники

Напряжение в различных источниках тока

Различные источники электрического тока обеспечивают разное напряжение. Вот некоторые типичные значения:

• Бытовая электросеть: 220-230 В (переменный ток)
• Автомобильный аккумулятор: 12 В (постоянный ток)
• Батарейка AA: 1,5 В (постоянный ток)
• USB-порт компьютера: 5 В (постоянный ток)
• Высоковольтные линии электропередач: от 35 кВ до 750 кВ

Безопасность при работе с электрическим напряжением

Работа с электрическим напряжением требует соблюдения правил безопасности. Какие меры предосторожности необходимо соблюдать?

1. Использовать инструменты с изолированными рукоятками
2. Работать в диэлектрических перчатках и обуви
3. Не прикасаться к оголенным проводам и контактам
4. Отключать питание перед началом работ
5. Использовать устройства защитного отключения (УЗО)
6. Регулярно проверять состояние изоляции проводов

Помните, даже небольшое напряжение может быть опасным при определенных условиях. Всегда соблюдайте осторожность при работе с электричеством.

Напряжение в природных явлениях

Электрическое напряжение встречается не только в созданных человеком устройствах, но и в природе. Какие природные явления связаны с высоким напряжением?

• Молния: напряжение может достигать сотен миллионов вольт
• Статическое электричество: до нескольких тысяч вольт
• Электрические органы некоторых рыб: до 600 В (электрический угорь)
• Нервные импульсы в организме человека: около 70 мВ

Изучение этих природных явлений помогает ученым лучше понять законы электричества и применить их в технике.

Влияние напряжения на работу электроприборов

Правильное напряжение критически важно для корректной работы электроприборов. Какие проблемы могут возникнуть при несоответствии напряжения?

При пониженном напряжении:

• Снижение мощности и производительности устройств
• Увеличение потребляемого тока, что может привести к перегреву
• Нестабильная работа электронных систем

При повышенном напряжении:

• Перегрев и выход из строя электрических компонентов
• Сокращение срока службы ламп и других осветительных приборов
• Повреждение чувствительной электроники

Для защиты от колебаний напряжения в сети используются стабилизаторы напряжения и источники бесперебойного питания (ИБП).

Мощность в физике — обозначение, формулы и примеры

Покажем, как применять знание физики в жизни

Начать учиться

101.4K

Понятие мощности школьники изучают на уроках физики в 7 классе. С этим понятием мы часто сталкиваемся в жизни, когда говорим про мощность бытовых приборов или автомобилей. Давайте разберемся, что такое мощность в физике и в механике, какой буквой она обозначается и в чем измеряется.

Определение мощности

Допустим, нам необходимо убрать урожай пшеницы с поля площадью 100 га. Это можно сделать вручную или с помощью комбайна. Очевидно, что пока человек обработает 1 га площади, комбайн успеет сделать намного больше. В данном случае разница между человеком и техникой — именно то, что называют мощностью. Отсюда вытекает первое определение.

Мощность в физике — это количество работы, которая совершается за единицу времени.

Рассмотрим другой пример: между точкой А и точкой Б расстояние 15 км, которое человек проходит за 3 часа, а автомобиль может проехать всего за 10 минут. Понятно, что одно и то же количество работы они сделают за разное время. Что показывает мощность в данном случае? Как быстро или с какой скоростью выполняется некая работа.

В электромеханике эта величина имеет еще одно определение.

Мощность — это скалярная физическая величина, которая характеризует мгновенную скорость передачи энергии от системы к системе или скорость преобразования, изменения, потребления энергии.

Напомним, что скалярными величинами называются те, значение которых выражается только числом (без вектора направления).

Мощность человека в зависимости от деятельности

Вид деятельности	Мощность, Вт
Неспешная ходьба	60–65
Бег со скоростью 9 км/ч	750
Плавание со скоростью 50 м/мин	850
Игра в футбол	930

Узнай, какие профессии будущего тебе подойдут

Пройди тест — и мы покажем, кем ты можешь стать, а ещё пришлём подробный гайд, как реализовать себя уже сейчас

Как обозначается мощность: единицы измерения

В таблице выше вы увидели обозначение в ваттах, и читая инструкции к бытовой технике, можно заметить, что среди характеристик прибора обязательно указано количество ватт.

Это единица измерения механической мощности, используемая в международной системе СИ. Она обозначается буквой W или Вт.

