U в электрике: история происхождения и современное применение обозначения напряжения

Почему для обозначения напряжения используется буква U. Откуда пошла эта традиция. Как правильно применять обозначение U на схемах. Чем отличается использование U и V для напряжения.

История происхождения обозначения U для напряжения

Использование буквы U для обозначения напряжения имеет интересную историю. Существует несколько версий происхождения этого обозначения:

• От немецкого слова «Unterschied», что означает «разница» или «различие». Это хорошо отражает физический смысл напряжения как разности потенциалов.
• Для избежания путаницы с обозначением вольт (В). Запись «В = 2 В» выглядит двусмысленно, в то время как «U = 2 В» однозначна.
• От латинского слова «urgere», означающего «давить», «напирать». Это образно описывает действие напряжения в электрической цепи.

Наиболее вероятной считается версия с немецким словом «Unterschied», так как многие электротехнические термины и обозначения пришли именно из Германии.

Различия в использовании U и V для обозначения напряжения

В разных странах и областях электротехники приняты разные обозначения напряжения:

• U чаще используется в Европе, особенно в немецкоязычных странах
• V более распространено в англоязычных странах, особенно в США
• В научных публикациях на английском языке чаще используется V
• В технической документации на русском языке традиционно применяется U

При этом оба обозначения считаются корректными. Выбор между U и V часто определяется традициями и контекстом применения.

Преимущества использования U для обозначения напряжения

Обозначение напряжения буквой U имеет ряд преимуществ:

1. Однозначность. U не совпадает с обозначением единицы измерения вольт (В).
2. Универсальность. U подходит для обозначения напряжения в разных системах — постоянного и переменного тока.
3. Соответствие международным стандартам, в частности МЭК.
4. Удобство при составлении формул, например закона Ома: I = U / R.
5. Меньше путаницы при работе с другими величинами, например объемом (V).

Эти факторы делают U удобным и логичным выбором для обозначения напряжения на схемах и в расчетах.

Правила использования U на электрических схемах

При использовании U для обозначения напряжения на схемах следует придерживаться определенных правил:

• U с индексом (U1, U2 и т.д.) — для обозначения конкретных источников напряжения
• UΩ — для падения напряжения на резисторе
• UC — для напряжения на конденсаторе
• UL — для напряжения на катушке индуктивности
• Uвх, Uвых — для входного и выходного напряжений
• Um — для амплитудного значения переменного напряжения

Соблюдение этих правил обеспечивает единообразие и понятность электрических схем.

Различия между обозначениями U и E в электротехнике

Хотя U является основным обозначением для напряжения, в некоторых случаях используется также символ E. Чем они отличаются?

• U обычно обозначает напряжение на участке цепи или потребителе
• E чаще используется для обозначения ЭДС источника тока
• U может быть как постоянным, так и переменным
• E обычно относится к постоянной величине

Таким образом, E и U дополняют друг друга, описывая разные аспекты электрического напряжения в цепи.

Применение U в законе Ома и других формулах

Обозначение U широко используется в различных формулах электротехники. Рассмотрим некоторые из них:

• Закон Ома: I = U / R, где I — сила тока, R — сопротивление
• Мощность: P = U * I
• Энергия: W = U * I * t, где t — время
• Емкостное сопротивление: Xc = 1 / (2πfC), где f — частота, C — емкость

Использование U в этих формулах обеспечивает единообразие и облегчает понимание электротехнических расчетов.

U в обозначениях интегральных схем

Интересно, что символ U используется не только для обозначения напряжения, но и в маркировке интегральных схем на принципиальных схемах. Почему?

• U может означать «неразборный узел» (Unassembled unit)
• Также U трактуется как «неопределенный» (Unspecified)
• В некоторых системах обозначений U используется для микросхем и микромодулей

Это показывает многозначность символа U в электротехнике и важность учета контекста при его интерпретации.

Какие еще обозначения используются для компонентов на электрических схемах?

Помимо U, на электрических схемах используется ряд других буквенных обозначений:

• R — резистор
• C — конденсатор
• L — катушка индуктивности
• D — диод
• T или VT — транзистор
• G — генератор
• M — двигатель

Эти обозначения стандартизированы и широко применяются в международной практике.

Как обозначается напряжение в цифровых системах?

В цифровых системах и микроэлектронике также используются специфические обозначения напряжения:

• VCC или VDD — напряжение питания
• VSS или GND — общий провод или «земля»
• VIH — минимальное входное напряжение высокого уровня
• VIL — максимальное входное напряжение низкого уровня

Эти обозначения отражают особенности работы цифровых устройств и логических схем.