Измерение мощности в ваттах было принято в честь шотландского ученого Джеймса Уатта — изобретателя паровой машины. Он стал одним из родоначальников английской промышленной революции.

В физике принято следующее обозначение мощности: 1 Вт = 1 Дж / 1с.

Это значит, что за 1 ватт принята мощность, необходимая для совершения работы в 1 джоуль за 1 секунду.

В каких единицах еще измеряется мощность? Ученые-астрофизики измеряют ее в эргах в секунду (эрг/сек), а в автомобилестроении до сих пор можно услышать о лошадиных силах.

Интересно, что автором этой последней единицы измерения стал все тот же шотландец Джеймс Уатт. На одной из пивоварен, где он проводил свои исследования, хозяин накачивал воду для производства с помощью лошадей. И Уатт выяснил, что 1 лошадь за секунду поднимает около 75 кг воды на высоту 1 метр.

Вот так и появилось измерение в лошадиных силах. Правда, сегодня такое обозначение мощности в физике считается устаревшим.

Одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для поднятия груза в 75 кг за 1 секунду на 1 метр. 🐴

Единицы измерения	Вт
1 ватт	1
1 киловатт	103
1 мегаватт	106
1 эрг в секунду	10-7
1 метрическая лошадиная сила	735,5

Подготовка к ОГЭ по физике онлайн поможет снять стресс перед экзаменом и получить высокий балл.

Все формулы мощности

Зная определения, несложно понять формулы мощности, используемые в разных разделах физики — в механике и электротехнике.

В механике

Механическая мощность (N) равна отношению работы ко времени, за которое она была выполнена.

Основная формула:

N = A / t, где A — работа, t — время ее выполнения.

Если вспомнить, что работой называется произведение модуля силы, модуля перемещения и косинуса угла между ними, мы получим формулу измерения работы.

Если направления модуля приложения силы и модуля перемещения объекта совпадают, угол будет равен 0 градусов, а его косинус равен 1. В таком случае формулу можно упростить:

A = F × S

Используем эту формулу для вычисления мощности:

N = A / t = F × S / t = F × V

В последнем выражении мы исходим из того, что скорость (V) равна отношению перемещения объекта на время, за которое это перемещение произошло.

В электротехнике

В общем случае электрическая мощность (P) говорит о скорости передачи энергии. Она равна произведению напряжения на участке цепи на величину тока, проходящего по этому участку.

P = I × U, где I — сила тока, U — напряжение.

В электротехнике существует несколько видов мощности: активная, реактивная, полная, пиковая и т. д. Но это тема отдельного материала, сейчас же мы потренируемся решать задачи на основе общего понимания этой величины. Посмотрим, как найти мощность, используя вышеуказанные формулы по физике.

Задача 1

Допустим, человек поднимает ведро воды из колодца, прикладывая силу 60 Н. Глубина колодца составляет 10 м, а время, необходимое для поднятия — 30 сек. Какова будет мощность человека в этом случае?

Решение:

Найдем вначале величину работы, используя тот факт, что мы знаем расстояние перемещения (глубину колодца 10 м) и приложенную силу 60 Н.

A = F × S = 60 Н × 10 м = 600 Дж

Когда известно значение работы и времени, найти мощность несложно:

N = A / t = 600 Дж / 30 сек = 20 Вт

Ответ: мощность человека при поднятии ведра — 20 ватт.

Задача 2

В комнате включена лампа мощностью 100 Вт. Напряжение домашней электросети — 220 В. Какая сила тока проходит через эту лампу?

Решение:

Мы знаем, что Р = 100 Вт, а U = 220 В.

Поскольку P = I × U, следовательно I = P / U.

I = 100 / 220 = 0,45 А.

Ответ: через лампу пройдет сила тока 0,45 А.

Вопросы для самопроверки

1. Что характеризует механическая мощность?

2. Какие существуют единицы измерения мощности в физике?

3. Какая из единиц измерения считается устаревшей?

4. Мощность можно назвать скалярной величиной? Что это означает?

5. Как из формулы нахождения мощности получить работу?

6. Какой буквой обозначается мощность в механике, а какой — в электротехнике?

7. Какую работу производит за 30 минут устройство мощностью 600 Вт?

8. Как узнать напряжение в сети, если мы знаем мощность подключенного к ней прибора и силу тока, проходящую через прибор?

9. Если в течение 1 часа автомобиль №1 едет со скоростью 60 км/ч, а автомобиль №2 — со скоростью 90 км/ч, одинаковую ли мощность они развивают в это время?

10. Допустим, автобус отвез пассажиров из города А в город В за 1 час. Если он планирует вернуться в город А пустым по той же трассе и потратить на это 1 час, ему понадобится развить такую же мощность или меньшую?

Яна Кононенко

К предыдущей статье

Архимедова сила

К следующей статье

113.3K

Напряженность электрического поля

Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке

На вводном уроке с методистом

1. Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению

2. Расскажем, как проходят занятия

3. Подберём курс

Вольт-единица измерения электрического напряжения

При изучении в школе закона Ома, ученики частенько сталкиваются со следующими вопросами: как называется единица измерения напряжения или в чем измеряется электрическое напряжение? Данная статья поможет вам разобраться в этой теме, и вы сможете узнать ответ на указанный вопрос.

Вольт — единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы.

Единица измерения напряжения – вольт, в России обозначается буквой — В, международное обозначение — V.

Вольт является единицей измерения электрического напряжения, получившей свое название в честь известного итальянского физика Алессандро Вольта, именно ему мы должны быть благодарны за изобретение в 1799 году первого в мире химического источника тока, т.е. первой электрической батареи («Вольтов столб»), результаты эксперимента были опубликованы только в 1800 году.

В 1861 году единица измерения вольт была принята комитетом электрических эталонов, учрежденного Уильямом Томсоном.

Свое международное признание, вольт в качестве единицы измерения напряжения, получил в 1960 году, когда вольт был утвержден решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам, в качестве, производной единицы международной системы единиц.

Нужна помощь в продвижении в интернете? Пишите!!! [Нажмите на этот текст или кликните на картинку ниже]

1 В=1 Дж/1 Кл (1 Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 кулон(Кл), совершается работа, равная 1 Дж)

В Российской Федерации допускаются к применению основные единицы СИ, производные единицы СИ и отдельные внесистемные единицы величин.

В частности, действует ГОСТ 8.417-2002, который устанавливает единицы физических единиц, применяемых в нашей стране, их наименование, обозначение и определение, в данном государственном стандарте также указана единица измерения напряжения — вольт.

Каким прибором измеряется напряжение?

Напряжение измеряется прибором, который носит название – вольтметр.

Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или электродвижущей силы ( ЭДС) в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Чем отличается Вольт от Ватт, в чем разница?

Очень часто люди путают вольты и ваты, и не знают в чем в них разница.

Вольт (русское обозначение: В; международное обозначение: V) — в системе СИ единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы.

Ватт (русское обозначение: Вт; международное обозначение: W) — в системе СИ единица измерения мощности

Т. е. это единицы измерения для разных электротехнических параметров.

Вольт в кроссвордах и сканвордах

Очень часто в кроссворде или сканворде можно встретить такой вопрос: «Единица измерения напряжения 5 букв». Правильный ответ, естественно: «Вольт».

Нужна помощь в продвижении в интернете? Пишите!!! [Нажмите на этот текст или кликните на картинку ниже]

Символы мультиметра и их значение

Если вам нужен мультиметр для проверки электрического оборудования в доме, очень важно знать, что означают все эти символы на циферблате.

На заре появления электричества лаборанты могли измерять электрический ток в цепи с помощью амперметра (гальванометра) и напряжение с помощью вольтметра. Отсюда они могли рассчитать сопротивление.

В 1920 году британский почтовый инженер Дональд Макади изобрел AVOmeter, который измерял все три величины (A = амперы, V = вольты, O = омы). Вскоре после этого электрики, работающие в полевых условиях, получили несколько портативных версий этого изобретения.

Современные мультиметры выполняют те же функции, что и AVOmeter, но они более сложны и могут выполнять множество других тестов. В зависимости от модели мультиметр может сказать вам, исправен ли диод или конденсатор, различить переменный и постоянный ток и измерить температуру провода. Функции обозначаются символами, расположенными вокруг циферблата.

Домовладельцам, занимающимся электромонтажными работами своими руками, не нужны те же функциональные возможности, что и специалистам по электронике, поэтому мультиметры, продаваемые в хозяйственных магазинах, менее сложны, чем те, что продаются в магазинах электроники. Даже в этом случае символы могут быть трудными для расшифровки. Вот краткое изложение электрических терминов и символов, которые вы найдете на базовом мультиметре для домашнего использования, и их значение.