Какие существуют альтернативы обозначению U для напряжения?

Хотя U является наиболее распространенным, существуют и другие обозначения напряжения:

• V — используется в англоязычной литературе
• E — для обозначения ЭДС
• φ (фи) — для обозначения электрического потенциала
• ΔV — для разности потенциалов

Выбор конкретного обозначения зависит от контекста и традиций в данной области электротехники.

Буквенно-цифровые обозначения зажимов и проводов

18.04.2014

Буквенно-цифровые обозначения зажимов и проводов

Согласно ГОСТ 2.709-89.

Обозначение зажимов

Для обозначения зажимов электрических элементов используют условный цвет, соответствующее графическое или буквенно-цифровое обозначение.

Обозначения зажимов электрических устройств приведены в табл. 1.

Таблица 1

Присоединительный зажимэлектрического устройства	Обозначение
	буквенно-цифровое	графическое
Для переменного тока:
1-я фаза	U
2-я фаза	V
3-я фаза	W
нейтральный провод	N
Защитный провод	PE	По ГОСТ 2. 721
Заземляющий провод	E	«
Провод бесшумового заземления	TE	«
Провод соединения с корпусом	MM	«
Провод эквипотенциальный	CC	«

Зажимы электрических устройств, предназначенные для прямого или непрямого соединения с питающими проводами трехфазной системы, предпочтительно обозначать буквами U, V, W, если необходимо соблюдение последовательности фаз.

Зажим, соединенный с корпусом, обозначают буквами ММ, зажим эквипотенциальный — СС. Этим обозначением пользуются только в том случае, когда соединение этого зажима с защитным проводом или землей не видно.

Обозначения проводов специального вида приведены в табл. 2.

Таблица 2

Наименование	Обозначение
	буквенно-цифровое	графическое
Система питания переменного тока:
Фазный провод	L
1-я фаза	L1
2-я фаза	L2
3-я фаза	L3
нейтральный провод	N
Система питания постоянного тока:
положительный полюс	L+	+
отрицательный полюс	L−	−
средний провод	M
Защитный провод с заземлением	PE	По ГОСТ 2. 721
Защитный провод незаземленный	PU	«
Соединенный защитный и средний провод	PEN	«
Заземляющий провод	E	«
Провод бесшумового заземления	TE	«
Провод соединения с корпусом	MM	«
Провод эквипотенциальный	CC	«

Обозначение участков цепей

Обозначение участков цепей служит для их опознавания, может отражать их функциональное назначение и создает связь между схемой и устройством.

При обозначении используют прописные буквы латинского алфавита и арабские цифры, выполненные одним размером шрифта.

Участки цепи, разделенные контактами аппаратов, обмотками машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение.

Соединения, проходящие через неразборные, разборные и разъемные контактные соединения, обозначают одинаково. Допускаются в обоснованных случаях разные обозначения.

Обозначение цепи переменного тока состоит из обозначения участков цепей фазы и последовательного номера.

1-й фазы — L1, L11, L12, L13 и т.д.

2-й фазы — L2, L21, L22, L23 и т.д.

3-й фазы — L3, L31, L32, L33 и т.д.

Допускается, если это не вызовет ошибочного подключения, обозначать фазы соответственно буквами А, В, С.

Основные понятия в электрике

Значение электрики в мире, где все системы и установки должны работать бесперебойно, трудно переоценить. Технические словари следующим образом определяют понятие электрики – это совокупность работ по монтажу электрических систем в жилых и производственных помещениях. Под электрикой нередко понимается совокупность бытовых приборов, работающих от электричества.

Чтобы точнее разобраться в нюансах этой сферы, необходимо быть знакомым с основными понятиями, которые используют специалисты, знать схемы подключения электроэнергии к промышленным и бытовым объектам.

Основные термины

В области электрики применяется следующая терминология, понятия относятся к фундаментальным:

• проводники – материалы, в которых под воздействием возникновения электрического поля возникает ток. К ним относятся металлы, щелочные растворы, кислоты;

• диэлектрики – обратное понятие, это материалы и вещества, не проводящие ток. Это пластмасса, керамика, стекло и резина;

• сопротивление – элемент электрической цепи, который сопротивляется прохождению через нее тока;

• напряжение – способность перемещать заряд за определенный отрезок времени. Различают фазное и линейное напряжение – 220 В и 380 В;

• ток – направленное движение заряженных частиц, движение может иметь постоянный или переменный характер;

• мощность – работа тока, совершенная им за определенный период.

В электрике единицей измерения для определения сопротивления служит Ом, для вычисления силы тока – ампер, мощности – ватт.

Схемы подключения

Общая схема подачи электроэнергии заключается в передаче тока высокого напряжения от электростанции на подстанции. Передача осуществляется подземным способом, а от подстанций подземным или воздушным методами. От подстанций к объектам подключений подается ток пониженного напряжения.

Электрические сети разделяются на два вида – наружные, которые проходят до ввода в здание, и внутренние – проводка в здании.

Воздушные линии

Линии, проходящие по воздуху, наиболее известны потребителю, проживающему за городом. В городских условиях свет проводится при строительстве дома по трансформаторным линиям. Для подключения воздушным путем следует знать несколько простых правил.

Подключение может быть осуществлено от столба, который находится от точки подключения в доме на расстоянии не менее чем 25 метров. Если это расстояние больше, необходимо установить дополнительную опору. Следует помнить, что высота провода над автомобильной дорогой не может быть менее 6 м, а высота провода над пешеходными дорожками – не менее 3,5 м. Кабели закрепляют к изоляторам в здании не ниже 2,75 м от уровня земли.

Отводящие линии условно делят на два участка: воздушная линия, проходящая от опоры до изоляторов в доме, и от изоляторов до щитка распределения электроэнергии.

Подземный способ

Под землей кабель от электрического столба или подстанции проводят на глубине не менее 60–90 см, дно траншеи для укладки кабеля в обязательном порядке засыпают песком. Сверху кабель плотно покрывают кусками кирпича, гравием, утрамбовывают и также засыпают слоем песка. В дом провод входит через отверстие в фундаменте или стене.

Современные технологии в области электрики позволяют подключить дом при помощи однофазной или трехфазной системы. Если не предполагается проведение каких-либо работ, требующих повышенного напряжения, то для бесперебойного функционирования всех бытовых приборов вполне хватит одной фазы.

Электрика относится к областям человеческой деятельности, в которых следование нормам безопасности имеет приоритетное значение. Мастера не рекомендуют без обладания специальными знаниями заниматься подключением электричества. Для проведения электромонтажных работ нужно вызвать электрика.

Теория

— Откуда U для напряжения?

спросил 9 лет, 2 месяца назад

Изменено 5 лет, 1 месяц назад

Просмотрено 39 тысяч раз

\$\начало группы\$

Я полагаю, что в Европе буква U обычно используется для обозначения напряжения в (например) законе Ома \$U = I × R \$. Кажется, я понимаю, откуда взялась буква V, обычно используемая в Северной Америке. Но что за история с U?

• теория
• закон Ома

\$\конечная группа\$

20

\$\начало группы\$

Лучшая причина, которую я слышал, состоит в том, чтобы избежать этого: —

В = 2 В (что, конечно же, означает «напряжение = 2 вольта»)

U = 2 В звучит более разумно, в конце концов, мы используем другой символ для тока (I), а также ампер. Напряжение немного само по себе — мы бы не сказали «ампер = 2 ампера» или «ток = 2 тока».

Мне кажется, это разумная причина, по которой я предпочитаю U вместо V, но с учетом того, что я никогда не использую «U»! Возможно я должен?

\$\конечная группа\$

7

\$\начало группы\$

Я нашел другое объяснение здесь:

Немцы взяли на себя смелость и стали называть напряжение «У», вероятно, потому, что эта буква почти не использовалась и ее нельзя было спутать ни с чем другим. Они также придумали этимологию: U означает Unterschied, что в переводе с немецкого означает «различие»; очень подходит, так как напряжение, очевидно, такое же, как разность потенциалов.

Итак, U означает Unterschied (что означает «разница»)

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Не отвечает откуда U но вот похожее обсуждение:

Q: символ напряжения u или v? В немецких учебниках по физике: I = U/R означает I[A] = U[V]/R[Ohm]. Похоже, что в английском языке вы бы написали: I[A] = V[V]/R[Ohm] Правильно или неправильно?