На этой странице

Символы мультиметра, которые необходимо знать

Напряжение

Family Handyman

Мультиметры могут измерять напряжение постоянного тока (DC) и напряжение переменного тока (AC), поэтому им необходимо отображать более одного напряжения символ. На некоторых старых моделях напряжение переменного тока обозначено как В переменного тока. В наши дни производители чаще всего помещают волнистую линию над буквой V, чтобы обозначить переменное напряжение.

Для обозначения напряжения постоянного тока принято размещать пунктирную линию со сплошной линией над ней над буквой V. Чтобы получить показания напряжения в милливольтах (одна тысячная вольта), установите циферблат в положение мВ.

• «V» с волнистой линией над ним = напряжение переменного тока.
• «В» с одним пунктирным и одним сплошным над ним = напряжение постоянного тока.
• «мВ» с одной волнистой линией или парой линий, одной пунктирной и одной сплошной, над ней = милливольты переменного или постоянного тока.

Ток

Семейный мастер на все руки

Как и напряжение, ток может быть переменным или постоянным. Поскольку единицей тока является ампер или ампер, его символом является А.

• «А» с волнистой линией над ним = переменный ток.
• «A» с двумя линиями, пунктирной и сплошной, над ней = постоянный ток.
• мА = Миллиампер.
• мкА (µ — греческая буква мю) = микроампер (миллионные доли ампера).

Сопротивление

Семейный мастер на все руки

Мультиметр измеряет сопротивление, пропуская через цепь небольшой электрический ток. Символом единицы сопротивления, ома, является греческая буква омега (Ω). Измерители не различают сопротивление постоянному и переменному току, поэтому над этим символом нет линий.

На измерителях с параметрами выбора диапазона можно выбрать шкалу в килоомах (1000 Ом) и шкалу в мегаомах (один миллион Ом), которые представляют собой кОм и МОм соответственно.

• Ом = Ом.
• кОм = килоомы.
• МОм = мегаом.

Непрерывность цепи

С помощью мультиметра проверьте наличие разрыва в электрической цепи. Счетчик измеряет сопротивление, и есть только два результата. Либо цепь разорвана (разомкнута), и в этом случае счетчик показывает бесконечное сопротивление, либо цепь не повреждена (замкнута), и в этом случае счетчик показывает 0 (или близко к нему).

Поскольку есть только две возможности, некоторые измерители издают звуковой сигнал при обнаружении непрерывности. Эта функция обозначена в настройках циферблата серией скобок увеличивающегося размера, обращенных влево, как боковая версия символа беспроводного приема на ноутбуке.

Тесты диодов и емкости

Семейный мастер на все руки

Специалисты по электронике чаще используют тесты диодов и емкости, чем электрики или домовладельцы. Но если у вас есть счетчик с этими функциями, полезно знать, что означают символы.

Функция проверки диодов выглядит как стрелка, указывающая на центр знака плюс. Когда эта функция выбрана, измеритель сообщит вам, работает ли диод (общий электронный компонент, который преобразует переменный ток в постоянный).

Функция емкости напоминает правую скобку справа от вертикальной линии. Оба пересекаются горизонтальной линией. Конденсаторы — это электронные устройства, которые накапливают заряд, и измеритель может измерять заряд.

Функция температуры измеряет температуру проводов цепи. Обозначается термометром.

Гнезда и кнопки

Семейный мастер на все руки

С каждым мультиметром поставляются два провода: черный и красный. Некоторые счетчики имеют три гнезда, а некоторые четыре. Гнезда, в которые вы подключаете провода, зависят от того, что вы тестируете.

• COM — это обычный разъем, и он единственный черный. Вы всегда подключаете черный провод к этому разъему.
• A — это разъем, к которому подключается красный провод, если вы измеряете большой ток до 10 ампер.
• мАОм является разъемом для любых других измерений, включая чувствительные измерения тока, напряжения, сопротивления и температуры, если измеритель имеет только три разъема.
• мАмкА — разъем для чувствительных измерений тока (менее одного ампера), если счетчик имеет четыре разъема.
• VΩ — разъем для всех других измерений, кроме тока.

В верхней части дисплея счетчика, над циферблатом, вы обычно найдете две кнопки, одну слева и одну справа.

• Смена. Для экономии места производители могут назначать две функции некоторым положениям циферблата. Вы получаете доступ к функции, отмеченной желтым цветом, нажав кнопку переключения, которая обычно также желтая и может быть отмечена или не отмечена.
• Удержание. Нажатие этой кнопки фиксирует текущее показание для дальнейшего использования.