Мне понравились эти три комментария

_{Радослав Ю.
Доктор технических наук; Инженер по исследованиям и разработкам в области магнитной и силовой электроники, руководитель проекта Корпоративного исследовательского центра ABB PL}

Оба обозначения напряжения «U» и «V» являются правильными, однако следует отметить, что в европейских обозначениях «U» описывает источник напряжения, а «V» скорее описывает потенциал напряжения. Это означает, что U = V1 — V1 (напряжение есть разность потенциалов напряжения). Я согласен, что в IEEE и американских стандартах напряжение обозначается буквой «V».
Очень похожая ситуация и с другими электрическими символами (например, резисторами, конденсаторами, источниками тока и т. д.), где европейские и американские стандарты различаются.

_{Деян К.}

Член Наблюдательного совета JP Energetika Maribor d.o.o.

Исходя из опыта написания статей могу сделать следующие выводы: Для европейского научного пространства U и I – знаки среднего значения напряжения и тока соответственно, а u, i – знаки мгновенных значений напряжения и тока. U целесообразнее использовать, чтобы не смешивать параметр U с его значением в В (вольтах).

за л.

Я не знаю, являются ли стандарты США или IEEE или любые другие стандарты более правильными, чем другие региональные стандарты. Тем не менее, я научился использовать U для напряжения в школе, и лично я думаю, что U = 5 В имеет больше смысла, чем V = 5 В, но я гибкий

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Напряжение — это разница.

По-немецки «разница» звучит как « Unterschied ».

Логика состоит в том, что между двумя местами существует разница в количестве свободных электронов.

Электроны, которые могут двигаться, могут двигаться свободно. Если таких свободных электронов много, мы называем это «зарядом».

Аналогия: Представьте себе поезд с двумя вагонами, полными людей, скажем, 40 + 40. Если школьный класс (20 учеников) покинет один из вагонов, люди переместятся, чтобы использовать пустое пространство и равномерно распределиться по поезду.

Итак, напряжение говорит нам о разнице в количестве электронов, которые могут двигаться и равномерно распределяться между двумя местами.

Поскольку электричество восходит к Георгу Ому в Германии, объяснение подходит. К сожалению, слишком поздно спрашивать покойного мистера Ома, правда это или нет.

Но я заметил, что мои ученики находят это полезным.

В своем обучении я использую букву E для обозначения «нарастания напряжения», т.е. источника электронов, которые могут свободно двигаться (батарея, конденсатор), и U для обозначения «падения напряжения» (резисторы).

Это дает преимущество при анализе схем, так как теперь я могу сравнивать электрические цепи с вещами, с которыми мои ученики уже знакомы, например с водой, циркулирующей в фонтане, или даже с доходами и платежами.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Некоторые немецкие учебники утверждают, что происхождение символа U неизвестно. Одно из возможных объяснений состоит в том, что оно происходит от латинского слова 9.0060 urgere что может означать

1. нажимать/сжимать/нажимать сильно/вниз
2. толкать/толкать/толкать
3. гусеница/траверса постоянно

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Использование V для напряжения было бы проблематичным при работе как с единицами измерения, так и с размерами. У нас есть измерение «длина (s, d или l)» с единицей измерения «метр [м]», но иметь измерение «напряжение (В)» с единицей измерения «напряжение [В]» было бы неинтересно. работать с.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Мы должны использовать U, потому что V уже занят. V означает объем, и чтобы избежать путаницы в расчетах, мы используем U.

Все просто.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

. Терминология

— Почему U используется для ИС на принципиальных схемах?

спросил 11 лет, 3 месяца назад

Изменено 3 года, 2 месяца назад

Просмотрено 18 тысяч раз

\$\начало группы\$

На принципиальных схемах C обозначает конденсатор, R — резистор, L — катушку индуктивности (для Lenz), как объяснено здесь, но , почему U используется для ИС на принципиальных схемах?

• схема
• терминология

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

U изначально означало «не указано». Я полагаю, это имело смысл, когда интегральные схемы были новыми. Для них не существовало существующей категории, поэтому они попали в категорию «ничего из вышеперечисленного». Я использую «IC» в качестве обозначения для IC, потому что я думаю, что это имеет больше смысла, особенно в наши дни, когда IC широко распространены.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Хороший вопрос — «U» означает:

 неразборный узел
пакет интегральных схем
микросхема
микромодуль
изолятор с фотонной связью
 

Я думаю, что U был выбран, потому что все они классифицируются как «Неремонтопригодные», так как все они находятся в запечатанных упаковках.
FWIW, обозначение разъемных узлов — «A»

Обратите внимание, что на самом деле это было «IC» (и другие вещи — например, я видел Z), прежде чем оно было изменено на U.