Ручной и автоматический выбор диапазона

Старый аналоговый мультиметр со стрелкой должен иметь несколько настроек диапазона. Если бы у измерителя был только большой диапазон, его нельзя было бы использовать для чувствительных измерений, потому что стрелка почти не отклонялась бы. С другой стороны, если бы у измерителя был только небольшой диапазон, любое измерение, превышающее этот диапазон, независимо от того, какое оно было бы, отклонило бы стрелку до максимума.

Цифровые мультиметры со светодиодными дисплеями были представлены в 1970-х годах, и сегодня большинство мультиметров являются цифровыми. У некоторых все еще есть настройки диапазона, которые вы выбираете с помощью циферблата. Но все чаще измеритель выбирает диапазон автоматически.

Поскольку эти мультиметры не имеют настроек диапазона (которые могут занимать до 18 положений шкалы), мультиметры с автоматическим диапазоном могут иметь больше функций, чем мультиметры с ручной настройкой диапазона.

Примечание. Сохраните руководство пользователя мультиметра для справки. Храните руководство и мультиметр в чистоте и сухости в пластиковом пакете для хранения в морозильной камере с застежкой-молнией объемом в литр или галлон.

Что означают буквенные обозначения термопар?

Что означают буквенные обозначения термопар?

Термопары классифицируются по типу калибровки, поскольку они имеют разные кривые зависимости ЭДС (электродвижущей силы) от температуры. Некоторые генерируют значительно большее напряжение при более низких температурах, в то время как другие не начинают развивать значительное напряжение до тех пор, пока не будут подвергнуты воздействию высоких температур.

Кроме того, типы калибровки спроектированы таким образом, чтобы кривая напряжения была как можно ближе к прямолинейной кривой внутри их температурного диапазона применения. Это облегчает прибору или контроллеру температуры правильное сопоставление полученного напряжения с определенной температурой.

Кроме того, типы калибровки термопар имеют разные уровни совместимости с различными атмосферами. Химическая реакция между определенными сплавами термопар и атмосферой применения может привести к ухудшению металлургии, что делает другой тип калибровки более подходящим для требований к сроку службы и точности датчика.

ASTM E-230 Письмо	Термоэлемент Сплавы	Минимальный и максимальный диапазон температур
		°С	°F
Б		870 до 1700	от 1600 до 3100
БП (+)	Pt 30% Rh
БН (-)	Pt 6% Rh
Е		от -200 до 870	от -328 до 1600
ЕР (+)	Хромель
EN (-)	Константан
Дж		от 0 до 760	от 32 до 1400
Япония (+)	Железо
ЮН (-)	Константан
К		от -200 до 1260	-328 до 2300
КП (+)	Хромель
КН (-)	Алумель
Н		от 0 до 1260	от 32 до 2300
НП (+)	Никросил
НН (-)	Нисил
Р		от 0 до 1480	от 32 до 2700
РП (+)	Pt 13% Rh
РН (-)	Чистый Pt
С		от 0 до 1480	от 32 до 2700
СП (+)	Pt 10% Rh
Серийный номер (-)	Чистая часть
Т		от -200 до 370	-328 до 700
ТП (+)	Медь
ТН (-)	Константан

Типы термопар

Типы калибровки были установлены Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM) в соответствии с их характеристиками зависимости температуры от ЭДС в соответствии с ITS-90, со стандартными или специальными допусками.

Какую букву калибровки следует использовать?

Термопары классифицируются по типу калибровки, поскольку они имеют разные кривые зависимости ЭДС (электродвижущей силы) от температуры. Некоторые генерируют значительно большее напряжение при более низких температурах, в то время как другие не начинают развивать значительное напряжение до тех пор, пока не будут подвергнуты воздействию высоких температур.

Кроме того, типы калибровки спроектированы таким образом, чтобы кривая напряжения была как можно ближе к прямолинейной кривой внутри их температурного диапазона применения. Это облегчает прибору или контроллеру температуры правильное сопоставление полученного напряжения с определенной температурой.

Кроме того, типы калибровки термопар имеют разные уровни совместимости с различными атмосферами. Химическая реакция между определенными сплавами термопар и атмосферой применения может привести к ухудшению металлургии, что делает другой тип калибровки более подходящим для требований к сроку службы и точности датчика.